لاستیک‌های راه‌آهن چرخ‌های فرفورژه اسپلیت برای تراموا و ریل سبک مترو

چرخ‌های انعطاف‌پذیر چرخ‌های آهنگری شکافنده برای تراموا و ریل سبک مترو

چرخ الاستیک نوعی چرخ دوشاخه است که در مواد نورد ریلی استفاده می شود.عناصر الاستیک چرخ های الاستیک بیشتر قطعات لاستیکی هستند.با توجه به شرایط تنش اصلی المان‌های لاستیکی، فرم‌های ساختاری چرخ‌های الاستیک را می‌توان به سه نوع تقسیم کرد: نوع فشاری، نوع برشی و نوع کامپوزیت فشاری-برشی.لاستیک به طور قابل ارتجاعی بر روی چرخ پشتیبانی می شود، در نتیجه به طور موثر صدای منحنی را کاهش می دهد، ضربه مسیر را کاهش می دهد، سایش چرخ و ریل را کاهش می دهد و طول عمر وسایل نقلیه خطی را بهبود می بخشد.
با توسعه حمل و نقل ریلی سبک شهری، سر و صدای تولید شده توسط وسایل نقلیه ریلی سبک در حال حرکت در زمین شهری یا راهروها به یک مشکل برجسته در حمل و نقل ریلی سبک تبدیل شده است.برای حل این مشکل، چرخ های الاستیک به طور گسترده در وسایل نقلیه ریلی سبک در سراسر جهان استفاده می شود.یک واحد الاستیک بین مرکز چرخ و لبه چرخ الاستیک نصب می‌شود و لبه به صورت الاستیک روی چرخ قرار می‌گیرد، در نتیجه به طور موثر صدای منحنی، کاهش ضربه مسیر، کاهش سایش چرخ و ریل و بهبود عمر مفید خودروهای خطی را کاهش می‌دهد. .استفاده از چرخ های الاستیک به عنوان یک اقدام موثر برای کاهش صدای منحنی به طور گسترده در ترامواهای طبقه پایین، قطارهای بین شهری و وسایل نقلیه مترو مورد استفاده قرار گرفته است.رهبران در تحقیق و کاربرد چرخ های الاستیک اروپا، ژاپن و ایالات متحده هستند
چرخ الاستیک نوعی چرخ شکافته است که روی مواد نورد ریلی اعمال می شود.با توجه به وضعیت عنصر لاستیکی چرخ تحت بار، می توان آن را به نوع برشی، نوع فشاری و نوع تراکم برشی تقسیم کرد.چرخ‌های الاستیک اولیه عمدتاً از لنت‌های لاستیکی فشرده ساخته می‌شدند و جهت شعاعی چرخ الاستیک و صلب بود.اجزای آن شامل لاستیک های سفت و سخت، مرکز چرخ های سفت و سخت و بدنه های لاستیکی است.بدنه لاستیکی بین رینگ و مرکز چرخ تعبیه شده است.
فشرده شده
قطعات فولادی چرخ الاستیک اولیه و اجزای لاستیکی نسبتا ساده هستند، اجزای لاستیکی فقط تنش فشاری را تحمل می کنند و کشش محوری آنها بسیار بزرگتر از کشش شعاعی است.چرخ الاستیک ساختاری ساده و جرم کم دارد و برای چرخ های شعاع کوچک مناسب است.هنگام دویدن و ترمز کردن، تغییر شکل عمودی کم است و گرمای تغییر شکل زیاد نیست و تایر را می توان بدون گرم کردن تعویض کرد.چرخ های الاستیک فشرده سازی خالص در حال حاضر به ندرت استفاده می شوند.چرخ های الاستیک بوخوم که به طور گسترده در حمل و نقل ریلی سبک اروپا استفاده می شود، چرخ های الاستیک تراکمی بهبود یافته هستند.سفتی جانبی و سفتی شعاعی چرخ الاستیک فشاری با هم مطابقت ندارند.بهبود ساختار و عملکرد این چرخ عمدتاً بر استفاده از مواد الاستیک پلیمری با کارایی بالا و استفاده از واحدهای الاستیک با اشکال مقطعی بهینه شده متمرکز است.چرخ الاستیک نشان داده شده در شکل 1(c) از یک ماده پلی اورتان جدید استفاده می کند که از طریق سوراخ تزریق وارد حفره بیضی شکل تشکیل شده توسط تایر و مرکز چرخ می شود.چرخ الاستیک نشان داده شده در شکل 1(د) از یک خاصیت استفاده می کند. فرم ساختاری PTFE برای غلبه بر کاستی های عدم تطابق بین سفتی محوری و سفتی شعاعی چرخ الاستیک و عملکرد ضعیف اتلاف حرارت واحد الاستیک استفاده می شود. گرم می شود
نوع برشی
تحت عمل بار عمودی و بار ضربه، عنصر لاستیکی چرخ الاستیک برشی عمدتاً برشی شعاعی و مماسی را تحمل می کند و بار فشاری محوری تغییر شکل فشاری ایجاد می کند و کشش محوری کوچک است.چرخ های الاستیک لاستیکی نوع برشی می توانند کشش شعاعی بزرگ و کشش محوری کوچک به دست آورند.بنابراین، چرخ های الاستیک نوع برشی به طور گسترده در دهه 1970 و 1980 مورد استفاده قرار گرفتند.با این حال، این نوع چرخ الاستیک دارای ساختار پیچیده، هزینه بالا، جرم زیاد، میرایی در حال اجرا زیاد و نصب و جداسازی نامناسب است.
ترکیب فشاری و برشی
چرخ الاستیک کامپوزیت فشاری-برشی [شکل.3(a)] ساختاری را اتخاذ می کند که می تواند هم برش و هم فشار را تحمل کند.المان‌های لاستیکی معمولاً به‌صورت V شکل چیده می‌شوند که نه‌تنها می‌توان از فضای کنار چرخ استفاده زیادی کرد، بلکه توزیع معقول تنش فشاری و تنش برشی را نیز می‌توان با تمایل لاستیک تغییر داد. حلقه، یعنی سختی محوری و سفتی شعاعی می تواند به حد مطلوب برسد.همخوانی داشتن.این نوع چرخ الاستیک ساختار ساده ای دارد، برای نصب و نگهداری راحت است، در زمان و هزینه های نگهداری صرفه جویی می کند و به طور گسترده مورد استفاده قرار می گیرد.این نشان دهنده جهت توسعه چرخ های الاستیک است.با این حال، این نوع چرخ الاستیک ساختاری دارای پدیده شل شدن پیچ‌ها در حین استفاده است و بسیاری از پتنت‌های منتشر شده در سال‌های اخیر پیشرفت‌هایی را برای آن پیشنهاد می‌کنند.بهبود پیشنهاد شده توسط ثبت اختراع آلمان [شکل.3(b)] برای لغو اتصال پیچ و استفاده از یک حلقه قفل با یک بخش دایره ای بین حلقه فشار و مرکز چرخ برای قرار دادن واحد V شکل و لبه چرخ است.
اگرچه چرخ الاستیک دارای مزایای کاهش نویز منحنی و بهبود نیروی ضربه چرخ و ریل است، در مقایسه با چرخ صلب، چرخ الاستیک دارای ساختار پیچیده، هزینه بالا و ایمنی عملیات ضعیف است.به خصوص در بسیاری از پیچ ها، بین لاستیک و لنت الاستیک ارتباط وجود دارد.علاوه بر این، چرخ الاستیک دارای الزامات سختگیرانه در بار محور است و بار محور بزرگتر توسط استحکام لاستیک و سایر شرایط محدود می شود، بنابراین کاربرد و توسعه آن را محدود می کند.این دلیل اصلی این است که چرا چرخ های الاستیک به طور کلی رایج نیستند.
در دهه‌های اخیر در خارج از کشور، به منظور دستیابی به اثر کاهش صدا، وسایل نقلیه ریلی و مترو سبک از چرخ‌های الاستیک و چرخ‌های خفه‌شده با ساختار ساده، نصب راحت و نگهداری تا حد امکان با فرض اطمینان از عملکرد ایمن و مطمئن استفاده کرده‌اند.
در حال حاضر هیچ مشخصات طراحی برای وسایل نقلیه ریلی سبک و وسایل نقلیه مترو در چین وجود ندارد.بسیاری از سازندگان خودروهای داخلی به طور موقت پارامترهای زیر را در نظر می گیرند: بار محوری بیشتر از 16 تن نیست، سرعت بیشتر از 100 کیلومتر در ساعت نیست و قطر چرخ 860 تا 915 میلی متر است.بر این اساس پنج اصل برای انتخاب چرخ راه آهن سبک و مترو تعیین می شود:
(1) ساختار ساده و قابل اعتماد است.
(2) ایمنی عملیاتی و قابلیت اطمینان خوبی دارد.
(3) عملکرد خوبی از لرزش و کاهش سر و صدا دارد و چرخ الاستیک باید در مقایسه با همان نوع چرخ فولادی، نویز را 3 ~ 5dB (A) کاهش دهد.
(4) هزینه های تولید کمتر و هزینه های تعمیر و نگهداری؛
(5) کاردستی خوب، محبوبیت و اعمال آسان.
دورنمای کاربرد چرخ‌های الاستیک، چرخ‌های جاذب صدا و چرخ‌های بهینه‌سازی صوتی که می‌توانند برای وسایل نقلیه ریلی سبک استفاده شوند، ابتدا مورد بحث قرار گرفته است، و در نظر گرفته می‌شود که چرخ‌های الاستیک ممکن است برای خطوطی با الزامات کاهش نویز کم استفاده شوند.توصیه می شود به توسعه چرخ های بهینه سازی صوتی در چین اولویت داده شود.چرخ‌های الاستیک و چرخ‌های جاذب صدا باید بر اساس تحقیقات تجربی مورد بررسی قرار گیرند تا امکان‌سنجی عمومی‌سازی و کاربرد در کشور من کشف شود.