Estructura compuesta en capas de plataformas de subrasante de rieles y su adaptación a la tecnología de reducción de ruido y vibración de la vía
¿Cuáles son las diferencias de rendimiento entre la estructura compuesta en capas y la estructura de una sola-capa de plataformas debajo-de los rieles?
Las principales diferencias de rendimiento entre la estructura compuesta en capas y la estructura de una sola-capa de las almohadillas debajo-de los rieles se reflejan en cuatro aspectos: rendimiento de reducción de vibraciones, capacidad de carga, resistencia al desgaste y adaptabilidad. La estructura compuesta logra la optimización colaborativa de múltiples actuaciones, superando con creces la estructura de una sola-capa. La almohadilla de una sola-capa está hecha de un solo material de caucho con un rendimiento fijo de reducción de vibración, que solo puede adaptarse a las condiciones de trabajo de una línea. Si se busca una alta reducción de las vibraciones, la capacidad de carga es insuficiente; si se garantiza la capacidad de carga, el efecto de reducción de la vibración es deficiente, lo que genera contradicciones en el rendimiento. La estructura compuesta en capas adopta un diseño de cuatro-capas de "capa superficial resistente al desgaste-+ capa central amortiguadora de vibraciones- + capa de soporte rígido + capa inferior antideslizante", y cada capa realiza sus propias funciones. La capa superficial-resistente al desgaste está hecha de caucho de estireno-butadieno de alta-dureza para mejorar la resistencia al desgaste entre la almohadilla y el riel; la capa central de amortiguación de vibraciones-está hecha de una mezcla de caucho natural de baja-dureza y caucho de nitrilo para lograr el efecto de amortiguación de vibraciones-del núcleo; la capa de soporte rígida está hecha de caucho reforzado con fibra de vidrio para mejorar la capacidad de carga general de la almohadilla; la capa inferior antideslizante está hecha de caucho de cloropreno con un alto coeficiente de fricción para evitar que la almohadilla se deslice con el durmiente. Las cuatro capas resuelven de forma colaborativa la contradicción de rendimiento de la estructura de una sola-capa. En términos de capacidad de carga, la resistencia a la compresión de la plataforma de estructura compuesta es mayor o igual a 30 MPa, 50% mayor que la de la estructura de una sola capa, que puede soportar la gran carga de líneas de transporte pesadas, y la deformación permanente es menor o igual a 0,3 mm, mucho mejor que la estructura de una sola capa. En términos de rendimiento de reducción de vibraciones, la estructura compuesta puede lograr un rango de coeficiente de reducción de vibraciones ajustable de 0,15-0,35 ajustando el espesor de la capa central y la proporción del material, mientras que el coeficiente de reducción de vibraciones de la estructura de una sola capa se fija en aproximadamente 0,2 con una adaptabilidad extremadamente pobre. Además, la almohadilla de estructura compuesta tiene un mejor rendimiento antienvejecimiento, con una tasa de recuperación elástica mayor o igual al 90 % en 20 años, mientras que la estructura de una sola capa es solo de aproximadamente el 70 %, con una vida útil más larga.
¿Cuáles son los parámetros de diseño principales de la estructura compuesta en capas de las plataformas debajo de-rieles?
Los parámetros de diseño principales de la estructura compuesta en capas de las plataformas debajo de-rieles incluyenRelación de material de cada capa, relación de espesor de capa, módulo de capa de esqueleto rígido y dureza general.. Los cuatro parámetros determinan el rendimiento integral de la almohadilla y deben ajustarse con precisión según las condiciones de trabajo de la línea. La proporción del material de cada capa debe coincidir con los requisitos de rendimiento: la capa superficial resistente al desgaste-es principalmente caucho de estireno-butadieno (SBR) con una proporción del 70%-80%, agregando un 20%-30% de negro de humo para mejorar la resistencia al desgaste, y la dureza se controla en Shore A65-70 grados; la capa central de amortiguación de vibraciones-es una mezcla de caucho natural (NR) y caucho de nitrilo (NBR) con una proporción de 6:4, a la que se le agrega un 10 %-15 % de agente endurecedor para mejorar el efecto de amortiguación de vibraciones-y la dureza se controla en Shore A35-45 grados; la capa de soporte rígida es caucho de nitrilo reforzado con fibra de vidrio (GF) con un contenido de fibra de vidrio del 15%-20% para mejorar el módulo de soporte, y la dureza se controla en Shore A50-55 grados; la capa inferior antideslizante es principalmente caucho de cloropreno (CR) con una proporción de 80%-90%, agregándole relleno antideslizante con un coeficiente de fricción mayor o igual a 0,6. La relación de espesor de la capa se asigna de acuerdo con el espesor total de 12-20 mm, la capa superficial resistente al desgaste y la capa inferior antideslizante representan cada una del 15% al 20%, la capa central de amortiguación de vibraciones representa del 40% al 50%, que es la capa con la mayor relación de espesor y determina directamente el efecto de amortiguación de vibraciones, y la capa de soporte rígido representa del 15% al 20%, lo que garantiza la capacidad de carga sin afectar el efecto de amortiguación de vibraciones. El módulo elástico de la capa de esqueleto rígido se controla a 1500-2500 MPa, un módulo demasiado bajo da como resultado un soporte insuficiente, un módulo demasiado alto debilitará el efecto de la capa central amortiguadora de vibraciones y debe coincidir con el rendimiento de la capa central. La dureza general de la almohadilla se controla en grados Shore A45-55, teniendo en cuenta la reducción de la vibración y la capacidad de carga, evitando el exceso de dureza o suavidad general.
¿Cuáles son los requisitos de reducción de vibración y ruido de las plataformas bajo-rieles para líneas de alta-velocidad, ferrocarril urbano y velocidad-normal?
El núcleo de la reducción de vibración y ruido de las almohadillas debajo de-rieles para líneas de alta-velocidad, trenes urbanos y velocidades-normales es ajustar el espesor, la proporción del material y el coeficiente general de reducción de vibración de la capa central de amortiguación de vibración-, igualar la frecuencia de vibración y los estándares de reducción de ruido de cada línea para lograr una reducción precisa de la vibración. Las líneas ferroviarias de alta-velocidad tienen una velocidad de operación mayor o igual a 250 km/h, la frecuencia de vibración es principalmente de 20-50 Hz y se requiere una gran suavidad al mismo tiempo que se reduce la vibración. El coeficiente de reducción de vibración de la almohadilla adaptada se controla en 0,15-0,20, el espesor de la capa central de amortiguación de la vibración-es de 8-10 mm y se adopta un material de mezcla de NR:NBR=7:3 para mejorar la reducción de la vibración y al mismo tiempo garantizar la rigidez, reducir las irregularidades de la línea causadas por la deformación de la almohadilla y el objetivo de reducción de ruido es inferior o igual a 75 dB(A) a 10 m al lado. la vía cuando pasa el tren. Las líneas de transporte ferroviario urbano son en su mayoría líneas subterráneas/terrestres, la vibración se transmite fácilmente a los edificios circundantes, con los requisitos más altos de vibración y reducción de ruido, la frecuencia de vibración es principalmente de 10-30Hz. El coeficiente de reducción de vibración de la almohadilla adaptada se controla en 0,30-0,35, el espesor de la capa central de amortiguación de vibraciones es de 10 a 12 mm y se adopta un material de mezcla de NR:NBR=5:5, agregando entre un 5 % y un 8 % de relleno amortiguador de vibraciones para mejorar el efecto de reducción de vibraciones de baja frecuencia. El objetivo de reducción de ruido es inferior o igual a 65 dB (A) a 10 m al lado de la vía y, al mismo tiempo, debe cumplir con los requisitos de aislamiento de vibraciones para evitar que las vibraciones afecten a los edificios circundantes. Las líneas ferroviarias de velocidad ordinaria tienen una velocidad de operación menor o igual a 160 km/h, la frecuencia de vibración es principalmente de 30 a 60 Hz, con requisitos moderados de vibración y reducción de ruido. El coeficiente de reducción de vibración de la plataforma adaptada se controla en 0,20-0,25, el espesor de la capa central de amortiguación de vibraciones es de 6-8 mm y se adopta un material de mezcla de NR:NBR=6:4 para mejorar la resistencia al rodamiento y al desgaste de la plataforma con el fin de garantizar una reducción básica de vibración y ruido, y el objetivo de reducción de ruido es menor o igual a 80 dB(A) a 10 m al lado de la vía cuando pasa el tren.
¿Cuáles son el diseño de modificación anti-antienvejecimiento de las almohadillas debajo-de los rieles y los requisitos de adaptación de los diferentes entornos?
El núcleo del diseño de modificación anti-de las almohadillas debajo de los rieles-es mejorar la resistencia al calor, la resistencia al frío y la resistencia al envejecimiento por ozono de la almohadilla agregando agentes anti-y ajustando la proporción del material, y ajustar el esquema de modificación de acuerdo con diferentes entornos para adaptarse a entornos de alta temperatura, alpinos, costeros y otros. La modificación del envejecimiento por calor es principalmente para áreas de alta-temperatura en el sur, agregando 2%-3% de antioxidante fenólico y 1%-2% de absorbente ultravioleta a cada capa de material para inhibir el envejecimiento y la degradación del caucho bajo altas temperaturas y radiación ultravioleta, de modo que la almohadilla pueda funcionar normalmente en el rango de temperatura de -10 grados ~60 grados, y la tasa de retención elástica es mayor o igual al 85% después Prueba de envejecimiento por calor a 70 grados. La modificación del envejecimiento en frío es principalmente para áreas alpinas en el norte, agregando 3%-4% de plastificante resistente al frío-a la capa central de amortiguación de vibración-para reducir la temperatura de transición vítrea del caucho, de modo que la almohadilla pueda mantener la elasticidad en el rango de temperatura de -40 grados ~ 40 grados, sin grietas en la prueba de fragilidad a baja temperatura de -40 grados, y la tasa de recuperación elástica es mayor o igual al 80%. La modificación del envejecimiento del ozono es principalmente para áreas de contaminación costera e industrial, agregando 1%-2% de agente protector de ozono a todas las capas de caucho para evitar el agrietamiento del caucho causado por el ozono, sin grietas después de la prueba de 1000 h bajo la condición de una concentración de ozono de 50 pphm y un estiramiento del 20%. Además, para áreas lluviosas y húmedas, agregue inhibidor de moho a la capa inferior antideslizante para evitar el envejecimiento del caucho causado por el crecimiento de moho; para áreas salino-álcalis, mejore la resistencia a ácidos y álcalis de cada capa de material, agregue entre un 5% y un 8% de relleno resistente a los álcalis para garantizar la vida útil de la almohadilla en entornos especiales.
¿Cuáles son los puntos clave del control de calidad de la colocación e instalación in situ de las almohadillas debajo de los rieles-?
El núcleo del-control de calidad de colocación e instalación de las almohadillas debajo de los rieles-en el sitio es garantizar un ajuste perfecto, sin desplazamiento ni daños de la almohadilla, evitando la disminución del efecto de reducción de la vibración y la falla prematura de la almohadilla causada por una instalación incorrecta. Antes de colocar, limpie el óxido, los escombros y el agua acumulada en la superficie superior de la traviesa para garantizar que la superficie superior de la traviesa sea plana con una desviación de altura menor o igual a 0,5 mm. Al mismo tiempo, verifique la calidad de la apariencia de la almohadilla, solo se pueden usar almohadillas sin grietas, esquinas faltantes y delaminación entre capas, verifique si el modelo de almohadilla coincide con las condiciones de trabajo de la línea y la instalación mixta está estrictamente prohibida. Durante la colocación, coloque la almohadilla con precisión en la posición designada del durmiente, alinee el centro de la almohadilla con el centro del riel con una desviación menor o igual a 1 mm para garantizar una tensión uniforme en la almohadilla y evitar la deformación de la almohadilla y el desplazamiento del riel causado por la tensión unilateral. Al instalar el riel, colóquelo suavemente sobre la capa superficial resistente al desgaste-de la almohadilla; está estrictamente prohibido golpear con fuerza para evitar daños a la capa superficial-resistente al desgaste de la almohadilla y la delaminación de la capa intermedia. Después de colocar el riel, verifique el estado de ajuste de la almohadilla con el riel y la traviesa, que no haya espacios ni deformaciones entre los tres y que la tasa de contacto de la superficie de ajuste sea mayor o igual al 95%. Para líneas sin costuras, la colocación de la almohadilla debe coincidir con la temperatura del riel bloqueado del riel, colocándola dentro del rango de temperatura del riel bloqueado ±5 grados para evitar la deformación de la extrusión de la almohadilla causada por el estrés de la temperatura. En el mantenimiento diario, compruebe periódicamente si la pastilla está desplazada, dañada, envejecida y endurecida. Si el desplazamiento de la almohadilla es mayor o igual a 2 mm, debe corregirse a tiempo; Si se produce delaminación, grietas o deformación permanente entre capas mayores o iguales a 0,5 mm, se debe reemplazar inmediatamente. Al mismo tiempo, limpie los residuos entre la almohadilla y el riel/traviesa para evitar que los residuos afecten el efecto de reducción de la vibración y el estado de tensión de la almohadilla.