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铁路货车用竹木复合层积材地板的开发与应用
来源:  作者:本站
  摘要:叙迷了竹木复合层积材的结构、性能、特点以及用于铁路平车地板的设计方案与性能试验。
  关键词:铁路货车;竹木复合层积材;结构;性能
  竹木复合层积材是一种竹材与木材的复合材料,它充分发挥了竹木的材料性能优势,用作铁路货车地板时可替代传统的竹胶板和木质地板。该材料的生产制造符合国家林业政策和国民经济可持续发展战略,具有良好的发展前景。
  1铁路货车地板材料发展状况
  在我国铁路货车产品中,平车和棚式货车(包括棚车、机保车、毒品车等)多采用木质地板,木质地板与装载货物之间具有较高的摩擦因数,能比较方便地对所装载货物进行安全加固。
  20世纪80年代,铁路平车产品均装有端侧门板,为了能够装载矿石等散装货物,曾一度采用钢制地板。但随着N17A型平车(取消侧门)成为主型通用平车后,开始全部采用厚70 mm的松木地板,原料多选用红松、黄花松等大径、硬木树种,主要来自于我国东北天然林砍伐和进口。我国铁路目前拥有N17A型平车(包括N17型、N17G型)、NX17型和NX17B型平车一集装箱两用车4万多辆,厂修期为5年一6年,厂修时原车地板破损严重,大多需要更新,因此,用于平车厂修的松木消耗量非常可观。
  随着铁路平车一集装箱两用平车和25t轴重大载重平车的开发,因降低车辆自重的要求曾对地板材料进行过新的尝试,在NX17B型平车上采用白松作为地板材料。但由于白松密度较小,质地松软,同时价格较高,故用作平车地板并非合适之选。
  20世纪90年代,竹胶板作为木质地板的替代品成功地在棚式货车上推广应用,P64A型棚车等车型采用厚30 mm的竹胶板作为地板,较好地实现了以竹代木的目标。在铁路平车上竹胶板地板(厚度48 mm)也曾进行过装车运用试验,但方案未被采用。主要问题是材料密度较大(0.95 g /cm3一1. 3 g /cm3),同时竹胶板在装载货物加固时钉子不易钉人,影响平车使用性能,因此,在新开发的铁路平车上不再采用此种材料的地板。
  2货车地板用竹木复合层积材
  2.1竹木复合层积材的结构
  竹木复合层积材总体分为3层,上下表面层为高密度竹帘胶合板;芯层为木板,由2-3层马尾松薄板组成。在厚度方向上符合人造板工艺学的结构对称原则,结构见图1。
  竹帘胶合板是由竹蔑编织而成的竹帘,经过浸胶、干燥、组坯、热压、砂(刨)削等工序制成结构紧密、厚度为4 mm-5 mm的薄板。由于其强度和硬度很高,用作表层材料可以大幅度提高产品的耐磨损性能和耐候性能,具有较长的使用寿命。芯层木材主要采用马尾松或性能相当的其他小径材(直径80 mm以上),经干燥、定厚刨削、铣边、拼板等工序制成厚12 mm -13mm的薄板。将竹帘胶合板置于外侧,2-v3层芯层木板夹在中间组坯,再进行第2次热压,形成竹材在外、木材在内的复合板材。
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