ความแข็งของวัสดุของแผ่นบัลลาสต์และความสัมพันธ์กับกลไกการป้องกันความเสี่ยงการยุบตัวของสลีปเปอร์
เหตุใดความแข็งของวัสดุแผ่นรับแรงกดเกิน HRC40 จึงเพิ่มความเสี่ยงต่อการบดอัดหมอนคอนกรีต?
กำลังรับแรงอัดของหมอนคอนกรีตมักจะอยู่ที่ C60-C80 ซึ่งสอดคล้องกับความเค้นอัดที่อนุญาตที่ 30-40MPa เมื่อความแข็งของวัสดุแผ่นดันเกิน HRC40 ความแข็งของพื้นผิวจะสูง พื้นที่สัมผัสกับสลีปเปอร์มีขนาดเล็ก และความเค้นอัดต่อหน่วยพื้นที่จะเพิ่มขึ้น 25% -30% เกินความเค้นอัดที่อนุญาตของสลีปเปอร์ ภายใต้การกระทำที่มีความเครียดสูง ผู้นอนจะทำให้เกิดการกระแทกในพื้นที่ โดยมีรอยแตกและการหลุดร่อน ภายใต้แรงสลับกันในระยะยาว รอยแตกร้าวจะแพร่กระจายอย่างรวดเร็ว นำไปสู่การแตกหักของสลีปเปอร์ และส่งผลกระทบต่อเสถียรภาพของแทร็กโดยรวม นอกจากนี้ แผ่นดันที่มีความแข็งสูงเกินไปจะทำให้สัมผัสกับหมอนรองได้ยาก ส่งผลให้หมอนรองสึกหรอมากขึ้น และเพิ่มความเสี่ยงต่อการถูกกระแทกอีกด้วย
เหตุใดผู้นอนบนสายความเร็วธรรมดา-จึงเลือกแผ่นแรงดันที่มี HRC35-38 แทนที่จะเป็นแผ่นที่มี HRC40 ขึ้นไป
กำลังรับแรงอัดของหมอนคอนกรีตของเส้นความเร็ว-ทั่วไปคือ C60 และความเค้นอัดที่อนุญาตคือ 30MPa แผ่นดันที่มี HRC35-38 มีความแข็งพื้นผิวปานกลาง พื้นที่สัมผัสขนาดใหญ่กับสลีปเปอร์ และความเค้นอัดต่อหน่วยพื้นที่ได้รับการควบคุมภายใน 25MPa ซึ่งต่ำกว่าค่าที่อนุญาต แผ่นดันที่มีความแข็งนี้มีความทนทานต่อการสึกหรอได้ดี ไม่เสียรูปง่าย และสามารถปกป้องหมอนจากการกระแทกได้อย่างมีประสิทธิภาพ แผ่นแรงดันที่มี HRC40 ขึ้นไปนั้นมีความแข็งสูงเกินไป และความเค้นอัดของยูนิตนั้นเกินมาตรฐาน ซึ่งง่ายต่อการทำให้เกิดการทับทับของสลีปเปอร์ ไม่เหมาะสำหรับสายความเร็ว-ทั่วไป ดังนั้น-สายความเร็วธรรมดาจึงเลือกแผ่นแรงดันที่มีความแข็งปานกลาง ซึ่งต้องการความสมดุลของแรงจับยึดและการป้องกันสลีเปอร์
ความเสี่ยงที่รถนอนทับทับอยู่ในสายลากจูงหนัก-สูง จะป้องกันได้อย่างไรด้วยการเลือกใช้วัสดุแผ่นดัน?
สายลากจูงที่หนัก-มีภาระที่เพลามาก และความเค้นอัดของสลีปเปอร์สามารถเข้าถึงได้มากกว่า 50MPa จำเป็นต้องเลือกแผ่นแรงดันเหล็กโลหะผสมที่ผ่านการอบชุบและอบคืนตัวด้วย HRC38-42 ความแข็งของวัสดุนี้อยู่ในระดับปานกลาง หลังจากการบำบัดด้วยคาร์บูไรซิ่ง ความต้านทานการสึกหรอจะดีขึ้น 30% และในขณะเดียวกันก็สามารถลดความเครียดจากการสัมผัสกับสลีปเปอร์ได้ นอกจากนี้ สามารถเพิ่มพื้นที่สัมผัสระหว่างแผ่นดันและสลีปเปอร์เพื่อควบคุมความเค้นอัดต่อหน่วยพื้นที่ภายใน 35MPa ซึ่งต่ำกว่าความเค้นอัดที่อนุญาตของสลีปเปอร์ ในเวลาเดียวกัน วัสดุแผ่นแรงดันที่มีความเหนียวสูงถูกเลือกเพื่อหลีกเลี่ยงการเสียรูปของแผ่นแรงดันที่เกิดจากการกระแทกของโหลด ซึ่งจะช่วยลดความเสี่ยงที่สลีปเปอร์จะทับอีกด้วย
ความแข็งต่ำของวัสดุแผ่นแรงดันจะส่งผลต่อประสิทธิภาพโดยรวมของระบบจับยึดรางอย่างไร
แผ่นแรงดันที่มีความแข็งของวัสดุต่ำมีความสามารถต่ำในการต้านทานการเสียรูปพลาสติก และมีแนวโน้มที่จะเกิดการโค้งงอภายใต้การกระทำของภาระของรถไฟ แผ่นแรงดันที่ผิดรูปไม่สามารถอยู่ใกล้กับฐานรางได้ และแรงจับยึดลดลง 20% -30% นำไปสู่การเคลื่อนตัวด้านข้างของรางและความเบี่ยงเบนของเกจที่เพิ่มขึ้น ในเวลาเดียวกัน แผ่นกดที่ผิดรูปจะทำให้เกิดช่องว่างกับผู้นอน การส่งผ่านความเครียดไม่ต่อเนื่อง ทำให้ความเครียดในท้องถิ่นบนผู้นอนรุนแรงขึ้น และเพิ่มความเสี่ยงที่จะถูกกระแทก นอกจากนี้ การเสียรูปของแผ่นดันจะทำให้เกิดความเครียดที่ไม่สม่ำเสมอบนคลิปยางยืด เร่งความล้าของยางยืด และทำให้อายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้นความแข็งของวัสดุแผ่นดันจะต้องเป็นไปตามข้อกำหนดการออกแบบเพื่อหลีกเลี่ยงการเสื่อมประสิทธิภาพของระบบเนื่องจากความแข็งไม่เพียงพอ
จะทดสอบความแข็งของวัสดุแผ่นดันบน-ไซต์เพื่อให้แน่ใจว่าตรงกับกำลังรับแรงอัดของสลีปเปอร์ได้อย่างไร
สามารถใช้เครื่องทดสอบความแข็งแบบ Rockwell เพื่อทดสอบความแข็งพื้นผิวของแผ่นดันบน-ไซต์งาน สำหรับสายความเร็วแบบทั่วไป ความแข็งของแผ่นดันจะต้องได้รับการควบคุมภายใน HRC35-38 และสำหรับสายที่มีน้ำหนักมาก ควรเป็น HRC38-42 ในขณะเดียวกัน จะต้องใช้ร่วมกับการทดสอบกำลังรับแรงอัดของสลีปเปอร์ ถ้าสลีปเปอร์คือ C60 ความเค้นอัดที่อนุญาตคือ 30MPa และความแข็งของแผ่นดันไม่ควรเกิน HRC38 ถ้าสลีปเปอร์คือ C80 ความเค้นอัดที่อนุญาตคือ 40MPa และความแข็งของแผ่นดันสามารถเพิ่มเป็น HRC42 นอกจากนี้ ยังสามารถดำเนินการทดสอบการกดทับ โดยนำโหลดที่กำหนดไปใช้กับแผ่นดัน และดูว่าสลีปเปอร์ทับทับหรือไม่ เพื่อให้มั่นใจว่ามีความแข็งที่ตรงกัน หลังจากผ่านการทดสอบแล้วเท่านั้นจึงจะสามารถใช้งานแทร็กได้