Desain dan Penerapan Modulus Elastis Track Pads
Berapa kisaran modulus elastisitas dan dasar desain bantalan bawah-rel untuk kereta api konvensional?
Modulus elastis bantalan bawah-rel untuk kereta api konvensional biasanya 80-150MPa, yang dapat menyeimbangkan efek penyerapan guncangan dan daya dukung bantalan serta beradaptasi dengan kondisi pengoperasian kereta kecepatan konvensional. Dasar desainnya terutama adalah beban gandar dan kecepatan pengoperasian saluran. Beban gandar kereta api konvensional sebagian besar adalah 21t, dan modulus 80-150MPa dapat secara efektif menahan benturan intensitas sedang antara roda dan rel. Desainnya juga perlu mengacu pada tipe bantalan tidur. Modulus bantalan untuk jalur bantalan kayu dapat dibiaskan ke batas bawah untuk meningkatkan penyerapan guncangan; modulus bantalan untuk jalur bantalan beton dapat dibiaskan ke batas atas untuk meningkatkan stabilitas struktural. Pada saat yang sama, biaya bantalan dalam kisaran modulus ini tergolong moderat, sehingga memenuhi kebutuhan ekonomi perkeretaapian konvensional dan dapat mengendalikan investasi proyek sekaligus memastikan kinerja. Selain itu, desainnya perlu mempertimbangkan perbedaan iklim regional. Modulus bantalan di daerah lembab perlu ditingkatkan sebesar 5% -10% untuk mencegah penurunan modulus akibat pelunakan bantalan setelah penyerapan air.
Mengapa bantalan-bawah rel untuk-kereta berkecepatan tinggi mengadopsi desain modulus elastisitas rendah?
Modulus elastis bantalan-bawah rel untuk-kereta berkecepatan tinggi biasanya dikontrol pada 20-50MPa. Desain modulus rendah dapat meningkatkan kapasitas deformasi elastis bantalan secara signifikan dan secara efektif menyerap getaran frekuensi tinggi yang dihasilkan saat kereta berkecepatan tinggi berjalan. Kecepatan kereta berkecepatan tinggi dapat mencapai 350 km/jam, frekuensi tumbukan antara roda dan rel tinggi serta durasinya singkat. Bantalan modulus rendah dapat dengan cepat menahan getaran melalui deformasinya sendiri dan mengurangi transmisi getaran ke track bed dan tanah dasar. Desain modulus rendah juga dapat mengurangi tegangan kontak antara roda dan rel, menghindari kerusakan akibat kelelahan pada rel yang disebabkan oleh dampak frekuensi-tinggi jangka panjang, dan memperpanjang masa pakai rel. Selain itu, bantalan modulus rendah dapat meningkatkan kelancaran perjalanan kereta api, mengurangi kebisingan di dalam kereta, dan meningkatkan pengalaman berkendara penumpang. Pada saat yang sama, bantalan modulus rendah memiliki kompatibilitas yang lebih baik dengan trek tanpa pemberat, lebih sesuai dengan struktur trek, dan memastikan stabilitas penyelarasan geometris trek dalam jangka panjang.
Apa perlunya desain modulus elastisitas tinggi untuk-lapisan bawah rel kereta-angkutan berat?
Beban gandar kereta-angkutan berat bisa mencapai lebih dari 30t, dan beban vertikal antara roda dan rel sangatlah besar. Bantalan modulus elastisitas tinggi (200-300MPa) dapat memberikan kekakuan penyangga yang cukup untuk menghindari deformasi tekan yang berlebihan pada bantalan. Bantalan modulus tinggi memiliki ketahanan yang lebih kuat terhadap deformasi permanen tekan. Di bawah beban berat jangka panjang, deformasinya dapat dikontrol dalam 3%, yang jauh lebih rendah daripada standar deformasi bantalan modulus rendah, sehingga memastikan stabilitas struktur lintasan. Kekuatan tumbukan kereta barang di{13}}kereta api angkut berat besar saat start dan pengereman. Bantalan modulus tinggi dapat secara efektif menahan beban benturan seketika dan mencegah penurunan lokal atau deformasi lintasan. Selain itu, distribusi tekanan pada permukaan bantalan bantalan modulus tinggi lebih seragam, yang dapat mengurangi konsentrasi tegangan lokal pada bantalan dan memperpanjang masa pakai bantalan. Pada saat yang sama, bantalan modulus tinggi memiliki ketahanan aus yang lebih baik, dapat beradaptasi dengan kondisi transportasi dengan kepadatan tinggi pada jalur pengangkutan berat, dan mengurangi frekuensi penggantian bantalan.
Faktor apa saja yang harus dipertimbangkan dalam pemilihan modulus elastisitas bantalan bawah-rel untuk angkutan kereta perkotaan?
Pemilihan modulus elastis bantalan bawah-rel untuk angkutan kereta perkotaan harus memberikan prioritas pada persyaratan pengurangan getaran dan kebisingan. Modulus bantalan untuk jalur bawah tanah harus sebesar 30-60MPa, yang secara efektif dapat mengurangi dampak getaran terhadap penduduk sekitar. Kereta api perkotaan sering berangkat dan berhenti, dan pengaruh muatan bolak-balik terlihat jelas. Saat memilih, perlu memperhatikan ketahanan lelah bantalan untuk memastikan bahwa modulus tidak berkurang secara signifikan di bawah beban bolak-balik jangka panjang. Proporsi bagian kurva pada jalur kereta perkotaan tinggi, dan beban lateralnya besar. Modulus bantalan harus ditingkatkan sebesar 20% -30% dibandingkan dengan bagian lurus untuk meningkatkan kapasitas penahan lateral dan mencegah perpindahan lateral rel. Selain itu, sebagian besar jalur kereta api perkotaan merupakan struktur bawah tanah atau layang dengan ruang perawatan terbatas. Saat memilih, perlu memilih produk bantalan dengan modulus stabil dan masa pakai yang lama untuk mengurangi beban kerja pemeliharaan selanjutnya. Pada saat yang sama, kinerja insulasi bantalan harus dipertimbangkan untuk memastikan bahwa desain modulus tidak bertentangan dengan persyaratan insulasi dan memastikan pengoperasian normal sistem sinyal kereta api perkotaan.
Bagaimana cara melakukan deteksi-di lokasi terhadap modulus elastis bantalan-bawah rel?
Deteksi-modulus elastis bantalan bawah-rel di lokasi memerlukan penggunaan penguji modulus tekan portabel. Selama pengujian, beban vertikal harus diterapkan untuk mensimulasikan kondisi kerja sebenarnya, dan ukuran beban sesuai dengan beban gandar desain saluran. Sebelum pengujian, kotoran dan noda pada permukaan bantalan harus dibersihkan untuk memastikan permukaan kontak antara bantalan dan alat uji rata, agar tidak mempengaruhi hasil pengujian karena kontak yang buruk. Selama pengujian, deformasi bantalan di bawah beban yang berbeda harus dicatat, dan nilai modulus elastisitas harus dihitung melalui kurva tegangan-regangan, dan dibandingkan dengan standar desain untuk menilai apakah memenuhi standar. Untuk bantalan yang diletakkan, teknologi pengujian non-destruktif dapat digunakan untuk mengevaluasi secara tidak langsung apakah modulus telah berubah dengan mendeteksi struktur internal bantalan melalui gelombang ultrasonik. Selain itu, perlu dilakukan ekstraksi pad secara berkala dari berbagai bagian untuk diperiksa ulang di laboratorium, dan secara komprehensif menilai stabilitas modulus dan status layanan pad yang dikombinasikan dengan data pengujian di lokasi.