Core Matching af Shore-hårdhed og temperaturtilpasning af skinnepuder
Hvilke farer forårsages af stigningen i Shore-hårdheden af under-skinnepuder i miljøer med lav-temperatur (under -20 grader)?
Under -20 grader gennemgår gummi- og polyurethanmaterialer en "glasovergang", hvor Shore-hårdheden øges med 10 grader -15 grader, og elasticitetsmodulet stiger kraftigt. Efter hårdhedsforøgelse falder pudens elastiske deformationskapacitet drastisk, den samlede sporstivhed øges, og hjulskinnestødbelastningen stiger med mere end 20%. Samtidig øges pudens skørhed, hvilket gør den tilbøjelig til at revne og skår under togbelastning, og vibrationsreduktionsydelsen falder med mere end 50 %. For gummipuder reducerer øget hårdhed også bindingskraften med sveller, hvilket gør det tilbøjeligt til at glide puden og ødelægger den geometriske stabilitet af sporet.
Hvilken indflydelse har faldet i Shore-hårdhed af under-skinnepuder i miljøer med høje-temperaturer (over 60 grader)?
Over 60 grader intensiveres den molekylære kædebevægelse af materialet under-skinnepudematerialet, Shore-hårdheden falder med 8 grader -12 grader, og materialets modstandsdygtighed over for kompressionshærdning reduceres betydeligt. Efter hårdhedsfald øges den plastiske deformation af puden under togbelastning med mere end 30 %, hvilket fører til ujævn skinnesætning og forringet sporglathed. Samtidig accelererer pudens krybehastighed; efter langvarig-service opstår "kollaps", hvilket forårsager et regionalt fald i sporets stivhed og forværrer ujævnt slid på hjul og skinner. Derudover ekstruderes og deformeres puder med lav hårdhed let af elastiske clips eller trykplader, hvilket mister deres elastiske støttefunktion.
Hvad er forskellene i standarderne for valg af Shore-hårdhed for under-skinnepuder i forskellige driftstemperaturområder?
Frigide områder (minimumstemperatur mindre end eller lig med -30 grader) skal vælge gummipuder med lav-hårdhed med Shore A 50 grader ±5 grader eller modificerede polyurethanpuder for at sænke glasovergangstemperaturen og sikre elasticitet ved lave temperaturer. Høje-temperaturområder (maksimal temperatur større end eller lig med 60 grader) skal vælge polyurethanpuder med høj-hårdhed med Shore A 90 grader ±5 grader for at forbedre materialets varmebestandighed og reducere plastisk deformation ved høj-temperatur. Tempererede områder (-20 grader til 60 grader) kan bruge gummi- eller polyurethanpuder med standard-hårdhed, som afbalancerer elasticitet og varmebestandighed. Alpine højhastighedslinjer skal vælge specielle elastomerpuder med Shore D 30 grader ±3 grader for at balancere lavtemperaturelasticitet og højtemperaturstabilitet.
Hvad er det kvantitative forhold mellem Shore-hårdhed og vibrationsreduktionsydelsen af under-skinnepuder?
Inden for standardhårdhedsområdet er vibrationsreduktionsydelsen for under-skinnepuder negativt korreleret med Shore-hårdhed-for hver 5 graders nedsættelse af hårdhed, øges vibrationsreduktionseffektiviteten med 8 %-10 %. Når hårdheden af gummipuden falder fra Shore A 60 grader til 55 grader, øges vibrationsreduktionseffektiviteten fra 25 % til omkring 33 %. Men når hårdheden er lavere end 50 grader, bremses forbedringen af vibrationsreduktionseffektiviteten, og plastisk deformation intensiveres på grund af utilstrækkelig pudestyrke. Når hårdheden er højere end 65 grader, falder effektiviteten til vibrationsreduktion kraftigt til under 15 %, hvilket ikke opfylder kravene til reduktion af sporvibrationer. Derfor har hvert pudemateriale sit optimale hårdhedsområde; det er ikke sådan, at jo blødere puden er, jo bedre er den vibrationsreducerende effekt.
Hvordan opdager man hurtigt Shore-hårdheden af under-skinnepuder på stedet for at vurdere, om deres temperaturtilpasningsevne er kvalificeret?
På stedet kan en bærbar Shore-hårdhedstester (Type A for gummi, Type D for polyurethan med høj-hårdhed) bruges til at måle flere punkter i det ikke-stressede område af puden, og den gennemsnitlige værdi tages som testresultat. Under test skal den omgivende temperatur være tæt på stuetemperatur (25 grader) for at undgå temperaturpåvirkning på hårdhedsmåling. Hvis den målte hårdhed overstiger standardområdet på ±5 grader, indikerer det, at pudematerialet er ældet eller forkert valgt, og temperaturtilpasningsevnen er ukvalificeret. Derudover, kombineret med pudens udseende-hvis der opstår revner ved lave temperaturer eller tyktflydende deformation ved høje temperaturer-selv om hårdheden er kvalificeret, skal puden, der passer til temperaturen, udskiftes.