Что меняется на скоростной-скоростной трассе
На скорости выше 250 км/ч взаимодействие колеса-с рельсом определяется высокочастотной-вибрацией и точностью опоры рельса. Площадка, работающая на скорости 100 км/ч, слишком мягкая или слишком плавная для движения на высоких-скоростях. Требования ужесточаются по пяти осям: гашение вибрации и шума, поперечная и продольная устойчивость, несущая-грузоподъемность, долговечность и электроизоляция. На безбалластном пути подушка также является единственным упругим элементом опоры, поэтому ее жесткость и толщина определяют вертикальное поведение всей системы плит.
Пять требований к производительности
Демпфирование вибрации и шума: материал колодки должен обладать высокой эластичностью и выдерживать деформации сдвига и изгиба, чтобы удары каждого прохода колеса поглощались, а не передавались на плиту и конструкцию.
Устойчивость: накладка должна удерживать рельс от бокового и продольного перемещения на скорости, что достигается за счет заданной жесткости и посадки накладки в систему крепления, а не только за счет дополнительного трения.
Грузоподъемность-несущая способность: колодка должна распределять высокие нагрузки на ось и противостоять сжатию без чрезмерной остаточной деформации в течение всего срока службы.
Долговечность: накладка должна противостоять износу, перепадам температур, влаге, ультрафиолету и старению; на высокоскоростных-линиях приемка обычно определяется минимальным количеством циклов нагрузки и максимальным изменением жесткости после испытаний на старение.
Электроизоляция: подкладка должна изолировать рельс от шпалы и плиты, чтобы не нарушались рельсовые цепи и сигнализация.
Требования к материалам и размерам
Материалами накладок для работы на высоких-скоростях служат высококачественная-каучук, полиуретан и аналогичные соединения с контролируемой статической и динамической жесткостью. Допуски на размеры являются частью спецификации: отклонение толщины и плоскостность прокладки должны оставаться в пределах диапазона, установленного чертежом системы крепления, поскольку на пути плиты уровень рельса задается подкладкой в такой же степени, как и самой плитой. Подкладка также должна точно соответствовать геометрии подошвы рельса; слишком маленькая накладка концентрирует нагрузку на краю, а слишком большая защемляется плечом и теряет свою эластичную функцию.
Толщина колодки по типу лески
| Тип линии | Типичная толщина колодки |
|---|---|
| Стандартные пассажирские и грузовые | 6-7 мм |
| Высокоскоростная-железная дорога | 8-12 мм |
| Тяжелые-магистральные линии | 12-20 мм |
| Линии городского метрополитена | 6-10 мм |
Тенденция к использованию более толстых колодок на высокоскоростных-скоростных и тяжелых-магистральных линиях не является случайной: более толстые эластичные слои снижают жесткость гусеницы и уменьшают динамическую нагрузку на контакт колеса-с рельсом за счет большего смещения рельса под нагрузкой. Таким образом, выбранная толщина всегда является компромиссом, заданным конструкцией системы крепления, а изменение толщины колодки в существующей системе меняет эффективную жесткость гусеницы.
Почему железнодорожные колодки незаменимы
Снижение вибрации и шума: колодки поглощают динамические силы и высокочастотную вибрацию-проезжающих поездов, обеспечивая более тихую работу и меньшую нагрузку на соседние конструкции.
Распределение нагрузки: колодки распределяют нагрузку от колес на большую площадь шпалы или плиты, защищая бетон и балласт под ним от разрушения и усталости.
Срок службы инфраструктуры: за счет снижения износа и усталости колодки продлевают срок службы рельсов, креплений, шпал и путевого полотна, снижая затраты на техническое обслуживание в течение всего-срока службы.
Комфорт и безопасность: меньшая вибрация означает более плавную езду, а колодка правильной жесткости сохраняет геометрию рельса стабильной на скорости, что является не только комфортным, но и безопасным свойством.
Распространенные заблуждения
Часто считается, что подушка должна быть как можно более мягкой, чтобы обеспечить максимальный комфорт. На практике слишком-мягкая накладка позволяет рельсу слишком сильно перемещаться по вертикали, что повреждает опору рельса и может дестабилизировать геометрию на высокой скорости; Правильная колодка достаточно жесткая, чтобы удерживать рельс, и достаточно мягкая, чтобы амортизировать удар. Второе заблуждение заключается в том, что толщину колодок можно свободно увеличивать, чтобы уменьшить вибрацию; толщина привязана к конструкции системы крепления, и произвольное ее изменение меняет нагрузку на носок и жесткость гусеницы. Наконец, колодки иногда считаются взаимозаменяемыми в разных системах; прокладка, предназначенная для одной системы крепления, не будет правильно сидеть в другой, а требования к электроизоляции являются частью спецификации, а не опцией.
Часто задаваемые вопросы
Вопрос: Какая толщина рельсовой прокладки используется на высокоскоростных-линиях?О: Обычно 8-12 мм, точное значение определяется конструкцией системы крепления; на безбалластном пути подушка является основным упругим элементом, поэтому толщина напрямую влияет на жесткость пути.
Вопрос: Почему необходима электроизоляция железнодорожных подушек?A: Для защиты системы сигнализации. Прокладка изолирует рельс от шпалы и плиты, чтобы рельсовые цепи правильно обнаруживали поезда, а блуждающие токи не вызывали коррозию рельса или оборудования.
Вопрос. Какой материал лучше всего подходит для-подушек высокоскоростных железных дорог?A: Высококачественные-каучуковые и полиуретановые смеси с контролируемой динамической жесткостью; Выбор зависит от технических характеристик системы крепления, климата и требуемых характеристик старения.
Вопрос: Можно ли использовать стандартную-линейную панель на высокоскоростной-линии?О: Нет. Требования к жесткости, допускам и старению различаются, и колодка, не предназначенная для работы на высоких-скоростях, не будет сохранять геометрию или изоляцию в течение всего срока службы.
Вопрос: Как проверяется работоспособность планшета перед установкой?A: По результатам статических и динамических испытаний на жесткость, проверки размеров, измерения сопротивления изоляции и испытаний на старение, все в соответствии со стандартом системы крепления; в сертификате площадки должно быть указано каждое из этих значений.