Quais são as características das almofadas de borracha ferroviária?

A almofada de borracha do trilho(almofada de trilho) é a camada elástica colocada entre a base do trilho e o dormente, placa de base ou laje. É um dos componentes mais importantes do sistema de fixação porque controla como a carga da roda é transmitida do trilho para a fundação da via. As características da pastilha - seu material, dureza, elasticidade e comportamento elétrico - influenciam diretamente a vida útil da pista, a qualidade da condução, o ruído e a integridade do sistema de sinalização.

Principais características das almofadas de borracha ferroviária

1. Elasticidade e Distribuição de Carga

A almofada deve ser elástica o suficiente para se deformar sob a carga da roda e distribuir a pressão de contato por toda a área do rolamento do dormente. Isso protege os dormentes de concreto contra rachaduras e os dormentes de madeira contra esmagamento no assento do trilho e reduz a concentração de tensão na borda da base do trilho.

2. Dureza e Rigidez

A dureza da almofada é especificada em Shore A e deve ser compatível com o sistema de fixação. Uma almofada mais macia proporciona melhor amortecimento de vibrações, mas maior deflexão do trilho; um pad mais duro proporciona uma pista mais rígida com melhor retenção de geometria. A dureza correta é escolhida no projeto do trilho para que a deflexão do trilho permaneça dentro da faixa permitida.

3. Amortecimento de vibração e impacto

O comportamento viscoelástico da pastilha absorve a energia de impacto da passagem da roda, reduzindo as cargas dinâmicas transmitidas ao dormente e ao lastro. Isso reduz as taxas de deterioração dos trilhos, reduz o ruído-transmitido pela estrutura e melhora o conforto de condução, razão pela qual as pastilhas são obrigatórias em sistemas ferroviários urbanos e de alta-velocidade.

4. Isolamento Elétrico

A maioria dos trilhos fornece isolamento elétrico entre o trilho e o dormente, uma função essencial em trilhos sinalizados e eletrificados. Normalmente, é necessário que a resistência de isolamento seja muito alta para que a corrente do circuito-de trilha flua apenas ao longo do caminho pretendido e a corrente parasita não corroa o reforço ou o aço enterrado.

5. Resistência climática e ambiental

As almofadas funcionam ao ar livre em amplas faixas de temperatura e devem resistir a UV, ozônio, óleo, água e geada. A faixa de temperatura operacional e a resistência ao envelhecimento do composto de borracha determinam por quanto tempo a pastilha mantém suas propriedades antes da substituição.

6. Estabilidade Dimensional

A almofada deve manter sua espessura e dimensões planas sob cargas repetidas para que a altura do assento do trilho e, portanto, o nível superior do trilho permaneçam estáveis. Conjunto de compressão - o desbaste permanente após muitos ciclos de carga - é um indicador chave de qualidade de uma boa almofada.

Opções de materiais e valores típicos

Os coxins dos trilhos são produzidos em borracha, EVA e HDPE, selecionados de acordo com a necessidade do sistema de fixação. Os valores de referência típicos para as notas comuns são mostrados abaixo; os valores aplicáveis ​​para um projeto seguem a especificação do pad na norma do sistema de fixação.

Característica	PEAD	EVA	Borracha
Densidade	0,95-0,98g/cm3	0,95-0,98g/cm3	-
Dureza	75 mais ou menos 5 Shore A	não inferior a 98 Shore A	não inferior a 90 Shore A
Resistência à tracção	não inferior a 19 MPa	não inferior a 15 MPa	não inferior a 12,5 N/mm2
Alongamento	mais de 80%	mais de 500%	-
Ponto de fusão	170-190 graus C	170-190 graus C	-
Resistência de isolamento	não menos que 1 x 10 ^ 10 ohms	não menos que 1 x 10 ^ 10 ohms	-
Temperatura operacional	-	-	-25 a +100 graus C

As almofadas são aplicadas em seções de trilhos como UIC54, UIC60, BS80 lbs e BS100 lbs, ou conforme requisitos de amostra/desenho, e normalmente são fornecidas em preto escuro.

Funções no Sistema de Fixação

Distribui a carga da roda sobre a área de apoio do dormente e evita o esmagamento do concreto ou da madeira.

Amortece a vibração e o impacto, reduzindo a deterioração e o ruído da pista.

Fornece isolamento elétrico para circuitos de via e controle de-correntes parasitas.

Protege o pé do trilho e a placa de base contra atrito e contato-com{1}}de metal.

Ajuda a manter uma altura estável do assento do trilho durante a vida útil dos trilhos.

Perguntas frequentes

1. Por que é necessária uma almofada de borracha sob o trilho?

Sem almofada, o pé do trilho de aço apoia-se diretamente no concreto ou na madeira. A almofada amortece o assento do trilho, distribui a carga, amortece as vibrações e fornece isolamento elétrico, protegendo o dormente e o sistema de sinalização.

2. Que dureza deve ter um trilho?

A dureza é definida pelo projeto do sistema de fixação, normalmente na faixa de 75 a 98 Shore A, dependendo do material. Almofadas mais macias proporcionam mais amortecimento e deflexão; almofadas mais duras proporcionam uma pista mais rígida. A dureza da almofada deve corresponder à deflexão do trilho e ao projeto de carga-do lado do sistema.

3. Quanto tempo dura uma almofada de borracha para trilho?

A vida útil da pastilha depende do tráfego, do clima e da qualidade do composto. Uma almofada que retenha sua espessura e elasticidade durante toda a vida útil do dormente é o objetivo do projeto; as pastilhas são substituídas quando a inspeção mostra deformação significativa por compressão, rachaduras ou perda de resistência de isolamento.

4. Os coxins dos trilhos fornecem isolamento elétrico?

Sim, na maioria dos casos. As almofadas HDPE e EVA fornecem resistência de isolamento não inferior a 1 x 10 ^ 10 ohms, o que é suficiente para circuitos de trilhos. A função de isolamento é a razão pela qual as almofadas são obrigatórias em pistas de concreto sinalizadas-.

5. Qual a diferença entre EVA e almofadas de borracha?

EVA é um polímero-semelhante a espuma com alto alongamento e bom isolamento, frequentemente usado onde suavidade e amortecimento são prioridades; a borracha oferece alta resiliência, ampla faixa de temperatura e resistência à fadiga comprovada; O HDPE proporciona uma almofada rígida-resistente ao desgaste. A especificação do sistema de fixação decide qual é o apropriado.

6. Como é verificada a qualidade da almofada?

A qualidade é verificada por dureza, densidade, resistência à tração, alongamento, deformação por compressão, resistência de isolamento e verificações dimensionais em relação à especificação, além de inspeção visual para defeitos. Certificados de materiais e rastreabilidade de lotes são normalmente exigidos para fornecimento a projetos ferroviários.