Bėgių trinkelių senėjimo našumo vertinimo technologija ir gyvenimo prognozavimo metodas
Kokie yra pagrindiniai bėgių trinkelių pagreitinto senėjimo bandymų parametrai ir bandymo metodai?
Pagrindiniai bėgių trinkelių pagreitinto senėjimo bandymų parametrai apima keturis aspektus: temperatūrą, drėgmę, UV intensyvumą ir bandymo laiką. Koreguojant šiuos parametrus, galima imituoti senėjimo procesą skirtingose klimato sąlygose. Temperatūra reguliuojama tarp 60-80 laipsnių. Aukštesnė temperatūra lemia greitesnį senėjimą ir trumpesnį bandymo laiką, tačiau pernelyg aukšta temperatūra gali pakeisti trinkelių senėjimo mechanizmą ir iškraipyti bandymo rezultatus. Drėgmė reguliuojama tarp 80 %-90 %. Didelė drėgmė pagreitina trinkelių hidrolizinį senėjimą, tinka senėjimo sąlygoms modeliuoti aukštos{13}}temperatūros ir didelės drėgmės patalpose. UV intensyvumas reguliuojamas tarp 0,7-1,0 W/m². UV spinduliuotė yra pagrindinis veiksnys, sukeliantis fotooksidacinį trinkelių senėjimą, tinkantis imituoti lauko geležinkelio linijų senėjimo sąlygas. Taikant bandymo metodą naudojama ksenoninės lempos senėjimo bandymo kamera. Trinkelių pavyzdžiai dedami į kamerą, o nustačius pagrindinius parametrus, bandymas nepertraukiamai atliekamas 1000-2000 valandų. Mėginiai periodiškai imami bandinių tamprumo moduliui, kietumui ir atsparumui tempimui patikrinti, o charakteristikų kitimo duomenys registruojami.
Kokie yra bėgių trinkelių senėjimo charakteristikų vertinimo rodikliai ir vertinimo kriterijai?
Bėgių trinkelių senėjimo charakteristikų vertinimo rodikliai apima keturis pagrindinius rodiklius: tamprumo modulio kitimo greitį, kietumo kitimo greitį, tempiamojo stiprio išlaikymo laipsnį ir paviršiaus įtrūkimo laipsnį. Kiekvienas indikatorius turi aiškų vertinimo standartą. Tamprumo modulio kitimo koeficientas, mažesnis arba lygus ±10 %, laikomas priimtinu. Dėl pernelyg didelio tamprumo modulio kitimo greičio sumažės trinkelės vibracijos slopinimo efektyvumas, o tai neatitiks bėgių naudojimo reikalavimų. Kietumo kitimo koeficientas, mažesnis arba lygus ±5 %, laikomas priimtinu. Padidėjęs kietumas sumažina trinkelės elastingumą, o sumažėjęs kietumas sukelia pernelyg didelę deformaciją. Tempimo stiprio išlaikymo koeficientas, didesnis nei 80 % arba lygus jai, laikomas priimtinu. Mažas tempimo stiprumo išlaikymo greitis rodo, kad trinkelės mechaninės savybės smarkiai pablogėja, todėl ji gali lūžti. Paviršiaus įtrūkimo laipsnis vertinamas pagal įtrūkimų ilgį ir skaičių. Įtrūkimai, kurių ilgis yra mažesnis arba lygus 2 mm, ir mažesnis arba lygus 3, laikomi priimtinais. Per daug arba per ilgi įtrūkimai gali sukelti trinkelių gedimą. Vertinant turi būti visapusiškai atsižvelgta į visus keturis rodiklius; tik tada, kai visi rodikliai atitinka standartus, trinkelės senėjimo charakteristikos gali būti laikomos priimtinomis.
Kuo skiriasi iš skirtingų medžiagų pagamintų bėgių trinkelių senėjimo mechanizmai?
Iš skirtingų medžiagų pagamintų vikšrų trinkelių senėjimo mechanizmai labai skiriasi. Pagrindinės medžiagos yra poliuretanas, guma ir EPDM guma. Poliuretano trinkelės pirmiausia sensta dėl hidrolizinio senėjimo ir foto-oksidacinio senėjimo. Hidrolizinis senėjimas reiškia poliuretano molekulinių grandinių nutrūkimą veikiant vandeniui, dėl kurio pablogėja jų veikimas. Foto-oksidacinis senėjimas reiškia oksidacinį poliuretano molekulinių grandinių skaidymą ultravioletinėje spinduliuotėje, dėl kurio paviršius susikaupia milteliais ir skilinėja. Guminės pagalvėlės pirmiausia sensta dėl termo-oksidacinio senėjimo ir nuovargio. Termo-oksidacinis senėjimas reiškia gumos molekulinių grandinių kryžminio{10}}jungimo reakciją esant aukštai temperatūrai ir deguoniui, dėl kurios guma sukietėja ir tampa trapi. Nuovargio senėjimas reiškia mikroįtrūkimų susidarymą gumoje pakartotinai apkraunant, kurie plinta ir sukelia trinkelių gedimą. EPDM guminės trinkelės pirmiausia sensta dėl foto{13}}oksidacinio senėjimo. Nors jų molekulinė struktūra yra stabili ir pasižymi puikiu atsparumu hidrolizei ir termo-oksidaciniam senėjimui, jie vis tiek oksidaciniu būdu skaidosi veikiant ultravioletinei spinduliuotei, todėl prastėja našumas. Šie skirtingi senėjimo mechanizmai nustato tinkamą aplinką trinkelėmis: poliuretano trinkelės tinka sausoms vietoms, guminės trinkelės tinka žemos{17}}temperatūros, o EPDM guminės trinkelės tinka lauke aukštai temperatūrai.
Kokie yra bėgių trinkelių naudojimo prognozės modelio nustatymo metodai ir taikymo vertė?
Bėgių trinkelių eksploatavimo trukmės prognozavimo modelis sukurtas naudojant „pagreitinto senėjimo bandymo duomenų + tiesinės regresijos analizės“ metodą. Pirma, atliekami pagreitinto senėjimo bandymai, siekiant gauti trinkelių veikimo duomenis skirtingu bandymo laiku, pvz., tamprumo modulį ir atsparumą tempimui. Tada, kai nepriklausomas kintamasis yra bandymo laikas, o priklausomas kintamasis – veiklos rodikliai, atliekama tiesinė regresinė analizė, siekiant nustatyti funkcinį ryšį tarp veiklos rodiklių ir laiko. Toliau, remiantis pagreitinto senėjimo bandymų ir faktinės eksploatacijos aplinkos konversijos ryšiu, pagreitinto bandymo laikas konvertuojamas į tikrąjį eksploatavimo laiką, naudojant formulę: faktinis pagreitis, kur K yra pagreičio koeficientas, nustatomas pagal tokius parametrus kaip temperatūra ir drėgmė. Galiausiai faktinis trinkelės tarnavimo laikas apskaičiuojamas pagal veikimo rodiklių gedimo slenkstį. Gyvenimo prognozavimo modelio taikymo vertė yra reikšminga. Jis gali vadovautis linijos eksploatavimo ir priežiūros planu, iš anksto sudaryti trinkelių keitimo planus ir išvengti linijos gedimų, atsirandančių dėl trinkelių gedimo; tuo pačiu metu jis gali optimizuoti trinkelių medžiagų pasirinkimą ir dizainą, pagerinti trinkelių tarnavimo laiką ir sumažinti eksploatavimo bei priežiūros išlaidas.
Kokios yra senstančių bėgių trinkelių keitimo strategijos ir pagrindiniai konstrukcijos taškai?
Senų bėgių trinkelių keitimo strategijoje taikomas derinys „prevencinis keitimas + sąlyga{1}}pagrįstas keitimas“. Prevencinis keitimas reiškia trinkelių keitimą prieš jiems pasiekus numatytą eksploatavimo trukmę, paprastai prieš šešis mėnesius, remiantis eksploatacijos numatymo modeliu, siekiant išvengti staigaus veikimo pablogėjimo vėlesniuose eksploatavimo etapuose. Pakeitimas pagal būklę- reiškia, kad reguliariai tikrinant, laiku pakeičiamos trinkelės, kurių veikimas labai pablogėjo. Patikrinimo rodikliai apima tamprumo modulį, kietumą ir paviršiaus įtrūkimus; reikia pakeisti, jei kuris nors indikatorius neatitinka standarto. Pagrindiniai konstrukcijos punktai apima tris pagrindinius aspektus: pirma, prieš statybą, nuolaužos ir alyvos dėmės ant pabėgio paviršiaus turi būti nuvalytos, kad būtų užtikrintas sandarus naujos trinkelės ir pabėgio prigludimas; antra, keičiant turi būti naudojami specializuoti įrankiai, kad nebūtų pažeisti bėgiai ir tvirtinimo detalės; ir trečia, po pakeitimo reikia sureguliuoti išankstinę tvirtinimo detalių apkrovą, kad ji atitiktų bėgių keliamus reikalavimus. Nutiesus turi būti atliktas trasos lygumo testas, o trasą galima pradėti naudoti tik išlaikius testą.