Bėgio trinkelių medžiagų tipai, apkrovos važiavimas dviračiu ir vibracijos slopinimo efektyvumo mažėjimo modeliai
Kiek skiriasi trijų tipų bėgių trinkelių medžiagų vibracijos slopinimo charakteristikos po 10 milijonų apkrovos ciklų?
Guminių trinkelių vibracijos slopinimo efektyvumas sumažėja 25 % arba daugiau, o suspaudimo lygis sumažėja 3,5 %, o vibracijos slopinimo efektyvumas sumažėja nuo 30 % iki 22 %. Modifikuotos guminės trinkelės pablogėja 18 %-20 %, suspaudimo lygis sumažėja 2,5 %, o vibracijos slopinimo efektyvumas sumažėja iki 24 %-25 %. Poliuretano trinkelės pablogėja 15% arba mažiau, suspaudimas sumažėja tik 1,8%, o vibracijos slopinimo efektyvumas vis dar didesnis nei 25%. Taip yra todėl, kad poliuretano medžiagos turi stabilesnę molekulinės grandinės struktūrą ir stipresnę grįžtamąją deformaciją, o guminės medžiagos yra linkusios negrįžtamai šliaužti. Įprastoms greičio linijoms su mažu apkrovos ciklų skaičiumi gali būti naudojamos guminės trinkelės; didelės spartos, didelės apkrovos linijose turi būti naudojamos poliuretano trinkelės, kad būtų užtikrintas ilgalaikis vibracijos slopinimas.
Kodėl greitųjų{0}}linijoms pirmenybė teikiama poliuretano bėgiams, o ne modifikuotoms guminėms trinkelėmis?
Greitųjų{0}}geležinkelių linijos apkrovos ciklų yra 20 mln. per metus. Modifikuotų guminių trinkelių vibracijos slopinimo našumas po 10 milijonų ciklų sumažėja 20 %, o tai neatitinka aukštų-greičių vibracijos mažinimo reikalavimų. Poliuretano trinkelės, pasižyminčios dideliu molekulinės grandinės kryžminio-jungimo tankiu ir stipriu elastingumo atsigavimu, apkrovos ciklų metu deformuojasi grįžtamai, todėl vibracijos slopinimo efektyvumas sumažėja tik 15 %. Be to, poliuretano trinkelių gniuždymo stipris yra didesnis nei 30 MPa arba lygus 30 MPa ir gali atlaikyti didelio{11}}dažnio smūgius greitųjų traukinių, todėl ratų{13}}bėgio sąlyčio įtempis sumažėja 10 %. Be to, poliuretano trinkelės turi dvigubai didesnį atsparumą dėvėjimuisi nei modifikuota guma, todėl jų tarnavimo laikas pailgėja 50 %, todėl tai yra optimalus pasirinkimas didelės{17}}greičių linijose.
Kokia po{0}}bėgelio trinkelių vibracijos slopinimo tendencija pasireikš po daugiau nei 20 mln. apkrovos ciklų?
Po daugiau nei 20 milijonų apkrovos ciklų trinkelių vibracijos slopinimo veiksmingumo pablogėjimo greitis didėja eksponentiškai. Guminių trinkelių skilimo greitis padidėja nuo 0,01 %/10 000 ciklų iki 0,03 %/10 000 ciklų, po 15 milijonų ciklų pasiekdamas 35 % degradaciją. Poliuretano bėgių trinkelių skilimo greitis padidėjo nuo 0,005 %/10 000 ciklų iki 0,015 %/10 000 ciklų, o po 15 milijonų ciklų skilimas išliko mažesnis arba lygus 20 %. Taip yra todėl, kad ilgalaikės{20}}aukšto dažnio{21}}apkrovos pagreitina medžiagų senėjimą, nutraukia molekulines grandines ir sumažina elastingumą. Po daugiau nei 20 milijonų ciklų reikia pakeisti vikšro trinkeles; kitu atveju staigūs bėgių kelio standumo pokyčiai turės įtakos traukinio važiavimo stabilumui.
Kaip svetainėje{0}}nesunkiai galima nustatyti vikšrinių trinkelių vibracijos slopinimo efektyvumo pablogėjimo laipsnį?
Svetainėje-nusisėdimo bandymo metodas gali būti naudojamas bėgio nuosėdoms išmatuoti esant vardinei apkrovai. Jei nuosėdos sumažėjo daugiau nei 20 % nuo pradinės vertės, tai rodo, kad vibracijos slopinimo veiksmingumas pablogėja daugiau nei 15 %. Taip pat galima naudoti bakstelėjimo būdą; bakstelėjimas į takelį ir garso klausymas rodo gerą elastingumą, o nuobodus garsas rodo senėjimą ir degradaciją. Be to, stebint vikšro trinkelės paviršių pastebimi akivaizdūs įdubimai, įtrūkimai ir sukietėjimas, o tai rodo labai pablogėjusias vibracijos slopinimo savybes. Poliuretano bėgių trinkelės gali būti naudojamos toliau, jei nėra akivaizdžių paviršiaus pažeidimų ir įdubimas sumažėja 10 % arba mažiau; tačiau guminius bėgių trinkelius reikia nedelsiant pakeisti.
Kaip subalansuoti vibracijos mažinimo efektyvumą, sąnaudas ir tarnavimo laiką renkantis vikšro trinkelių medžiagas?
Įprastoms vidaus geležinkelių linijoms, kurių apkrovos ciklų skaičius yra mažesnis arba lygus 5 mln. kartų per metus, guminės bėgių trinkelės yra ekonomiškai naudingiausia parinktis, kurios tarnavimo laikas yra didesnis nei 5 metai. Vidutinio-greičio linijoms, kurių apkrovos ciklų skaičius yra 10-15 mln. kartų per metus, naudojamos modifikuotos guminės vikšrų trinkelės. Nors jie kainuoja 20 % daugiau nei guma, jie pasižymi puikiomis vibracijos mažinimo savybėmis ir 30 % ilgesniu tarnavimo laiku. Didelio greičio{11}}sunkioms{16}}apkrovos linijoms, kurių apkrovos ciklų skaičius yra didesnis nei 20 mln. kartų per metus, naudojamos poliuretano bėgių trinkelės. Nors jie kainuoja 50 % daugiau nei guma, jie pasižymi stabiliu vibracijos mažinimo efektyvumu, ilgesniu nei 8 metų tarnavimo laiku ir mažesnėmis ilgalaikės priežiūros sąnaudomis.