Υλικά Rail Pad: Ταξινόμηση και Επιλογή

Οι Λειτουργίες που πρέπει να προσφέρει ένα σιδηροδρομικό μαξιλάρι

Το μαξιλάρι σιδηροτροχιάς έχει τέσσερις εργασίες. Παρέχει κατακόρυφη ελαστικότητα, δίνοντας στην τροχιά μια καθορισμένη ακαμψία που απορροφά την κρούση του τροχού-και προστατεύει τον στρωτήρα, το έρμα και το τροχαίο υλικό από κραδασμούς υψηλής-συχνότητας. Κατανέμει το φορτίο του τροχού στο κάθισμα του κρεβατιού, αποτρέποντας την τοπική υπερένταση του σκυροδέματος ή της ξυλείας. Παρέχει ηλεκτρική μόνωση μεταξύ της ράγας και του στρωτήρα όπου χρησιμοποιούνται κυκλώματα τροχιάς και προστατεύει το κάθισμα της ράγας από τη φθορά. Και οι τέσσερις εργασίες εξαρτώνται από το υλικό του μαξιλαριού: η ακαμψία προέρχεται από το πολυμερές και τη σύνθεσή του, η απόσβεση από την ιξωδοελαστική συμπεριφορά, η μόνωση από τις ηλεκτρικές ιδιότητες και η διάρκεια ζωής από την αντίσταση γήρανσης. Επειδή το μαξιλαράκι είναι το μαλακό στοιχείο στην αλυσίδα στερέωσης, η κατάστασή του ελέγχει τη μακροπρόθεσμη-συμπεριφορά ολόκληρου του συστήματος και, επομένως, η επιλογή των μαξιλαριών είναι μια απόφαση σχεδιασμού που συνδέεται με το πρότυπο του συστήματος στερέωσης, όχι μια επιλογή καταλόγου.

Οι υλικές οικογένειες και οι ιδιότητές τους

Τα υλικά των μαξιλαριών σε κοινή υπηρεσία συνοψίζονται παρακάτω.

Το φυσικό καουτσούκ δίνει την καλύτερη ελαστικότητα ανά μονάδα κόστους και παραμένει ο κορμός των συμβατικών γραμμών. Το EPDM προσθέτει αντίσταση στο όζον και τη θερμότητα σε μια τιμή, η οποία έχει σημασία σε θερμά και εκτεθειμένα στην υπεριώδη ακτινοβολία-κλίματα όπου το φυσικό καουτσούκ σκληραίνει και ραγίζει. Η πολυουρεθάνη συνδυάζει την ελαστικότητα με την αντοχή και την αντοχή στην τριβή και η ακαμψία της μπορεί να διαμορφωθεί με αυστηρή ανοχή, γι' αυτό την προτιμούν τα συστήματα υψηλής-ταχύτητας και βαριάς-απόσυρσης. Το EVA υπερέχει στη μόνωση και χρησιμοποιείται όπου το κύκλωμα τροχιάς είναι κρίσιμο και το φορτίο είναι μέτριο. Τα σύνθετα τακάκια είναι η μηχανική απάντηση όπου απαιτούνται ταυτόχρονα υψηλή ελαστικότητα και υψηλή χωρητικότητα φορτίου.

Η ακαμψία είναι η παράμετρος σχεδίασης

Για το σύστημα στερέωσης, το τακάκι καθορίζεται από την ακαμψία του και όχι από το όνομα του υλικού του. Η στατική ακαμψία, το φορτίο ανά μονάδα απόκλισης σε μια καθορισμένη προφόρτιση, καθορίζει την κατακόρυφη συμπεριφορά της τροχιάς και η δυναμική ακαμψία, μετρούμενη υπό κυκλική φόρτιση, είναι πάντα υψηλότερη από τη στατική τιμή λόγω της ιξωδοελαστικής φύσης των πολυμερών. η αναλογία δυναμικής προς στατική ακαμψία είναι συνήθως 1,3 έως 1,8 για τα ελαστικά μαξιλαράκια και χαμηλότερη για την πολυουρεθάνη. Το πρότυπο συστήματος, για παράδειγμα EN 13481-1 και EN 13481-2 για συστήματα σε στρωτήρες από σκυρόδεμα, ορίζει το εύρος ακαμψίας που πρέπει να πληροί η στερέωση και το επίθεμα επιλέγεται έτσι ώστε το συναρμολογημένο σύστημα, ταμπόν συν κλιπ συν πλάκα, να προσγειώνεται σε αυτό το εύρος. Στις γραμμές υψηλής{10}}ταχύτητας, η απαίτηση είναι μια ακριβής, σταθερή ακαμψία από ταμπλό σε μαξιλαράκι, επειδή η διασπορά ακαμψίας εμφανίζεται ως σκέδαση γεωμετρίας τροχιάς με ταχύτητα. στις γραμμές βαρέων αποστάσεων η απαίτηση είναι η διατήρηση της ακαμψίας υπό υψηλό φορτίο, επειδή ένα μαξιλάρι που μαλακώνει κατά τον ερπυσμό αλλάζει το στήριγμα της σιδηροτροχιάς και επιταχύνει τη ζημιά του έρματος. Η σκληρότητα, που εκφράζεται σε IRHD, είναι ο αντιπρόσωπος καταστήματος για την ακαμψία και είναι η τιμή που καταγράφεται συχνότερα στα πιστοποιητικά.

Επιδόσεις μόνωσης και κυκλώματα τροχιάς

Όπου χρησιμοποιούνται κυκλώματα τροχιάς, το μαξιλαράκι αποτελεί μέρος της ηλεκτρικής μόνωσης του συστήματος στερέωσης: πρέπει να κρατά τη ράγα απομονωμένη από τον στρωτήρα έτσι ώστε το ρεύμα του σήματος να ακολουθεί τη ράγα και όχι το έδαφος. Η αντίσταση μόνωσης ενός μαξιλαριού καθορίζεται από το πολυμερές και από πρόσθετα όπως η αιθάλη, γι' αυτό και τα υψηλής{1}μόνωσης επιθέματα διαμορφώνονται χωρίς αγώγιμα πληρωτικά. Για μονωμένα συστήματα στερέωσης, η απαίτηση αντίστασης επαληθεύεται με τη μέθοδο δοκιμής EN 13146-5 και η τιμή του συστήματος ορίζεται στο πρότυπο στερέωσης. Στην πράξη, τα μαξιλάρια υψηλής μόνωσης σε EVA ή ειδικά διαμορφωμένο EPDM καθορίζονται για τμήματα κυκλώματος τροχιάς, με αντίσταση μόνωσης που συνήθως απαιτείται πάνω από 10^9 ohm σε στεγνή κατάσταση και εξακολουθεί να είναι επαρκής υπό βροχή. Μια συνηθισμένη αστοχία πεδίου είναι η μόλυνση των μαξιλαριών: η σκόνη έρματος, τα αγώγιμα υπολείμματα και η υγρασία που γεφυρώνουν την επιφάνεια του μαξιλαριού μπορούν να παρακάμψουν τη μόνωση ακόμη και με ένα τέλειο μαξιλάρι, γι' αυτό η συντήρηση των μονωμένων τμημάτων περιλαμβάνει τον καθαρισμό του καθίσματος της ράγας και της περιοχής του μαξιλαριού.

Πάχος, Ρύθμιση ύψους και Στοίβαξη

Τα μαξιλαράκια σιδηροτροχιάς παράγονται σε μια σειρά από πάχη, συνήθως από 5 έως 12 mm για το μαξιλαράκι εργασίας, με λεπτότερες πλάκες ράγας που χρησιμοποιούνται για τη ρύθμιση του ύψους της τροχιάς. Το πάχος εξυπηρετεί δύο σκοπούς: καθορίζει την ακαμψία του μαξιλαριού, καθώς ένα παχύτερο μαξιλάρι από το ίδιο υλικό είναι πιο μαλακό και προσαρμόζει το ύψος της ράγας για να διορθώσει το επίπεδο της τροχιάς. Τα μαξιλαράκια ρύθμισης ύψους παρέχονται συνήθως σε υλικά που ταιριάζουν με τη σκληρότητα-όπως υψηλής Ο κανόνας στοίβαξης είναι σημαντικός: κατά γενική πρακτική, δεν πρέπει να στοιβάζονται περισσότερα από δύο ρυθμιστικά στελέχη κάτω από ένα μαξιλάρι εργασίας, επειδή κάθε διεπαφή προσθέτει ένα επίπεδο ολίσθησης και μια ανωμαλία ακαμψίας και μια ψηλή στοίβα μαλακών υλικών γίνεται πρόβλημα σταθερότητας για τη ράγα. Όταν η απαιτούμενη διόρθωση ύψους υπερβαίνει το πρακτικό όριο στοίβας, η διόρθωση ανήκει στον στρωτήρα ή στο ballast, όχι στο μαξιλαράκι. Το πάχος του μαξιλαριού και η στοίβα του γρίφου μαζί πρέπει επίσης να κρατούν το φορτίο του δακτύλου του κλιπ εντός του εύρους εργασίας του, καθώς μια παχύτερη στοίβα αλλάζει τη θέση εργασίας του κλιπ.

Λίστα ελέγχου επιλογής και κοινά λάθη

Η λίστα ελέγχου επιλογής για μια παραγγελία μαξιλαριού ξεκινά με το προφίλ σιδηροτροχιάς και το σύστημα στερέωσης, μετά το φορτίο και την ταχύτητα του άξονα, μετά το περιβάλλον, ζεστό, κρύο, παράκτιο ή έρημο, μετά την απαίτηση κυκλώματος τροχιάς-και, τέλος, το εύρος πάχους και σκληρότητας του σχεδίου συστήματος. Συνήθη λάθη που πρέπει να αποφευχθούν: επιλογή του υλικού μόνο με βάση την τιμή, η οποία συνήθως παρέχει ένα επίθεμα με λάθος ακαμψία για το σύστημα. αγνοώντας την αναλογία δυναμικής-προς-στατικής ακαμψίας, έτσι ώστε το κομμάτι να είναι πιο άκαμπτο από ό,τι υπολογίζεται στην ταχύτητα. χρήση EVA για βαριά φορτία-μεταφοράς όπου η χωρητικότητά του είναι ανεπαρκής. και τοποθέτηση ενός μαξιλαριού φαρδύτερου ή στενότερου από τη βάση της ράγας, το οποίο είτε τυλίγει στις άκρες είτε δημιουργεί επαφή με την ακραία γραμμή. Το παρεχόμενο υπόθεμα πρέπει να ελεγχθεί για σκληρότητα, διαστάσεις και ποιότητα επιφάνειας και το πιστοποιητικό πρέπει να αναφέρει το υλικό, τη σκληρότητα και την ακαμψία ή την κατηγορία ακαμψίας, ώστε το πρότυπο συστήματος στερέωσης να μπορεί να αντιστοιχιστεί σε χαρτί πριν από την εγκατάσταση των μαξιλαριών.

Συχνές Ερωτήσεις

Ε1: Ποιο υλικό μαξιλαριού είναι καλύτερο για γραμμές υψηλής ταχύτητας;

Η πολυουρεθάνη προτιμάται συνήθως για εργασία υψηλής-ταχύτητας, επειδή η ακαμψία της μπορεί να διατηρηθεί σε αυστηρή ανοχή και συνδυάζει την ελαστικότητα με την αντοχή στη φθορά, δίνοντας σταθερή ακαμψία τροχιάς στην ταχύτητα.

Ε2: Ποια είναι η διαφορά μεταξύ στατικής και δυναμικής ακαμψίας ενός μαξιλαριού;

Στατική ακαμψία είναι ο λόγος εκτροπής φορτίου-υπό σταθερό φορτίο. Η δυναμική ακαμψία είναι η αναλογία υπό κυκλική φόρτιση. Η δυναμική ακαμψία είναι υψηλότερη, συνήθως 1,3 έως 1,8 φορές στατική για το καουτσούκ, λόγω της ιξωδοελαστικής συμπεριφοράς.

Ε3: Γιατί οι περιοχές κυκλώματος πίστας-χρειάζονται ειδικά μαξιλαράκια;

Επειδή το μαξιλαράκι πρέπει να απομονώνει ηλεκτρικά τη ράγα από τον στρωτήρα έτσι ώστε το ρεύμα του σήματος να παραμένει στη ράγα. Τα επιθέματα υψηλής{1} μόνωσης είναι κατασκευασμένα χωρίς αγώγιμα υλικά πλήρωσης και επαληθεύονται με τη δοκιμή μόνωσης EN 13146-5.

Ε4: Πόσα μαξιλάρια ή ροδέλες μπορούν να στοιβάζονται για ρύθμιση ύψους;

Κατά γενικό κανόνα, όχι περισσότερες από δύο ρυθμιστικές ροδέλες κάτω από το μαξιλάρι εργασίας. Κάθε διεπαφή προσθέτει ένα επίπεδο ολίσθησης και ανωμαλία ακαμψίας και η υπερβολική στοίβαξη αποσταθεροποιεί το κάθισμα σιδηροτροχιάς.

Ε5: Πώς καθορίζεται η ακαμψία του μαξιλαριού σε μια παραγγελία αγοράς;

Σύμφωνα με το σχέδιο του συστήματος στερέωσης: υλικό, σκληρότητα σε IRHD, πάχος και ακαμψία ή κατηγορία ακαμψίας, σύμφωνα με την απαίτηση συστήματος EN 13481. Το πιστοποιητικό πρέπει να αναφέρει αυτές τις τιμές για επαλήθευση.

Ε6: Τι μειώνει περισσότερο τη διάρκεια ζωής του μαξιλαριού στην υπηρεσία;

Υπερφόρτωση από άκαμπτο, αταίριαστο σύστημα, φόρτωση άκρων από μαξιλαράκι στενότερο από τη βάση της σιδηροτροχιάς, μόλυνση με λεπτά έρματος και γήρανση του όζοντος ή υπεριώδους ακτινοβολίας σε εκτεθειμένα θερμά κλίματα. Και τα τέσσερα μπορούν να αποφευχθούν με σωστή επιλογή και συντήρηση.