Gelaagde composietstructuur van spoorondergrondplaten en de aanpassing ervan aan spoorvibratie- en ruisonderdrukkingstechnologie
Wat zijn de prestatieverschillen tussen de gelaagde composietstructuur en de enkel-laagstructuur van onder-railpads?
De kernprestatieverschillen tussen de gelaagde composietstructuur en de enkel-laagstructuur van onder-railpads worden weerspiegeld in vier aspecten: trillingsreductieprestaties, draagvermogen, slijtvastheid en aanpassingsvermogen. De samengestelde structuur realiseert de gezamenlijke optimalisatie van meerdere uitvoeringen, die de enkel-laagstructuur ver overstijgen. Het enkel-laags kussen is gemaakt van één enkel rubbermateriaal met vaste trillingsreductieprestaties, die zich alleen kunnen aanpassen aan de werkomstandigheden van één lijn. Als een hoge trillingsreductie wordt nagestreefd, is het draagvermogen onvoldoende; als het draagvermogen gegarandeerd is, is het trillingsreductie-effect slecht, wat resulteert in tegenstrijdigheden in de prestaties. De gelaagde composietstructuur heeft een ontwerp met vier- lagen: "slijtvaste- oppervlaktelaag + trillings-dempende kernlaag + stijve steunlaag + anti-slip onderlaag", waarbij elke laag zijn eigen taken vervult. De slijtvaste oppervlaktelaag-is gemaakt van styreen-butadieenrubber met hoge-hardheid om de slijtvastheid tussen het kussen en de rail te verbeteren; de trilling-dempende kernlaag is gemaakt van een mengsel van natuurlijk rubber met een lage-hardheid en nitrilrubber om het kerntrillings-dempende effect te bereiken; de stijve steunlaag is gemaakt van glasvezelversterkt rubber om het algehele draagvermogen van het kussen te verbeteren; de anti-sliplaag is gemaakt van chloropreenrubber met een hoge wrijvingscoëfficiënt om te voorkomen dat het kussen wegglijdt met de dwarsligger. De vier lagen lossen gezamenlijk de prestatietegenspraak van de enkel-laagstructuur op. In termen van draagvermogen is de druksterkte van het composietstructuurkussen groter dan of gelijk aan 30 MPa, 50% hoger dan die van de enkel-laagstructuur, die de grote belasting van zware- treklijnen kan dragen, en de permanente vervorming is kleiner dan of gelijk aan 0,3 mm, veel beter dan de enkel- laagstructuur. In termen van trillingsreductieprestaties kan de composietstructuur een instelbaar trillingsreductiecoëfficiëntbereik van 0,15-0,35 bereiken door de dikte van de kernlaag en de materiaalverhouding aan te passen, terwijl de trillingsreductiecoëfficiënt van de enkellaagse structuur op ongeveer 0,2 is vastgesteld met een extreem slecht aanpassingsvermogen. Bovendien heeft het composietstructuurkussen betere antiverouderingsprestaties, met een elastisch herstelpercentage van meer dan of gelijk aan 90% in 20 jaar, terwijl de enkellaagse structuur slechts ongeveer 70% bedraagt, met een langere levensduur.
Wat zijn de belangrijkste ontwerpparameters van de gelaagde composietstructuur van onder-railpads?
De kernontwerpparameters van de gelaagde composietstructuur van onder-railpads omvatten:materiaalverhouding van elke laag, laagdikteverhouding, modulus van de stijve skeletlaag en algehele hardheid. De vier parameters bepalen de uitgebreide prestaties van de pad en moeten nauwkeurig worden aangepast aan de lijnwerkomstandigheden. De materiaalverhouding van elke laag moet overeenkomen met de prestatie-eisen: de slijtvaste oppervlaktelaag bestaat voornamelijk uit styreen-butadieenrubber (SBR) met een verhouding van 70%-80%, waaraan 20%-30% roet is toegevoegd om de slijtvastheid te verbeteren, en de hardheid wordt gecontroleerd op Shore A65-70 graden; de vibratie-dempende kernlaag is een mengsel van natuurlijk rubber (NR) en nitrilrubber (NBR) met een verhouding van 6:4, waaraan 10%-15% harder is toegevoegd om het vibratie-dempende effect te verbeteren, en de hardheid wordt gecontroleerd op Shore A35-45 graden; de stijve steunlaag is van nitrilrubber versterkt met glasvezel (GF) met een glasvezelgehalte van 15%-20% om de steunmodulus te verbeteren, en de hardheid wordt gecontroleerd op Shore A50-55 graden; de anti-sliplaag bestaat voornamelijk uit chloropreenrubber (CR) met een verhouding van 80%-90%, met toevoeging van anti-slipvuller met een wrijvingscoëfficiënt groter dan of gelijk aan 0,6. De laagdikteverhouding wordt toegewezen op basis van de totale dikte van 12-20 mm, de slijtvaste oppervlaktelaag en de antisliponderlaag zijn elk verantwoordelijk voor 15% -20%, de trillingsdempende kernlaag is verantwoordelijk voor 40% -50%, wat de laag is met de grootste dikteverhouding en die rechtstreeks het trillingsdempende effect bepaalt, en de stijve steunlaag is verantwoordelijk voor 15% -20%, waardoor draagvermogen wordt gegarandeerd zonder het trillingsdempende effect te beïnvloeden. De elastische modulus van de stijve skeletlaag wordt geregeld op 1500-2500 MPa, een te lage modulus resulteert in onvoldoende ondersteuning, een te hoge modulus zal het effect van de trillingsdempende kernlaag verzwakken en moet worden afgestemd op de prestaties van de kernlaag. De algehele hardheid van de pad wordt gecontroleerd op Shore A45-55 graden, waarbij rekening wordt gehouden met trillingsreductie en draagvermogen, waardoor algehele overhardheid of overzachtheid wordt vermeden.
Wat zijn de vereisten voor trillings- en geluidsreductie van onder-railpads voor hoge- snelheids-, stadsspoor- en gewone-snelheidslijnen?
De kern van trillings- en geluidsreductie van onder{0}}railpads voor hoge- snelheids-, stadsspoor- en gewone-snelheidslijnen is het aanpassen van de dikte, de materiaalverhouding en de algehele trillingsreductiecoëfficiënt van de trillingsdempende kernlaag-, zodat deze overeenkomt met de trillingsfrequentie en de geluidsreductienormen van elke lijn om een nauwkeurige trillingsreductie te bereiken. Spoorlijnen met hoge-snelheid hebben een werkingssnelheid groter dan of gelijk aan 250 km/u, de trillingsfrequentie bedraagt voornamelijk 20-50 Hz en er is een hoge gladheid vereist terwijl de trillingen worden verminderd. De aangepaste vibratiereductiecoëfficiënt van het pad wordt ingesteld op 0,15-0,20, de trillingsdempende kernlaagdikte is 8-10 mm, en er wordt een mengselmateriaal van NR:NBR=7:3 gebruikt om de vibratiereductie te verbeteren en tegelijkertijd de stijfheid te garanderen, lijnoneffenheden veroorzaakt door padvervorming te verminderen, en het doel voor geluidsreductie is minder dan of gelijk aan 75 dB(A) op 10 meter naast de volgen wanneer de trein passeert. Stedelijke spoorlijnen zijn meestal ondergrondse/grondlijnen, trillingen worden gemakkelijk overgedragen naar omliggende gebouwen, met de hoogste eisen voor trillings- en geluidsreductie, de trillingsfrequentie is voornamelijk 10-30 Hz. De aangepaste trillingsreductiecoëfficiënt van het pad wordt geregeld op 0,30-0,35, de trillingsdempende kernlaagdikte is 10-12 mm en er is gebruik gemaakt van een mengselmateriaal van NR:NBR=5:5, waaraan 5%-8% trillingsdempende vulstof is toegevoegd om het laagfrequente trillingsreductie-effect te verbeteren. De doelstelling voor geluidsreductie is minder dan of gelijk aan 65 dB(A) op 10 meter afstand van het spoor en moet tegelijkertijd voldoen aan de eisen voor trillingsisolatie om te voorkomen dat trillingen omliggende gebouwen beïnvloeden. Spoorlijnen met normale snelheid hebben een bedrijfssnelheid van minder dan of gelijk aan 160 km/u, de trillingsfrequentie is voornamelijk 30-60 Hz, met gematigde eisen voor trillings- en geluidsreductie. De aangepaste trillingsreductiecoëfficiënt van het kussen wordt geregeld op 0,20-0,25, de trillingsdempende kernlaagdikte is 6-8 mm en er wordt een mengselmateriaal van NR:NBR=6:4 gebruikt om de lager- en slijtvastheid van het kussen te verbeteren op basis van het garanderen van basistrillings- en geluidsreductie, en het doel voor geluidsreductie is minder dan of gelijk aan 80 dB(A) op 10 meter naast het spoor wanneer de trein passeert.
Wat zijn de anti-verouderingsaanpassingsontwerpen van onder-railpads en de aanpassingsvereisten van verschillende omgevingen?
De kern van het anti{0}}modificatieontwerp van onder- railpads is het verbeteren van de hittebestendigheid, koudebestendigheid en ozonverouderingsweerstand van de pad door anti-verouderingsmiddelen toe te voegen en de materiaalverhouding aan te passen, en het modificatieschema aan te passen aan verschillende omgevingen om zich aan te passen aan hoge temperaturen, alpen-, kust- en andere omgevingen. Modificatie door veroudering door hitte is voornamelijk bedoeld voor gebieden met hoge- temperaturen in het zuiden, waarbij 2%-3% fenolische antioxidant en 1%-2% ultraviolette absorptiemiddel aan elke laag materiaal wordt toegevoegd om de veroudering en degradatie van rubber onder hoge temperaturen en ultraviolette straling te remmen, zodat de pad normaal kan werken in het temperatuurbereik van -10 graden ~ 60 graden, en het elastische retentiepercentage groter is dan of gelijk is aan 85% na 70 graden hitteverouderingstest. Modificatie door koude veroudering is voornamelijk bedoeld voor alpine gebieden in het noorden, waarbij 3%-4% koude-koude-weekmaker wordt toegevoegd aan de trillings-dempende kernlaag om de glasovergangstemperatuur van rubber te verlagen, zodat het kussen zijn elasticiteit kan behouden in het temperatuurbereik van -40 graden ~40 graden, geen scheuren vertoont in de -40 graden broosheidstest bij lage temperaturen, en het elastische herstelpercentage groter is dan of gelijk is aan 80%. Ozonverouderingsmodificatie is voornamelijk bedoeld voor kust- en industriële vervuilingsgebieden, waarbij 1% -2% ozonbeschermend middel wordt toegevoegd aan alle rubberlagen om rubberscheuren veroorzaakt door ozon te voorkomen, geen scheuren na 1000 uur testen onder de voorwaarde van ozonconcentratie 50pphm en uitrekken van 20%. Voeg voor regenachtige en vochtige gebieden bovendien een meeldauwremmer toe aan de antisliplaag om veroudering van het rubber door schimmelgroei te voorkomen; voor zout-alkaligebieden: verbeter de zuur- en alkalibestendigheid van elke laag materiaal, voeg 5% -8% alkalibestendig vulmiddel toe om de levensduur van de pad in speciale omgevingen te garanderen.
Wat zijn de belangrijkste punten bij de kwaliteitscontrole van -plaatsing en installatie van onder-railpads?
De kern van de kwaliteitscontrole van -het ter plekke leggen en installeren van onder- railpads is het garanderen van een goede pasvorm, geen vervorming en geen schade aan het pad, waardoor de afname van het trillingsreductie-effect en voortijdig falen van het pad, veroorzaakt door onjuiste installatie, wordt vermeden. Vóór het leggen de roest, het vuil en het opgehoopte water op het bovenoppervlak van de dwarsligger verwijderen om ervoor te zorgen dat het bovenoppervlak van de dwarsligger vlak is met een hoogteafwijking van minder dan of gelijk aan 0,5 mm. Controleer tegelijkertijd de kwaliteit van het uiterlijk van de pad, alleen pads zonder scheuren, ontbrekende hoeken en delaminatie tussen de lagen kunnen worden gebruikt, controleer of het padmodel overeenkomt met de werkomstandigheden van de lijn en gemengde installatie is ten strengste verboden. Plaats tijdens het leggen het kussen nauwkeurig op de aangegeven positie van de dwarsligger, lijn het midden van het kussen uit met het midden van de rail met een afwijking van minder dan of gelijk aan 1 mm om een uniforme spanning op het kussen te garanderen en vervorming van het kussen en spoorverschuiving veroorzaakt door eenzijdige spanning te voorkomen. Wanneer u de rail installeert, plaatst u de rail voorzichtig op de slijtvaste oppervlaktelaag van het kussen. Het is ten strengste verboden hard te slaan om schade aan de slijtvaste oppervlaktelaag van het kussen en delaminatie tussen de lagen te voorkomen. Nadat de rail is geplaatst, controleert u de montagestatus van het kussen met de rail en de dwarsligger. Er zijn geen gaten en kromtrekken tussen de drie en het contactpercentage van het montageoppervlak is groter dan of gelijk aan 95%. Voor naadloze lijnen moet het leggen van de pad overeenkomen met de vergrendelde railtemperatuur van de rail, binnen het bereik van de vergrendelde railtemperatuur ± 5 graden om vervorming van de pad-extrusie veroorzaakt door temperatuurstress te voorkomen. Controleer bij het dagelijks onderhoud regelmatig of de pad vervormd, beschadigd, verouderd en uitgehard is. Als de pad-offset groter is dan of gelijk is aan 2 mm, moet deze tijdig worden gecorrigeerd; Als er sprake is van delaminatie, scheuren of permanente vervorming van de tussenlaag groter dan of gelijk aan 0,5 mm, moet deze onmiddellijk worden vervangen. Reinig tegelijkertijd het vuil tussen het kussen en de rail/dwarsligger om te voorkomen dat vuil het trillingsreductie-effect en de spanningstoestand van het kussen beïnvloedt.