ยางล้อรถไฟแยกส่วนยืดหยุ่นสำหรับรถรางและรถไฟฟ้ารางเบา

ล้อแยกส่วนยืดหยุ่นได้สำหรับรถรางและรถไฟฟ้ารางเบา

ล้อยางยืดเป็นล้อแยกชนิดหนึ่งที่ใช้กับรางรีดองค์ประกอบยืดหยุ่นของล้อยางยืดส่วนใหญ่เป็นชิ้นส่วนยางตามสภาวะความเค้นหลักขององค์ประกอบยาง รูปแบบโครงสร้างของล้อยางยืดสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ประเภท ได้แก่ ประเภทการบีบอัด ประเภทแรงเฉือน และประเภทคอมโพสิตแรงเฉือนอัดยางได้รับการสนับสนุนอย่างยืดหยุ่นบนล้อ จึงช่วยลดเสียงรบกวนจากการโค้ง ลดแรงกระแทกในสนามแข่ง ลดการสึกหรอของล้อและราง และปรับปรุงอายุการใช้งานของยานพาหนะในสายการผลิต
ด้วยการพัฒนาระบบขนส่งมวลชนด้วยรถไฟฟ้ารางเบาในเมือง เสียงที่เกิดจากยานพาหนะรางไฟที่วิ่งบนพื้นดินในเมืองหรือบนสะพานได้กลายเป็นปัญหาสำคัญในการขนส่งทางรถไฟรางเบาเพื่อแก้ปัญหานี้ ล้อยางยืดได้ถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในรถยนต์รางเบาทั่วโลกมีการติดตั้งชุดยางยืดระหว่างศูนย์กลางล้อกับขอบล้อยางยืด และขอบล้อได้รับการสนับสนุนอย่างยืดหยุ่นบนล้อ จึงช่วยลดเสียงรบกวนจากการโค้งงอได้อย่างมีประสิทธิภาพ ลดแรงกระแทกของราง ลดการสึกหรอของล้อและราง และปรับปรุงอายุการใช้งานของยานพาหนะในสายการผลิต .การใช้ล้อยางยืดเป็นมาตรการที่มีประสิทธิภาพในการลดเสียงรบกวนจากโค้ง มีการใช้กันอย่างแพร่หลายในรถรางพื้นต่ำ รถไฟระหว่างเมือง และรถไฟใต้ดินผู้นำด้านการวิจัยและการประยุกต์ใช้ล้อยางยืด ได้แก่ ยุโรป ญี่ปุ่น และสหรัฐอเมริกา
ล้อยางยืดเป็นล้อแยกชนิดหนึ่งที่ใช้กับรางรีดตามสถานะขององค์ประกอบยางล้อที่รับน้ำหนัก มันสามารถแบ่งออกเป็นประเภทแรงเฉือน ประเภทแรงอัด และประเภทแรงอัดเฉือนล้อยางยืดรุ่นแรกๆ ส่วนใหญ่ทำจากแผ่นยางชนิดบีบอัด และทิศทางในแนวรัศมีของล้อนั้นยืดหยุ่นและแข็งส่วนประกอบต่างๆ ได้แก่ ยางแบบแข็ง ศูนย์ล้อแบบแข็ง และตัวยางตัวยางฝังอยู่ระหว่างขอบล้อและศูนย์กลางล้อ
บีบอัด
ชิ้นส่วนเหล็กล้อยางยืดเริ่มต้นและส่วนประกอบยางค่อนข้างง่าย ส่วนประกอบยางรับแรงอัดเท่านั้น และความยืดหยุ่นของแกนมีขนาดใหญ่กว่าความยืดหยุ่นในแนวรัศมีมากล้อยางยืดมีโครงสร้างเรียบง่ายและมีมวลต่ำ และเหมาะสำหรับล้อรัศมีขนาดเล็กเมื่อวิ่งและเบรก การเสียรูปในแนวตั้งจะมีขนาดเล็ก และความร้อนของการเสียรูปนั้นไม่ใหญ่ และสามารถเปลี่ยนยางได้โดยไม่ต้องให้ความร้อนตอนนี้ล้อยางยืดอัดล้วนๆ ไม่ค่อยได้ใช้ล้อยางยืดของ Bochum ที่ใช้กันอย่างแพร่หลายในการขนส่งด้วยรางเบาของยุโรปคือล้อยางยืดแบบบีบอัดที่ได้รับการปรับปรุงความฝืดด้านข้างและความฝืดในแนวรัศมีของล้อยางยืดอัดนั้นเข้ากันได้ไม่ดีการปรับปรุงโครงสร้างและประสิทธิภาพของล้อนี้เน้นที่การใช้วัสดุยืดหยุ่นพอลิเมอร์ประสิทธิภาพสูงและการใช้หน่วยยางยืดที่มีรูปทรงหน้าตัดที่เหมาะสมที่สุดล้อยางยืดที่แสดงในรูปที่ 1(c) ใช้วัสดุโพลียูรีเทนชนิดใหม่ ซึ่งเข้าไปในช่องวงรีที่เกิดจากยางและศูนย์กลางล้อผ่านรูฉีดล้อยางยืดที่แสดงในรูปที่ 1(d) ใช้รูปแบบพิเศษ รูปแบบโครงสร้างของ PTFE ใช้เพื่อเอาชนะข้อบกพร่องของการไม่ตรงกันระหว่างความแข็งของแกนและความแข็งในแนวรัศมีของล้อยางยืด และประสิทธิภาพการกระจายความร้อนต่ำของหน่วยยืดหยุ่นเมื่อ มันถูกทำให้ร้อน
ประเภทเฉือน
ภายใต้การกระทำของโหลดในแนวตั้งและแรงกระแทก องค์ประกอบยางของล้อยางยืดหยุ่นแรงเฉือนส่วนใหญ่จะรับแรงเฉือนในแนวรัศมีและแนวแกน และแรงอัดในแนวแกนทำให้เกิดการเสียรูปการบีบอัด และความยืดหยุ่นของแกนมีขนาดเล็กล้อยางยืดหยุ่นแบบแรงเฉือนสามารถรับความยืดหยุ่นในแนวรัศมีขนาดใหญ่และความยืดหยุ่นในแนวแกนขนาดเล็กได้ดังนั้นล้อยางยืดแบบแรงเฉือนจึงถูกนำมาใช้กันอย่างแพร่หลายในปี 1970 และ 1980อย่างไรก็ตาม ล้อยางยืดชนิดนี้มีโครงสร้างที่ซับซ้อน มีราคาสูง มีมวลมาก หน่วงเวลาวิ่งขนาดใหญ่ และการติดตั้งและถอดประกอบที่ไม่สะดวก
สารประกอบอัดและแรงเฉือน
ล้อยางยืดคอมโพสิตแรงเฉือนอัด [รูปที่3(a)] ใช้โครงสร้างที่รับได้ทั้งแรงเฉือนและแรงอัดองค์ประกอบของยางมักจะถูกจัดเรียงในลักษณะรูปตัววี ซึ่งไม่เพียงแต่จะสามารถใช้พื้นที่ด้านข้างของล้อได้กว้างขวางเท่านั้น แต่ยังสามารถเปลี่ยนการกระจายแรงอัดและความเค้นเฉือนได้ตามความเหมาะสมตามความลาดเอียงของยาง วงแหวน กล่าวคือ ความฝืดตามแนวแกนและความแข็งในแนวรัศมีสามารถเข้าถึงค่าที่เหมาะสมที่สุดได้ตามต้องการการแข่งขัน.ล้อยางยืดชนิดนี้มีโครงสร้างที่เรียบง่าย สะดวกสำหรับการติดตั้งและบำรุงรักษา ประหยัดเวลาและค่าใช้จ่ายในการบำรุงรักษา และใช้กันอย่างแพร่หลายแสดงถึงทิศทางการพัฒนาของล้อยางยืดอย่างไรก็ตาม โครงสร้างยางยืดประเภทนี้มีปรากฏการณ์สลักหลุดระหว่างการใช้งาน และสิทธิบัตรหลายฉบับที่ตีพิมพ์ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาเสนอให้มีการปรับปรุงการปรับปรุงที่เสนอโดยสิทธิบัตรของเยอรมัน [รูปที่.3(b)] คือการยกเลิกการเชื่อมต่อโบลต์และใช้แหวนล็อคที่มีส่วนเป็นวงกลมระหว่างวงแหวนแรงดันและศูนย์กลางล้อเพื่อค้นหาหน่วยรูปตัววีและขอบล้อ
แม้ว่าล้อยางยืดมีข้อดีในการลดเสียงโค้งและปรับปรุงแรงกระแทกของล้อและราง เมื่อเทียบกับล้อแข็ง แต่ล้อยางยืดมีโครงสร้างที่ซับซ้อน ต้นทุนสูง และความปลอดภัยในการใช้งานต่ำโดยเฉพาะอย่างยิ่งกับสลักเกลียวจำนวนมาก มีการเชื่อมต่อระหว่างยางและแผ่นยางยืดนอกจากนี้ ล้อยางยืดยังมีข้อกำหนดที่เข้มงวดในการรับน้ำหนักของเพลา และน้ำหนักของเพลาที่ใหญ่ขึ้นนั้นถูกจำกัดด้วยความแข็งแรงของยางและสภาวะอื่นๆ ดังนั้นจึงจำกัดการใช้งานและการพัฒนานี่คือเหตุผลหลักว่าทำไมล้อยางยืดจึงเป็นที่นิยมโดยทั่วไปได้ยาก
ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมาในต่างประเทศ เพื่อให้บรรลุผลในการลดเสียงรบกวน รถไฟฟ้ารางเบาและรถไฟฟ้าใต้ดินได้ใช้ล้อยางยืดและล้อแบบปิดเสียงที่มีโครงสร้างเรียบง่าย การติดตั้งและบำรุงรักษาที่สะดวกให้มากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ภายใต้หลักประกันการทำงานที่ปลอดภัยและเชื่อถือได้
ปัจจุบันไม่มีข้อกำหนดการออกแบบสำหรับรถยนต์รางเบาและรถไฟใต้ดินในประเทศจีนผู้ผลิตรถยนต์ในประเทศหลายรายพิจารณาพารามิเตอร์ต่อไปนี้เป็นการชั่วคราว: โหลดเพลาไม่เกิน 16 ตัน ความเร็วไม่เกิน 100 กม./ชม. และเส้นผ่านศูนย์กลางล้อ 860~915 มม.ตามนี้ หลักห้าประการในการเลือกล้อของรางไฟและรถไฟใต้ดินถูกกำหนด:
(1) โครงสร้างเรียบง่ายและเชื่อถือได้
(2) มีความปลอดภัยและความน่าเชื่อถือในการปฏิบัติงานที่ดี
(3) มีฟังก์ชั่นลดการสั่นสะเทือนและเสียงรบกวนที่ดีและล้อยางยืดควรลดเสียงรบกวน 3 ~ 5dB (A) เมื่อเทียบกับล้อเหล็กชนิดเดียวกัน
(4) ลดต้นทุนการผลิตและค่าบำรุงรักษา
(5) ฝีมือดี ง่ายต่อการเผยแพร่ และประยุกต์
แนวโน้มการใช้งานของล้อยางยืด ล้อดูดซับเสียง และล้อปรับเสียงที่สามารถใช้กับยานพาหนะรางเบานั้นได้รับการกล่าวถึงในเบื้องต้น และพิจารณาแล้วว่าล้อยางยืดอาจไม่ใช้กับท่อที่มีข้อกำหนดการลดเสียงรบกวนต่ำขอแนะนำให้ให้ความสำคัญกับการพัฒนาล้อที่ปรับเสียงได้ดีที่สุดในประเทศจีนควรสำรวจล้อยางยืดและล้อดูดซับเสียงบนพื้นฐานของการวิจัยเชิงทดลองเพื่อสำรวจความเป็นไปได้ของการเผยแพร่และการประยุกต์ใช้ในประเทศของฉัน