レールパッドの圧縮永久変形と荷重サイクル数の定量的関係

Feb 09, 2026 ご伝言

レールパッドの圧縮永久変形と荷重サイクル数の定量的関係

 

負荷サイクル数が 100 万回増加すると、アンダーレール パッドの圧縮永久歪みはどの程度増加しますか?{0}}

定格荷重下では、アンダーレール パッドの圧縮永久歪みは、荷重サイクル数の増加に応じてほぼ直線的に増加します。-負荷サイクル数が 100 万回増加するごとに、圧縮永久歪みは 0.1%-0.3% ずつ増加します。サイクル数が1,000万回に達すると設定量は3%に達し、振動低減性能は20%低下します。これは、荷重サイクルによりパッド素材の分子鎖にクリープが発生し、弾性回復能力が徐々に低下するためです。通常の速度線の負荷サイクル数は年間約500万回であり、パッドの変形は遅い。高速ラインの変形速度は年間 2,000 万回に達する可能性があり、変形速度が速くなります。

 

rail fastening system

 

ゴムパッドとポリウレタンパッドの圧縮永久歪み率に大きな違いがあるのはなぜですか?

ゴムパッドの分子鎖架橋密度は高く、分子鎖が動きにくくなっています。-負荷サイクル時のクリープ率は速く、1,000万サイクル後に設定値は3.5%に達します。ポリウレタンパッドの分子鎖はより柔軟で、架橋密度が低く、可逆変形しやすいため、クリープ速度は遅く、1000万サイクル後の設定量はわずか1.8%です。また、ポリウレタン材料はガラス転移温度が低く、室温で高弾性状態にあり、弾性回復力が強いです。したがって、ポリウレタン パッドの圧縮永久歪み率はゴム製パッドの圧縮永久歪み率より 40%-50% 低く、長期間使用する高級ラインに適しています。-}

 

railway pad

 

アンダーレール パッドの圧縮永久歪みが 3% を超えると、ホイール-の接触応力にどのような影響がありますか?

パッドの圧縮永久歪みが 3% を超えると、トラック全体の剛性が増加し、弾性緩衝能力が低下します。列車の荷重が作用すると、車輪-の接触応力は 15%-20% 増加し、車輪-の摩耗が悪化します。同時に、不均一なパッ​​ドの変形により、レールの局所的な沈下が生じ、トラックの滑らかさが低下し、追加の衝撃荷重が発生します。衝撃荷重によりホイール-レールの接触応力がさらに増大し、悪循環が形成されます。長期的には、車輪とレールの接触応力が高すぎると、レールの波形やレール頭部の剥離などの病気が発生し、レールとパッドの耐用年数が短くなり、ラインのメンテナンスコストが増加します。

 

rail pad structure

 

重量物輸送ラインのアンダーレール パッドは、なぜ通常のゴム材料ではなく、耐圧縮永久歪性の高い材料で作る必要があるのでしょうか。{0}{1}{0}

-重量物輸送ラインでは、多くの荷重サイクルと大きな軸重が発生します。一般的なゴムパッドは圧縮永久歪み率が速く、1,000万サイクルで永久歪み量が4%に達し、振動低減性能が著しく低下します。耐圧縮永久歪性の高い材料(変性ゴム、ポリウレタン複合材料など)の分子鎖構造がより安定し、クリープ率を50%低減し、1,000万サイクル後のへたり量を2%以内に抑制します。さらに、高圧縮永久歪性材料の圧縮強度は通常のゴムよりも 25% 高く、重い輸送ラインの高周波と大きな負荷に耐え、パッドの潰れを回避できます。-したがって、重量物輸送ラインでは、耐圧縮永久歪み性の高い材料で作られたパッドを選択する必要があります。-

 

現場でレール下パッドの圧縮永久歪みを検出して、サービス状態を判断するにはどうすればよいですか?{0}

現場では、インデント法を使用してパッドの圧縮永久歪を検出できます。代表的なパッドを3枚選択し、定格荷重で24時間圧縮後、除荷して設定量を測定します。設定量 1%以下が良好な状態、1%~3%が使用可能な状態、3%を超えると交換が必要となります。同時にパッド表面も観察できます。明らかな凹み、亀裂、時効硬化がある場合は、圧縮永久歪みが規格を超えていることを示します。また、トラックの滑らかさを検出することで間接的に判断することも可能です。レールの沈み込みが設計値を超えている場合は、パッドの変形が大きすぎるため、適時に交換する必要があることを意味します。