الهيكل المركب متعدد الطبقات لمنصات السكك الحديدية وتكييفه لتتبع تكنولوجيا تقليل الاهتزاز والضوضاء

الهيكل المركب متعدد الطبقات لمنصات السكك الحديدية وتكييفه لتتبع تكنولوجيا تقليل الاهتزاز والضوضاء

ما هي اختلافات الأداء بين البنية المركبة ذات الطبقات وبنية الطبقة الواحدة-من منصات السكك الحديدية الموجودة أسفل-؟

تنعكس اختلافات الأداء الأساسية بين البنية المركبة ذات الطبقات وبنية الطبقة-المفردة لمنصات السكك الحديدية الموجودة أسفل- في أربعة جوانب: أداء تقليل الاهتزاز، وسعة التحمل، ومقاومة التآكل، والقدرة على التكيف. يحقق الهيكل المركب التحسين التعاوني لأداء متعدد، وهو ما يتجاوز بكثير بنية الطبقة الفردية -. تتكون لوحة الطبقة المفردة - من مادة مطاطية واحدة ذات أداء ثابت لتقليل الاهتزاز، والتي يمكن أن تتكيف فقط مع حالة عمل خط واحد. إذا تم اتباع تقليل الاهتزاز العالي، فإن قدرة التحمل تكون غير كافية؛ إذا تم ضمان قدرة التحمل، فإن تأثير تقليل الاهتزاز يكون ضعيفًا، مما يؤدي إلى تناقضات في الأداء. يعتمد الهيكل المركب ذو الطبقات تصميمًا مكونًا من أربع-طبقات من "الطبقة السطحية المقاومة للتآكل-+ الاهتزاز-الطبقة الأساسية التخميد + طبقة الدعم الصلبة + الطبقة السفلية المضادة-للانزلاق"، حيث تؤدي كل طبقة واجباتها الخاصة. الطبقة السطحية المقاومة للتآكل- مصنوعة من-ستايرين عالي الصلابة-مطاط البيوتادين لتحسين مقاومة التآكل بين الوسادة والسكة؛ تتكون الطبقة الأساسية لتخميد الاهتزاز- من مزيج من المطاط الطبيعي-ذو الصلابة المنخفضة ومطاط النتريل لتحقيق تأثير التخميد للاهتزاز-الأساسي؛ طبقة الدعم الصلبة مصنوعة من المطاط المقوى بالألياف الزجاجية لتحسين قدرة التحمل الإجمالية للوسادة؛ الطبقة السفلية المضادة للانزلاق مصنوعة من مطاط الكلوروبرين مع معامل احتكاك عالي لمنع الوسادة من الانزلاق مع النائم. تعمل الطبقات الأربع بشكل تعاوني على حل تناقض الأداء لبنية الطبقة الواحدة-. فيما يتعلق بقدرة التحمل، فإن قوة الضغط للوحة الهيكل المركب أكبر من أو تساوي 30 ميجا باسكال، وهي أعلى بنسبة 50% من بنية الطبقة المفردة -، والتي يمكن أن تتحمل الحمولة الكبيرة من خطوط النقل الثقيلة -، والتشوه الدائم أقل من أو يساوي 0.3 مم، أفضل بكثير من هيكل الطبقة المفردة-. فيما يتعلق بأداء تقليل الاهتزاز، يمكن للهيكل المركب تحقيق نطاق معامل تقليل اهتزاز قابل للتعديل يبلغ 0.15-0.35 عن طريق ضبط سماكة الطبقة الأساسية ونسبة المادة، بينما يتم تثبيت معامل تقليل الاهتزاز لهيكل الطبقة الفردية-عند حوالي 0.2 مع قدرة تكيف سيئة للغاية. بالإضافة إلى ذلك، تتمتع لوحة الهيكل المركب بأداء أفضل في مكافحة-الشيخوخة، مع معدل استرداد مرن يزيد عن أو يساوي 90% في 20 عامًا، في حين أن الهيكل أحادي الطبقة يبلغ حوالي 70% فقط، مع عمر خدمة أطول.

ما هي معلمات التصميم الأساسية للبنية المركبة ذات الطبقات لمنصات السكة الموجودة أسفل-؟

تتضمن معلمات التصميم الأساسية للبنية المركبة ذات الطبقات لمنصات السكك الحديدية الموجودة أسفل-.نسبة المادة لكل طبقة، نسبة سمك الطبقة، معامل الطبقة الهيكلية الصلبة، والصلابة الكلية. تحدد المعلمات الأربع الأداء الشامل للوسادة ويجب تعديلها بدقة وفقًا لظروف العمل في الخط. يجب أن تتوافق نسبة المواد في كل طبقة مع متطلبات الأداء: الطبقة السطحية المقاومة للتآكل- تتكون أساسًا من الستايرين-مطاط البيوتادين (SBR) بنسبة 70%-80%، إضافة 20%-30% أسود الكربون لتعزيز مقاومة التآكل، ويتم التحكم في الصلابة عند Shore A65-70 درجة؛ الطبقة الأساسية لتخميد الاهتزاز- عبارة عن مزيج من المطاط الطبيعي (NR) ومطاط النتريل (NBR) بنسبة 6:4، مع إضافة 10%-15% عامل تقوية لتحسين تأثير تخميد الاهتزاز-، ويتم التحكم في الصلابة عند Shore A35-45 درجة؛ طبقة الدعم الصلبة عبارة عن مطاط النتريل المقوى بالألياف الزجاجية (GF) مع محتوى الألياف الزجاجية بنسبة 15%-20% لتحسين معامل الدعم، ويتم التحكم في الصلابة عند Shore A50-55 درجة؛ الطبقة السفلية المضادة للانزلاق- تتكون أساسًا من مطاط الكلوروبرين (CR) بنسبة 80%-90%، مع إضافة حشوة مضادة للانزلاق- بمعامل احتكاك أكبر من أو يساوي 0.6. يتم تخصيص نسبة سماكة الطبقة وفقًا للسمك الإجمالي 12-20 مم، كل من الطبقة السطحية المقاومة للتآكل والطبقة السفلية المضادة للانزلاق تمثل 15%-20%، والطبقة الأساسية لتخميد الاهتزاز تمثل 40%-50%، وهي الطبقة ذات أكبر نسبة سمك وتحدد بشكل مباشر تأثير تخميد الاهتزاز، وتمثل طبقة الدعم الصلبة 15%-20%، مما يضمن قدرة التحمل دون التأثير على تأثير تخميد الاهتزاز. يتم التحكم في المعامل المرن لطبقة الهيكل العظمي الصلبة عند 1500-2500MPa، ويؤدي المعامل المنخفض جدًا إلى عدم كفاية الدعم، وسيؤدي المعامل المرتفع جدًا إلى إضعاف تأثير الطبقة الأساسية لتخميد الاهتزاز، ويجب أن يتطابق مع أداء الطبقة الأساسية. يتم التحكم في الصلابة الإجمالية للوسادة عند درجة Shore A45-55، مع الأخذ في الاعتبار تقليل الاهتزاز وقدرة التحمل، وتجنب الصلابة الزائدة أو النعومة الزائدة بشكل عام.

ما متطلبات تقليل الاهتزاز والضوضاء لمنصات السكك الحديدية الموجودة أسفل-الخطوط عالية السرعة-والسكك الحديدية الحضرية وخطوط السرعة-العادية؟

يتمثل جوهر تقليل الاهتزاز والضوضاء في منصات-السكك الحديدية للخطوط-عالية السرعة والسكك الحديدية الحضرية وخطوط السرعة-العادية في ضبط السُمك ونسبة المواد ومعامل تقليل الاهتزاز الإجمالي لطبقة تخميد الاهتزاز- الأساسية، ومطابقة تردد الاهتزاز ومعايير تقليل الضوضاء لكل خط لتحقيق تقليل الاهتزاز بشكل دقيق. تتميز خطوط السكك الحديدية عالية السرعة- بسرعة تشغيل أكبر من أو تساوي 250 كم/ساعة، ويبلغ تردد الاهتزاز بشكل أساسي 20-50 هرتز، ويتطلب الأمر سلاسة عالية مع تقليل الاهتزاز. يتم التحكم في معامل تقليل اهتزاز الوسادة المُكيَّف عند 0.15-0.20، ويبلغ سُمك طبقة التخميد الأساسية للاهتزاز 8-10 مم، وتم اعتماد مادة مزيج من NR:NBR=7:3 لتحسين تقليل الاهتزاز مع ضمان الصلابة وتقليل عدم استواء الخط الناتج عن تشوه الوسادة، ويكون هدف تقليل الضوضاء أقل من أو يساوي 75 ديسيبل (A) عند 10 أمتار بجانب السكة عندما يمر القطار. خطوط النقل بالسكك الحديدية الحضرية هي في الغالب خطوط تحت الأرض/أرضية، ويتم نقل الاهتزاز بسهولة إلى المباني المحيطة، مع أعلى متطلبات تقليل الاهتزاز والضوضاء، ويبلغ تردد الاهتزاز بشكل أساسي 10-30 هرتز. يتم التحكم في معامل تقليل اهتزاز الوسادة المكيف عند 0.30-0.35، ويبلغ سمك الطبقة الأساسية لتخميد الاهتزاز 10-12 مم، ويتم اعتماد مادة مزيج من NR:NBR=5:5، مما يضيف 5%-8% حشو تخميد الاهتزاز لتحسين تأثير تقليل الاهتزاز منخفض التردد. يكون هدف تقليل الضوضاء أقل من أو يساوي 65 ديسيبل (أ) على بعد 10 أمتار بجانب المسار، وفي الوقت نفسه، يجب أن يلبي متطلبات عزل الاهتزاز لتجنب تأثير الاهتزاز على المباني المحيطة. خطوط السكك الحديدية ذات السرعة العادية لديها سرعة تشغيل أقل من أو تساوي 160 كم / ساعة، وتردد الاهتزاز هو بشكل أساسي 30-60 هرتز، مع متطلبات معتدلة لتقليل الاهتزاز والضوضاء. يتم التحكم في معامل تقليل اهتزاز الوسادة المكيف عند 0.20-0.25، ويبلغ سمك الطبقة الأساسية لتخميد الاهتزاز 6-8 مم، ويتم اعتماد مادة مزيج من NR:NBR=6:4 لتحسين تحمل ومقاومة التآكل للوسادة على أساس ضمان تقليل الاهتزاز والضوضاء الأساسي، ويكون هدف تقليل الضوضاء أقل من أو يساوي 80 ديسيبل (A) عند 10 أمتار بجانب المسار عند مرور القطار.

ما هو تصميم تعديل-مقاومة التقادم لمنصات السكك الحديدية الموجودة أسفل-ومتطلبات التكيف للبيئات المختلفة؟

إن جوهر تصميم تعديل مكافحة-الشيخوخة للوسادات الموجودة أسفل-السكك الحديدية هو تحسين مقاومة الحرارة والبرودة ومقاومة شيخوخة الأوزون للوسادة عن طريق إضافة عوامل مقاومة-الشيخوخة وضبط نسبة المواد، وضبط مخطط التعديل وفقًا لبيئات مختلفة للتكيف مع درجات الحرارة المرتفعة وبيئات جبال الألب والساحلية وغيرها. يتم تعديل التقادم الحراري بشكل أساسي للمناطق ذات درجات الحرارة المرتفعة- في الجنوب، مع إضافة 2%-3% من مضادات الأكسدة الفينولية و1%-2% ممتص للأشعة فوق البنفسجية إلى كل طبقة من المواد لمنع تقادم المطاط وتدهوره تحت درجات الحرارة المرتفعة والأشعة فوق البنفسجية، بحيث يمكن أن تعمل الوسادة بشكل طبيعي في نطاق درجة الحرارة -10 درجة ~60 درجة، ومعدل الاحتفاظ المرن أكبر من أو يساوي 85% بعد اختبار الشيخوخة الحرارية 70 درجة. تعديل التقادم البارد مخصص بشكل أساسي لمناطق جبال الألب في الشمال، مع إضافة 3%-4% ملدن مقاوم للبرد- إلى الطبقة الأساسية التخميدية للاهتزاز- لتقليل درجة حرارة التزجج للمطاط، بحيث يمكن للبطانة الحفاظ على المرونة في نطاق درجة الحرارة من -40 درجة إلى 40 درجة، وعدم وجود تشققات في اختبار الهشاشة عند درجة حرارة منخفضة -40 درجة، ومعدل الاسترداد المرن أكبر من أو يساوي 80%. تعديل شيخوخة الأوزون مخصص بشكل أساسي لمناطق التلوث الساحلية والصناعية، مع إضافة عامل حماية للأوزون بنسبة 1%-2% إلى جميع طبقات المطاط لمنع تشقق المطاط الناتج عن الأوزون، وعدم وجود تشققات بعد اختبار 1000 ساعة في حالة تركيز الأوزون 50 جزء في المليون وتمدد 20%. بالإضافة إلى ذلك، بالنسبة للمناطق الممطرة والرطبة، أضف مثبط العفن الفطري إلى الطبقة السفلية المضادة للانزلاق لمنع شيخوخة المطاط الناتجة عن نمو العفن؛ بالنسبة للمناطق المالحة والقلويات، قم بتحسين مقاومة الأحماض والقلويات لكل طبقة من المواد، وأضف 5%-8% حشو مقاوم للقلويات لضمان عمر خدمة الوسادة في بيئات خاصة.

ما هي النقاط الرئيسية المتعلقة بوضع-الموقع ومراقبة جودة تركيب منصات السكة أسفل-؟

يتمثل جوهر -مراقبة جودة تركيب وتركيب منصات السكة أسفل- في ضمان التركيب المحكم وعدم وجود إزاحة وعدم تلف اللوحة، مع تجنب انخفاض تأثير تقليل الاهتزاز والفشل المبكر لللوحة بسبب التثبيت غير الصحيح. قبل التركيب، قم بتنظيف الصدأ والحطام والمياه المتراكمة على السطح العلوي للسرير لضمان أن السطح العلوي للسرير مسطح مع انحراف ارتفاع أقل من أو يساوي 0.5 مم. في الوقت نفسه، تحقق من جودة مظهر اللوحة، ويمكن استخدام فقط الوسادات الخالية من الشقوق والزوايا المفقودة وتصفيح الطبقات البينية، وتحقق مما إذا كان نموذج اللوحة يتوافق مع ظروف عمل الخط، ويحظر تمامًا التثبيت المختلط. أثناء التمديد، ضع الوسادة بدقة في الموضع المحدد للنائم، وقم بمحاذاة مركز الوسادة مع مركز السكة مع انحراف أقل من أو يساوي 1 مم لضمان ضغط موحد على الوسادة وتجنب تشوه الوسادة وإزاحة السكة بسبب الضغط الأحادي. عند تثبيت السكة، ضع السكة بلطف على الطبقة السطحية المقاومة للتآكل-من اللوحة، ويمنع منعًا باتًا الضرب بقوة لمنع تلف الطبقة السطحية المقاومة للتآكل-من اللوحة وتصفيح الطبقات البينية. بعد وضع السكة، تحقق من حالة تركيب الوسادة مع السكة والنائمة، ولا توجد فجوات أو اعوجاج بين الثلاثة، ومعدل التلامس لسطح التركيب أكبر من أو يساوي 95%. بالنسبة للخطوط غير الملحومة، يجب أن يتطابق وضع البطانة مع درجة حرارة السكة المقفلة للسكك الحديدية، ويجب وضعها ضمن نطاق درجة حرارة السكة المقفلة ±5 درجة لتجنب تشوه بثق البطانة الناتج عن الإجهاد الحراري. أثناء الصيانة اليومية، تحقق بانتظام مما إذا كانت الوسادة ممزقة أو تالفة أو قديمة أو صلبة. إذا كانت إزاحة اللوحة أكبر من أو تساوي 2 مم، فيجب تصحيحها في الوقت المناسب؛ في حالة حدوث انفصال بين الطبقات أو تشققات أو تشوه دائم أكبر من أو يساوي 0.5 مم، يجب استبداله على الفور. وفي الوقت نفسه، قم بتنظيف الحطام بين الوسادة والسكة/النائمة لمنع الحطام من التأثير على تأثير تقليل الاهتزاز وحالة الضغط للوسادة.