La relació entre la resistència del conjunt de compressió i la retenció de-elasticitat a llarg termini dels coixinets del carril
Quin impacte-a llarg termini té un conjunt de compressió excessiva dels-coixinets sota el carril sobre la rigidesa de la via?
Un conjunt de compressió excessiu fa que el coixinet perdi elasticitat gradualment i pateix una deformació plàstica irreversible sota càrregues de tren cícliques{0}}a llarg termini, amb una reducció contínua del gruix. La reducció del gruix disminueix l'assentament elàstic inicial de la pista, augmentant gradualment la rigidesa general de la pista i formant un fenomen d'"enduriment de la rigidesa". Aquest augment desigual de la rigidesa augmenta la diferència de rigidesa entre les seccions de la via, generant càrregues d'impacte periòdiques a mesura que passen els trens i agreujant el desgast del carril-roda i la fatiga dels components. Amb el temps, les dimensions geomètriques dinàmiques de la via es tornen difícils de mantenir i la freqüència de manteniment i reparació augmenta en més d'un 40%.
Quines diferències hi ha en la resistència a la compressió entre els coixinets de goma i els coixinets de poliuretà, i per què són diferents els seus escenaris aplicables?
Els coixinets de goma tenen una resistència a la compressió relativament feble, amb una taxa de deformació permanent normalment entre el 20%-25%, però ofereixen una bona elasticitat i un baix cost, la qual cosa els fa adequats per a línies de càrrega-de velocitat normal-. Els coixinets de poliuretà tenen una estructura molecular més estable, amb un índex de compressió inferior o igual al 10%-la meitat que els coixinets de goma-i una millor resistència a l'envelliment i al desgast, adequat per a línies de transport d'alta-velocitat-. Les línies d'alta-velocitat tenen requisits elevats per a l'estabilitat de la rigidesa de la via, i les línies de-transport pesats tenen càrregues grans amb un alt risc de deformació plàstica per a les pastilles; per tant, s'han d'utilitzar coixinets de poliuretà. Les línies de velocitat ordinària tenen càrregues petites i requisits més baixos d'estabilitat de rigidesa, de manera que els coixinets de goma poden satisfer les necessitats de servei.
Per què la velocitat de fixació de compressió dels-coixinets sota el carril augmenta bruscament en entorns d'alta-temperatura?
Les altes temperatures acceleren el moviment tèrmic de les cadenes moleculars del material del coixinet, provocant la relaxació de l'estructura-creuada de cautxú o poliuretà i una disminució significativa del mòdul elàstic del material. En entorns d'alta-temperatura per sobre dels 70 graus, les cadenes moleculars dels coixinets de goma són propenses a fracturar-se o reordenar-se, la qual cosa comporta una forta reducció de la seva capacitat de resistir la deformació plàstica i la taxa de compressió pot augmentar fins a més del 35%. A més, les altes temperatures redueixen la força d'unió entre el coixinet i la travessa/rail, augmentant el lliscament del coixinet sota càrrega i agreujant la deformació plàstica, formant un cicle viciós de "canvi de rigidesa-deformació-a alta temperatura".
Quina relació hi ha entre el rendiment del conjunt de compressió dels-coixinets per sota del rail i la precàrrega de la instal·lació?
La precàrrega d'instal·lació excessivament alta fa que la taxa de compressió inicial de la pastilla superi el valor de disseny (per exemple, més d'un 25%), col·locant el material de la pastilla en un estat d'-estrès alt durant molt de temps, accelerant el dany per fatiga a les cadenes moleculars i augmentant significativament la taxa de fixació de compressió. La precàrrega insuficient permet una deformació excessiva de la compressió alternativa de la pastilla sota les càrregues del tren, amb una major deformació per cicle de compressió, accelerant també l'acumulació de deformació permanent. Només dins del rang de precàrrega dissenyat, amb la taxa de compressió del coixinet mantinguda al 15%-20%, la tensió de la cadena molecular pot estar en un estat òptim, maximitzant el retard de la deformació permanent.
Com es pot avaluar ràpidament si el conjunt de compressió dels-coixinets per sota del carril supera el límit del lloc?
Es pot utilitzar el "mètode de mesura del gruix": seleccioneu pastilles noves del mateix lot com a punt de referència, mesureu el gruix real dels-coixinets en servei al lloc i calculeu la taxa de reducció del gruix. Si la taxa de reducció de gruix dels coixinets de cautxú supera el 25% i el dels coixinets de poliuretà supera el 10%, indica un conjunt de compressió excessiu. Al mateix temps, observeu l'aspecte del coixinet: si el coixinet mostra una depressió evident, aplanament, pèrdua del seu contorn elàstic original o no es pot recuperar ràpidament després del pas del tren, la seva deformació permanent és severa. A més, combinat amb les dades de prova de suavitat de la via, si la desviació del nivell longitudinal de la superfície del carril d'una secció sovint supera el límit, és molt probable que el conjunt de compressió dels coixinets en aquesta secció sigui excessiu.