Raudtee kummipadja Shore A kõvadus: tüüpilised väärtused ja valik

Raudtee kummipadjad on tavaliselt vahemikus 70 Shore A kuni 85 Shore A, kusjuures 75 Shore A on väga levinud spetsifikatsioon sünteetilise kummi klasside ja kõvemate materjalide, nagu EVA, ulatudes 90 Shore A ja kõrgemale. Arv on pinna süvendamise takistuse duromeetri näit ja see on üks väheseid padja parameetreid, mida saab käeshoitava seadmega tarnitud detailil kontrollida. Kõvadus valitakse selleks, et tasakaalustada elastset läbipainet, mis neelab ratta{6}}rööpa lööke, ja vastupidavust, mis on vajalik korduvate rongikoormuste ületamiseks ilma püsiva seadistuseta.

Rööpapadjandite tüüpilised Shore A kõvaduse väärtused

Tabelist tuleneb kaks praktilist punkti. Esiteks on spetsifikatsioon, mis on kirjutatud kui 75 A ± 5, tolerantsivahemik, mitte eesmärk, mis tuleb täpselt täita; 70 A kuni 80 A sees olevad padjad vastavad nõuetele. Teiseks ei ole kõvadus jäikusega asendatav: kahel padjal võib olla sama Shore A näit ja need võivad siiski erinevalt painduda, kui nende paksus, soonmuster või täiteaine sisaldus on erinev.

Shore A kõvaduse mõõtmine

Shore A loetakse duromeetriga, mis on surutud vastu tasast ja puhast padjapinda, järgides meetodit, mida on kirjeldatud standardis ISO 868 plasti ja eboniidi jaoks ning ASTM D2240 kummi jaoks. Näit võetakse pärast seda, kui survejalg on meetodis märgitud intervalli jooksul kindlalt kokku puutunud, sest kumm jätkab taandri alla pugemist. Kuna testis võetakse proove ainult otse jala all olevast pinnast, võetakse ühest padjast mitu näitu ja teatatakse mediaan. Temperatuur on samuti oluline: külmalt mõõdetud padjalt loetakse kõvemini kui sama padjalt soojalt mõõdetuna, seega tuleks laborinäidud tsiteerida kontrollitud temperatuuril.

Kuidas kõvadus patja käitumist muudab

Vibratsioon ja müra:kõvadus määrab, kui kaugele padi deformeerub mööduva ratta all. Pehmemad padjad neelavad rohkem löögienergiat ja vähendavad struktuuri{1}}kaasavat müra; kõvemad padjad deformeeruvad vähem ja annavad rohkem vibratsiooni liiprisse ja ballastisse.

Koormuse jaotus:sobiva kõvadusega padi jaotab kontaktkoormuse laiemale liipripinnale, vähendades siini istme kohalikku muljumispinget.

Vastupidavus:liiga pehmed padjad suruvad liigselt kokku, rööp settib ja padjake läheb varakult väsimata; liiga kõvad padjad pragunevad servadest ja kaotavad oma polsterdusväärtuse.

Mõõtur ja joondus:ühtlane kõvadus padjandi vahel loeb rohkem kui absoluutnäitaja, sest segatud kõvadus kogu raja pikkuses tekitab ebaühtlase toe ja ebaühtlase vajumise.

Kummist, EVA ja HDPE padjandite tehnilised parameetrid

Lähteandmetes on need väärtused mõnikord trükitud valede ühikutega, näiteks karedus on näidatud Celsiuse kraadides või jäikus ilma pikkuseta. Jäikus on kiirus, seega kannab ühik nii jõudu kui ka pikkust; kummipadja kõvadus on Shore A-arv, millel puudub ühik. Mõõtühikute lugemine enne numbreid hoiab ära spetsifikatsioonivea, mis ilmneb ainult kohapeal.

Kõvemad padjad lõigatakse polüetüleen-vinüülatsetaadist või suure-tihedusega polüetüleenlehest, mitte vormitud kummist, ja lehel on kõrvuti kõvaduse näitajaga ka oma mehaanilised nõuded.

Seda tüüpi EVA-leht on segu ligikaudu 80 protsendist polüetüleenist ja 20 protsendist vinüülatsetaadist, mistõttu on selle kõvadus kummipadjast palju kõrgemal, samas kui selle pikenemine püsib kõrge. See on valitud kohas, kus padi peab vastu pidama survetugevusele ja niiskusele, mitte tagama maksimaalse pehmenduse.

Antud raja kõvaduse valimine

Valik algab teljekoormusest ja kiirusest. Kergelt koormatud hoovid, harutee ja kraanarajad taluvad 70 A vahemikus pehmemaid padjandeid, mis summutavad lööke ja kaitsevad magajat. Rasked-veo- ja-kiireliinid liiguvad tavaliselt kummivahemiku ülemise osa suunas, umbes 80 A, ning kasutavad kõvemaid EVA- või HDPE-sektsioone, kus padi eeldatavasti edastab koormust minimaalse läbipainega. Soonega ja siledaid padju saab toota sama kõvadusega, seega on soone muster segust eraldiseisev disainiotsus. Kasutusel olevad padjad peavad tavatingimustes vastu umbes viis kuni kaheksa aastat ning kõvadus on üks näitajatest, mida tasub võrrelda uute ja nende kasutusea lõpus eemaldatud patjade vahel.

Korduma kippuvad küsimused

K: Milline Shore A kõvadus peaks olema raudtee kummipadjal?
Enamik kummist siinipatju tarnitakse vahemikus 70 Shore A kuni 85 Shore A ja 75 A ± 5 on tavaline spetsifikatsioon. Kõvemad EVA- ja HDPE-padjad suure koormusega rakenduste jaoks on tavaliselt 90 Shore A või rohkem.

K: Kas Shore A on sama, mis jäikus?
No. Shore A mõõdab duromeetriga vastupidavust pinna süvendamisele, samas kui jäikus mõõdab, kui palju kogu padi teatud koormuse all läbi paindub. Padja võib kõvaduse poolest sobida teisele ja siiski erineda jäikuse poolest paksuse või soone mustri tõttu.

K: Kas kõvem padjake suudab kanda rohkem koormust?
Kõvem padi deformeerub sama koormuse all vähem, nii et see edastab koormust väiksema läbipainega ja talub survet. Samuti neelab see vähem löögienergiat, nii et kõvad padjad on tavaliselt seotud kinnitussüsteemi muude elastsete elementidega.

K: Miks käituvad kaks sama kõvadusega patja kohapeal erinevalt?
Kuna kõvadus kirjeldab ainult duromeetri jala all olevat pinda. Paksus, soone geomeetria, segu täiteaine sisaldus ja kasutustemperatuur muudavad padja paindumist rajal.

K: Kas temperatuur muudab näitu?
Jah. Kumm jäigastub jahtudes, nii et külmas töökojas mõõdetud padi näib kõvemini kui sama padi soojalt mõõdetuna. Võrdlused on mõttekad ainult kontrollitud temperatuuril.

K: Kui kaua rööpapadi kestab?
Tavalistes liiklus- ja ballastitingimustes on viis kuni kaheksa aastat mõistlik teenindamise ootus. Kõvaks keeravad, servadest pragunevad või püsiva komplekti minevad padjad vahetatakse tavaliselt enne seda välja.