De kernmatch van Shore-hardheid en temperatuuraanpassing van railpads
Welke gevaren worden veroorzaakt door de toename van de Shore-hardheid van onder-railpads in omgevingen met lage- temperaturen (onder -20 graden)?
Beneden -20 graden ondergaan rubber- en polyurethaanmaterialen een "glasovergang", waarbij de Shore-hardheid met 10 graden -15 graden toeneemt en de elasticiteitsmodulus scherp stijgt. Nadat de hardheid toeneemt, neemt het elastische vervormingsvermogen van het remblok drastisch af, neemt de algehele spoorstijfheid toe en neemt de impactbelasting tussen wiel en rail met meer dan 20% toe. Tegelijkertijd neemt de broosheid van het remblok toe, waardoor het vatbaar wordt voor barsten en afbrokkelen onder belasting van de trein, en nemen de prestaties op het gebied van trillingsreductie met meer dan 50% af. Bij rubberen remblokken vermindert de verhoogde hardheid ook de hechtkracht met dwarsliggers, waardoor slippen van de remblokken gemakkelijk kan optreden en de geometrische stabiliteit van de baan wordt geschaad.
Welke impact heeft de afname van de Shore-hardheid van onder{0}}railpads in omgevingen met hoge- temperaturen (boven 60 graden)?
Boven de 60 graden wordt de beweging van de moleculaire keten van het onder-railpadmateriaal intenser, neemt de Shore-hardheid af met 8 graden -12 graden en wordt de weerstand van het materiaal tegen compressievervorming aanzienlijk verminderd. Nadat de hardheid afneemt, neemt de plastische vervorming van het kussen onder treinbelasting met meer dan 30% toe, wat leidt tot ongelijkmatige railzetting en verslechterde spoorgladheid. Tegelijkertijd versnelt de kruipsnelheid van de pad; na langdurige dienst- treedt er "instorting" op, waardoor een regionale afname van de spoorstijfheid ontstaat en de ongelijkmatige slijtage van de wielrails wordt verergerd. Bovendien worden pads met een lage hardheid gemakkelijk geëxtrudeerd en vervormd door elastische clips of drukplaten, waardoor hun elastische ondersteunende functie verloren gaat.
Wat zijn de verschillen in de Shore-hardheidsselectienormen voor onder-railpads in verschillende gebruikstemperatuurgebieden?
In koude gebieden (minimumtemperatuur lager dan of gelijk aan -30 graden) moeten rubberen pads met een lage-hardheid worden gekozen met Shore A 50 graden ±5 graden of gemodificeerde polyurethaanpads om de glasovergangstemperatuur te verlagen en elasticiteit bij lage temperaturen te garanderen. In gebieden met hoge-temperaturen (maximumtemperatuur groter dan of gelijk aan 60 graden) moeten polyurethaanpads met hoge-hardheid en Shore A 90 graden ±5 graden worden geselecteerd om de hittebestendigheid van het materiaal te verbeteren en plastische vervorming bij hoge-temperaturen te verminderen. In gematigde streken (-20 graden tot 60 graden) kunnen standaard-rubber- of polyurethaanpads met hardheid worden gebruikt, waarbij de elasticiteit en hittebestendigheid in evenwicht worden gebracht. Hogesnelheidslijnen in de Alpen moeten speciale elastomeerpads selecteren met Shore D 30 graden ±3 graden om de elasticiteit bij lage temperaturen en de stabiliteit bij hoge temperaturen in evenwicht te brengen.
Wat is de kwantitatieve relatie tussen de Shore-hardheid en de trillingsreductieprestaties van onder-railpads?
Binnen het standaard hardheidsbereik zijn de trillingsreductieprestaties van onder-railpads negatief gecorreleerd met de Shore-hardheid-voor elke 5 graden afname in hardheid neemt de trillingsreductie-efficiëntie toe met 8%-10%. Wanneer de hardheid van het rubberen kussen afneemt van Shore A 60 graden naar 55 graden, neemt de trillingsreductie-efficiëntie toe van 25% naar ongeveer 33%. Wanneer de hardheid echter lager is dan 50 graden, vertraagt de verbetering van de trillingsreductie-efficiëntie en neemt de plastische vervorming toe als gevolg van onvoldoende padsterkte. Wanneer de hardheid hoger is dan 65 graden, daalt de efficiëntie van de trillingsreductie scherp tot onder de 15%, waardoor niet wordt voldaan aan de eisen voor trillingsreductie op het spoor. Daarom heeft elk padmateriaal zijn optimale hardheidsbereik; het is niet zo dat hoe zachter de pad is, hoe beter het vibratiereductie-effect is.
Hoe kan ik snel de Shore-hardheid van onder{0}}railpads ter plaatse detecteren om te beoordelen of hun temperatuuraanpassingsvermogen gekwalificeerd is?
Ter plaatse kan een draagbare Shore-hardheidsmeter (Type A voor rubber, Type D voor polyurethaan met hoge-hardheid) worden gebruikt om meerdere punten in het- niet-belaste gebied van het kussen te meten, en de gemiddelde waarde wordt als testresultaat genomen. Tijdens het testen moet de omgevingstemperatuur dicht bij kamertemperatuur (25 graden) liggen om de invloed van de temperatuur op de hardheidsmeting te voorkomen. Als de gemeten hardheid het standaardbereik van ±5 graden overschrijdt, geeft dit aan dat het padmateriaal verouderd of onjuist geselecteerd is en dat het temperatuuraanpassingsvermogen niet gekwalificeerd is. Bovendien moet, in combinatie met het uiterlijk van de pad-als er scheuren optreden bij lage temperaturen of viskeuze vervorming bij hoge temperaturen-zelfs als de hardheid gekwalificeerd is, de pad die geschikt is voor de temperatuur worden vervangen.