Evolución de la rigidez de las almohadillas de riel de poliuretano bajo fluencia a largo plazo-
P1: ¿Cuál es la diferencia esencial entre la fluencia de las almohadillas de poliuretano y las almohadillas de goma?
A1: La fluencia de las pastillas de goma proviene principalmente del deslizamiento irreversible de las cadenas de polímero bajo tensión, que es extremadamente sensible a la temperatura, con una gran deformación por fluencia y una recuperación deficiente a altas temperaturas. La fluencia de las almohadillas de poliuretano está controlada por una estructura de separación de micro-fases y una red de reticulación-. Dentro del rango de temperatura normal, su fluencia está dominada por una deformación viscoelástica recuperable con una baja deformación irreversible. Sin embargo, bajo -alta presión y alta-vibración de alta frecuencia a largo plazo, el daño de la red de enlaces cruzados conduce a una deformación plástica irrecuperable, lo que muestra un aumento continuo de la rigidez y una disminución de la elasticidad.
P2: ¿Cómo afecta la fluencia de la almohadilla al sistema de fijación durante el servicio a largo plazo-?
A2: La fluencia reduce el espesor de la almohadilla y la deformación elástica del clip, lo que disminuye la fuerza de sujeción efectiva. Mientras tanto, la fluencia cambia la relación de rigidez dinámica-estática, aumenta la rigidez dinámica, reduce el efecto de reducción de la vibración y amplifica el impacto rueda-carril. Una mayor rigidez transfiere más vibración a pernos y clips, agravando el daño por fatiga. En vías sin lastre, el deslizamiento de las pastillas puede provocar espacios en los sujetadores locales, empeorando la suavidad de la vía.
P3: ¿Cómo afectan conjuntamente la carga del tren, la temperatura y el tiempo de servicio a la velocidad de fluencia?
A3: Una mayor carga del tren aumenta la tensión interna y acelera el deslizamiento de la cadena molecular, aumentando la velocidad de fluencia. Una temperatura más alta acelera el movimiento del polímero, concentrando la deformación por fluencia en poco tiempo, con un desarrollo más rápido en verano. Un tiempo de servicio más prolongado provoca daños internos acumulados y una fluencia lenta y continua. Bajo el efecto combinado, la fluencia es más prominente en las secciones de transporte pesado-, de alta-temperatura y de largo-servicio.
P4: ¿Cuándo se debe sustituir obligatoriamente la pastilla debido a la evolución de la rigidez?
A4: Cuando la deformación por compresión permanente excede el límite estándar (generalmente entre 5% y 10%) o la rigidez dinámica aumenta en más del 30% del valor inicial, el rendimiento de reducción de vibraciones se atenúa considerablemente. Si se acompaña de grietas en la superficie, calcificación o delaminación, se requiere reemplazo inmediato incluso si la deformación está dentro del límite para evitar la contaminación de los fragmentos y la tensión desigual.
P5: ¿Cómo mejorar la resistencia a la fluencia de las almohadillas de poliuretano mediante la optimización de la fórmula y la estructura?
A5: En la fórmula, aumente-la densidad de enlaces cruzados, seleccione sistemas de isocianato y polioles de alto-módulo y agregue aditivos anti-envejecimiento y anti-fluencia para reducir el deslizamiento molecular. En estructura, adopte un diseño de celosía, corrugado o degradado para optimizar la distribución de tensiones y reducir la fluencia local; Controle la dureza dentro de un rango razonable para evitar fragilidad o fluencia excesiva. Además, el tratamiento resistente al desgaste-de la superficie reduce la deformación adicional y mejora la resistencia general a la fluencia.