Kiến thức về nghiên cứu và ứng dụng vật liệu mới cho tấm lót đường ray
Ưu điểm kỹ thuật cốt lõi của tấm đế -đường ray bằng polyurethane vi mô là gì?
Tấm đế polyurethane vi tế bào sử dụng cấu trúc phân tử mạng ba chiều, đạt được khả năng phục hồi tuyệt vời với tỷ lệ phục hồi đàn hồi Lớn hơn hoặc bằng 95% bằng cách tối ưu hóa sự kết hợp giữa các phân đoạn mềm và cứng, vượt xa tỷ lệ 80% của tấm đế cao su truyền thống. Vật liệu này có khả năng chống chịu thời tiết mạnh mẽ, duy trì hiệu suất ổn định trong môi trường -40 độ ~60 độ mà không bị lão hóa, cứng hoặc nứt rõ ràng và phù hợp với khí hậu khắc nghiệt ở vùng núi cao và các khu vực có nhiệt độ-cao. Nó có độ ổn định về độ cứng vượt trội, với sự thay đổi độ cứng Nhỏ hơn hoặc bằng 5% sau ứng suất dài hạn{11}}, tránh làm giảm độ êm của đường ray do suy giảm độ cứng và đảm bảo vận hành tàu ổn định. Thiết kế cấu trúc tấm phẳng làm tăng diện tích tiếp xúc với tà vẹt, giảm bớt vấn đề rãnh mòn trên bề mặt chịu lực của tà vẹt và kéo dài tuổi thọ của tà vẹt. Tuổi thọ sử dụng của nó có thể đạt 12-15 năm, gấp hơn hai lần so với tấm đế cao su truyền thống, giúp giảm đáng kể tần suất thay thế và chi phí bảo trì.
Tấm đế composite đàn hồi có những cải tiến gì so với tấm đế cao su truyền thống?
Tấm đế đàn hồi tổng hợp bao gồm các vật liệu được gia cố bằng cao su và sợi-, có độ bền kéo tăng lên hơn 8MPa, vượt xa 3MPa của tấm đế cao su truyền thống và khả năng chống rách được tăng cường đáng kể. Khả năng chống mài mòn được tối ưu hóa đáng kể với mức hao mòn nhỏ hơn hoặc bằng 0,5 mm/1 triệu chu kỳ, trong khi tấm đế cao su truyền thống có thể đạt tới 1,2 mm, giảm tổn thất độ dày sau khi sử dụng lâu dài. Nó có khả năng chống dầu và chống ăn mòn mạnh hơn, có thể chống lại sự ăn mòn của vết dầu và môi trường hóa học xung quanh đường đua, đồng thời phù hợp với các môi trường đặc biệt như đường hầm và khu vực ven biển. Nó có khả năng chống mỏi tuyệt vời, không có vết nứt sau 5 triệu chu kỳ rung, trong khi các tấm đế cao su truyền thống dễ bị hư hỏng khoảng 3 triệu chu kỳ. Nó nhẹ hơn 15% so với tấm đế cao su truyền thống, tạo điều kiện thuận lợi cho việc vận chuyển và lắp đặt tại chỗ mà không làm giảm khả năng chịu tải cũng như hiệu quả hấp thụ sốc.
Các tình huống có thể áp dụng cho các tấm đế-loại{1}}dưới ray mới là gì?
Tấm đế polyurethane siêu nhỏ thích hợp cho các tuyến đường sắt -nặng, có thể hấp thụ-tải trọng tác động giao thông lớn một cách hiệu quả, giảm nguy cơ bị uốn cong và lỏng dây buộc, đồng thời đã được sử dụng rộng rãi trong các tuyến đường sắt{2}}nặng như Đường sắt Đại Đồng-Tần Hoàng Đảo và Đường sắt Shuohuang. Tấm đế bằng composite đàn hồi thích hợp cho vận chuyển đường sắt đô thị, có thể duy trì độ đàn hồi ổn định dưới sự rung động tần số cao-, giảm tiếng ồn khi vận hành và cải thiện môi trường sống của cư dân dọc tuyến. Các tấm đế bằng cao su silicone được ưu tiên sử dụng cho các khu vực có nhiệt độ-cao, có khả năng chịu nhiệt độ-cao tuyệt vời và sẽ không bị mềm hoặc biến dạng trong môi trường trên 60 độ, thích hợp cho các đường dây ở sa mạc và khu vực nhiệt đới. Các tấm đế polyurethane đã được sửa đổi có thể được lựa chọn cho các khu vực núi cao; sau khi thêm chất chống đông, độ bền{11}ở nhiệt độ thấp được cải thiện và độ đàn hồi tốt có thể được duy trì ở -40 độ để tránh hiện tượng gãy giòn. Các tấm đế vi tế bào có độ cứng-thấp được sử dụng cho đường sắt{17}tốc độ cao, có độ cứng được kiểm soát ở mức 20-30kN/mm, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ êm ái của tàu cao tốc.
Có những yêu cầu đặc biệt nào đối với việc lắp đặt các tấm đế-loại{1}}dưới ray mới?
Trước khi lắp đặt, bề mặt của tấm đế phải được kiểm tra để đảm bảo không có khuyết tật như bong bóng và vết nứt. Đối với tấm đế polyurethane vi mô, nên tránh các vật sắc nhọn làm trầy xước bề mặt để tránh làm hỏng cấu trúc vi mô. Tấm đế phải được gắn hoàn toàn vào bề mặt chịu lực của ray tà vẹt-; khi lắp đặt các tấm đế bằng chất đàn hồi composite, nên dành khoảng cách 2-3mm để giãn nở và co lại nhiệt để tránh biến dạng do thay đổi nhiệt độ. Cấm dùng búa đập trực tiếp vào tấm đế trong quá trình lắp đặt; nên sử dụng búa cao su để gõ và san bằng nó để tránh làm hỏng cấu trúc bên trong của tấm đế. Bề mặt của tấm đế tiếp xúc với đường ray phải được giữ sạch sẽ, không có tạp chất như cát và vết dầu, để tránh ảnh hưởng đến hiệu quả hấp thụ sốc và tuổi thọ. Khi lắp đặt trên các đường cong, nên chọn các tấm đế dày (dày hơn mặt trong 1-2 mm) cho mặt ngoài để thích ứng với thiết kế siêu cao của đường và đảm bảo độ nhẵn của bề mặt ray.
Làm cách nào để phát hiện xem chất lượng của các tấm đế-dưới{1}}đường ray mới có đáp ứng các tiêu chuẩn hay không?
Kiểm tra tốc độ phục hồi đàn hồi nên sử dụng máy kiểm tra áp suất, áp dụng 50% tải định mức trong 30 phút và tốc độ phục hồi đàn hồi Lớn hơn hoặc bằng 90% là đủ điều kiện, trong khi các tấm đế polyurethane vi mô yêu cầu Lớn hơn hoặc bằng 95%. Thử nghiệm khả năng chống chịu thời tiết mô phỏng môi trường tuần hoàn -40 độ ~ 60 độ thông qua buồng thử nghiệm nhiệt độ cao và thấp, và không có vết nứt hoặc cứng lại sau 100 chu kỳ là đủ tiêu chuẩn. Việc kiểm tra độ cứng phải được thực hiện trong phạm vi tải trọng 10-50kN, với độ dao động độ cứng Nhỏ hơn hoặc bằng ±10%, đáp ứng cấp độ cứng thiết kế. Khả năng chống mài mòn được kiểm tra bởi máy thử độ mài mòn Martindale và độ hao mòn nhỏ hơn hoặc bằng 0,8mm/1 triệu chu kỳ là đủ điều kiện, trong khi các tấm đế bằng vật liệu đàn hồi tổng hợp yêu cầu Nhỏ hơn hoặc bằng 0,5mm. Kiểm tra hiệu suất cơ học nên lấy mẫu thử nghiệm độ bền kéo, có độ bền kéo Lớn hơn hoặc bằng 6MPa và độ giãn dài khi đứt Lớn hơn hoặc bằng 300%, đảm bảo không bị hư hỏng trong quá trình lắp đặt và sử dụng.