Kademeli Elastik Tasarım ve Ray Alt Taban Plakalarının Tekerlek-Ray Titreşimi Azaltma Optimizasyonu
Ray altı yastıkların-degrade elastik yapısının katmanlı tasarım şeması nedir?
Ray altı pedlerin-degrade elastik yapısı,üç-katmanlı kompozit tasarım. Yüzey katmanından alt katmana kadar bunlar aşınmaya-dirençli katman, titreşim-sönümleme katmanı ve yatak katmanıdır ve her katmanın malzemesinin elastik modülü sırasıyla artar. Yüzey aşınmasına-dirençli katman, 80-100MPa elastik modülüne ve 3-5 mm kalınlığa sahip yüksek-sertlikteki stiren-butadien kauçuktan yapılmıştır; bu, esas olarak tekerlek-ray yüklerinin aşınmasına direnç gösterir ve balatanın servis ömrünü uzatır. Orta titreşim-sönümleme katmanı, 20-30 MPa elastik modüle ve 8-10 mm kalınlığa sahip düşük-modüllü doğal kauçuktan yapılmıştır; bu, tekerlek rayı titreşimini azaltmak için çekirdek katmandır ve yüksek frekanslı titreşim enerjisini etkili bir şekilde emebilir. Alt yatak katmanı, pedin taşıma kapasitesini sağlamak için dikey yüklerin taşınmasından ve iletilmesinden sorumlu olan, 150-180MPa elastik modülüne ve 5-7 mm kalınlığa sahip yüksek elastik modüllü neoprenden yapılmıştır. Üç malzeme katmanı, termal vulkanizasyon işlemiyle bir araya getirilir ve kullanım sırasında katmanlara ayrılmayı önlemek için katmanlar arası bağlanma mukavemeti 3 MPa'dan büyük veya eşittir.
Kademeli elastik pedler ile homojen pedler arasındaki titreşim azaltma etkileri arasındaki farklar nelerdir?
Kademeli elastik pedler ile homojen pedler arasındaki titreşim azaltma etkilerindeki farklılıklar temel olarak üç açıdan yansıtılmaktadır:titreşim frekansı kapsamı, zayıflama verimliliği ve stabilite. Degrade elastik ped, yüksek-frekanslı titreşim için %40-%50 ve düşük-frekanslı titreşim için %30-%35 zayıflama oranıyla 50-500 Hz'lik tekerlek-ray titreşim frekansı aralığını kapsayabilir; homojen ped yalnızca dar bir frekans kapsamıyla 100-300 Hz'lik titreşimi etkili bir şekilde azaltabilir. Kademeli elastik yastığın titreşim zayıflatma verimliliği, homojen yastığa göre %25-%30 daha yüksektir, çünkü gradyan yapısı, titreşim enerjisinin farklı elastik katmanlar arasında birçok kez yansıtılıp emilmesini sağlayarak enerjinin yastığa nüfuz etmesini önleyebilir; homojen pedin titreşim enerjisinin traverslere doğrudan iletilmesi kolaydır ve titreşim sönümleme etkisi sınırlıdır. Stabilite açısından, gradyan elastik yastığın elastik modülünün yük değişiklikleriyle dalgalanma aralığı %5'ten az veya buna eşittir ve uzun süreli hizmetten sonra titreşim sönümleme performansının zayıflama oranı %10'dan az veya eşittir; homojen ped, uzun süreli yük altında elastik yorgunluğa eğilimlidir ve titreşim sönümleme performansının zayıflama oranı %20-%25'e ulaşabilir.
Farklı hat hız seviyeleri için eğimli elastik pedlerin elastik modül gereksinimleri nelerdir?
Farklı hat hız seviyeleri için gradyan elastik pedlerin elastik modül gereksinimleri,tekerlek-ray titreşim frekansı özelliklerine uygun. Yüksek-hızlı demiryollarında tren çalışma hızı 250-350km/saattir ve tekerlek-rayının titreşim frekansı esas olarak 200-500Hz'lik yüksek-frekanstır. Yüksek frekanslı titreşimin zayıflatma etkisini arttırmak için titreşim-sönümleme katmanının elastik modülünün 20-25MPa, aşınmaya-dirençli katmanın elastik modülünün 80-90MPa ve yatak katmanının elastik modülünün 150-160MPa olması gerekir. Şehirlerarası demiryollarının çalışma hızı 160-200km/saat, tekerlek-ray titreşim frekansı ise 100-300Hz'dir. Titreşim sönümleme katmanının elastik modülünün 25-30 MPa, aşınmaya dayanıklı katmanın 90-100 MPa ve yatak katmanının 160-170 MPa olması, yüksek ve düşük frekanslı titreşimin zayıflamasını dengelemesi gerekir. Normal hızlı demiryollarının çalışma hızı 120 km/s'den az veya buna eşittir ve tekerlek rayı titreşim frekansı esas olarak 50-200Hz'lik düşük frekanstır. Taşıma kapasitesinin sağlanmasına öncelik verilerek titreşim sönümleyici katmanın elastik modülünün 30-35MPa, aşınmaya dayanıklı katmanın 100-110MPa ve taşıma katmanının 170-180MPa olması gerekir. Şehir içi raylı toplu taşıma trenlerinin sık sık kalkış ve durakları vardır ve titreşim frekansı büyük ölçüde dalgalanır. Değişken titreşim ortamına uyum sağlamak için eğimli elastik yastığın elastik modülünün ayarlanabilir aralığının 20-35 MPa olması gerekir.
Degrade elastik pedlerin temel vulkanizasyon kalıplama prosesi noktaları nelerdir?
Degrade elastik pedlerin temel vulkanizasyon kalıplama prosesi noktaları iki bağlantıda yoğunlaşmıştır:katmanlı besleme ve vulkanizasyon parametre kontrolüüç-katmanlı yapının performans istikrarını sağlamak için. Besleme, katmanlı besleme yöntemini benimser: ilk olarak taşıyıcı tabaka neoprenini kalıba koyun ve 150-160 derecede 5-8 dakika boyunca ön-vulkanize edin; daha sonra titreşim-sönümleme katmanını doğal kauçuğa koyun ve 140-150 derecede 10-12 dakika boyunca vulkanize edin; son olarak aşınmaya dayanıklı stiren-bütadien kauçuğu koyun ve 150-160 derecede 8-10 dakika vulkanize edin. Vulkanizasyon basıncı katman katman ayarlanmalıdır: yatak katmanının vulkanizasyon basıncı 15-18MPa, titreşim sönümleme katmanı 12-15MPa ve aşınmaya dayanıklı katman 15-18MPa'dır. Aşırı yüksek basınç, aşırı malzeme akışkanlığına yol açacak ve katmanlı yapıya zarar verecek, aşırı düşük basınç ise katmanlar arası bağın zayıflamasına neden olacaktır. Vulkanizasyon sırasında, sıcaklık gradyanının sıkı bir şekilde kontrol edilmesi gerekir ve üst ve alt kalıplar arasındaki sıcaklık farkı, eşit olmayan sıcaklık nedeniyle her katmanın tutarsız vulkanizasyon derecesinden kaçınmak için 5 dereceye eşit veya daha az olmalıdır. Vulkanizasyondan sonra soğutma işlemi yapılmalı ve aşırı sıcaklık farkından dolayı pedin iç gerilimini önlemek için soğutma hızı 10-15 derece/dakika olarak kontrol edilmelidir.
Degrade elastik pedlerin-yerinde döşenmesi ve bakım noktaları nelerdir?
Degrade elastik pedlerin-sahada döşenmesi ve bakımında şunlara odaklanılmalıdır:döşeme yönü ve elastik performans testititreşimi-sönümleme etkisini sağlamak için. Döşeme sırasında, yastığın üst ve alt katmanlarını kesin bir şekilde ayırmak gerekir: aşınmaya- dirençli katman, rayın alt yüzeyine temas edecek şekilde yukarıya bakar ve yatak katmanı, traversle temas edecek şekilde aşağı bakar. Tersine döşeme kesinlikle yasaktır; aksi takdirde titreşim-sönümleme performansı ve aşınma direnci büyük ölçüde azalacaktır. Döşemeden önce, pedin traversin üzerine tam olarak oturduğundan ve bağlantı alanının %95'ten büyük veya eşit olduğundan emin olmak için traversin üst yüzeyindeki döküntü ve çıkıntıların temizlenmesi gerekir. Döşemeden sonra, her katmanın elastik modülünün tasarım gerekliliklerini karşıladığından emin olmak için yastığın elastik modülü, bir statik elastik modül test cihazı ile test edilmelidir. Bakım sırasında balatanın aşınmasını ve katmanlara ayrılmasını düzenli olarak kontrol etmek gerekir. Yüksek hızlı demiryollarının denetim döngüsü-3 ay, normal-hızlı demiryollarının denetim döngüsü ise 6 aydır. Aşınma kalınlığı orijinal kalınlığın %30'unu aştığında veya katmanlara ayrılma meydana geldiğinde ped zamanında değiştirilmelidir. Ayrıca kauçuğun daha hızlı yaşlanmasını önlemek için pedin yağ lekeleri ve organik çözücülerle teması engellenmelidir.