Koľajnicové podložky sú pod stálym zaťažením koľajníc, takže ich deformačné správanie rozhoduje o tom, ako dlho si upevnenie udrží svoju navrhovanú tuhosť. Kompresná deformácia - trvalé zmenšenie hrúbky podložky - ticho premieňa zdravé upevnenie na voľné: upínacia sila klesá, deformácia koľajnice rastie a podval preberá nárazové zaťaženie, pre ktoré nebol nikdy navrhnutý. Jeho vyhýbanie sa začína výberom materiálu a končí disciplínou údržby.
Čo je to kompresná deformácia
Pri trvalom stláčaní elastoméry pomaly strácajú schopnosť vrátiť sa do pôvodnej hrúbky. Trvalá strata, vyjadrená ako deformácia pri stlačení, je vlastnosťou zlúčeniny a teploty, nie samotnej konštrukcie podložky. Podložka s vysokou kompresnou sadou sa v priebehu rokov splošťuje, koľajnicové sedadlo klesá a upevnenie stráca svoje predpätie. Pretože je zmena postupná, zvyčajne si ju všimnete až vtedy, keď ju odhalí meradlo alebo kontrola upínacej sily.
Výber materiálu: Prvá línia obrany
Zmes určuje odolnosť podložky proti trvalej deformácii:
Používajte vysokokvalitné -elastoméry - prírodný kaučuk, styrén{2}}butadiénový kaučuk (SBR), EPDM alebo termoplasty s vysokou elasticitou a nízkou kompresnou stálosťou - namiesto recyklovaných alebo silne plnených zmesí, ktorých vlastnosti sa rýchlo rozptyľujú a starnú.
Vyberte si rodinu polymérov podľa prostredia: EPDM a špeciálne formulované zlúčeniny pre ozón, UV a pobrežné podmienky; nízkoteplotné zloženie pre alpské šnúry, takže podložka v zime nestvrdne a nepraská.
Zahrňte do špecifikácie činidlá proti starnutiu; chránia zlúčeninu pred oxidáciou, ktorá urýchľuje tuhnutie.
Konštrukčné opatrenia: Geometria a tuhosť
Dizajn riadi deformáciu rozložením zaťaženia a riadením napätia:
Hrúbka: hrubšia podložka sa pri rovnakej deformácii namáha menej, ale hrúbka je daná konštrukciou upevnenia a cieľom tuhosti, nie ľubovoľne zvolená.
Drážky a čapy: vzor povrchu dáva elastoméru priestor na bočnú deformáciu a kontroluje tuhosť; vo výrobe sa musí presne reprodukovať, pretože chyby hĺbky drážky menia dráhu zaťaženia.
Overenie: podložky sa testujú pri reprezentatívnych vysokých tlakoch - pre ťažkú trať, pri montážnych skúškach sa používajú prevádzkové tlaky ekvivalentné približne 800 kN na sedadlo koľajnice - a po opakovanom zaťažení musia vykazovať stabilnú hrúbku a tuhosť.
Pochopenie údajov o nosnosti
Hodnotenia podložiek sa uvádzajú dvoma rôznymi spôsobmi a ich zámena spôsobuje chyby v špecifikácii:
Tuhosť (kN/mm): zvislé zaťaženie potrebné na stlačenie podložky o 1 mm. Typické podložky hlavného radu sú v rozsahu 80-200 kN/mm; tuhosť, nie konečná pevnosť, riadi vibrácie a zdieľanie zaťaženia.
Medza pevnosti (MPa alebo PSI): napätie, pri ktorom materiál zlyhá. Hodnoty ako 15 000 PSI (približne 103 MPa) popisujú limit materiálu, zatiaľ čo prevádzkové napätie na ťažkých-podložkách je zlomkom hodnoty - rádovo 7 MPa (70 barov) pre normálne zaťaženú trať, s vyššími špičkami pri náraze.
Podložka teda môže byť ďaleko od zlyhania materiálu, ale stále môže byť funkčne opotrebovaná, pretože jej kompresné nastavenie odstránilo navrhovanú tuhosť. Zadajte obe hodnoty a posúďte životnosť podľa tuhosti a nastavenia, nie podľa rozpätia pevnosti.
Postup inštalácie a údržby
Dokonca aj tá najlepšia podložka zlyhá skôr, ak je inštalácia a údržba nesprávna:
Po prvom prejazde{0}}upevnenie znova utiahnite: podložky sa usadia a upínacia sila klesne, čím sa zvýši napätie a upevnenie podložky.
Pravidelne kontrolujte podložky, či nie sú stenčené, stvrdnuté, prasknuté a či nedochádza k strate odrazu; vymeňte ich skôr, ako upevnenie stratí svoju navrhovanú tuhosť.
Na linkách s agresívnym prostredím zahrňte stav podložky do rovnakého kontrolného cyklu ako spony a skrutky a zaznamenávajte merania hrúbky, aby boli trendy viditeľné.
Pri výmene použite pôvodnú hrúbku a triedu: hrubšia podložka mení úroveň a predpätie koľajnice a iná tvrdosť mení celú tuhosť upevnenia.
Často kladené otázky
Prečo sa podložky koľajníc časom splošťujú?
Všetky elastoméry strácajú určitú elasticitu pri trvalom stláčaní a teplotných cykloch. Sadzba závisí od kvality zmesi, prevádzkovej teploty, dopravného zaťaženia a prítomnosti ozónu alebo chemikálií. Vysoko-kvalitné zmesi s nízkou kompresnou sadou sa pomaly vyrovnávajú; recyklované alebo preplnené zmesi sa rýchlo splošťujú a nemali by sa používať na hlavnej trati.
Čo presne je nastavená kompresia?
Tuhnutie v tlaku je trvalá deformácia, ktorá zostane po stlačení vzorky počas definovaného času pri definovanej teplote a následnom uvoľnení. Meria sa podľa noriem, ako je ISO 815 a uvádza sa ako percento pôvodnej deformácie. Nižšie hodnoty znamenajú, že si podložka udrží svoju hrúbku a tuhosť dlhšie.
Aká hrubá by mala byť náhradná podložka?
Presná hrúbka uvedená na výkrese upevnenia sedla koľajnice. Hrubšia podložka zdvihne koľajnicu a zmení predpätie; tenšia podložka znižuje upínaciu silu a zvyšuje nárazové zaťaženie podvalu. Pred objednaním náhradných dielov zmerajte starú podložku a potvrďte výkres.
Môžu sa recyklované gumené podložky použiť na hlavnej trati?
Neodporúča sa. Recyklované zlúčeniny majú rozptýlenú tvrdosť, rýchlejšie starnutie a nepredvídateľné nastavenie kompresie a režim zlyhania - tichá strata tuhosti - je presne ten, ktorý je v prevádzke najťažšie zachytiť. Recyklované materiály patria do-nekritických aplikácií, nie pod hlavnú koľajnicu.
Ako zistím, kedy treba podložku vymeniť?
Podložky vymeňte, keď nameraná strata hrúbky prekročí limit údržby, keď je povrch popraskaný, stvrdnutý alebo delaminovaný, alebo keď upevnenie nemôže dosiahnuť špecifikovanú upínaciu silu pri správnom krútiacom momente. Pravidelné meranie hrúbky premení výmenu na plánovanú úlohu namiesto núdze.