Tại sao tấm đệm cao su đường ray được sử dụng trong xây dựng đường sắt?

Bốn chức năng giải thích tại sao miếng đệm cao su được chỉ định

1. Giảm chấn và va đập

Tải trọng bánh xe ở tốc độ là động chứ không phải tĩnh. Mỗi đường đi của bánh xe sẽ truyền tác động qua chân ray và nếu không có lớp đàn hồi thì năng lượng sẽ truyền trực tiếp vào tà vẹt và chấn lưu. Một tấm đệm cao su hấp thụ phần lớn năng lượng này thông qua biến dạng đàn hồi, làm giảm lực động truyền tới kết cấu đường ray. Đây là lý do tại sao các miếng đệm lại cần thiết trên-đường ngủ cụ thể, nơi không có sự hỗ trợ tự nhiên.

2. Bảo vệ người ngủ

Tà vẹt bê tông chịu nén mạnh nhưng dễ gãy dưới tải trọng điểm tập trung. Chân đường ray nằm trên một diện tích nhỏ; một miếng đệm trải rộng phần tiếp xúc đó và ngăn chặn sự nghiền nát, nứt vỡ và nứt cục bộ của phần trên của tà vẹt. Trên tà vẹt bằng gỗ, miếng đệm ngăn ngừa vết lõm và hư hỏng sợi có thể làm lỏng dây buộc theo thời gian.

3. Phân phối tải đồng đều

Tấm đệm hoạt động như một giao diện tuân thủ giúp cân bằng áp suất tiếp xúc giữa chân ray và bề mặt tà vẹt, bù đắp cho những bất thường nhỏ trên bề mặt và dung sai đúc. Kết quả là khả năng truyền tải ổn định hơn trên toàn bộ dây buộc và tuổi thọ dài hơn cho mọi bộ phận trong dây chuyền.

4. Cách điện

Trên đường dây điện khí hóa và các đoạn đường ray tự động, đường ray được sử dụng như một phần của mạch đường ray. Một miếng đệm cao su có điện trở thích hợp sẽ cách ly đường ray với tà vẹt và đất, giữ cho mạch điện liên tục và đáng tin cậy. Do đó, thông số kỹ thuật của tấm đệm thường bao gồm giá trị điện trở cách điện tối thiểu.

Lợi ích thứ yếu quan trọng trong xây dựng

Giảm tiếng ồn:Hỗ trợ đàn hồi giúp giảm tiếng ồn do đường ray và công trình tỏa ra, điều này rất quan trọng đối với việc điều chỉnh đô thị và khu dân cư.

Độ đàn hồi buộc chặt nhất quán:miếng đệm đóng góp một phần xác định vào độ đàn hồi theo chiều dọc của dây buộc, do đó hệ thống hoạt động có thể dự đoán được khi chịu tải.

Điều khiển hình học đơn giản hơn:các miếng đệm có độ dày được kiểm soát giúp duy trì chiều cao đường ray đồng đều trên toàn tuyến trong quá trình lắp đặt.

Độ cứng phù hợp với đường dây như thế nào

Độ cứng của đệm được chọn cho loại tải trọng trục và đường. Đối với đường ray có đá dăm tiêu chuẩn, các miếng đệm cao su có độ cứng thẳng đứng tĩnh trong phạm vi danh mục điển hình là khoảng 90-130 kN/mm là phổ biến. Các tuyến đường vận chuyển hạng nặng chỉ định các miếng đệm cứng hơn để hạn chế độ lệch của đường ray dưới tải trọng trục cao, trong khi đường sắt đô thị và đường sắt nhẹ thường sử dụng các miếng đệm mềm hơn để kiểm soát độ rung. Tỷ lệ độ cứng động và tĩnh cũng được xem xét vì miếng đệm cứng quá nhiều ở tốc độ sẽ mất đi lợi ích giảm xóc.

Tuổi thọ vật liệu và dịch vụ

Hầu hết các tấm đệm đường sắt đều được làm từ cao su tự nhiên hoặc hỗn hợp SBR, với EPDM được sử dụng ở những nơi ưu tiên khả năng chịu nhiệt, ozon hoặc thời tiết. Sự kết hợp, lưu hóa và độ cứng được kiểm soát để tấm đệm giữ được độ cứng và độ dày qua hàng triệu chu kỳ tải. Bởi vì miếng đệm không đắt so với tà vẹt và việc buộc chặt nó để bảo vệ nên việc thay miếng đệm sau các đợt bảo trì là một trong những cách-hiệu quả nhất về mặt chi phí để bảo vệ toàn bộ kết cấu đường ray.

Câu hỏi thường gặp

Có thể bỏ miếng đệm trên tà vẹt bê tông được không?

Không có dây buộc được thiết kế phù hợp. Nếu không có đệm, tà vẹt sẽ chịu tải tập trung trực tiếp, giảm xóc bị mất và dây buộc không đáp ứng được độ cứng thiết kế, điều này làm tăng tốc độ mài mòn của ray, kẹp và tà vẹt.

Miếng đệm cao su có bị mòn không?

Vâng, dần dần. Lão hóa, chu kỳ tải và nhiệt độ lặp đi lặp lại làm giảm dần khả năng phục hồi và tăng độ nén. Các miếng đệm được theo dõi thông qua việc kiểm tra và thay thế theo định kỳ bảo trì, trước khi độ cứng vượt ra ngoài cửa sổ thiết kế.

Sự khác biệt giữa tấm lót đường ray và tấm đệm dưới{0}}là gì?

Một tấm đệm ray nằm giữa chân ray và tà vẹt và là một phần của dây buộc. Một tấm đệm dưới{1}} tà vẹt được liên kết với mặt dưới của tà vẹt và bảo vệ chấn lưu. Họ làm việc cùng nhau nhưng giải quyết các vấn đề khác nhau.

Miếng đệm cao su có thể tái sử dụng được không?

Nói chung là không. Một miếng đệm được tháo ra khỏi dịch vụ đã được đặt cố định và có thể không còn mang lại độ cứng hoặc giá trị cách nhiệt như thiết kế nữa, vì vậy việc thay thế là thông lệ.

Khả năng cách nhiệt của tấm đệm được xác minh như thế nào?

Điện trở cách điện được đo bằng miếng đệm được lắp ráp trong hệ thống buộc chặt, thường theo phương pháp thử nghiệm việc buộc chặt (ví dụ: quy trình EN 13146-5), với giá trị tối thiểu được thỏa thuận trong thông số kỹ thuật.

Miếng đệm cao su có hoạt động với mọi hệ thống buộc chặt không?

Các miếng đệm phải phù hợp với hệ thống buộc chặt: đường viền phải vừa với kẹp và dấu vai và cấp độ cứng phải phù hợp với thiết kế hệ thống. Cùng một cấu hình đường ray có thể sử dụng các miếng đệm khác nhau trong các hệ thống khác nhau.