El rendiment elàstic de les pastilles de ferrocarril i el principi d'adaptació de la via
Com afecta el mòdul elàstic de les pastilles del carril l'efecte d'amortiment de la via?
El mòdul elàstic dels coixinets del carril és el paràmetre bàsic que determina el seu efecte d'amortiment. La magnitud del mòdul elàstic afecta directament la capacitat de deformació del coixinet i el rendiment d'amortiment. Un mòdul elàstic més baix dóna com a resultat una millor elasticitat, permetent una major deformació elàstica sota l'impacte del tren, absorbint eficaçment l'energia d'impacte i reduint la transmissió de la força d'impacte a les travesses i al subterrani, proporcionant així un millor efecte d'amortiment. Per contra, un mòdul elàstic més elevat dóna lloc a un coixinet més dur amb una capacitat de deformació elàstica més feble, donant lloc a un efecte d'amortiment més pobre. L'impacte del tren es transmetrà directament a les travesses i al subterrani, accelerant-ne el desgast i els danys. Per a les línies d'-alta velocitat, s'han de seleccionar pastilles de ferrocarril amb un mòdul elàstic més baix per garantir un amortiment suficient de l'impacte dels trens d'alta-velocitat i millorar l'estabilitat del tren. Per a línies de càrrega pesada-, s'han de seleccionar coixinets amb un mòdul elàstic moderat per garantir tant l'efecte d'amortiment com la capacitat de càrrega-, evitant una deformació excessiva del coixinet. La selecció inadequada del mòdul elàstic donarà lloc a un amortiment deficient, que pot causar defectes de la via a llarg termini i afectar la vida útil de la pista.
Quines són les condicions de la via adequades per a les pastilles de ferrocarril amb diferents dureses?
La duresa dels coixinets del carril s'ha de seleccionar adequadament en funció de les condicions de la via. Els coixinets de duresa diferents són adequats per a diferents necessitats operatives, garantint un equilibri entre l'efecte d'amortiment i la capacitat de càrrega-. Els coixinets de rail suaus (duresa Shore A 50-60) tenen una bona elasticitat i un excel·lent efecte d'amortiment, adequats per a línies d'alta-velocitat i línies dedicades als passatgers. Absorbeixen eficaçment l'impacte dels trens d'alta-velocitat, redueixen la vibració del tren, milloren la comoditat dels passatgers i protegeixen les travesses i el llit de la carretera. Els coixinets de rails durs mitjans-(duresa Shore A 60-70) tenen una elasticitat i una capacitat de càrrega-equilibrades, adequats per a línies de velocitat convencionals. Compleixen els requisits de velocitats de funcionament generals i càrregues per eixos, equilibrant l'efecte d'amortiment i la vida útil, i són el tipus de coixinet de ferrocarril més utilitzat. Els coixinets de ferrocarril dur (duresa Shore A 70-80) tenen una gran capacitat de càrrega però una poca elasticitat, adequats per a línies de transport pesat i línies dedicades a mercaderies. Poden suportar l'enorme pressió dels trens de càrrega pesada, evitant una deformació excessiva de les pastilles i assegurant l'estabilitat de la via. A més, en seccions corbes, es poden seleccionar coixinets de rail lleugerament més durs per millorar l'estabilitat lateral dels rails i evitar el desplaçament del rail.
Quins defectes de les vies poden causar l'envelliment i la deformació de les pastilles del carril?
Després d'un ús prolongat, els coixinets de la pista es poden deformar a causa de l'envelliment i el desgast del material, provocant diversos defectes de la pista i afectant la seguretat de la pista. En primer lloc, l'envelliment i la deformació dels coixinets en redueix l'elasticitat i l'efecte amortidor, evitant l'absorció efectiva dels impactes del tren. Aquests impactes es transmeten directament a les travesses i la llera de la carretera, accelerant el trencament de la travessa i l'assentament de la llera de la carretera, afectant així l'estabilitat de la via. En segon lloc, la deformació provoca superfícies desiguals de la via, donant lloc a un major impacte durant el funcionament del tren, accelerant el desgast del carril i fins i tot provocant esquerdes del carril. Si els coixinets de les vies es trenquen o es desprenen, el contacte directe entre el rail i la travessa augmenta la fricció, accelerant el desgast d'ambdós i generant vibracions i sorolls importants. A més, la deformació pot provocar desviacions d'ample, especialment a les corbes, la qual cosa condueix fàcilment al desplaçament lateral del carril i a la fluïdesa de la via, que pot afectar greument la seguretat del tren. Per tant, els coixinets envellits i deformats s'han de substituir ràpidament.
Quins són els requisits de rendiment específics per a les pistes dels ferrocarrils d'alta-velocitat?
Els ferrocarrils-d'alta velocitat tenen requisits extremadament alts per a la suavitat del tren i l'estabilitat de la via. Per tant, el rendiment de les pastilles de ferrocarril té requisits específics per garantir que compleixin les exigències de l'operació d'alta-velocitat. En primer lloc, el mòdul elàstic s'ha de controlar dins d'un rang raonable (normalment 10-20 MPa) per garantir un bon amortiment i absorbir eficaçment l'impacte dels trens d'alta-velocitat, reduint la vibració. En segon lloc, es requereix una vida útil a la fatiga extremadament alta, capaç de suportar vibracions d'alta-freqüència i-a llarg termini, amb una vida útil a la fatiga de no menys de 3 milions de cicles per evitar l'envelliment i el trencament durant l'ús. A més, la duresa de les pastilles ha de ser uniforme, amb una duresa Shore controlada entre 55 i 65 per garantir una elasticitat global consistent i evitar tensions locals desiguals. La desviació del gruix dels coixinets s'ha de controlar dins de ± 0,2 mm per garantir una uniformitat de la via i reduir les irregularitats de la superfície del carril. Simultàniament, les pastilles han de tenir una bona resistència a l'envelliment i al desgast per mantenir un rendiment estable durant l'ús-a llarg termini, evitant la deformació i els danys i garantint el funcionament estable-a llarg termini de les vies del tren d'alta velocitat.
Com resoldre els problemes de desnivell de la pista ajustant el gruix del coixinet?
Ajustar el gruix dels coixinets del carril és una manera eficaç de resoldre els desnivells de la via. Ajustant amb precisió el gruix del coixinet, la superfície del rail es pot suavitzar, millorant l'estabilitat del tren. En primer lloc, cal inspeccionar els trams desiguals de la pista per determinar la diferència de desnivell. En funció d'aquesta diferència, s'han de seleccionar coixinets de gruix adequat. Per a les seccions on la superfície del rail és massa baixa, es poden utilitzar coixinets més gruixuts o es poden afegir calces més primes als coixinets existents per elevar la superfície del rail i fer-la alineada amb les superfícies del rail circumdants. Per a les seccions on la superfície del rail és massa alta, es poden utilitzar coixinets més prims per baixar la superfície del rail i eliminar la diferència d'alçada. Durant l'ajust, és essencial assegurar-se que el gruix del coixinet sigui uniforme, amb una desviació de gruix de no més de 0,1 mm a la mateixa junta per evitar crear nous desnivells. Després de l'ajust, s'ha de tornar a-inspeccionar l'alçada de la via per assegurar-se que la desviació compleix les especificacions (no més de 2 mm per a línies d'-alta velocitat). A més, cal comprovar periòdicament si hi ha canvis en el gruix de la pastilla i ajustar ràpidament les desviacions d'alçada causades per l'envelliment o la deformació de la pastilla per garantir-la suavitat de la via a llarg termini i reduir l'impacte del tren.