Mối quan hệ giữa lực cản của bộ nén và khả năng duy trì độ đàn hồi dài hạn-của tấm lót ray
Tập hợp lực nén quá mức của các miếng đệm dưới{1}} ray có tác động-lâu dài nào đến độ cứng của đường ray?
Bộ nén quá mức khiến cho miếng đệm dần dần mất đi tính đàn hồi và trải qua biến dạng dẻo không thể đảo ngược dưới tác dụng của tải trọng theo chu kỳ dài hạn, đồng thời giảm độ dày liên tục. Việc giảm độ dày làm giảm độ lún đàn hồi ban đầu của đường ray, tăng dần độ cứng tổng thể của đường ray và hình thành hiện tượng "độ cứng cứng". Sự gia tăng độ cứng không đồng đều này làm tăng sự khác biệt về độ cứng giữa các đoạn đường ray, tạo ra tải trọng tác động định kỳ khi tàu chạy qua, đồng thời làm trầm trọng thêm tình trạng mòn bánh xe-đường ray và độ mỏi các bộ phận. Theo thời gian, kích thước hình học động của đường đua trở nên khó bảo trì và tần suất bảo trì và sửa chữa tăng hơn 40%.
Sự khác biệt về lực cản của bộ nén giữa miếng đệm cao su và miếng đệm polyurethane là gì và tại sao các trường hợp áp dụng của chúng lại khác nhau?
Các miếng đệm cao su có khả năng chống nén tương đối yếu, với tỷ lệ biến dạng vĩnh viễn thường nằm trong khoảng 20%-25%, nhưng chúng có độ đàn hồi tốt và chi phí thấp nên phù hợp với các đường tải-tốc độ-thông thường. Miếng đệm polyurethane có cấu trúc phân tử ổn định hơn, với tốc độ nén Nhỏ hơn hoặc bằng 10%-so với miếng đệm cao su-và có khả năng chống lão hóa và mài mòn tốt hơn, phù hợp với các đường vận chuyển-tốc độ cao và hạng nặng{11}}. Đường{12}}tốc độ cao có yêu cầu cao về độ ổn định độ cứng của đường và đường{14}nặng có tải trọng lớn với rủi ro biến dạng dẻo cao đối với các tấm đệm; do đó, phải sử dụng miếng đệm polyurethane. Đường tốc độ thông thường có tải trọng nhỏ và yêu cầu về độ ổn định độ cứng thấp hơn, do đó, miếng đệm cao su có thể đáp ứng nhu cầu sử dụng.
Tại sao tốc độ cài đặt nén của tấm lót dưới-đường ray lại tăng mạnh trong môi trường có nhiệt độ-cao?
Nhiệt độ cao đẩy nhanh chuyển động nhiệt của chuỗi phân tử của vật liệu đệm, gây ra sự giãn-cấu trúc liên kết ngang của cao su hoặc polyurethane và làm giảm đáng kể mô đun đàn hồi của vật liệu. Trong môi trường-nhiệt độ cao trên 70 độ , chuỗi phân tử của miếng đệm cao su dễ bị gãy hoặc sắp xếp lại, dẫn đến khả năng chống biến dạng dẻo của chúng giảm mạnh và tốc độ nén có thể tăng lên hơn 35%. Ngoài ra, nhiệt độ cao làm giảm lực liên kết giữa tấm đệm và tà vẹt/đường ray, làm tăng độ trượt của tấm đệm khi chịu tải và làm trầm trọng thêm biến dạng dẻo, tạo thành một vòng luẩn quẩn "thay đổi độ cứng-ở nhiệt độ cao{7}}”.
Mối quan hệ giữa hiệu suất tập nén của tấm đệm dưới thanh ray và tải trước khi cài đặt là gì?
Tải trước cài đặt quá cao khiến tốc độ nén ban đầu của miếng đệm vượt quá giá trị thiết kế (ví dụ: trên 25%), đặt vật liệu miếng đệm ở trạng thái ứng suất-cao trong thời gian dài, tăng tốc độ hư hại do mỏi đối với chuỗi phân tử và tăng đáng kể tốc độ cài đặt nén. Tải trước không đủ sẽ dẫn đến biến dạng nén tịnh tiến quá mức của tấm đệm dưới tải trọng của đoàn tàu, với mức độ biến dạng tăng lên trên mỗi chu kỳ nén, đồng thời đẩy nhanh quá trình tích tụ biến dạng vĩnh viễn. Chỉ trong phạm vi tải trước được thiết kế, với tốc độ nén của miếng đệm được duy trì ở mức 15% -20%, ứng suất chuỗi phân tử mới có thể ở trạng thái tối ưu, tối đa hóa độ trễ biến dạng vĩnh viễn.
Làm cách nào để đánh giá nhanh xem liệu lực nén của miếng đệm dưới thanh ray có vượt quá giới hạn tại chỗ hay không?
Bạn có thể sử dụng "phương pháp đo độ dày": chọn các miếng đệm mới cùng lô làm điểm chuẩn, đo độ dày thực tế của-các miếng đệm dịch vụ tại chỗ và tính toán tỷ lệ giảm độ dày. Nếu tốc độ giảm độ dày của miếng đệm cao su vượt quá 25% và tỷ lệ giảm độ dày của miếng đệm polyurethane vượt quá 10%, điều đó cho thấy bộ nén quá mức. Đồng thời, quan sát hình thức bên ngoài của tấm đệm: nếu tấm đệm có biểu hiện lõm, xẹp, mất đường viền đàn hồi ban đầu hoặc không thể phục hồi nhanh chóng sau khi tàu đi qua thì chứng tỏ nó bị biến dạng vĩnh viễn nghiêm trọng. Ngoài ra, kết hợp với dữ liệu kiểm tra độ êm của đường ray, nếu độ lệch độ dọc bề mặt đường ray của một đoạn thường xuyên vượt quá giới hạn thì rất có thể lực nén của các tấm đệm ở đoạn đó là quá mức.