Kvantitativt forhold mellem kompressions permanent deformation af skinnepuder og belastningscyklustælling
Hvor meget vil kompressionssættet for under-skinnepuden stige, når belastningscyklustallet stiger med 1 million gange?
Under den nominelle belastning stiger kompressionssættet for under-skinnepuden omtrent lineært med stigningen i antallet af belastningscyklus. For hver 1 million gange stigningen i antallet af belastningscyklus øges komprimeringssættet med 0,1 %-0,3 %. Når cyklustallet når 10 millioner gange, kan den indstillede mængde nå 3%, og vibrationsreduktionsydelsen falder med 20%. Dette skyldes, at belastningscyklusser vil forårsage krybning af pudematerialets molekylære kæder, og den elastiske gendannelsesevne falder gradvist. Belastningscyklustallet for almindelige-hastighedslinjer er omkring 5 millioner gange om året, og pudens deformation er langsom; højhastighedsstrækninger kan nå 20 millioner gange om året med en hurtigere deformationshastighed.
Hvorfor er der en signifikant forskel i kompressionssæthastigheden mellem gummipuder og polyurethanpuder?
Den molekylære kædekryds-tæthed af gummipuder er høj, hvilket gør det vanskeligt for molekylære kæder at bevæge sig. Krybehastigheden er hurtig under belastningscyklusser, og den indstillede mængde når 3,5 % efter 10 millioner cyklusser. De molekylære kæder af polyurethanpuder er mere fleksible, med lav tværbindingstæthed og let at gennemgå reversibel deformation, så krybehastigheden er langsom, og den indstillede mængde er kun 1,8 % efter 10 millioner cyklusser. Derudover er glasovergangstemperaturen for polyurethanmaterialer lav, og de er i en meget elastisk tilstand ved stuetemperatur med stærkere elastisk genvindingsevne. Derfor er kompressionshastigheden for polyurethanpuder 40 %-50 % lavere end for gummipuder, hvilket er mere velegnet til højkvalitetslinjer med langvarig service.
Hvilken indflydelse vil kompressionssættet af under-skinnepuden, der overstiger 3 %, have på hjulets-skinnekontaktspænding?
Når kompressionssættet af puden overstiger 3 %, vil den samlede sporstivhed stige, og den elastiske bufferkapacitet vil falde. Under påvirkning af togbelastning vil hjul-skinnekontaktbelastningen stige med 15 %-20 %, hvilket forværrer hjul-skinneslid. Samtidig vil ujævn pudedeformation forårsage lokal sætning af skinnen, reducere sporets glathed og generere yderligere stødbelastning. Slagbelastning vil yderligere øge hjul{10}}skinnekontaktbelastningen og danne en ond cirkel. I det lange løb vil overdreven høj kontaktspænding mellem hjul og skinner forårsage sygdomme som skinnekorrugering og skinnehovedafskalning, forkorte levetiden for skinnen og puden og øge omkostningerne til vedligeholdelse af strækningen.
Hvorfor skal under-skinnepuder på tunge-træksnore være lavet af materialer med høj kompressionsmodstand i stedet for almindelige gummimaterialer?
Tunge-trækliner har mange belastningscyklusser og store akseltryk. Kompressionssæthastigheden for almindelige gummipuder er hurtig, og den indstillede mængde når 4% efter 10 millioner cyklusser, hvilket resulterer i et alvorligt fald i vibrationsreduktionsydelsen. Den molekylære kædestruktur af materialer med høj kompressionssætmodstand (såsom modificeret gummi, polyurethan-kompositmaterialer) er mere stabil, krybehastigheden reduceres med 50%, og den indstillede mængde kontrolleres inden for 2% efter 10 millioner cyklusser. Derudover er trykstyrken af materialer med høj kompressionsfasthed 25 % højere end for almindelig gummi, som kan modstå den høje-frekvens og store belastninger af tunge-trækliner og undgå knusning af puder. Derfor skal tunge-træklinjer vælge puder lavet af materialer med høj kompressionsmodstand.
Hvordan registrerer man komprimeringssættet for under-skinnepuden på stedet for at vurdere dets servicetilstand?
På stedet kan indrykningsmetoden bruges til at detektere pudens kompressionssæt. Vælg 3 repræsentative puder, komprimer dem under nominel belastning i 24 timer, tag derefter af og mål den indstillede mængde. En fastsat mængde Mindre end eller lig med 1 % er en god tilstand, 1 %-3 % er en tilgængelig tilstand, og udskiftning er påkrævet, hvis den overstiger 3 %. Samtidig kan pudens overflade observeres. Hvis der er tydelige fordybninger, revner eller ældningshærdning, indikerer det, at kompressionssættet har overskredet standarden. Derudover kan det indirekte bedømmes ved at detektere sporets glathed. Hvis skinnesætningen overstiger designværdien, betyder det, at pudens deformation er for stor og skal udskiftes i tide.