Seleccionar idioma 
En enxeñaría de pontes de estradas, rodamentos de goma laminada son moi utilizados entre a superestrutura e a subestructura das pontes. Xogan un papel fundamental transmisión de cargas verticais, acomodar a deformación estrutural , e proporcionando illamento e amortecemento das vibracións.
Desde unha perspectiva mecánica, esta forma estrutural é moi consistente amortiguadores de vibracións do piso, almofadas de goma flexibles , e almofadas de amortiguación de subrasante , que son típicos produtos de illamento de vibracións de caucho de enxeñería . Todos estes sistemas dependen de comportamento de deformación e capacidade de disipación de enerxía dos materiais de caucho baixo condicións de carga de compresión e cizTodosamento.
Normalmente, as capas de reforzo de rodamentos de goma laminada consisten en varias placas finas de aceiro ou mTodosas de arame de aceiro . Baixo a limitación destas capas de reforzo, o abombamento lateral de caucho é efectivamente suprimido, mellorando así significativamente o resistencia a compresión e rixidez global das capas de caucho.
Ao mesmo tempo, garantindo alta capacidade de carga vertical , suficiente capacidade de deformación por cizTodosamento baixo desprazamento horizontal aínda se pode conseguir. Esta característica é igualmente crítica no deseño de almofadas de amortiguación de subrasante e almofadas de goma flexibles.
O Método de proba de módulo elástico de compresión é un dos enfoques fundamentais para avaliar rendemento mecánico de rodamentos de goma laminada . Coa implantación de estándares actualizados, tanto o métodos de cálculo e procedementos de proba sufriron as modificacións correspondentes.
A través da investigación experimental, este estudo analiza sistematicamente o Factores clave que afectan a precisión da proba e o seu grao de influencia, proporcionando un sólido base técnica para a enxeñería de pontes e a enxeñería de control de vibracións.
1. Visión xeral do método de proba do módulo elástico compresivo
1.1 Concepto básico
En 1981, Lindley PB propuxo un modelo teórico para o cálculo da Rixidez vertical dos rodamentos de goma , baseándose no suposto de comportamento elástico Caso incompresible dos materiais de caucho . Desde entón, esta teoría foi amplamente aplicada na práctica da enxeñaría.
Baixo cargas de compresión verticais , os materiais de caucho exhiben non só deformación por compresión en dirección espesor , pero tamén un certo grao de deformación lateral abombada . Este comportamento mecánico tamén é aplicable a amortiguadores de vibracións do piso e almofadas de goma flexibles en sistemas de control de vibracións do edificio.
1.2 Fórmula de cálculo
Para un rodamento de goma que contén n capas de caucho , asumindo que o material de caucho é incompresible e sometido a compresión pura , o rixidez vertical calcúlase como:
Kv=E1⋅A0n⋅t1K_v = \frac{E_1 \cdot A_0}{n \cdot t_1}Kv=n⋅t1E1⋅A0
Onde:
E₁ — Módulo elástico lonxitudinal de caucho
A₀ — Zona de carga efectiva
t₁ — Espesor dunha única capa de goma
Esta fórmula ten un valor de referencia importante para rodamentos de goma laminada, almofadas de amortiguación de subrasante , e produtos de caucho de illamento de vibracións utilizados nos sistemas de tránsito ferroviario.
2. Concepto de deseño do sistema automático de ensaio de módulo elástico de compresión
O sistema automático de proba de módulo elástico de compresión consiste principalmente en:
Máquina de proba de compresión
Sensores de desprazamento e forza
Software profesional de análise de datos e probas
Durante a proba, o sistema pode adquirir continuamente datos de carga vertical e deformación por compresión , xerar automaticamente curvas de tensión-deformación , e calcula o módulo elástico de compresión xunto con análise de desviacións.
A aplicación deste sistema:
Reduce significativamente as operacións manuais
Evita eficazmente os erros de lectura humana
Mantén os erros de proba dentro dos límites aceptables
Este modo de proba é aplicable non só a rodamentos de goma laminada , pero tamén a amortiguadores de vibracións do piso e almofadas de goma flexibles para a avaliación do rendemento mecánico.
3. Caso práctico de enxeñería e comparación de métodos de proba
3.1 Descrición do caso
A rodamento de goma laminada seleccionouse como mostra de proba cos seguintes parámetros:
Diámetro: 140 mm
Altura rematada: 25 mm
Espesor único de capa de goma: 4 mm
Espesor de chapa de aceiro: 2 mm
Número de capas de placas de aceiro: 3 capas
Zona de carga efectiva: 15.366 mm²
Factor de forma: 7.0
Espesor total de goma: 20 mm
Segundo a nova norma, o rango de deseño de módulo elástico de compresión é (303 ± 60) MPa.
3.2 Influencia dos diferentes métodos de carga nos resultados das probas
Para investigar a influencia de métodos de carga , deseñaron dous esquemas de carga:
Esquema 1 (carga non estándar):
Taxa de carga e descarga convencional
3 ciclos de carga
Esquema 2 (carga estándar):
Carga por pasos segundo as novas normas
Cada nivel de carga mantido para 120 segundos antes da adquisición de datos de deformación
Os resultados das probas mostran iso:
Esquema 1 presenta unha desviación superior 3%, con obvio efectos de histérese
Esquema 2 mostra desviacións menores que 3%, proporcionando resultados máis estables e fiables
Esta conclusión tamén serve como unha valiosa referencia para avaliar o rendemento a longo prazo de almofadas de amortiguación de subrasante baixo cargas sostidas.
4. Análise da incerteza de medición durante a proba
4.1 Factores de incerteza independentes das propiedades dos materiais
Estes inclúen principalmente:
Precisión de medición dos instrumentos de proba (máquina de compresión, medidores de desprazamento, extensómetros, etc.)
Regras de redondeo de datos
Diferenzas na interpretación e lectura estándar por parte dos operadores
Estas incertezas pódense reducir eficazmente probas repetidas e procedementos operativos normalizados.
4.2 Factores de incerteza relacionados coa mostra de proba
Estes inclúen:
Erros en área de carga efectiva
Erros de medición en espesor total de caucho e espesor da placa de aceiro
Erros en medición de altura terminada
Influencia de temperatura e humidade ambiente
Tales factores son igualmente críticos na proba de almofadas de goma flexibles e amortiguadores de vibracións do piso.
5. Control da incerteza global da medición
Despois de combinar todos os parámetros de erro, a incerteza total da medición fórmase. As normas pertinentes especifican claramente o erros máximos permitidos para parámetros clave como carga e desprazamento.
Ao cumprir estritamente estes estándares e controlar eficazmente os erros acumulados, o fiabilidade e precisión dos resultados das probas pode mellorarse significativamente.
Conclusión
Rodamentos de goma laminada son compoñentes indispensables en estruturas da ponte da estrada , e os seus rendemento compresivo afecta directamente seguridade operativa da ponte.
A través da aplicación científica de Métodos de proba de módulo elástico de compresión , combinado con Análise da incerteza da medición , os erros acumulativos pódense controlar de forma eficaz, garantindo unha alta precisión das probas.
Os resultados deste estudo non só son aplicables a enxeñaría de pontes , pero tamén proporcionar valioso referencias teóricas e prácticas para o deseño, proba e aplicación de amortiguadores de vibracións do piso, almofadas de goma flexibles , e almofadas de amortiguación de subrasante , así como outros produtos de illamento de vibracións de caucho de enxeñería.
En enxeñaría de pontes de estradas, rodamentos de goma laminada son moi utilizados entre a superestrutura e a subestructura das pontes.
