Lämpötilan vapautumisreitti

Kokeneet kirjoittajat eivät ole vielä tarkistaneet sivun nykyistä versiota, ja se voi poiketa merkittävästi 1. lokakuuta 2017 tarkistetusta versiosta . tarkastukset vaativat 6 muokkausta .

Radan lämpötilan nousu  on tyypillinen muutos radan suunnitelmassa, joka johtuu radan kiskojen spontaanista lämpöjännityksen purkamisesta . Noin 0,2 sekunnin ajaksi kiskojen terävä kaarevuus muodostuu (jopa 0,3-0,5 m 20-40 m pituudelta) useilla vaakatasossa olevilla aalloilla. Kiskot saavat jäännösmuodonmuutoksia ja muuttuvat työskentelyyn soveltumattomiksi matkalla, osa ratapölkkyistä halkeaa, painolastiprisman murskattu kivi heitetään pois. Rataylitys on vakava uhka junaliikenteen turvallisuudelle: jos radan ylitys tapahtuu, junaliikenne suljetaan osuudella.

Yksi Aurora-junan törmäyksen versioista oli radan kaatuminen .

Perustamisen syyt

Kisko, jonka pituus on l ja jota lämmitetään Δt:llä, pitenee λ t :llä:

,

jossa α = 11,8 10 -6 °C -1 on teräksen lämpölaajenemiskerroin.

Kiskon venymistä vaikeuttavat kuitenkin päittäislevyjen kitkavoima ja tukien vastusvoimat. Laskelmien yksinkertaistamiseksi tukien vastusvoimat korvataan lineaarisella vastuksella p - osan pituuteen liittyvien vastusvoimien summalla. Kiskoon muodostuu puristusmuodonmuutos:

,

jossa P H on vastusvoima nivelessä;
E = 2,06 10 5 MPa - kiskoteräksen kimmokerroin;
F on kiskon poikkipinta-ala.

Yhtälöimällä λ t \u003d λ σ saadaan lämpötilaero, jossa kitkavoima vuorauksissa voitetaan:

,

täältä

Kiskon päihin ilmestyy liikkuvia osia, joiden pituus on l t , jotka kasvavat lämpötilaeron kasvaessa ja keskellä kisko pysyy liikkumattomana. Kiskon venymisen estävä voima:

.

Jos kiskojen vuotuiset lämpötilan muodonmuutokset ylittävät suurimmat rakenteelliset raot (21 mm P50:lle ja 23 mm P65:lle ja P75:lle), talvella raot venyvät ja on olemassa päittäispulttien katkeamisvaara, ja kesällä raot ovat kiinni, ja kiskojen päätypaine kohdistuu toisiinsa. Tässä tapauksessa kiskoon voi syntyä merkittäviä puristusvoimia, jotka voivat epäsuotuisissa olosuhteissa johtaa radan vakauden rikkomiseen - lämpötilan nousuun.

Ennaltaehkäisy

Linkkikiskoja asetettaessa puskuvälit on säädettävä kiskojen lämpötilan mukaan asennuksen aikana. Linkkirataa käytettäessä sen vakauden ehdoista johtuen siinä saa olla enintään kaksi nollaväliä peräkkäin, paitsi jos nämä raot ovat nimellisiä.

Saumattomassa radassa vain kiskoripsien päät pidennetään tai lyhennetään, ripsen keskiosa pysyy liikkumattomana. Kiskon kiinteässä osassa syntyvä jännitys σ ei riipu kiskon tyypistä ja pituudesta.

.

Kiskon lämpötilan muutos 1 ℃ aiheuttaa jännityksen muutoksen 2,5 MPa. Vertailun vuoksi, liikkuvan kaluston liikkeen aikana kiskon vetojännitykset saavuttavat 100-140 MPa, puristus - 120-160 MPa.

Saumattomat kiskon ripset kiinnitetään tietyllä lämpötila-alueella. Kiskon lujuuden ja radan vakauden ehtojen mukaan määritetään sallitut veto- ja puristusjännitykset sekä vastaavat lämpötilan pudotukset Δt p ja Δt c . Vähentämällä kiskon korkeimmasta lämpötilasta Δt p saadaan minimikiinnityslämpötila, lisäämällä kiskon minimilämpötilaan Δt c - maksimikiinnityslämpötila. Kiinnitys on suositeltavaa suorittaa lämpötilassa, joka on lasketun lämpötila-alueen ylemmässä kolmanneksessa.

Jos kiskon lämpötila kiinnityksen aikana poikkeaa optimaalisesta, kiskon nauha tuodaan lämpötilatilaan muuttamalla sen pituutta väkisin hydraulisen kiristin avulla. Jos kiinnityslämpötila-alue on alle 7–10 °C tai jopa negatiivinen, niin lämpökuormitetun tyyppisen saumattoman polun toiminta on mahdotonta ilman jännitepurkauksia. Tätä varten käytetään tasoituspiippuja, joiden kiskot vaihdetaan ajoittain pidempiin tai lyhyempiin, tai tasauslaitteita.

Kirjallisuus

Rautatie / T. G. Yakovleva, N. I. Karpuschenko, S. I. Klinov, N. N. Putrya, M. P. Smirnov; toim. T. G. Yakovleva. M.: Liikenne. 1999. 405 s.

Linkit