Klasifikasi Material Rail Pad dan Skenario Aplikasi
Apa perbedaan inti antara bantalan rel karet dan bantalan rel poliuretan?
Perbedaan inti antara bantalan rel karet dan bantalan poliuretan terletak pada karakteristik material, skenario yang berlaku, dan masa pakai. Bantalan karet terbuat dari karet alam atau karet sintetis, dengan modulus elastisitas sedang (80-120MPa), efek penyerapan guncangan yang baik, cocok untuk kereta api cepat konvensional dan jalur kereta perkotaan, dan biaya yang relatif rendah. Bantalan poliuretan terbuat dari bahan elastomer poliuretan, dengan modulus elastisitas lebih tinggi (120-160MPa), dan ketahanan ausnya 2-3 kali lipat dari bantalan karet, sehingga dapat menahan benturan jangka panjang dari kereta api angkutan berat dan lebih cocok untuk jalur khusus angkutan berat. Bantalan karet memiliki ketahanan penuaan yang lemah, rentan retak pada suhu tinggi dan lingkungan ultraviolet, dengan masa pakai sekitar 5-8 tahun; bantalan poliuretan memiliki ketahanan cuaca yang lebih kuat, kecepatan penuaan yang lambat, dan masa pakai 10-15 tahun. Dalam hal kemampuan beradaptasi pemasangan, bantalan karet fleksibel dan mudah dipotong dan disesuaikan, sedangkan bantalan poliuretan memiliki kekerasan yang lebih tinggi dan memerlukan akurasi pemasangan yang lebih tinggi. Kapasitas menahan beban keduanya sangat berbeda: kekuatan tekan bantalan poliuretan lebih besar dari atau sama dengan 25MPa, dan bantalan karet sekitar 15-20MPa, yang harus dipilih sesuai dengan beban garis.
Apa keuntungan dari desain struktural bantalan rel material komposit?
Bantalan rel material komposit mengadopsi desain struktur multi-lapisan "bahan dasar + lapisan penguat + lapisan-tahan aus", yang menggabungkan keunggulan berbagai material untuk beradaptasi dengan persyaratan jalur yang kompleks. Bahan dasarnya sebagian besar adalah karet-elastisitas tinggi untuk memastikan efek penyerapan goncangan dan mengurangi transmisi benturan-rel roda; lapisan penguat tengah terbuat dari serat kaca atau kain serat karbon untuk meningkatkan kekuatan tekan dan ketahanan deformasi bantalan, menghindari kompresi permanen pada-beban jangka panjang. Lapisan tahan aus permukaan terbuat dari bahan poliuretan atau nilon, dengan kekerasan tinggi dan ketahanan aus yang kuat, bersentuhan langsung dengan rel untuk memperpanjang masa pakai bantalan secara keseluruhan. Struktur komposit dapat mengoptimalkan gradien modulus elastisitas, memungkinkan bantalan memiliki kinerja penyerapan guncangan yang baik sekaligus menjaga stabilitas struktural, menghindari kekurangan kinerja pada satu material. Misalnya, bantalan komposit yang digunakan pada jalur-rel berkecepatan tinggi memiliki modulus elastis yang dikontrol pada 100-120MPa, yang tidak hanya dapat memenuhi persyaratan kelancaran kereta berkecepatan-tinggi namun juga menahan getaran frekuensi tinggi, dan masa pakainya 50% lebih lama dibandingkan bantalan karet tunggal.
Skenario mana yang berlaku untuk rel kereta bersertifikasi CRCC-standar asing?
Bantalan rel bersertifikasi CRCC-standar luar negeri adalah produk-kelas atas yang dirancang untuk jalur-kecepatan tinggi dan kelancaran-tinggi, terutama cocok untuk-kereta api berkecepatan tinggi, jalur khusus penumpang, dan skenario lainnya. Bantalan tersebut telah lulus uji kinerja yang ketat, dengan rentang fluktuasi modulus elastisitas kurang dari atau sama dengan ±5%, memastikan stabilitas parameter geometri lintasan dan beradaptasi dengan pengoperasian kereta api dengan kecepatan 350km/jam ke atas. Mereka memiliki ketahanan lelah yang sangat baik, dan setelah 10 juta siklus uji beban, tingkat redaman elastis kurang dari atau sama dengan 3%, yang dapat mempertahankan efek penyerapan guncangan untuk waktu yang lama dan mengurangi frekuensi pemeliharaan saluran. Bantalan bersertifikat CRCC-memiliki kinerja insulasi yang luar biasa, dengan resistivitas volume lebih besar dari atau sama dengan 10^8Ω·cm, yang secara efektif dapat mencegah gangguan sirkuit lintasan dan memastikan pengoperasian normal sistem sinyal. Beberapa produk memiliki desain anti-embun beku, dengan tingkat pemulihan elastis lebih dari atau sama dengan 90% pada suhu rendah -40 derajat, cocok untuk jalur kereta api kecepatan tinggi di wilayah pegunungan. Selain itu, bantalan tersebut memiliki akurasi dimensi yang tinggi, dengan toleransi panjang dan lebar kurang dari atau sama dengan ±0,3 mm, pas dengan alur pelat lintasan untuk menghindari kebisingan yang hilang.
Mengapa bantalan rel poliuretan lebih disukai di area-bersuhu dan-kelembaban tinggi?
Kondisi lingkungan di area-bersuhu dan-kelembaban tinggi memiliki persyaratan yang sangat tinggi terhadap ketahanan cuaca dan ketahanan korosi pada bantalan rel, dan bantalan poliuretan adalah pilihan terbaik. Di lingkungan-bersuhu dan-kelembaban tinggi, bantalan karet rentan terhadap penyerapan kelembapan, pertumbuhan jamur, pelunakan dan deformasi, yang menyebabkan berkurangnya elastisitas dan kegagalan penyerapan guncangan; bantalan poliuretan memiliki daya serap air yang sangat rendah (Kurang dari atau sama dengan 1%), dan kinerjanya tidak akan terpengaruh oleh penyerapan air, menjaga elastisitas dan kekuatan yang stabil. Dalam kondisi-suhu tinggi, bantalan poliuretan memiliki stabilitas termal yang baik, dengan tingkat perubahan modulus elastisitas kurang dari atau sama dengan 10% pada 60-80 derajat , sedangkan bantalan karet rentan terhadap penuaan dan retak, dengan penurunan kinerja yang nyata. Bahan poliuretan sendiri memiliki ketahanan terhadap korosi dan dapat menahan erosi media kimia di lingkungan lembab, sedangkan bantalan karet memerlukan perawatan anti-korosi tambahan, jika tidak, bantalan tersebut rentan terhadap delaminasi dan kerusakan. Untuk jalur kereta perkotaan dan jalur kereta kecepatan tinggi di area tersebut, penggunaan bantalan poliuretan dapat mengurangi frekuensi penggantian, menurunkan biaya pemeliharaan, dan memastikan kelancaran lintasan, menghindari risiko operasional yang disebabkan oleh kegagalan bantalan.
Faktor apa saja yang perlu diperhatikan saat memilih ketebalan bantalan rel?
Pemilihan ketebalan bantalan rel perlu mempertimbangkan jenis jalur, struktur lintasan, kondisi beban, dan persyaratan penyerapan guncangan secara komprehensif untuk memastikan adaptasi kinerja. Kereta api cepat konvensional dan jalur kereta perkotaan berfokus pada penyerapan guncangan, dan ketebalan bantalan biasanya 10-12mm, yang tidak hanya memenuhi penyerapan guncangan elastis tetapi juga tidak mengurangi stabilitas rel karena ketebalan yang berlebihan. Jalur kereta berkecepatan tinggi-memiliki persyaratan kehalusan yang lebih tinggi, dan ketebalan bantalan dikontrol pada 8-10mm untuk mengurangi deformasi jalur vertikal dan memastikan stabilitas saat kereta berjalan dengan kecepatan tinggi. Karena beban besar pada jalur angkut berat, ketebalan bantalan perlu ditingkatkan menjadi 12-15 mm untuk meningkatkan kapasitas menahan beban dan ketahanan terhadap deformasi kompresi, untuk menghindari keausan berlebihan pada bantalan. Jenis struktur lintasan juga mempengaruhi pemilihan ketebalan: ketebalan bantalan lintasan tanpa pemberat relatif tipis (8-10 mm), sedangkan lintasan pemberat menggunakan ketebalan bantalan 10-12 mm untuk menutupi elastisitas pemberat yang tidak mencukupi. Selain itu, perlu disesuaikan menurut jenis rel: ketebalan bantalan yang sesuai dengan rel berat 60kg/m lebih tebal 2-3mm dibandingkan dengan rel 50kg/m untuk memastikan transmisi beban yang seragam dan memperpanjang masa pakai bantalan dan rel.