Disseny estructural i sinèrgia de rendiment de pistes compostes
Quines són les característiques estructurals de la plaqueta de goma-acer de ferro compost?
L'estructura bàsica del coixinet del carril compost de placa d'acer-de cautxú és una placa d'acer prima a la capa mitjana i capes de cautxú a les capes superior i inferior, que estan fortament integrades mitjançant un procés de vulcanització en calent. El gruix de la placa d'acer prima sol ser de 0,5-1 mm, i el material és majoritàriament d'acer de baix-carbon, que juga un paper en la millora de la rigidesa i la capacitat de suport del coixinet i evita una deformació excessiva del coixinet sota càrrega. El gruix de les capes de goma superior i inferior està dissenyat segons els requisits de la línia. Per a línies d'-alta velocitat, la capa de goma és més gruixuda, uns 5-8 mm, per millorar l'efecte de reducció de vibracions; per a línies de transport pesat, la capa de goma és més prima, d'uns 3-5 mm, i la capacitat de càrrega es millora amb la placa d'acer. La vora del coixinet compost adopta un disseny de transició d'arc per evitar que la capa de cautxú s'esquerde a causa de la concentració d'estrès. Aquesta estructura realitza la combinació perfecta de la reducció de la vibració elàstica del cautxú i el coixinet rígid de la placa d'acer, i el seu rendiment és molt superior al dels coixinets d'un sol material.
Quin és el principi de la sinergia de rendiment dels materials dels coixinets de ferrocarril compost?
El principi de la sinergia de rendiment dels materials dels coixinets de ferro compost és utilitzar els avantatges complementaris de diferents materials per compensar els defectes de rendiment d'un sol material. Prenent com a exemple el coixinet del carril compost de placa d'acer de goma-, el material de cautxú té un bon rendiment d'elasticitat i reducció de vibracions, però una capacitat de càrrega i una resistència al desgast insuficients; El material de placa d'acer té una gran capacitat de càrrega i una gran rigidesa, però no té efecte de reducció de vibracions. Després de combinar els dos, la capa de cautxú és responsable d'absorbir la vibració del tren i amortir les càrregues d'impacte, i la capa de placa d'acer és responsable de suportar càrregues verticals i limitar la deformació del coixinet. Els dos treballen junts perquè el coixinet compost tingui una excel·lent reducció de vibracions i una capacitat de suport al mateix temps. Per als coixinets compostos de fibra de poliuretà-, el poliuretà proporciona elasticitat i resistència al desgast, i la capa de fibra millora la resistència a la tracció per evitar que es trenqui el coixinet, la qual cosa també aconsegueix una sinergia de rendiment. Aquest efecte sinèrgic permet que els coixinets compostos compleixin els requisits de rendiment múltiple-en condicions de treball complexes.
Quins són els requisits de disseny estructural de les plaques de ferro compost per a línies d'alta-velocitat?
El primer requisit de disseny estructural dels coixinets de ferro compost per a línies d'alta-velocitat és tenir un mòdul elàstic precís, normalment controlat a 20-30kN/mm, per tal que coincideixi amb la rigidesa general del sistema de fixació d'alta-velocitat i assegurar-se que la resposta dinàmica de la-roda es troba dins d'un rang raonable. El segon és el disseny de simetria estructural. El gruix de les capes de goma superior i inferior ha de ser consistent i la placa d'acer està disposada al centre per garantir una tensió uniforme al coixinet i evitar la inclinació del carril a causa d'una tensió desigual. El tercer és el disseny de segellat de vores. La vora del coixinet ha d'estar completament segellada per evitar que la humitat i les impureses penetrin a la superfície d'unió entre la placa d'acer i el cautxú, afectant la resistència del compost. A més, la superfície del coixinet s'ha de dissenyar amb textures anti-per millorar la fricció amb el rail i la travessa i evitar el lliscament del coixinet durant el funcionament del tren. La racionalitat del disseny estructural determina directament si el coixinet compost d'alta velocitat pot complir els requisits de servei a una velocitat de 350 km/h.
Com afecta el procés de vulcanització en calent el rendiment de les pastilles de ferro compost?
El procés de vulcanització en calent és el procés bàsic per a la producció de coixinets de ferro compost, i els seus paràmetres de procés afecten directament la resistència del compost i l'estabilitat del rendiment dels coixinets. La temperatura de vulcanització en calent normalment es controla a 150-180 graus. Una temperatura massa baixa conduirà a una vulcanització incompleta del cautxú, una elasticitat insuficient de la capa de cautxú i una baixa força d'unió amb la placa d'acer; una temperatura massa alta envellirà la goma i reduirà la vida útil del coixinet. La pressió de vulcanització s'ha de mantenir a 3-5MPa. Una pressió suficient pot fer que el cautxú ompli completament els microporos de la superfície de la placa d'acer, millori la força d'enllaç intermolecular i eviti la delaminació. El temps de vulcanització s'ajusta segons el gruix del coixinet, generalment 15-30 minuts, per garantir la vulcanització completa del cautxú. El coixinet compost produït pel procés de vulcanització en calent d'alta qualitat té una força d'unió entre capes de més de 1,5 MPa, que pot mantenir l'estabilitat estructural sota càrrega a llarg termini i el seu rendiment no es deteriorarà.
Quins són els avantatges dels coixinets de rails compostos en comparació amb els coixinets d'un-material?
El primer avantatge dels coixinets de ferro compost en comparació amb els coixinets de goma individuals és una capacitat de càrrega més forta. L'addició de la capa mitjana de placa d'acer millora molt la rigidesa del coixinet, pot suportar càrregues verticals més grans i evita la deformació còncava del coixinet. En comparació amb les plaques d'acer individuals, l'avantatge és un excel·lent efecte de reducció de vibracions. La capa de goma pot absorbir de manera efectiva la vibració, reduir el soroll de la-roda i millorar la comoditat de conducció. En comparació amb els coixinets de poliuretà individuals, l'avantatge és un rendiment més equilibrat, que té elasticitat, capacitat de càrrega i resistència al desgast, i una gamma més àmplia d'aplicacions. A més, la vida útil de les pastilles compostes és més llarga. Els coixinets d'un-material són propensos a fallar prematurament a causa de defectes de rendiment, mentre que els coixinets compostos poden adaptar-se a condicions de treball més complexes gràcies a la sinergia dels materials, i la seva vida útil és 2-3 vegades superior a la dels coixinets-de material individual. L'avantatge d'un rendiment complet fa que les pastilles compostes siguin la primera opció per a línies d'alta-velocitat i de transport pesat.