المطابقة الأساسية لصلابة الشاطئ والقدرة على التكيف مع درجات الحرارة لمنصات السكك الحديدية
ما المخاطر الناجمة عن زيادة صلابة الشاطئ أسفل-وسادات السكك الحديدية في البيئات ذات درجات الحرارة المنخفضة-(أقل من -20 درجة )؟
تحت -20 درجة، تخضع المواد المطاطية والبولي يوريثين إلى "انتقال زجاجي"، مع زيادة صلابة الشاطئ بمقدار 10 درجة -15 درجة وارتفاع معامل المرونة بشكل حاد. بعد زيادة الصلابة، تنخفض قدرة التشوه المرنة للوسادة بشكل كبير، وتزداد صلابة المسار الإجمالي، ويرتفع حمل تصادم حاجز العجلة بأكثر من 20%. في نفس الوقت، تزداد هشاشة الوسادة، مما يجعلها عرضة للتشقق والتشقق تحت تأثير حمل القطار، وينخفض أداء تقليل الاهتزاز بأكثر من 50%. بالنسبة للوسادات المطاطية، تؤدي الصلابة المتزايدة أيضًا إلى تقليل قوة الترابط مع العوارض النائمة، مما يجعل انزلاق الوسادة عرضة للحدوث والإضرار بالثبات الهندسي للمسار.
ما هو تأثير انخفاض صلابة الشاطئ أسفل-وسادات السكك الحديدية في البيئات ذات درجات الحرارة العالية-(أعلى من 60 درجة )؟
فوق 60 درجة، تتكثف حركة السلسلة الجزيئية لمادة وسادة السكة السفلية-، وتقل صلابة الشاطئ بمقدار 8 درجات -12 درجة، كما تقل مقاومة المادة لمجموعة الضغط بشكل كبير. بعد انخفاض الصلابة، يزداد التشوه البلاستيكي للوسادة تحت حمل القطار بأكثر من 30%، مما يؤدي إلى تسوية غير متساوية للسكك الحديدية وتدهور نعومة المسار. وفي الوقت نفسه، يتسارع معدل زحف الوسادة؛ بعد الخدمة الطويلة-، يحدث "الانهيار"، مما يتسبب في انخفاض إقليمي في صلابة المسار وتفاقم التآكل غير المتساوي لسكك العجلات. بالإضافة إلى ذلك، يتم بسهولة بثق الوسادات ذات الصلابة المنخفضة وتشويهها بواسطة المشابك المرنة أو ألواح الضغط، مما يفقدها وظيفة الدعم المرنة.
ما هي الاختلافات في معايير اختيار صلابة Shore لمنصات السكك الحديدية الموجودة أسفل-مناطق درجات حرارة الخدمة المختلفة؟
تحتاج المناطق المتجمدة (درجة الحرارة الدنيا أقل من أو تساوي -30 درجة ) إلى تحديد وسادات مطاطية منخفضة الصلابة مع Shore A 50 درجة ±5 درجة أو وسادات بولي يوريثان معدلة لخفض درجة حرارة التزجج وضمان المرونة عند درجات الحرارة المنخفضة. تحتاج -المناطق ذات درجات الحرارة العالية (أقصى درجة حرارة أكبر من أو تساوي 60 درجة) إلى تحديد-وسادات بولي يوريثان عالية الصلابة مع Shore A 90 درجة ±5 درجة لتحسين مقاومة الحرارة للمادة وتقليل تشوه البلاستيك عند درجة الحرارة العالية-. يمكن للمناطق المعتدلة (-20 درجة إلى 60 درجة ) استخدام وسادات مطاطية أو بولي يوريثان ذات صلابة قياسية-، لتحقيق التوازن بين المرونة ومقاومة الحرارة. تحتاج خطوط السرعة العالية في جبال الألب- إلى تحديد وسادات مطاطية خاصة مع Shore D 30 درجة ±3 درجة لتحقيق التوازن بين المرونة في درجات الحرارة المنخفضة والثبات في درجات الحرارة العالية.
ما العلاقة الكمية بين صلابة Shore وأداء تقليل الاهتزاز لمنصات السكة أسفل-؟
ضمن نطاق الصلابة القياسي، يرتبط أداء تقليل الاهتزاز لمنصات السكة الموجودة أسفل-سلبًا بصلابة Shore-فمع كل انخفاض بمقدار 5 درجات في الصلابة، تزيد كفاءة تقليل الاهتزاز بنسبة 8%-10%. عندما تنخفض صلابة الوسادة المطاطية من Shore A من 60 درجة إلى 55 درجة، تزداد كفاءة تقليل الاهتزاز من 25% إلى حوالي 33%. ومع ذلك، عندما تكون الصلابة أقل من 50 درجة، فإن تحسين كفاءة تقليل الاهتزاز يتباطأ، ويزداد تشوه البلاستيك بسبب عدم كفاية قوة الوسادة. عندما تكون الصلابة أعلى من 65 درجة، تنخفض كفاءة تقليل الاهتزاز بشكل حاد إلى أقل من 15%، مما يفشل في تلبية متطلبات تقليل اهتزاز المسار. ولذلك، فإن كل مادة وسادة لديها نطاق صلابة مثالي؛ ليس الأمر أنه كلما كانت الوسادة أكثر نعومة، كان تأثير تقليل الاهتزاز أفضل.
كيف يتم الكشف بسرعة عن صلابة Shore لمنصات السكة- الموجودة أسفل السكة في الموقع لتحديد ما إذا كانت قدرتها على التكيف مع درجات الحرارة مؤهلة أم لا؟
في الموقع، يمكن استخدام جهاز اختبار صلابة Shore المحمول (النوع A للمطاط، والنوع D للبولي يوريثان-عالي الصلابة) لقياس نقاط متعددة في المنطقة غير المجهدة-من اللوحة، ويتم أخذ متوسط القيمة كنتيجة اختبار. أثناء الاختبار، يجب أن تكون درجة الحرارة المحيطة قريبة من درجة حرارة الغرفة (25 درجة) لتجنب تأثير درجة الحرارة على قياس الصلابة. إذا تجاوزت الصلابة المقاسة النطاق القياسي وهو ±5 درجة، فهذا يشير إلى أن مادة الوسادة قديمة أو تم اختيارها بشكل غير صحيح، وأن القدرة على التكيف مع درجة الحرارة غير مؤهلة. بالإضافة إلى ذلك، بالإضافة إلى حالة مظهر اللوحة-في حالة ظهور تشققات عند درجات حرارة منخفضة أو تشوه لزج عند درجات حرارة عالية-حتى لو كانت الصلابة مؤهلة، يجب استبدال اللوحة المناسبة لدرجة الحرارة.