Знания по исследованию и применению новых материалов для подушек рельсовых путей
Каковы основные технические преимущества микропористого полиуретана под-подложками рельсов?
Основания из микроячеистого полиуретана имеют трехмерную сетчатую молекулярную структуру, обеспечивая превосходную упругость и степень упругого восстановления, превышающую или равную 95 % за счет оптимизации сочетания мягких и твердых сегментов, что значительно превышает 80 % у традиционных резиновых опорных пластин. Материал обладает высокой устойчивостью к атмосферным воздействиям, сохраняет стабильные характеристики при температуре -40–60 градусов без явного старения, затвердевания или растрескивания и подходит для экстремального климата в альпийских регионах и регионов с высокими-температурами. Он обладает превосходной стабильностью жесткости: изменение жесткости составляет менее или равно 5 % после длительного-напряжения, что позволяет избежать снижения плавности пути, вызванного ослаблением жесткости, и обеспечивает стабильную работу поезда. Конструкция плоской пластинчатой конструкции увеличивает площадь контакта со шпалами, устраняя проблему образования канавок износа на опорной поверхности шпал и продлевая срок службы шпал. Срок службы может достигать 12-15 лет, что более чем в два раза превышает срок службы традиционных резиновых опорных пластин, что значительно снижает частоту замены и затраты на техническое обслуживание.
Какие улучшения имеют опорные пластины из композитного эластомера по сравнению с традиционными резиновыми опорными пластинами?
Композитные эластомерные опорные пластины состоят из резины и армированных волокном-материалов, прочность на разрыв которых увеличена до более чем 8 МПа, что намного превышает 3 МПа традиционных резиновых опорных пластин, а сопротивление разрыву значительно повышено. Износостойкость значительно оптимизирована: потери на износ составляют менее или равные 0,5 мм/1 миллион циклов, в то время как традиционные резиновые опорные пластины могут достигать 1,2 мм, что снижает потерю толщины после длительного-временного использования. Он обладает более высокой маслостойкостью и коррозионной стойкостью, способен противостоять эрозии масляных пятен и химических сред вокруг пути и подходит для особых условий, таких как туннели и прибрежные районы. Он обладает превосходной усталостной стойкостью, не образует трещин после 5 миллионов циклов вибрации, в то время как традиционные резиновые опорные пластины склонны к повреждению примерно через 3 миллиона циклов. Он на 15 % легче традиционных резиновых опорных плит, что облегчает транспортировку и -установку на месте без снижения-несущей способности и амортизирующего эффекта.
Каковы применимые сценарии для новых-типов под-опорных плит рельса?
Опорные пластины из микроячеистого полиуретана подходят для тяжеловесных-железных дорог, которые могут эффективно поглощать большие-ударные нагрузки, снижать риск гофрирования рельсов и ослабления креплений и широко используются на тяжелых-автомобильных линиях, таких как железная дорога Датун-Циньхуандао и железная дорога Шуохуан. Композитные эластомерные опорные плиты подходят для городского железнодорожного транспорта, они могут сохранять стабильную эластичность при высокочастотной вибрации, снижать рабочий шум и улучшать условия жизни жителей вдоль линии. Композитные опорные пластины из силиконового каучука предпочтительны для зон с высокими-температурами, обладают превосходной устойчивостью к высоким-температурам и не размягчаются и не деформируются при температуре выше 60 градусов, что подходит для линий в пустынях и тропических регионах. Для альпийских зон можно выбрать опорные плиты из модифицированного полиуретана; после добавления антифриза ударная вязкость при низких-температурах улучшается, а хорошая эластичность может сохраняться при -40 градусах, чтобы избежать хрупкого разрушения. Микроячеистые опорные плиты низкой-жесткости используются на высокоскоростных-железных дорогах, жесткость которых контролируется на уровне 20–30 кН/мм, что соответствует строгим требованиям высокоскоростных поездов к плавности хода.
Какие особые требования предъявляются к установке новых-под-опорных пластин нового типа?
Перед установкой необходимо проверить поверхность опорной плиты на отсутствие дефектов, таких как пузыри и трещины. При использовании базовых пластин из микроячеистого полиуретана следует избегать использования острых предметов, которые могут поцарапать поверхность, чтобы предотвратить повреждение микроячеистой структуры. Опорная плита должна быть полностью прикреплена к опорной поверхности шпалового рельса-; При установке опорных пластин из композитного эластомера следует оставить зазор 2–3 мм для теплового расширения и сжатия, чтобы избежать деформации, вызванной изменениями температуры. Во время установки запрещается непосредственно ударять молотком по опорной плите; Для постукивания и выравнивания следует использовать резиновый молоток, чтобы не повредить внутреннюю структуру опорной плиты. Поверхность опорной плиты, контактирующей с рельсом, должна содержаться в чистоте, без загрязнений, таких как песок и масляные пятна, чтобы не повлиять на эффект амортизации и срок службы. При установке на кривых линиях для внешней стороны следует выбирать утолщенные опорные пластины (на 1-2 мм толще внутренней стороны), чтобы адаптироваться к конструкции виража линии и обеспечить гладкость поверхности рельса.
Как определить, соответствует ли качество новых-под-подрельсовых опорных плит стандартам?
Для испытания скорости упругого восстановления следует использовать машину для испытания под давлением, применяя 50% номинальной нагрузки в течение 30 минут, а степень упругого восстановления, превышающую или равную 90%, соответствует требованиям, в то время как опорные пластины из микроячеистого полиуретана требуют более или равной 95%. Испытание на устойчивость к атмосферным воздействиям имитирует циклическую среду от -40 до 60 градусов в испытательной камере с высокими и низкими температурами, и отсутствие трещин или затвердевания после 100 циклов не является квалифицированным. Испытание на жесткость следует проводить в диапазоне нагрузок 10–50 кН с отклонением жесткости менее или равным ±10 %, что соответствует расчетному классу жесткости. Износостойкость проверяется с помощью тестера на истирание Мартиндейла, и квалифицируется потеря износа менее или равная 0,8 мм за 1 миллион циклов, тогда как для опорных пластин из композитного эластомера требуется менее или равная 0,5 мм. Испытания механических характеристик должны проводиться на основе испытаний на растяжение с пределом прочности на разрыв более или равным 6 МПа и удлинением при разрыве более или равным 300 %, гарантируя отсутствие повреждений во время установки и использования.