مقایسه مواد: لاستیک، EVA و پلی اورتان
سه ماده پد رایج عمدتاً از نظر مدول الاستیک و مقاومت در برابر پیری متفاوت هستند و انتخاب رفتار مسیر و فاصله نگهداری را تعیین می کند. لنت های لاستیکی کمترین مدول الاستیک را دارند، حدود 0.8-1.5 مگاپاسکال، که بهترین بازیابی الاستیک و موثرترین جذب لرزش فرکانس-بالا را دارد. لنت های لاستیکی طبیعی در حدود 5-8 سال در زیر اشعه ماوراء بنفش و اکسیژن پیر می شوند، در حالی که ترکیبات اصلاح شده با نئوپرن به بیش از 10 سال می رسند. پدهای EVA در حدود 1.2-2.0 مگاپاسکال قرار می گیرند، با رفتار پایدار بین 40- درجه تا 60 درجه و مقاومت در برابر پیری 12-15 سال. لنت های پلی اورتان دارای بالاترین مدول، حدود 2.5-4.0 مگاپاسکال، با بهترین ظرفیت باربری و طولانی ترین عمر، بیش از 20 سال در محیط های خشن هستند، زیرا زنجیره های مولکولی قوی قطبی در برابر حملات UV و شیمیایی مقاومت می کنند.
| اموال | لاستیک | EVA | پلی اورتان |
|---|---|---|---|
| مدول الاستیک (MPa) | 0.8-1.5 | 1.2-2.0 | 2.5-4.0 |
| میرایی ارتعاش با فرکانس بالا- | بهترین | خوب | متوسط |
| مقاومت در برابر پیری | 5-8 سال (طبیعی)؛ 10+ سال (اصلاح شده) | 12-15 سال | 20+ سال |
| پایداری دمای پایین- | خوب با ترکیبات درجه سرد- | پایدار تا 40- درجه | با زنجیرهای اصلاح شده خوبه |
| ظرفیت باربری- | متوسط | خوب | بهترین |
سختی، جابجایی عمودی و بار دینامیکی
سفتی لنت و جابجایی عمودی مسیر تحت بار رابطه معکوس دارند. اگر لنت خیلی نرم باشد، ریل در زیر هر چرخ خیلی به سمت پایین حرکت می کند. ارتعاش به خوبی بافر می شود و ضربه آنی چرخ-کاهش می یابد، اما جابجایی زیاد دامنه عمودی ریل را افزایش می دهد، صافی را کاهش می دهد و در طول سال ها باعث ایجاد تراورس های بدون پشتیبان و از دست دادن تراکم فشاری بالاست می شود. اگر لنت خیلی سفت باشد، جابجایی عمودی کوچک و هندسه پایدار است، اما بافر ضعیف است و چرخ دینامیکی-بار ریل بالا میرود، سایش ریل و چرخ را تسریع میکند و تراورسها و بالاست را چکش میکند. قانون انتخاب این است که سفتی لنت با خط مطابقت داشته باشد: راه آهن سریع-با بار محوری سبک و سرعت بالا به سختی متوسط حدود 15-25 کیلونیوتن بر میلی متر نیاز دارد. ریل حمل و نقل سنگین با بار محوری بالا به 25-35 کیلو نیوتن بر میلی متر برای کنترل جابجایی و جلوگیری از تغییر شکل بیش از حد مسیر نیاز دارد. راهآهنهای معمولی میتوانند از 10-20 کیلونیوتن بر میلیمتر برای اولویتبندی اثر بافر استفاده کنند.
تحمل صافی و ضخامت در خطوط{0}سرعت بالا
خطوط{0}سرعت بالا پد را تا حد تحملی نگه می دارند که خطوط معمولی هرگز به آن نیاز ندارند: انحراف صافی در 0.1 میلی متر بر متر و انحراف ضخامت در حدود 0.2 ± میلی متر. دلیل آن حساسیت سیستم ریل{4}}چرخ در سرعت است. پدی که مسطح نیست، اختلاف ارتفاع کمی را در تکیه گاه ریل ایجاد میکند و ضربهای چرخ{6}}رایانه دورهای را در هر خوابگاه ایجاد میکند و اختلالات ارتعاش مسیر را القا میکند. لنتی که ضخامت آن در امتداد بخش متفاوت است، سفتی تکیه گاه را ناهموار می کند، بنابراین ریل به طور ناهمزمان تحت بار منحرف می شود، بار دینامیکی به مجموعه چرخ اضافه می کند و سایش ریل-را بدتر می کند. همین تلورانس ها یک تناسب محکم بین پد، ریل و تختخواب را تضمین می کند و از شکاف هایی که استرس موضعی را متمرکز می کند و خرابی زودرس را شروع می کند، جلوگیری می کند.
راه حل های مواد و عملکرد در دمای پایین-
در زیر حدود - پدهای 20 درجه سه مشکل دارند: تخریب الاستیسیته، افزایش شکنندگی، و انقباض ابعادی. تخریب الاستیسیته ظرفیت بالشتک را کاهش میدهد و بار دینامیکی ریل-را افزایش میدهد. شکنندگی باعث می شود لنت در اثر لرزش و ضربه ترک بخورد. انقباض ابعادی شکاف های بین پد و تختخواب را باز می کند و تکیه گاه را بی ثبات می کند. مواد ثابت هستند: برای پدهای لاستیکی، بخشی از لاستیک طبیعی را با لاستیک نیتریل یا سیلیکون مقاوم در برابر سرد جایگزین کنید و نرم کننده هایی اضافه کنید که دمای انتقال شیشه را کاهش می دهد. برای EVA، محتوای وینیل استات را افزایش دهید یا اصلاحکنندههای الاستومری اضافه کنید تا انعطافپذیری در دمای پایین{6}}را بهبود بخشد. برای پلی یورتان، بخشهای انعطافپذیر مانند پلیالهای پلیاتر را به زنجیره مولکولی وارد کنید و مواد ضد انجماد و آنتیاکسیدانی اضافه کنید. یک پوشش سطحی مقاوم در برابر دمای پایین، بیشتر از پد محافظت می کند و عمر آن را در مناطق سرد افزایش می دهد.
پیری، شکست و تصمیم جایگزینی
پدهای کهنه یک آبشار را به راه انداختند. در ساختار مسیر، الاستیسیته از دست رفته به چرخ- اجازه میدهد که بار ریل مستقیماً به تراورسها و بالاست منتقل شود و ترکخوردگی تراورس و پودر شدن ذرات بالاست را افزایش دهد. یک لنت سخت شده یا آسیب دیده نیز باعث ناهمواری تکیه گاه ریل می شود و هندسه مسیر را مخدوش می کند و خطر آسیب ریل را افزایش می دهد. در عملیات قطار، کاهش بالشتک باعث افزایش بار دینامیکی، تشدید ارتعاش قطار، کاهش راحتی سواری و تسریع سایش اجزای بوژی می شود. تصمیم جایگزینی از معیارهای بصری و اندازهگیری شده استفاده میکند: هنگامی که لنت ترکهای آشکار، سخت شدن، کاهش ضخامت بیش از 10 درصد یا لبههای شکسته و جدا شده را نشان میدهد، بلافاصله تعویض کنید. و هنگامی که آزمایش چکش قطره ای نرخ جذب ضربه را کمتر از 60 درصد مقدار اولیه نشان می دهد، یا زمانی که سفتی لنت اندازه گیری شده در محل بیش از 30 درصد از مقدار طراحی منحرف می شود، تعویض دسته ای را شروع کنید.
باورهای غلط رایج
به طور گسترده تصور می شود که یک پد نرم تر، سواری نرم تری می دهد. در واقع یک پد نرم بیش از- جابجایی ریل بزرگی ایجاد میکند که به صافی و بستر بالاست آسیب میرساند، بنابراین بهترین حالت سفتی مطابق با خط است، نه نرمترین آن. تصور غلط دیگر این است که پیری پد قابل مشاهده است. سخت شدن و تغییر سفتی تقریباً بدون هیچ ترک قابل مشاهده ای انجام می شود، به همین دلیل است که چکش چکش و سفتی بخشی از بازرسی است. در نهایت، گاهی اوقات ارقام زندگی مادی بدون محیط نقل می شود. مقاومت در برابر پیری لاستیک، EVA و پلی اورتان فقط برای آب و هوا، بار و نگهداری خط واقعی معنی دار است.
سوالات متداول
س: تطبیق الاستیک یک پد مسیر چیست؟پاسخ: انتخاب عمدی سختی و مواد لنت به طوری که جابجایی ریل، بار ریل دینامیکی-و میرایی برای بار محور و سرعت خط متعادل شود.
س: اگر لنت خیلی سفت باشد چه اتفاقی می افتد؟پاسخ: جابجایی عمودی کاهش مییابد و هندسه پایدار است، اما بافر ضعیف است و بار ریل دینامیکی-افزایش مییابد و سایش ریل، چرخ، تراورس و بالاست را تسریع میکند.
س: چه سفتی در خطوط{0}}سرعت بالا استفاده می شود؟پاسخ: حدود 15-25 کیلونیوتن بر میلیمتر، انتخاب شده برای متعادل کردن جابجایی و بار دینامیکی برای بار محوری سبک و سرعت بالای قطارهای پرسرعت.
س: چگونه می توانم بفهمم که چه زمانی یک پد باید تعویض شود؟الف: علائم بصری ترک، سخت شدن، کاهش ضخامت بالای 10 درصد و لبه های شکسته است. علائم اندازهگیری شده، نرخ جذب ضربه کمتر از 60 درصد مقدار اولیه یا انحراف سفتی سایت بیش از 30 درصد از طراحی است.
س: کدام ماده پد بیشترین دوام را دارد؟A: پلی اورتان، با مقاومت در برابر پیری بیش از 20 سال در محیط های خشن، به دنبال EVA در 12-15 سال و لاستیک طبیعی در 5-8 سال مگر اینکه اصلاح شود.

