Rail Pad Anti-senėjimo{0}}technologija ir itin prisitaikantis prie aplinkos dizainas
Kokios yra pagrindinės bėgių trinkelių senėjimo gedimo apraiškos ir priežastys?
Pagrindinės bėgių trinkelių senėjimo gedimo apraiškos yra elastinis skilimas, paviršiaus įtrūkimai ir per didelis suspaudimas. Elastinis skilimas yra pats svarbiausias gedimo būdas, kurį sukelia guminių molekulinių grandinių lūžimas trinkelės medžiagoje veikiant ultravioletinei spinduliuotei ir temperatūros pokyčiams, dėl kurių padidėja elastingumo modulis ir sumažėja smūgio sugerties efektyvumas. Paviršiaus įtrūkimus sukelia foto{2}}oksidacinis ultravioletinės spinduliuotės senėjimo poveikis. Ultravioletinė spinduliuotė sunaikina kryžminę- gumos molekulių struktūrą, todėl trinkelės paviršius praranda kietumą ir susidaro tinklo įtrūkimai. Įtrūkimai, gilesni nei 1 mm, pagreitina trinkelės vidinį senėjimą. Pernelyg didelis suspaudimas reiškia trinkelės nesugebėjimą grįžti į pradinę formą esant ilgalaikei apkrovai, kai deformacija viršija 10 %. Tai sukelia nepakankamas trinkelės medžiagos atsparumas gniuždomajam nuovargiui, dėl kurio pakartotinai suspaudžiant negrįžtamai deformuojasi molekulinės grandinės. Bėgių trinkelių senėjimo gedimas taip pat glaudžiai susijęs su aplinkos veiksniais. Aukštos{13}}temperatūros aplinka pagreitina termo-oksidacinį gumos molekulių senėjimą, o ypač šalta aplinka sumažina trinkelės medžiagos kietumą, todėl ji gali lūžti. Rūgštys ir šarmai labai ėsdinančioje aplinkoje ardo trinkelių paviršių ir pažeidžia medžiagos struktūrą. Be to, netinkamas bėgių trinkelių montavimas taip pat gali paspartinti senėjimą. Pavyzdžiui, tarpai tarp bėgių trinkelės ir pabėgio gali lemti vietinę streso koncentraciją, o tai pagreitina bėgių trinkelės nuovargio senėjimą.
Kokios yra medžiagų sudėties tobulinimo priemonės, apsaugančios nuo{0}}vikšrų trinkelių senėjimo?
Medžiagos sudėties tobulinimo priemonės, skirtos trinkelių trinkelių senėjimui stabdyti-, daugiausia susijusios su trimis aspektais: matricos medžiagos modifikavimu, anti-senėjimą stabdančių medžiagų pridėjimu ir užpildų optimizavimu. Matricos medžiagoje vietoj tradicinės natūralios gumos naudojama etileno propileno dieno monomero (EPDM) guma. EPDM guma turi puikų atsparumą oro sąlygoms ir atsparumą senėjimui; jo atsparumas ultravioletiniams spinduliams senėjimui yra daugiau nei tris kartus didesnis nei natūralaus kaučiuko, efektyviai atitolinant molekulinių grandinių trūkimą. Senėjimą stabdančių medžiagų pridėjimas yra raktas į formulės tobulinimą. Priimama sudėtinė senėjimą stabdanti sistema „antioksidantas + UV absorberis + šviesos stabilizatorius“. Parenkami trukdomi fenoliniai antioksidantai, kurių pridėjimo kiekis reguliuojamas 0,5 %-1,0 %, kurie gali slopinti termo-oksidacinį gumos senėjimą. Benzotriazolo produktai parenkami kaip UV absorberiai, kurių pridėjimo kiekis reguliuojamas 1,0 %-1,5 %, kurie gali sugerti UV spindulius ir sumažinti foto{24}}oksidacinį senėjimą. Kaip šviesos stabilizatoriai parenkami trukdomi aminų produktai, kurių pridėjimo kiekis reguliuojamas 0,8 %-1,2 %, kurie gali sulaikyti laisvuosius radikalus ir sulėtinti senėjimo procesą. Užpildo optimizavimui naudojamas nano-kalcio karbonatas, kuris pakeis tradicinį lengvąjį kalcio karbonatą. Nano-kalcio karbonato dalelių dydis yra kontroliuojamas 50-100 nm, kuris gali būti tolygiai paskirstytas gumos matricoje, pagerinant trinkelės atsparumą suspaudimui, sumažinant suspaudimo greitį nuo 15% iki mažiau nei 8%. Patobulinus formulę, trinkelės medžiaga turi išlaikyti pagreitinto senėjimo testus. Po 1000 valandų sendinimo 70 laipsnių temperatūroje, apšvitinant UV, tamprumo modulio kitimo greitis turi būti mažesnis arba lygus 10%, o paviršius neturėtų įtrūkti, atitinkantis anti-senėjimo konstrukcijos reikalavimus.
Kokia yra aukštos{0}}temperatūrų aplinkos vikšrinių trinkelių pritaikymo projektavimo schema?
Aukštos{0}}temperatūros aplinkos vikšrinių trinkelių pritaikymo projektavimo schema apima dvigubą strategiją – medžiagos atsparumo karščiui modifikavimo ir struktūrinio šilumos išsklaidymo konstrukciją. Medžiagos atsparumui karščiui modifikuoti į EPDM gumos mišinį pridedami karščiui -atsparių priedų, naudojant karščiui atsparias organines silicio- medžiagas, o pridėjimo kiekis reguliuojamas 2,0 %-2,5 %. Tai padidina trinkelės atsparumo karščiui temperatūrą, leidžiančią išlaikyti stabilias elastines savybes net 120 laipsnių temperatūroje. Tuo pačiu metu koreguojamas vulkanizacijos procesas, naudojant aukštos temperatūros, trumpalaikį vulkanizavimą. Vulkanizavimo temperatūra kontroliuojama 180-190 laipsnių, o vulkanizacijos laikas - 10-15 minučių, todėl skersinio ryšio struktūra yra stabilesnė ir atsparumas karščiui pagerėjo. Struktūrinėje šilumos išsklaidymo konstrukcijoje yra 5 mm pločio, 3 mm gylio ir 10 mm atstumo šilumos išsklaidymo grioveliai trinkelės paviršiuje. Tai padidina trinkelės šilumos išsklaidymo plotą, pagreitina šilumos išsklaidymą ir sumažina trinkelės darbinę temperatūrą. Be to, tarp pakloto ir pabėgio yra paklotas šilumai laidus silikoninis įklotas, kurio šilumos laidumas yra didesnis nei arba lygus 1,0 W/(m・K), kuris greitai perduoda paklodės sugeriamą šilumą į pabėgį ir neleidžia šilumai kauptis. Užbaigus pritaikomumo projektą, atliekamas senėjimo aukštoje temperatūroje bandymas. Pastačius 120 laipsnių aplinkoje 1000 valandų, trinkelės elastingumo skilimo greitis yra mažesnis arba lygus 8%, o suspaudimo rinkinys yra mažesnis arba lygus 10%, atitinkantis aukštos temperatūros aplinkos aptarnavimo reikalavimus.
Kokios yra bėgių trinkelių tvirtumo{0}}didinamosios priemonės šaltoje aplinkoje?
Kietumo didinimo projektavimo priemonės, skirtos vikšrų trinkelėmis dideliame-aukštyje ir šaltoje aplinkoje, daugiausia apima du aspektus: medžiagos grūdinimo modifikavimą ir konstrukcijos anti-trapumą. Medžiagos grūdinimo modifikavimas apima grūdinimo medžiagų pridėjimą į EPDM gumos formulę, naudojant butilo kaučiuką kaip grūdinimo komponentą, o pridėjimo kiekis kontroliuojamas 10 %-15 %. Butilo guma pasižymi puikiu lankstumu žemoje-temperatūroje, o tai gali pagerinti trinkelės atsparumą-trapumui žemoje{10}}temperatūroje. Tuo pačiu metu įpilama antifrizo, naudojant poliolio -antifrizo pagrindus, kurių pridėjimo kiekis reguliuojamas 1,0 %-1,5 %, o tai gali sumažinti trinkelės medžiagos stiklėjimo temperatūrą ir išlaikyti gerą lankstumą net esant -40 laipsnių. Struktūrinis anti-trapumas dizainas pakeičia aštrius trinkelės kampinius perėjimus dideliais suapvalintais R10 mm perėjimais, pašalina įtempių koncentracijos taškus ir apsaugo nuo trapumo, kurį sukelia įtempių koncentracija žemoje{23}}temperatūroje. Be to, taikomas daugiasluoksnis konstrukcinis dizainas, naudojant didelio-kietumo medžiagą paviršiniam sluoksniui ir didelio -elastingumo vidiniam sluoksniui. Paviršiaus sluoksnio storis reguliuojamas 2 mm, kad atlaikytų žemos temperatūros smūgius, o vidinio sluoksnio storis reguliuojamas 8 mm, kad būtų užtikrintas smūgio sugėrimas. Užbaigus tvirtumą didinančią konstrukciją, reikia atlikti smūgio bandymą žemoje temperatūroje. Esant -40 laipsnių temperatūrai 2 kg sveriantis plaktukas numetamas iš 1 m aukščio ant padėklo. Pagalvėlė laikoma 合格 (kvalifikuota), jei joje nėra įtrūkimų ar pažeidimų, atitinkanti naudojimo itin šaltoje aplinkoje reikalavimus.
Kokie yra pagrindiniai bėgių trinkelių anti-senėjimo veiksmingumo tikrinimo metodai ir priėmimo standartai?
Pagrindiniai bėgių trinkelių anti-senėjimo veiksmingumo tikrinimo metodai apima tris kategorijas: pagreitinto senėjimo bandymą, važiavimo aukštoje ir žemoje temperatūroje bandymą ir lauko poveikio bandymą. Atliekant pagreitinto senėjimo bandymą naudojama ksenono lempos senėjimo bandymo kamera, kad būtų imituojamas ultravioletinis spinduliavimas ir aukštos temperatūros aplinka. Bandymo sąlygos yra: šviesos intensyvumas 60 W/m², temperatūra 70 laipsnių ir bandymo laikas 1000 valandų. Po bandymo išmatuojamas tamprumo modulio kitimo greitis, suspaudimo rinkinys ir trinkelės paviršiaus būklė. Aukštos ir žemos temperatūros ciklo bandymas naudoja aukštos ir žemos temperatūros bandymo kamerą, kurios temperatūros diapazonas yra nuo -40 laipsnių iki 120 laipsnių, ir 100 ciklų. Kiekvieną ciklą sudaro 2-val. aukštos-temperatūros palaikymas ir 2 valandų žemos temperatūros palaikymas. Po bandymo išmatuojama trinkelės išvaizda ir mechaninės savybės. Lauko poveikio bandymai atliekami įprastose ekstremaliose aplinkose, pvz., aukštos temperatūros dykumose, šaltuose amžinojo įšalo regionuose ir pakrantės druskos purškimo zonose, vienerius metus veikiant trinkeles elementams ir periodiškai stebint veikimo pokyčius. Priėmimo kriterijai apima: po pagreitinto sendinimo bandymų tamprumo modulio kitimo greitis Mažiau nei 10 % arba lygus 10 %, suspaudimo nustatytas koeficientas Mažesnis arba lygus 8 % ir jokio paviršiaus įtrūkimo; po aukštos ir žemos temperatūros ciklo bandymų nėra įtrūkimų ar deformacijų; ir atlikus lauko poveikio bandymus, veikimo pablogėjimo greitis Mažesnis arba lygus 15 %. Kiekvienos trinkelių partijos pralaidumo koeficientas turi būti didesnis nei 99 % arba lygus jai, o visi nekvalifikuoti gaminiai turi būti išbraukti, kad būtų užtikrintas inžinerinių programų patikimumas.