Forces de temperatura en carrils llargs soldats
La resistència de la junta als dos extrems del carril llarg soldat és una força concentrada, mentre que la resistència del llast al llarg de la línia és una força distribuïda. El canvi de temperatura del rail crea una força de temperatura proporcional al canvi de temperatura del rail, i l'equilibri entre la força de temperatura i la resistència determina l'estat de tensió del rail. El rang màxim de canvi de temperatura del ferrocarril està limitat pel clima local i el disseny ha de garantir que la força resultant es mantingui dins dels límits segurs.
La Zona d'Expansió i la Zona Fixa
En el rang proper als extrems del carril, una part de l'expansió i la contracció lliures no es poden aconseguir a causa de la limitació de la resistència de la junta i la resistència del llast, donant lloc a diferents graus d'expansió i contracció restringida. Aquesta zona s'anomena zona d'expansió. La part mitjana fora de la zona d'expansió als dos extrems està completament restringida en expansió i contracció lliures i, per tant, es troba en un estat completament fix. Aquesta zona s'anomena zona fixa. La força de temperatura màxima a la línia sense fissures es produeix a la zona fixa, que només està relacionada amb l'amplitud màxima del canvi de temperatura del carril.
La Zona Tampó
Teòricament, la longitud del rail llarg soldat pot estar lliure de restriccions, però s'han de tenir en compte altres factors durant la col·locació real. Al límit entre dues zones de blocs automàtics, s'han de desconnectar els rails llargs per instal·lar juntes aïllants; i en apropar-se als grups de desviacions dels dos extrems de l'estació, també s'han d'interrompre els rails llargs per facilitar el manteniment i reparació dels desviaments. S'ha d'establir una zona d'amortiment a la interrupció dels rails llargs soldats. La zona d'amortiment consta de 2 a 4 o més rails estàndard. L'objectiu és facilitar l'ajust de l'articulació del carril, alliberar tensions i reparar i substituir juntes i desviaments aïllants.
Requisits de força
Per evitar el trencament del rail, la línia sense costures ha de tenir prou força. Els requisits per al càlcul de la força de la línia sense costures són: sota l'acció de la potència del tren, la suma de l'esforç de flexió, la tensió de temperatura i la força de frenada dels rails llargs soldats no ha de superar la tensió permesa del material d'acer del carril. El càlcul de la resistència verifica que les tensions combinades es mantenen per sota del límit del material sota la pitjor combinació de càrrega i temperatura.
Estabilitat i pandeig
A més de complir els requisits de resistència, les vies sense costures també han de complir els requisits d'estabilitat. La pràctica i la teoria mostren que la possibilitat que les vies sense fissures es pavellin en un pla vertical és molt petita, i l'expansió de la via sempre es produeix en un pla horitzontal, començant al revolt original de la via. Quan la temperatura de la pista no és alta i la pressió de la temperatura no és gran, la deformació de la pista és mínima; a mesura que la temperatura de la pista i la pressió de la temperatura continuen augmentant, la deformació de la pista augmentarà gradualment, però no causarà danys sobtats. Una vegada que la pressió de la temperatura augmenta a un cert valor crític, si la pressió augmenta lleugerament o es veu alterada per forces externes, la deformació de la pista augmentarà sobtadament i, finalment, conduirà a una pèrdua total d'estabilitat. L'etapa gradual de pandeig de la via s'anomena expansió de la via, i l'etapa de canvi sobtat s'anomena pandeig de la via.
Implicacions de disseny i manteniment
El disseny de la pista sense costures estableix la temperatura neutra i la temperatura de col·locació per mantenir la força de temperatura dins de la finestra segura, i el règim de manteniment manté la resistència de llast i l'alineació de la pista dins dels valors de disseny. Les zones d'expansió i amortiment es mantenen de manera que la tensió es pugui alliberar quan sigui necessari, i els sistemes de fixació es mantenen estancs per resistir les forces longitudinals.
PMF
P: Quina és la zona d'expansió?
R: L'àrea propera al rail acaba on l'expansió està parcialment restringida per la resistència de la junta i el llast.
P: On es produeix la força de temperatura màxima?
R: A la zona fixa, només relacionada amb l'amplitud màxima del canvi de temperatura del ferrocarril.
P: Quina és la zona tampó?
R: Una secció de 2 a 4 rails estàndard establerts en interrupcions per ajustar les juntes i alliberar l'estrès.
P: Què verifica el càlcul de la força?
R: L'estrès de flexió, l'estrès de temperatura i la força de frenada no superen la tensió permesa.
P: Com es produeix el trencament de la pista?
R: La pressió de temperatura augmenta fins a un valor crític, després un petit augment o pertorbació provoca una pèrdua sobtada d'estabilitat.
Poseu-vos en contacte amb nosaltres per obtenir components de ferrocarril sense costures, sistemes de subjecció i suport tècnic per a carrils de soldadura contínua.
