انتخاب مواد و ارزیابی عمر پیری پدهای ریلی

تعریف و نقش پدهای ریلی

یک پد ریلی بین پایه ریل و تختخواب یا صفحه پایه در یک سیستم بست ریلی قرار دارد. این سه عملکرد را انجام می دهد: بار چرخ را به طور یکنواخت بر روی صندلی خواب توزیع می کند، لرزش و ضربه ایجاد شده توسط قطارهای عبوری را کاهش می دهد، و در جایی که لنت عایق است، دو ریل را به صورت الکتریکی برای عملکرد مدار مسیر جدا می کند. بنابراین مواد و هندسه پد بر کیفیت سواری، دوام بست، فواصل نگهداری مسیر و قابلیت اطمینان سیگنال تأثیر می‌گذارد. از آنجایی که لنت یک جزء پلیمری است که تحت فشرده سازی دائمی کار می کند، انتخاب آن و رفتار پیری آن مستقیماً تعیین می کند که هر چند وقت یکبار سیستم بست باید سرویس شود.

مقایسه لاستیک، لاستیک-کامپوزیت پلاستیک و پد پلی اورتان

لنت های لاستیکی، بر پایه لاستیک طبیعی و لاستیک استایرن{0}}بوتادین، انرژی ضربه قطار را به خوبی جذب می کنند و ارزان هستند، که کاربرد گسترده آنها را توضیح می دهد. لنت های کامپوزیت مقاومت در برابر سایش پلاستیک را به کشسانی لاستیکی اضافه می کنند و در خطوط سنگین-دوام بیشتری دارند. لنت های پلی اورتان سنگین ترین بارها را حمل می کنند و در برابر ست دائمی مقاومت می کنند، اما بالشتک آنها ضعیف تر و قیمت آنها بالاتر است. انتخاب باید از بار محور، سرعت، الزامات ارتعاشی و بودجه خط پیروی کند.

عواملی که باعث پیری پد ریل می شود

پیری لنت توسط شرایط محیطی و خدماتی که با هم عمل می کنند کنترل می شود. اشعه ماوراء بنفش سطح پلیمر را اکسید کرده و باعث سخت شدن و ترک خوردن می شود. دما و رطوبت بالا باعث افزایش هیدرولیز و رشد کپک می شود که خواص مکانیکی را کاهش می دهد. اسپری نمک و قرار گرفتن در معرض اسید یا قلیایی به ساختار مولکولی حمله می کند و باعث نرم شدن پد و کاهش استحکام می شود. در زیر ترافیک، بارهای مکرر چرخ باعث خستگی فشاری می شود که به تدریج کشش را کاهش می دهد، در حالی که هندسه مسیر ناهموار استرس را در مناطق محلی متمرکز می کند و پیری موضعی را تسریع می کند. دقت نصب نیز اهمیت دارد: لنتی که خیلی محکم فشرده شده است نمی تواند تغییر شکل داده و تحت فشار بالا پایدار سریعتر پیر می شود. این عوامل با یکدیگر ترکیب می شوند تا عمر مفید را کوتاه کنند، بنابراین انتخاب مواد و روش نگهداری باید محیط عملیاتی واقعی را در نظر بگیرند.

تست های پیری تسریع شده و ارزیابی زندگی

آزمایش پیری تسریع شده چرخه طبیعی پیری را کوتاه می‌کند تا عملکرد بلندمدت-به سرعت قابل پیش‌بینی باشد. روش‌های اصلی عبارتند از-پیری هوا، پیری فرابنفش، مرطوب-پیری حرارتی و نمک- پیری اسپری، و طرح آزمایش باید با محیط مسیر مطابقت داشته باشد. برای مناطق گرم، آزمایش پیری{6}هوای گرم در دمای 70 درجه سانتیگراد به مدت 1000 ساعت، و به دنبال آن اندازه گیری استحکام کششی، ازدیاد طول در هنگام شکست و سختی، مقایسه مستقیمی از مواد را ارائه می دهد. برای خطوط ساحلی، آزمایش اسپری نمک، خوردگی کلرید را شبیه‌سازی می‌کند و مقاومت پد را بررسی می‌کند. پارامترهای عملکرد قبل و بعد از پیری با معیار پیری مقایسه می‌شوند، برای مثال استحکام کششی تا 70 درصد مقدار اولیه کاهش می‌یابد، و سپس عمر مفید نظری از روی منحنی تخریب تخمین زده می‌شود. همین رویه از صلاحیت مواد و مقایسه تامین کننده در طول تدارکات پشتیبانی می کند.

الزامات برای{0}پدهای مسیر با سرعت بالا

خطوط سرعت بالا به پدی با مدول الاستیک در محدوده 10 تا 20 مگاپاسکال نیاز دارند تا انرژی ضربه بدون سختی بیش از حد جذب شود، عمر خستگی حداقل 3 میلیون سیکل تحت بار- فرکانس بالا، و رفتار پایدار در محدوده وسیع دمایی با سرعت بالا{5}. تغییر شکل درازمدت باید در محدوده 15 درصد باقی بماند تا هندسه مسیر در اثر نشست پد مختل نشود. در رویه فعلی، کامپوزیت پلاستیکی{10}لاستیکی و پدهای پلی یورتان اصلاح‌شده انتخاب‌های ارجح هستند زیرا الاستیسیته، خستگی و دما را به طور همزمان برآورده می‌کنند.

رسیدگی به عیوب تغییر شکل دائمی

تغییر شکل دائمی از دست دادن خاصیت ارتجاعی است که باعث می شود لنت قادر به بازیابی ضخامت اولیه خود نباشد و به طور مستقیم باعث کاهش بالشتک و پایداری در حال اجرا شود. برای تغییر شکل جزئی 0.5 میلی‌متر یا کمتر، می‌توان یک شیم الاستیک با ضخامت منطبق را بین لنت و تختخواب قرار داد تا اختلاف ارتفاع را با نظارت تقویت‌شده بر محل جبران کند. اگر تغییر شکل بیش از 0.5 میلی متر باشد، یا لنت ترک خورده یا آسیب دیده است، باید با یک پد جدید با همان مواد، ضخامت و مشخصات جایگزین شود، و صندلی تخت قبل از نصب باید از زباله و زنگ زدگی تمیز شود تا از شکاف و تنش ناهموار جلوگیری شود. علت اصلی نیز باید بررسی شود: اگر خرابی یک خطای انتخاب باشد، درجه مواد یا مدول الاستیک برای سفارشات آینده باید تجدید نظر شود. اگر اضافه بار باشد، بار مسیر یا مشخصات پد باید بررسی شود.

سوالات متداول

کدام ماده پد ریلی برای خطوط باربری سنگین-مناسب است؟

لنت های پلی اورتان برای خطوط حمل و نقل سنگین ترجیح داده می شوند زیرا سختی بالا و مجموعه فشرده سازی کم آنها در برابر تغییر شکل دائمی تحت بارهای محوری بالا مقاومت می کنند، حتی اگر بالشتک آنها کمتر از لاستیک باشد.

چرا پدهای لاستیکی همچنان به طور گسترده در خطوط-سرعت بالا استفاده می شود؟

لنت های لاستیکی بهترین جذب ضربه را با هزینه متوسط ​​ارائه می دهند و با انتخاب دقیق، الاستیسیته و نیازهای خستگی-عملکرد با سرعت بالا را برآورده می کنند. پدهای پلی اورتان کامپوزیت و اصلاح شده در جایی استفاده می شود که مقاومت در برابر پیری و ظرفیت بارگذاری عوامل تعیین کننده هستند.

چگونه پیری لنت قبل از خرید تست می شود؟

پیری-هوای گرم در دمای 70 درجه سانتیگراد به مدت 1000 ساعت، مرطوب-پیری حرارتی، پیری با اشعه ماوراء بنفش و پیری با اسپری نمک-روشهای تسریع شده استاندارد هستند. استحکام کششی، ازدیاد طول و سختی قبل و بعد اندازه گیری می شود و افت 30 درصدی در استحکام کششی یک معیار رایج جایگزینی است.

علت سفت شدن و ترک خوردن پد ریل چیست؟

اشعه ماوراء بنفش، دمای بالا و ازن باعث تجزیه اکسیداتیو پلیمر می شود که سطح را سخت می کند و منجر به ترک می شود، به ویژه در خطوط در آب و هوای گرم و آفتابی.

آیا یک پد با تغییر شکل دائمی جزئی می تواند در خدمت بماند؟

تغییر شکل 0.5 میلی متر یا کمتر را می توان با یک شیم الاستیک جبران و نظارت کرد. فراتر از این آستانه، پد باید تعویض شود، زیرا بالشتک و هندسه در غیر این صورت قابل بازیابی نیستند.

چرا دقت نصب برای عمر لنت مهم است؟

یک پد فشرده شده بیش از حد- تحت بار نمی تواند تغییر شکل الاستیک داشته باشد و تحت فشار بالا پایدار سریعتر پیر می شود، در حالی که یک پد شل حرکت می کند و فرسوده می شود. تمیز بودن صندلی ها و پیش بارگیری صحیح، پیش نیازهای طول عمر طراحی شده است.