Relația dintre rezistența setului de compresie și reținerea-elesticității pe termen lung a plăcuțelor șinei
Ce-impact pe termen lung are setul de compresie excesivă a plăcuțelor de sub-șină asupra rigidității căii?
Setarea excesivă a compresiei face ca plăcuța să piardă treptat elasticitatea și să sufere deformații plastice ireversibile sub sarcini ciclice-pe termen lung, cu o reducere continuă a grosimii. Reducerea grosimii scade tasarea elastică inițială a căii, crescând treptat rigiditatea generală a căii și formând un fenomen de „întărire a rigidității”. Această creștere neuniformă a rigidității mărește diferența de rigiditate între secțiunile de cale, generând sarcini periodice de impact pe măsură ce trenurile trec și exacerbând uzura-șinelor și oboseala componentelor. În timp, dimensiunile geometrice dinamice ale pistei devin greu de întreținut, iar frecvența întreținerii și reparațiilor crește cu peste 40%.
Care sunt diferențele de rezistență la compresie între tampoanele de cauciuc și tampoanele din poliuretan și de ce sunt diferite scenariile lor aplicabile?
Tampoanele de cauciuc au o rezistență relativ slabă la compresiune, cu o rată de deformare permanentă de obicei cuprinsă între 20%-25%, dar oferă o elasticitate bună și un cost scăzut, făcându-le potrivite pentru liniile de încărcare-ușoare-obișnuite. Tampoanele din poliuretan au o structură moleculară mai stabilă, cu o rată de compresie mai mică sau egală cu 10%-jumătate față de tampoanele de cauciuc-și rezistență mai bună la îmbătrânire și uzură, potrivite pentru liniile de-viteză mare și grele-de transport. Liniile cu viteză mare-au cerințe ridicate pentru stabilitatea rigidității căilor, iar liniile grele-de transport au sarcini mari cu riscuri mari de deformare plastică pentru plăcuțe; prin urmare, trebuie folosite tampoane de poliuretan. Liniile cu viteză obișnuită au sarcini mici și cerințe mai mici pentru stabilitatea rigidității, astfel încât plăcuțele de cauciuc pot satisface nevoile de service.
De ce crește viteza de compresie a plăcuțelor de sub-șină în medii cu temperatură-înaltă?
Temperaturile ridicate accelerează mișcarea termică a lanțurilor moleculare ale materialului tampon, determinând relaxarea structurii-reticulate a cauciucului sau poliuretanului și o scădere semnificativă a modulului elastic al materialului. În medii cu temperatură ridicată peste 70 de grade, lanțurile moleculare ale plăcuțelor de cauciuc sunt predispuse la fracturi sau rearanjare, ceea ce duce la o reducere bruscă a capacității lor de a rezista la deformarea plastică, iar rata de compresie poate crește la mai mult de 35%. În plus, temperaturile ridicate reduc forța de lipire dintre plăcuță și traversă/șină, crescând alunecarea plăcuței sub sarcină și exacerbând deformarea plastică, formând un cerc vicios de „schimbare a rigidității la-deformare-la temperatură ridicată”.
Care este relația dintre performanța setului de compresie a plăcuțelor de sub-șină și preîncărcarea instalării?
Preîncărcarea excesivă la instalare face ca rata de compresie inițială a plăcuței să depășească valoarea de proiectare (de exemplu, peste 25%), plasând materialul plăcuței într-o stare de tensiune ridicată-pentru o perioadă lungă de timp, accelerând deteriorarea prin oboseală a lanțurilor moleculare și crescând semnificativ rata de compresie stabilită. Preîncărcare insuficientă permite deformarea excesivă la compresie alternativă a plăcuței sub sarcinile trenului, cu deformare crescută pe ciclu de compresie, accelerând și acumularea deformației permanente. Numai în intervalul de preîncărcare proiectat, cu rata de compresie a plăcuței menținută la 15%-20%, tensiunea lanțului molecular poate fi într-o stare optimă, maximizând întârzierea deformării permanente.
Cum să evaluezi rapid dacă setul de compresie al plăcuțelor de sub-șină depășește limita de pe amplasament?
Poate fi utilizată „metoda de măsurare a grosimii”: selectați plăcuțe noi din același lot ca un etalon, măsurați grosimea reală a-tampoanelor în serviciu la fața locului și calculați rata de reducere a grosimii. Dacă rata de reducere a grosimii plăcuțelor de cauciuc depășește 25% și cea a plăcuțelor din poliuretan depășește 10%, aceasta indică o compresie excesivă. În același timp, observați aspectul plăcuței: dacă tamponul prezintă o depresiune evidentă, aplatizare, pierderea conturului său elastic inițial sau nu se poate recupera rapid după trecerea trenului, deformarea sa permanentă este severă. În plus, în combinație cu datele de testare a netezimii căii, dacă abaterea nivelului longitudinal al suprafeței șinei a unei secțiuni depășește frecvent limita, este foarte probabil ca setarea de compresie a plăcuțelor din acea secțiune să fie excesivă.