Напряжение рельсов - Rail stressing

«Стресс» перенаправляется сюда. Для использования в других целях см. Стресс (механика).
Гусеница CWR с пряжкой

Подчеркивая это процесс железнодорожного строительства. Он используется для предотвращения теплового и холодного напряжения после установки непрерывный сварной рельс (CWR). Тепло окружающей среды вызывает расширение CWR и, следовательно, может вызвать коробление неподвижной гусеницы. Холод может привести к сжатию неподвижного рельса, вызывая хрупкость и трещины. Перед установкой рельс изменяют путем растягивания с помощью гидравлических тензоров или нагревают до температуры без напряжений, чтобы снизить вероятность возникновения этих опасных проблем.

Фон

Железнодорожная сталь сжимается при низких температурах и расширяется при высоких температурах.[1] При сильном морозе страдает длина CWR. растягивающее напряжение. Это напряжение может привести к разрушению железнодорожной стали.[2] В сильную жару страдает длина CWR. сжимающее напряжение. Этот тип напряжения может привести к тому, что длина железной дороги пряжка сбоку (сбоку).[3] Другие факторы, влияющие на состояние CWR, включают состояние балласт пути и его плечи; тип и размещение шпалы; места повышенной тени, такие как туннели и мосты; консолидация треков; и, в меньшей степени, вертикальная кривизна гусениц.[4]

При проектировании и установке CWR рассчитывается величина, известная как «нейтральная температура рельса» (RNT). Добавляются растягивающие и сжимающие продольные силы на CWR. RNT - это условная температура, когда сумма равна нулю.[5] Аналогичная цифра - это «температура без напряжения» (SFT). Это температура рельса, при которой рельс имеет ту же длину, что и в свободном состоянии.[6]

Инженерные решения

Непрерывный рельсовый путь

Перед укладкой нового пути, ремонтом пути или заменой шпал рельс механически или термически изменяют (нагружают) таким образом, чтобы его длина была одинаковой при выбранной температуре без напряжений; Затем рельс можно зафиксировать на месте без воздействия тепловых сил. Используемая свободная от напряжения температура зависит от экстремальных условий окружающей среды и, следовательно, меняется в зависимости от местоположения. в объединенное Королевство, CWR нагружен до 27 ° C (81 ° F), средней летней температуры рельсов. в нас стандартные температуры без напряжения варьируются от 35 до 43 ° C (от 90 до 110 ° F).[7] Несмотря на нагрузку на CWR перед установкой, рельс все еще может достичь своей «критической температуры рельса» (CRT). Это температура рельса, выше которой может возникнуть коробление.[8]

ЭЛТ может быть достигнута из-за нарушения балласта, компонентов пути или геометрии пути. Например, ЭЛТ может быть достигнуто за счет удаления секции рельса или изолированного блочного соединения (IBJ). Инженер по напряжению измеряет снимаемый участок рельса и помещает индикаторы с отметками на подошве рельсов. После того, как участок рельса вырезан, определяется его первая температура без напряжений. Новую секцию рельса разрезают и заменяют, а затем приваривают с одного конца. «Комплект для натяжения» (гидравлический натяжитель рельсов) или другой метод используется для регулировки другого конца и подготовки соединения к сварке. Если секцию рельса необходимо заменить срочно, позже выполняется проверка напряжения.[9][10]

Новейшим инженерным решением является испытательное оборудование VERSE, произведенное компанией Vortok в 1998 году. Оно позволяет инженерам-железнодорожникам измерять температуру без напряжения, не снимая секцию рельса.[11][12] Теперь Ворток - это Пандрол Ворток.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Бибель Г. Крушение поезда: криминалистика железнодорожных катастроф JHU Press, 2012 г. ISBN  1421406527
  2. ^ Брокбанк В. Воздействие холода на железо и сталь The Railway Times vol 23 p76 11 марта 1871 г.
  3. ^ Ли Д. и др. Железнодорожная геотехника CRC Press, 2002, стр. 430. ISBN  148228880X
  4. ^ Свод федеральных правил Соединенных Штатов Америки Типография правительства США, 2000 г., стр. 91.
  5. ^ Пиргидис К. Системы железнодорожного транспорта: проектирование, строительство и эксплуатация CRC Press, 2016 ISBN  1482262169
  6. ^ Чанг Ф. Структурный мониторинг здоровья 2003: от диагностики и прогноза DEStech Publications, Inc, 2003 г., стр. 1314. ISBN  1932078207
  7. ^ Боннетт К. Практическое железнодорожное машиностроение Imperial College Press, 2005, стр. 74. ISBN  1860945155
  8. ^ Свод федеральных правил Управление общих служб США, Национальная служба архивов и документации, Управление Федерального реестра, 2010, стр. 122. ISBN  0160865026
  9. ^ Комплект для упора силовой установки Реклама на сайте Torrent Trackside. По состоянию на 24 февраля 2018 г.
  10. ^ Термическое снятие напряжений с рельсов с использованием углеродно-полимерной технологии низкого напряжения Spark, веб-сайт Центра знаний о железных дорогах, 6 января 2017 г. По состоянию на 24 февраля 2018 г.
  11. ^ СТИХ Сайт компании Ворток. По состоянию на 24 февраля 2018 г.
  12. ^ Поставщики железных дорог предоставляют способы предотвратить изгиб и скручивание пути Progressive Railroading Март 2013 г. По состоянию на 24 февраля 2018 г.