Teplotní síly ve svařovaných dlouhých kolejnicích
Odpor spoje na obou koncích svařované dlouhé kolejnice je koncentrovaná síla, zatímco odpor štěrku podél vedení je síla rozložená. Změna teploty kolejnice vytváří teplotní sílu úměrnou změně teploty kolejnice a rovnováha mezi teplotní silou a odporem určuje stav napětí kolejnice. Maximální rozsah změny teploty kolejnice je omezen místním klimatem a konstrukce musí zajistit, aby výsledná síla zůstala v bezpečných mezích.
Expanzní zóna a pevná zóna
V oblasti blízko konců kolejnic nelze dosáhnout části volné expanze a kontrakce kvůli omezení odporu kloubu a odporu zátěže, což má za následek různé stupně omezené expanze a kontrakce. Tato oblast se nazývá expanzní zóna. Střední část vně expanzní zóny na obou koncích je zcela omezena ve volné expanzi a kontrakci, a proto je ve zcela pevném stavu. Tato oblast se nazývá pevná zóna. Maximální teplotní síla na bezešvou linii se vyskytuje v pevné zóně, která souvisí pouze s maximální amplitudou změny teploty kolejnice.
Nárazníková zóna
Teoreticky může být délka svařované dlouhé kolejnice bez jakýchkoliv omezení, ale při samotné pokládce je třeba vzít v úvahu další faktory. Na hranici mezi dvěma oblastmi automatického bloku by měly být dlouhé kolejnice odpojeny, aby bylo možné nainstalovat izolační spoje; a při nájezdu k výhybkovým skupinám na obou koncích stanice by měly být dlouhé koleje také přerušeny pro usnadnění údržby a opravy výhybek. Na přerušení svařovaných dlouhých kolejnic by měla být nastavena nárazníková zóna. Nárazníková zóna se skládá ze 2 až 4 nebo více standardních kolejnic. Účelem je usnadnit seřízení kolejového spoje, uvolnit pnutí a opravit a vyměnit izolační spoje a výhybky.
Požadavky na pevnost
Aby se zabránilo zlomení kolejnice, měla by mít bezešvá linka dostatečnou pevnost. Požadavky na pevnostní výpočet bezešvé tratě jsou: při působení výkonu vlaku součet ohybového napětí, teplotního napětí a brzdné síly svařovaných dlouhých kolejnic nesmí překročit dovolené napětí materiálu kolejnicové oceli. Výpočet pevnosti ověřuje, že kombinovaná napětí zůstávají pod limitem materiálu při nejhorší kombinaci zatížení a teploty.
Stabilita a vzpěr
Bezešvé koleje musí kromě požadavků na pevnost splňovat také požadavky na stabilitu. Praxe a teorie ukazují, že možnost bezproblémového vybočení kolejí ve svislé rovině je velmi malá a roztažení koleje nastává vždy ve vodorovné rovině, počínaje původním ohybem koleje. Když teplota dráhy není vysoká a teplotní tlak není velký, deformace vybočení dráhy je minimální; jak se teplota dráhy a teplotní tlak stále zvyšují, deformace dráhy se bude postupně zvyšovat, ale nezpůsobí náhlé poškození. Jakmile teplotní tlak stoupne na určitou kritickou hodnotu, pokud se tlak mírně zvýší nebo je narušen vnějšími silami, deformace koleje se náhle prudce zvýší a nakonec povede k úplné ztrátě stability. Postupná fáze vybočení koleje se nazývá expanze koleje a fáze náhlé změny se nazývá vybočení koleje.
Důsledky pro návrh a údržbu
Konstrukce bezešvých kolejí nastavuje neutrální teplotu a teplotu pokládky tak, aby se teplotní síla udržela v bezpečném okně, a režim údržby udržuje odpor štěrku a vyrovnání koleje v rámci návrhových hodnot. Dilatační a nárazníkové zóny jsou udržovány tak, aby se napětí v případě potřeby uvolnilo, a upevňovací systémy jsou udržovány pevně, aby odolávaly podélným silám.
FAQ
Otázka: Co je to expanzní zóna?
Odpověď: Oblast poblíž konců kolejnic, kde je roztažnost částečně omezena odporem spoje a zátěže.
Otázka: Kde se vyskytuje maximální teplotní síla?
A: V pevné zóně, souvisí pouze s maximální amplitudou změny teploty kolejnice.
Otázka: Co je nárazníková zóna?
A: Sekce 2 až 4 standardních kolejnic nastavených na přerušení pro nastavení spojů a uvolnění napětí.
Otázka: Co ověřuje pevnostní výpočet?
Odpověď: Namáhání v ohybu, teplotní namáhání a brzdná síla nepřekračují povolené napětí.
Otázka: Jak dochází k vybočení trati?
Odpověď: Teplotní tlak stoupne na kritickou hodnotu, pak malé zvýšení nebo porucha způsobí náhlou ztrátu stability.
Kontaktujte nás pro bezešvé kolejnicové komponenty, upevňovací systémy a technickou podporu pro kontinuálně svařované kolejnice.
