Efecte sinèrgic de coixinets de rail i plaques de subjecció i tecnologia d'ajust de rigidesa del sistema
Per què l'índex de compressió de les-coixinets sota el carril és un factor clau que afecta el treball cooperatiu amb plaques de pressió?
El conjunt de compressió dels-coixinets per sota del carril es refereix a la deformació permanent que no es pot recuperar amb una càrrega a llarg termini-, que determina directament l'estabilitat en elevació del carril. Si la deformació permanent del coixinet és excessiva, el rail s'enfonsarà gradualment, fent que la posició de contacte entre la placa de pressió i el rail es canviï i la direcció de la força de subjecció dissenyada originalment formarà un angle. Aquest angle reduirà la força de subjecció efectiva de la placa de pressió, fent que no pugui bloquejar completament el rail, provocant així el desplaçament lateral del rail. Al mateix temps, després que el coixinet s'enfonsi, la força de pre-estrènyer del sistema de subjecció es redistribuirà i alguns cargols es poden afluixar a causa de la sobrecàrrega. Per tant, controlar el conjunt de compressió del coixinet dins del 3% garanteix que la placa de pressió estigui sempre en la posició de tensió òptima, aconseguint una sinergia a llarg termini-entre ambdues.
Com el disseny de "tres-punts de contacte" de la placa de pressió garanteix la coordinació de la força amb el-coixinet inferior del rail?
El disseny de "tres-punts de contacte" de la placa de pressió significa que la placa contacta de manera estable amb la superfície de suport de la travessa, la mordassa del rail i el punt límit anti-elevació. Aquest disseny pot transmetre la força de subjecció exercida per la placa de pressió al coixinet inferior-subjacent del rail de manera uniforme a través del rail, evitant una tensió local excessiva al coixinet. Sota l'acció de la força lateral del tren, els tres-punts de contacte formen un triangle de força estable, limitant el bolcada del rail i protegint així el coixinet de la fallada per cisalla. Si la placa de pressió està en contacte superficial o els punts de contacte són inestables, una lleugera oscil·lació del rail provocarà una concentració d'estrès a les vores del coixinet, accelerant el dany del coixinet. Una placa de pressió amb un disseny de tres-punts de contacte garanteix una deformació compressiva més uniforme del coixinet, donant un joc total a l'efecte amortidor elàstic del coixinet i allargant la vida útil d'ambdós.
Quines plaques de pressió de material són adequades per a diferents tipus de-coixinets per sota del carril (goma, poliuretà, compost)?
Els coixinets de goma tenen una bona elasticitat i un baix cost, però una duresa baixa, i solen combinar-s'hiplaques de pressió d'acer forjat. Les plaques d'acer forjat tenen una gran resistència i rigidesa, proporcionant una força de subjecció estable per evitar una compressió excessiva de les pastilles de goma. Els coixinets de poliuretà tenen una gran duresa i resistència al desgast, adequats per combinar-losplaques de pressió d'acer fos. Les plaques d'acer fos tenen formes més complexes i es poden dissenyar amb estructures límit que coincideixin amb coixinets de poliuretà, la qual cosa les fa adequades per als durs requisits de les línies d'alta-velocitat. Els coixinets compostos (p. ex., cautxú + capa intermedia de niló) combinen elasticitat i rigidesa i, generalment, es combinen ambplaques de pressió d'acer d'aliatge lleuger. Aquestes plaques són lleugeres amb una força de subjecció moderada, evitant danys a l'estructura entre capes dels coixinets compostos a causa d'una rigidesa excessiva. En zones especials, com ara els desviaments, sovint s'utilitzen coixinets de goma-d'alta resistència amb plaques de pressió ajustables per fer front a condicions d'estrès complexes. La selecció ha d'assegurar que la duresa de la placa de pressió sigui superior a la del coixinet, formant una relació de concordança de "combinació rígida-flexible".
Com afecta la selecció del gruix dels-coixinets per sota del rail a la concordança general de la rigidesa del sistema de subjecció?
El gruix dels-coixinets de sota del carril és el mitjà més directe per ajustar la rigidesa vertical de la via. El gruix és inversament proporcional a la rigidesa-els coixinets més gruixuts donen lloc a una rigidesa vertical més baixa i una millor elasticitat. A les línies de-velocitat ordinàries, se solen seleccionar coixinets amb un gruix de 10-12 mm per obtenir una major elasticitat, igual que la força de subjecció de les plaques de pressió ordinàries. Als ferrocarrils-d'alta velocitat, per garantir una gran suavitat de la via, es requereix una rigidesa vertical més alta. Per tant, el gruix de la pastilla sol controlar-se a 6-8 mm, combinat amb plaques de pressió especials d'alta-rigidesa. Si el gruix del coixinet és massa gran, fins i tot si la força de subjecció de la placa de pressió és suficient, la rigidesa general de la pista serà insuficient. Un gran enfonsament del ferrocarril quan passen els trens provocarà esquerdes per fatiga de la placa de pressió. Per contra, els coixinets excessivament prims provocaran una rigidesa excessiva, augmentant l'impacte entre la roda i el carril i accelerant l'envelliment dels coixinets sota el rail. Per tant, el gruix del coixinet s'ha de calcular amb precisió i coincidir amb la rigidesa de la placa de pressió segons el valor de rigidesa del disseny de la línia.
Quins danys diferents causarà una força de pre-tensió excessiva o insuficient de la placa de pressió al coixinet-de sota del rail?
Una força-excessiva d'estrenyiment de la placa de pressió farà que la-coixinet inferior del carril estigui en un estat-sobrecomprimit. Les molècules de goma o el material de poliuretà dins del coixinet experimentaran una forta relaxació de l'estrès, fent que el coixinet perdi elasticitat en poc temps i es converteixi en un "bloc rígid". En aquest cas, el coixinet no pot absorbir la vibració i la força d'impacte del carril-de la roda actuarà directament sobre la placa de pressió i els cargols, causant danys a la cadena. Una força pre-de tensió insuficient fa que la placa de pressió no pugui bloquejar el rail de manera eficaç i que el rail lliscarà cap endavant i cap enrere a la superfície del coixinet quan el tren està en marxa. Aquest lliscament provocarà un desgast greu i esgarrapades a la superfície del coixinet, i fins i tot provocarà l'enrotllament i la caiguda de les vores del coixinet. A més, una força-de tensió prèvia insuficient farà que el coixinet sofreixi una deformació per extrusió sota força lateral, danyant les dimensions geomètriques de la pista. Per tant, s'ha d'utilitzar una clau de torsió durant la construcció per controlar la força de pre-estrenyiment dins de l'interval de disseny per protegir la part inferior del-coixinet del rail.