Jenis Material Bantalan Rel, Perputaran Beban, dan Pola Peluruhan Kinerja Peredam Getaran
Berapa perbedaan kinerja peredam getaran ketiga jenis material bantalan rel setelah 10 juta siklus beban?
Bantalan karet menunjukkan penurunan kinerja peredam getaran lebih besar dari atau sama dengan 25%, dengan pengurangan set kompresi sebesar 3,5%, dan efisiensi peredam getaran menurun dari 30% menjadi 22%. Bantalan karet yang dimodifikasi menunjukkan penurunan sebesar 18%-20%, pengurangan set kompresi sebesar 2,5%, dan efisiensi peredam getaran menurun hingga 24%-25%. Bantalan poliuretan menunjukkan penurunan kurang dari atau sama dengan 15%, pengurangan set kompresi hanya 1,8%, dan efisiensi peredam getaran masih di atas 25%. Hal ini karena bahan poliuretan memiliki struktur rantai molekul yang lebih stabil dan kemampuan deformasi reversibel yang lebih kuat, sedangkan bahan karet rentan terhadap mulur yang tidak dapat diubah. Untuk jalur kecepatan konvensional dengan jumlah siklus beban rendah, bantalan karet dapat digunakan; untuk jalur berkecepatan tinggi dan beban berat, bantalan poliuretan harus digunakan untuk memastikan kinerja peredam getaran jangka panjang.
Mengapa bantalan rel poliuretan lebih disukai dibandingkan bantalan karet yang dimodifikasi untuk jalur-kecepatan tinggi?
Jalur kereta-kecepatan tinggi mengalami 20 juta siklus muatan per tahun. Bantalan karet yang dimodifikasi menunjukkan penurunan kinerja peredam getaran sebesar 20% setelah 10 juta siklus, sehingga gagal memenuhi-persyaratan pengurangan getaran kecepatan tinggi. Bantalan poliuretan, dengan kepadatan ikatan silang rantai molekul tinggi-dan pemulihan elastis yang kuat, menunjukkan deformasi yang dapat dibalik dalam siklus beban, sehingga hanya menghasilkan penurunan kinerja peredam getaran sebesar 15%. Selain itu, bantalan poliuretan memiliki kekuatan tekan lebih besar dari atau sama dengan 30MPa, mampu menahan dampak frekuensi tinggi dari kereta berkecepatan tinggi, mengurangi tegangan kontak roda sebesar 10%. Selain itu, bantalan poliuretan memiliki ketahanan aus dua kali lipat dibandingkan karet yang dimodifikasi, sehingga memperpanjang masa pakai hingga 50%, menjadikannya pilihan optimal untuk jalur{17}}kecepatan tinggi.
Tren apa yang akan ditunjukkan oleh kinerja peredam getaran pada bantalan bawah-rel setelah lebih dari 20 juta siklus muatan?
Setelah lebih dari 20 juta siklus beban, tingkat penurunan kinerja peredam getaran pada bantalan meningkat secara eksponensial. Laju degradasi bantalan karet meningkat dari 0,01%/10.000 siklus menjadi 0,03%/10.000 siklus, mencapai degradasi 35% setelah 15 juta siklus. Tingkat degradasi track pad poliuretan meningkat dari 0,005%/10.000 siklus menjadi 0,015%/10.000 siklus, dan degradasi tetap kurang dari atau sama dengan 20% setelah 15 juta siklus. Hal ini karena beban frekuensi tinggi dalam jangka panjang mempercepat penuaan material, memutus rantai molekul, dan mengurangi pemulihan elastis. Setelah lebih dari 20 juta siklus, track pad perlu diganti; jika tidak, akan terjadi perubahan kekakuan lintasan secara tiba-tiba, sehingga mempengaruhi stabilitas jalannya kereta.
Bagaimana tingkat penurunan kinerja peredam getaran pada track pad dapat ditentukan dengan mudah di-lokasi?
Di-lokasi, metode pengujian penurunan dapat digunakan untuk mengukur penurunan rel di bawah beban tetapan. Pengurangan penurunan lebih dari 20% dari nilai awal menunjukkan penurunan kinerja peredam getaran lebih besar atau sama dengan 15%. Metode penyadapan juga bisa digunakan; mengetuk track pad dan mendengarkan suaranya menunjukkan elastisitas yang baik, sedangkan suara yang tumpul menunjukkan penuaan dan penurunan kualitas. Selain itu, pengamatan pada permukaan track pad menunjukkan adanya lekukan, retakan, dan pengerasan yang jelas, yang menunjukkan penurunan kinerja peredam getaran yang parah. Untuk track pad poliuretan, jika tidak ada kerusakan permukaan yang jelas dan penurunan permukaan tanah berkurang kurang dari atau sama dengan 10%, track pad tersebut dapat terus digunakan; Namun bantalan track karet perlu segera diganti.
Bagaimana cara menyeimbangkan kinerja pengurangan getaran, biaya, dan masa pakai saat memilih material track pad?
Untuk jalur kereta api darat konvensional dengan jumlah siklus muatan kurang dari atau sama dengan 5 juta kali/tahun, track pad karet adalah pilihan yang paling-efektif dari segi biaya, menawarkan masa pakai lebih dari atau sama dengan 5 tahun. Untuk jalur-kecepatan menengah dengan jumlah siklus beban 10-15 juta kali/tahun, track pad karet yang dimodifikasi digunakan. Meskipun harganya 20% lebih mahal daripada karet, bahan ini menawarkan kinerja pengurangan getaran yang unggul dan masa pakai 30% lebih lama. Untuk jalur muatan-berkecepatan tinggi dan berat-dengan jumlah siklus muatan lebih dari atau sama dengan 20 juta kali/tahun, track pad poliuretan digunakan. Meskipun harganya 50% lebih mahal dibandingkan karet, bahan ini menawarkan kinerja pengurangan getaran yang stabil, masa pakai lebih dari atau sama dengan 8 tahun, dan biaya pemeliharaan jangka panjang yang lebih rendah.