Какой материал используется для изготовления подушек рельса: резина, этиленвинилацетат, полиэтилен высокой плотности и выбор композита

Что на самом деле делает железнодорожная площадка

Подушка рельса представляет собой упругий элемент, зажатый между подошвой рельса и шпалой или опорной плитой. Он изолирует рельсовую цепь, распределяет давление на подошву рельса, благодаря чему посадочное место шпалы не раздавливается, и ослабляет вибрацию от контакта колеса-с рельсом. Номинальная толщина обычно составляет 4,5–12 мм, а статическая жесткость является определяющей расчетной переменной, поскольку она фиксирует динамическое отклонение рельса всего узла крепления.

Семейства материалов и типичные свойства

Резина (NR, SBR, EPDM)- 70-85 Шор А, плотность 1,10-1,25 г/см3, высокое демпфирование и длительный усталостный ресурс.

сополимер ЭВА- 0.92-0.95 г/см3, легкий и недорогой, среднее демпфирование; метро и легкорельсовый транспорт.

ПНД- 0.94-0.96 г/см3, твердость по Шору D 60–65, жесткий, водонепроницаемый и обладает высокими изоляционными свойствами.

Полиуретан и ТПЭ- 75-95 Шор А, регулируемая жесткость, стабильность от -40°С до 70°С.

Армированный волокном-композит- жесткость выше 200 кН/мм для очень тяжелых осевых нагрузок.

Стандарты и методы испытаний, регулирующие железнодорожные накладки

Системы крепления бетонных шпал указаны в EN 13481-2, а жесткость подушки измеряется в сборе в соответствии с EN 13146-9. Твердость резиновой смеси соответствует стандарту ISO 48-4, свойства растяжения — ISO 37, остаточная деформация при сжатии — ISO 815-1. Секции рельсов, которым должна соответствовать накладка, имеют размеры по GB/T 2585 для горячекатаных железнодорожных рельсов и EN 13674-1 для рельсов Vignole плотностью 46 кг/м и выше.

Соответствие колодки сечению рельса и нагрузке на ось

Рельс UIC 60 имеет вес 60,21 кг/м, высоту 172 мм и подошву 150 мм; Китайская направляющая GB/T 2585 плотностью 60 кг/м имеет плотность 60,64 кг/м, высоту 176 мм, ширину головки 73 мм и такую ​​же ножку 150 мм. Поскольку ступня является поверхностью передачи нагрузки, колодка, подходящая для одной секции весом 60 кг, не подходит автоматически к другой: рисунок канавок, положение зажима и нагрузка на носок — все это меняется. Когда нагрузка на ось увеличивается с 20 т до 35 т, жесткость колодки увеличивается, а толщина уменьшается, поэтому зажим сохраняет расчетную нагрузку на носок, в то время как прогиб рельса остается в пределах упругого диапазона зажима.

Часто задаваемые вопросы

Q:Какой материал чаще всего используется для изготовления подкладок на магистральных путях?
A: Каучук, обычно натуральный каучук или смесь SBR/EPDM с твердостью 70–85 по Шору A, для наилучшего баланса демпфирования, усталостной долговечности и стоимости.

Q:Является ли рельсовая подкладка из ЭВА такой же прочной, как резиновая?
Ответ: Нет. ЭВА легче и дешевле, но имеет меньшую усталостную прочность и термостойкость, поэтому его обычно используют в метро и легкорельсовом транспорте.

Q:Какая толщина используется под рельс 60 кг?
О: В большинстве систем крепления весом 60 кг используется прокладка номинальной толщиной 5–8 мм, фиксируемая по чертежу крепления и подтвержденная протоколом испытаний на жесткость.

Q:Как измеряется жесткость рельсовой подушки?
A: В соответствии со стандартом EN 13146-9, который нагружает весь крепежный узел и указывает статическую и динамическую жесткость в указанном диапазоне нагрузок.

Q:Должны ли железнодорожные прокладки быть электроизоляционными?
О: Да, на территории рельсовой цепи. Подкладка должна выдерживать указанное минимальное сопротивление между рельсом и шпалой как в сухих, так и во влажных условиях.