Các miếng đệm đường ray nằm dưới tải trọng cố định của đường ray, do đó hành vi biến dạng của chúng quyết định thời gian dây buộc giữ được độ cứng thiết kế của nó. Biến dạng nén - sự giảm vĩnh viễn độ dày của tấm đệm - lặng lẽ chuyển đổi dây buộc chắc chắn thành dây buộc lỏng lẻo: lực kẹp giảm, độ lệch của đường ray tăng lên và tà vẹt chịu tải trọng tác động mà nó không bao giờ được thiết kế. Tránh nó bắt đầu từ việc lựa chọn vật liệu và kết thúc bằng kỷ luật bảo trì.
Biến dạng nén là gì
Dưới sự nén kéo dài, chất đàn hồi dần mất khả năng trở lại độ dày ban đầu. Tổn thất vĩnh viễn, được biểu thị dưới dạng tập nén, là một đặc tính của hợp chất và nhiệt độ, không chỉ của thiết kế tấm đệm. Một tấm đệm có bộ nén cao bị xẹp theo năm tháng, bệ ray hạ xuống và dây buộc mất tải trước. Bởi vì sự thay đổi diễn ra từ từ nên nó thường chỉ được chú ý khi kiểm tra máy đo hoặc lực kẹp cho thấy điều đó.
Lựa chọn vật liệu: Tuyến phòng thủ đầu tiên
Hợp chất xác định khả năng chống biến dạng vĩnh viễn của miếng đệm:
Sử dụng-chất đàn hồi chất lượng cao - cao su tự nhiên, cao su styren-butadien (SBR), EPDM hoặc nhựa nhiệt dẻo có độ đàn hồi cao và bộ nén thấp - thay vì các hợp chất tái chế hoặc chứa nhiều chất có đặc tính phân tán và lão hóa nhanh chóng.
Chọn họ polymer theo môi trường: EPDM và các hợp chất có công thức đặc biệt cho điều kiện ozon, tia cực tím và ven biển; công thức nhiệt độ-thấp dành cho dòng núi cao để lớp đệm không bị cứng và nứt vào mùa đông.
Bao gồm-các chất chống lão hóa trong đặc tả; chúng bảo vệ hợp chất khỏi quá trình oxy hóa làm tăng tốc quá trình đông kết.
Các biện pháp thiết kế: Hình học và độ cứng
Thiết kế kiểm soát biến dạng bằng cách truyền tải và quản lý biến dạng:
Độ dày: một tấm đệm dày hơn ít biến dạng hơn đối với cùng một độ lệch, nhưng độ dày được thiết lập bởi thiết kế buộc chặt và mục tiêu độ cứng, không được chọn tùy ý.
Rãnh và đinh tán: kiểu bề mặt giúp chất đàn hồi có khả năng biến dạng theo chiều ngang và kiểm soát độ cứng; nó phải được sao chép chính xác trong quá trình sản xuất vì lỗi độ sâu rãnh làm thay đổi đường dẫn tải.
Xác minh: các miếng đệm được thử nghiệm dưới áp suất cao tiêu biểu - dành cho đường ray hạng nặng, áp suất vận hành tương đương khoảng 800 kN trên mỗi ghế ray được sử dụng trong các thử nghiệm lắp ráp - và phải thể hiện độ dày và độ cứng ổn định sau khi tải nhiều lần.
Hiểu số liệu về khả năng tải
Xếp hạng của pad được trích dẫn theo hai cách khác nhau và việc nhầm lẫn chúng sẽ gây ra lỗi thông số kỹ thuật:
Độ cứng (kN/mm): tải trọng thẳng đứng cần thiết để nén miếng đệm thêm 1 mm. Các miếng đệm đường chính điển hình nằm trong phạm vi 80-200 kN/mm; độ cứng, không phải sức mạnh cuối cùng, chi phối độ rung và chia sẻ tải trọng.
Độ bền giới hạn (MPa hoặc PSI): ứng suất tại đó vật liệu bị hỏng. Các giá trị như 15.000 PSI (khoảng 103 MPa) mô tả giới hạn của vật liệu, trong khi ứng suất vận hành trên các tấm đệm vận chuyển-nặng chỉ là một phần nhỏ của - đó theo thứ tự 7 MPa (70 bar) đối với đường ray chịu tải thông thường, với các đỉnh cao hơn khi chịu tác động.
Do đó, một miếng đệm có thể không bị hư hỏng về mặt vật liệu nhưng vẫn bị hao mòn về mặt chức năng vì bộ nén của nó đã loại bỏ độ cứng thiết kế. Chỉ định cả hai giá trị và đánh giá tuổi thọ sử dụng bằng độ cứng và độ cứng, không phải bằng giới hạn cường độ.
Thực hành lắp đặt và bảo trì
Ngay cả tấm đệm tốt nhất cũng sớm bị hỏng nếu việc lắp đặt và bảo trì không đúng:
-Thắt chặt lại dây buộc sau lần đi qua đầu tiên: miếng đệm ổn định và lực kẹp giảm xuống, điều này làm tăng độ căng và xẹp của miếng đệm.
Kiểm tra miếng đệm định kỳ xem có bị mỏng, cứng, nứt và mất độ đàn hồi không; thay thế chúng trước khi dây buộc mất đi độ cứng thiết kế.
Trên dây chuyền có môi trường khắc nghiệt, hãy đưa tình trạng của tấm đệm vào cùng chu kỳ kiểm tra như kẹp và bu lông, đồng thời ghi lại số đo độ dày để có thể nhìn thấy xu hướng.
Khi thay thế, hãy sử dụng độ dày và cấp độ ban đầu: tấm đệm dày hơn sẽ thay đổi độ cao và tải trọng trước của đường ray, đồng thời độ cứng khác sẽ thay đổi toàn bộ độ cứng buộc chặt.
Câu hỏi thường gặp
Tại sao miếng đệm đường ray bị xẹp theo thời gian?
Tất cả các chất đàn hồi đều mất đi một số độ đàn hồi khi bị nén liên tục và theo chu kỳ nhiệt độ. Tỷ lệ này phụ thuộc vào chất lượng hợp chất, nhiệt độ sử dụng, lưu lượng giao thông và sự hiện diện của ozon hoặc hóa chất. Các hợp chất-chất lượng cao có mức độ nén thấp sẽ bị xẹp dần từ từ; các hợp chất được tái chế hoặc đổ đầy sẽ bị xẹp nhanh chóng và không được sử dụng trên đường chính.
Chính xác thì bộ nén là gì?
Bộ nén là biến dạng vĩnh viễn còn lại sau khi mẫu được nén trong một thời gian xác định ở nhiệt độ xác định và sau đó được giải phóng. Nó được đo theo các tiêu chuẩn như ISO 815 và được biểu thị bằng phần trăm của độ lệch ban đầu. Giá trị thấp hơn có nghĩa là miếng đệm giữ được độ dày và độ cứng lâu hơn.
Một miếng đệm thay thế nên dày bao nhiêu?
Chính xác độ dày được chỉ định trong bản vẽ lắp cho ghế ray. Một tấm đệm dày hơn nâng đường ray và thay đổi tải trước; tấm đệm mỏng hơn làm giảm lực kẹp và tăng tải trọng va đập lên tà vẹt. Đo miếng đệm cũ và xác nhận bản vẽ trước khi đặt hàng thay thế.
Miếng đệm cao su tái chế có thể được sử dụng trên đường chính không?
Không được khuyến khích. Các hợp chất tái chế có độ cứng rải rác, độ lão hóa nhanh hơn và bộ nén không thể đoán trước, đồng thời chế độ hư hỏng - mất độ cứng thầm lặng - chính xác là chế độ khó nắm bắt nhất trong quá trình sử dụng. Vật liệu tái chế thuộc các ứng dụng không-quan trọng, không thuộc đường ray chính.
Làm sao tôi có thể biết khi nào miếng đệm phải được thay thế?
Thay thế các miếng đệm khi độ dày đo được bị mất vượt quá giới hạn bảo trì, khi bề mặt bị nứt, cứng hoặc bong lớp hoặc khi dây buộc không thể đạt được lực kẹp quy định ở mômen xoắn chính xác. Việc đo độ dày thường xuyên biến việc thay thế thành một nhiệm vụ được lên lịch thay vì trường hợp khẩn cấp.