Balastinės plokštės medžiagos kietumas ir jo ryšys su pabėgio žlugimo rizikos prevencijos mechanizmu
Kodėl slėgio plokštės medžiagos kietumas, didesnis nei HRC40, padidins betono pabėgio gniuždymo riziką?
Betoninių pabėgių stipris gniuždant dažniausiai yra C60-C80, atitinkantis leistiną 30-40MPa gniuždymo įtempį. Kai slėgio plokštės medžiagos kietumas viršija HRC40, paviršiaus kietumas yra didelis, kontakto plotas su pabėgiu yra mažas, o gniuždymo įtempis ploto vienetui padidės 25% -30%, viršijant leistiną pabėgio gniuždymo įtempį. Esant dideliam įtempimui, pabėgyje susidarys vietinis sutraiškymas, įtrūkimai ir skilimai. Esant ilgalaikėms kintamoms apkrovoms, įtrūkimai greitai plis, todėl pabėgiai lūžta ir turės įtakos bendram bėgių kelio stabilumui. Be to, per didelio kietumo prispaudžiamąsias plokštes lengva sunkiai liesti su pabėgiu, o tai padidina pabėgio susidėvėjimą ir dar labiau padidina suspaudimo riziką.
Kodėl įprastų{0}}greičių linijų pabėgiai renkasi slėgio plokštes su HRC35-38, o ne HRC40 ar aukštesnes?
Įprastų{0}}greičių linijų betoninių pabėgių stipris gniuždant yra C60, o leistinas gniuždymo įtempis – 30 MPa. Slėgio plokštės su HRC35-38 turi vidutinį paviršiaus kietumą, didelį sąlyčio su pabėgiu plotą, o gniuždymo įtempis ploto vienetui valdomas 25 MPa ribose, mažesne nei leistina vertė. Tokio kietumo slėgio plokštės turi gerą atsparumą dilimui, nėra lengvai deformuojamos ir gali veiksmingai apsaugoti pabėgį nuo suspaudimo. Slėgio plokštės, kurių HRC40 ar didesnis, yra pernelyg kietos, o vieneto gniuždymo įtempis viršija standartą, todėl lengva sutraiškyti pabėgį, netinka įprastoms{11}}greičio linijoms. Todėl įprastos{12}}greičio linijos pasirenka vidutinio kietumo slėgio plokštes, subalansuojančias suspaudimo jėgą ir pabėgių apsaugos poreikius.
Didelė pabėgių sutraiškymo rizika{0}}sunkiose vilkimo linijose. Kaip to išvengti pasirinkus slėgio plokštės medžiagą?
Sunkios{0}}traukos linijos turi didelę ašių apkrovą, o pabėgio gniuždymo įtempis gali siekti daugiau nei 50 MPa. Būtina pasirinkti grūdinto ir grūdinto legiruotojo plieno slėgio plokštes su HRC38-42. Šios medžiagos kietumas yra vidutinis. Po apdorojimo karbiuratoriumi atsparumas dilimui pagerėja 30%, o tuo pačiu galima sumažinti sąlyčio su pabėgiu įtempimą. Be to, slėgio plokštės ir pabėgio sąlyčio plotas gali būti padidintas, kad būtų kontroliuojamas gniuždymo įtempis ploto vienetui 35 MPa ribose, mažesniu už leistiną pabėgio gniuždymo įtempį. Tuo pačiu metu parenkamos didelio tvirtumo slėgio plokščių medžiagos, kad būtų išvengta slėgio plokštės deformacijos dėl apkrovos smūgio, o tai dar labiau sumažina pabėgio gniuždymo riziką.
Kokią įtaką bendram bėgių kelio suspaudimo sistemos veikimui turės mažas slėgio plokštės medžiagos kietumas?
Mažo medžiagos kietumo slėginės plokštės turi silpną atsparumą plastinei deformacijai ir yra linkusios deformuotis, veikiant traukinio apkrovai. Deformuota slėgio plokštė negali būti arti bėgio pagrindo, o suspaudimo jėga sumažėja 20–30%, todėl bėgis pasislenka į šoną ir padidėja gabarito nuokrypis. Tuo pačiu metu deformuota slėgio plokštė sudarys tarpus tarp pabėgio, nenutrūkstamo įtampos perdavimo, padidindama pabėgio vietinį įtampą ir padidindama suspaudimo riziką. Be to, deformuojantis prispaudžiamąją plokštę sukels netolygų elastinių spaustukų įtempimą, pagreitins elastingumo nuovargį ir sutrumpins tarnavimo laiką. Todėl slėgio plokštės medžiagos kietumas turi atitikti projektavimo reikalavimus, kad būtų išvengta sistemos veikimo pablogėjimo dėl nepakankamo kietumo.
Kaip patikrinti slėgio plokštės medžiagos kietumą-svetainėje, kad įsitikintumėte, jog jis atitinka pabėgio gniuždymo stiprumą?
Slėgio plokštės paviršiaus kietumui-svetainėje patikrinti galima naudoti Rockwell kietumo testerį. Įprastose greičio linijose slėgio plokštės kietumas turi būti kontroliuojamas HRC35-38, o didelės apkrovos linijų – HRC38-42. Tuo pačiu metu jį reikia derinti su pabėgio gniuždymo stiprio bandymu. Jei pabėgėlis yra C60, leistinas gniuždymo įtempis yra 30 MPa, o slėgio plokštės kietumas neturi viršyti HRC38; jei pabėgėlis yra C80, leistinas gniuždymo įtempis yra 40 MPa, o slėgio plokštės kietumas gali būti padidintas iki HRC42. Be to, gali būti atliktas gniuždymo bandymas, pritaikius vardinę apkrovą slėgio plokštei ir stebint, ar pabėgėlis gniuždo, užtikrinant kietumo atitikimą. Tik išlaikius testą, trasą galima pradėti naudoti.