Adaptación a la nivelación de rigidez de las almohadillas de riel y a la reducción de vibraciones
¿Cómo optimizar el efecto de reducción de la vibración de las almohadillas de caucho ordinarias debajo de-rieles mediante la clasificación de rigidez?
La rigidez original de las almohadillas de caucho ordinarias debajo de-rieles es en su mayoría de 50 kN/mm, con una tasa de transmisión de vibración de aproximadamente el 75%, lo que tiene un efecto de reducción de vibración deficiente en las vibraciones en la banda de frecuencia de 10-15 Hz y debe optimizarse mediante niveles de rigidez. El primer nivel se ajusta a 45 kN/mm, utilizando 70% de material de caucho natural para mejorar la elasticidad básica; el segundo nivel consiste en recubrir la superficie de la almohadilla con una capa amortiguadora acrílica de 4 μm para mejorar la capacidad de absorción de energía; el tercer nivel es controlar con precisión la rigidez en el rango de 42-48 kN/mm según el nivel de vibración de la línea. Las almohadillas graduadas deben cumplir estándares estrictos: tasa de transmisión de vibración menor o igual al 55%, aceleración de vibración del durmiente menor o igual a 0,22 gy deformación anual menor o igual a 0,8 mm. En aplicaciones prácticas, las almohadillas de goma ordinarias graduadas y optimizadas para debajo del riel pueden extender la vida útil de las traviesas de 8 a 12 años, al tiempo que reducen los costos de mantenimiento en un 30%, lo que es adecuado para líneas ordinarias de 120 km/h y menos.
¿Cuáles son los requisitos específicos para la mejora de la dirección de las almohadillas de poliuretano debajo de-rieles para ferrocarriles de alta-velocidad?
La almohadilla de poliuretano original debajo-del riel tiene una rigidez de 60 kN/mm, una tasa de transmisión de vibraciones del 70 % y un coeficiente de amortiguación de solo 0,15, lo que da como resultado una tasa anual de agrietamiento de la losa de la vía del 8 %, lo que no puede cumplir con los requisitos de los ferrocarriles de alta-velocidad. La actualización debe comenzar desde tres aspectos: primero, ajustar la rigidez a 75 kN/mm, agregar un 15 % de caucho de nitrilo butadieno (NBR) y aumentar el coeficiente de amortiguación a 0,2-0,25; en segundo lugar, adoptar un diseño de estructura de doble-capa, con una capa de amortiguación de 3 mm superpuesta a una capa de carga-de 12 mm para mejorar el equilibrio entre la reducción de la vibración y la carga-; En tercer lugar, diseñe el borde de la almohadilla en un arco de 5 mm para reducir la concentración de tensión. Los requisitos posteriores a la actualización incluyen una tasa de transmisión de vibraciones inferior o igual al 45 %, una tasa anual de agrietamiento de la losa de la vía inferior o igual al 1 % y una deformación anual inferior o igual a 0,5 mm. El ciclo de mantenimiento de las almohadillas de poliuretano mejoradas debajo de los rieles se amplía de 2 a 5 años, lo que puede cumplir perfectamente con los estrictos requisitos de las líneas ferroviarias de alta velocidad de 350 km/h.
¿Cuáles son los métodos de prueba y los estándares para la reducción de vibraciones y el rendimiento de amortiguación de las plataformas debajo de-rieles?
La prueba de tasa de transmisión de vibración utiliza una mesa de vibración para simular un entorno de vibración de una banda de frecuencia de 5-30 Hz y una aceleración de 0,5 g para medir directamente la eficiencia de transmisión de energía de la almohadilla. El rendimiento de carga-se verifica mediante una prueba de compresión de 25 t para evaluar la estabilidad de deformación de la almohadilla bajo carga nominal. La resistencia al envejecimiento debe pasar una prueba de envejecimiento acelerado de 70 grados × 1000 h para evaluar la atenuación del rendimiento después de un uso prolongado. Los estándares de prueba varían para diferentes líneas: las líneas ordinarias requieren una tasa de transmisión de vibración menor o igual al 55%, deformación anual menor o igual a 0,8 mm y atenuación de rigidez menor o igual al 5%; Las líneas ferroviarias de alta-velocidad requieren una tasa de transmisión inferior o igual al 45 %, una deformación anual inferior o igual a 0,5 mm y una atenuación de la rigidez inferior o igual al 5 %. Todas las pruebas deben realizarse de acuerdo con estándares específicos de la industria para garantizar la precisión y comparabilidad de los resultados de las pruebas, y las almohadillas no calificadas deben reelaborarse y ajustarse.
¿Cuáles son las diferencias en los requisitos de rigidez y amortiguación de las almohadillas debajo-de los rieles para líneas con diferentes velocidades?
Para líneas ordinarias de 120 km/h, la rigidez de la pastilla debe controlarse a 42-48 kN/mm, con un coeficiente de amortiguación de 0,18-0,2, adaptándose principalmente a vibraciones en la banda de frecuencia de 10-15 Hz; para líneas interurbanas de 200 km/h, el requisito de rigidez es de 55-62 kN/mm, coeficiente de amortiguación de 0,2-0,22, correspondiente a la banda de frecuencia de vibración de 15-20 Hz; para líneas ferroviarias de alta velocidad de 350 km/h, la rigidez debe alcanzar 72-78 kN/mm, un coeficiente de amortiguación de 0,22-0,25, adaptándose a vibraciones de alta frecuencia de 20-30 Hz. Si la rigidez y la amortiguación no coinciden, como en el caso del uso de pastillas ordinarias en líneas ferroviarias de alta velocidad, la tasa de transmisión de vibraciones aumentará al 68%, la tasa de agrietamiento de la losa de la vía alcanzará el 12% en 6 meses y el costo de mantenimiento por 100 km aumentará en 5 millones de yuanes. Esta diferencia se debe esencialmente a las diferentes frecuencias de vibración y energías generadas por los trenes a diferentes velocidades, y las almohadillas deben orientarse para lograr el mejor efecto de reducción de vibraciones.
¿Cómo igualar la rigidez de las almohadillas-bajo los rieles con rieles de diferentes pesos?
El carril de 60 kg/m corresponde a una carga por eje de aproximadamente 25 t y es adecuado para pastillas con una rigidez de 45-55 kN/mm para garantizar una transmisión uniforme de las fuerzas rueda-carril; el riel de 75 kg/m tiene una carga por eje de aproximadamente 30 t y se deben seleccionar pastillas con una rigidez de 65-75 kN/mm para evitar una deformación excesiva de las pastillas. El principio básico de la combinación es que la rigidez de la plataforma es proporcional al peso del riel y la diferencia de fuerza entre los dos es menor o igual al 10% para garantizar el equilibrio de fuerzas del sistema de vías. Con una buena combinación, la tasa de atenuación de la rigidez de la almohadilla es inferior o igual al 4%/6 meses, el desplazamiento anual del riel es inferior o igual a 0,3 mm y la suavidad de la línea se mantiene bien. Si la combinación no es adecuada, como en el caso de un riel de 75 kg/m con una plataforma de 50 kN/mm, la deformación anual de la plataforma alcanzará 1,2 mm, el riel se hundirá 0,5 mm, el costo de mantenimiento aumentará en un 25 % y la suavidad y seguridad de la operación de la línea se verán seriamente afectadas.