Domov > výstava > Obsah

Ako zabezpečiť bezpečnosť železničnej trate a udržať ju v držbe mimo oceľového železničného vozidla?

Jul 10, 2017

rail-tracks-security.jpg

Čo je nosenie oceľovej koľajnice?

Oddelenie alebo rezanie oceľovej koľajnice v dôsledku trenia alebo mimoriadneho ťažkého zaťaženia sa nazýva opotrebenie oceľovej koľajnice. Vo všeobecnosti existujú tri typy opotrebenia koľajníc, to znamená bočné opotrebenie, vertikálne opotrebovanie, opotrebovanie zvlnenia.

1. Bočné opotrebovanie

Bočné opotrebenie je opotrebenie, ku ktorému dochádza na strane hlavy koľajníc. Ako to naznačuje názov, na strane hlavy koľajnice sa nosia kolesá vlaku kvôli interakcii, ktorá spôsobuje zmenu profilu koľajníc.

steel-rail-side-wear-1.jpg

2. Vertikálne opotrebovanie

Vertikálne opotrebovanie je opotrebenie, ku ktorému dochádza na vrchu hlavy koľajníc. Vrchol hlavy koľajníc je opotrebovaný a poškodený vo vertikálnom smere.

Kombinácia bočného opotrebenia a vertikálneho opotrebovania sa nazýva celkové opotrebenie koľajníc. Vzorec je nasledovný:

Celkové opotrebenie = vertikálne opotrebenie + bočné opotrebenie × 0,5

3. Opotrebovanie zvlnenia

Na hornej ploche koľajníc (alebo na povrchu spojovacej časti medzi vrchným povrchom a bočným povrchom) dochádza k nerovnomernému, ale pravidelnému tvaru zvlnenia, ktorý sa dá všeobecne rozdeliť na dlhé opotrebovanie a zvlnenie krátkej vlny.

steel-rails-corrugation-wear.jpg

Dôvody opotrebenia oceľovej koľajnice

Aké sú dôvody rôznych druhov oceľových koľajníc? Sú v podstate spôsobené následníkmi.

1. Dôvod bočného opotrebenia

<> Dôvody bočného opotrebovania sú hlavne spojené s polomerom zakrivenia, veľmi vysokým nastavením a ďalšími niekoľkými faktormi. Ďalej ukážeme ďalšie vysvetlenie.

A. Polomer krivky

Bočné opotrebovanie sa vyskytuje výlučne na krivkách malého polomeru. Na rovných čiarach je tento jav takmer zanedbateľný. Ako vieme, vlak beží na koľajniciach a hlavná úloha koľajníc je zaťaženie ložiska a vedenie smeru. Na krivkách je viditeľnejšia vodiaca rola a okraj kolesa vlaku sa bude pohybovať metódou pevného lisovania na vonkajšie koľajnice traťových kriviek. Pohyb vytvorí dvojbodový kontakt kolesa a koľajnice a spôsobí zvýšenie opotrebenia koľajnice.

the-rail-movement-on-the-curve.jpg

Navyše vlakové vozidlá, ktoré jazdia na koľajniciach, nie sú priamočiarou či krivkovou líniou pohybu v prísnejšom zmysle. Môžeme povedať, že ide o had hnutie presnejšie.

the-train-vehicles-running-direction.jpg


Pohyb hada je spôsobený dôvodom, že vzdialenosť medzi dvomi koľajnicami (tj meradlo) je dlhšia ako vzdialenosť medzi vzdialenosťou ráfika dvoch kolies. Objektívne, v určitom rozmedzí je tento prípad prospešný pre nás, ale za rozsah je škodlivý. Hadový pohyb pravdepodobne vedie k vytvoreniu uhla nárazu v kontaktných polohách medzi kolesom vlaku a koľajnicou. Na krivkách je uhol jedným z hlavných dôvodov spôsobenia bočného opotrebenia. Menší polomer zakrivenia je, tým väčší je uhol nárazu.

B. Krivka nespravodlivosť

fairness-curve.jpg


Pri krivkových koľajniciach je spravodlivosť najdôležitejšia, pretože predstavuje, že vlakové koleso sa môže pohybovať hladko cez krivky. Naopak, nespravodlivosť vedie k nesprávnemu chodu. Je veľmi ľahké pochopiť.

C. Nesúlad rýchlosti a prekročenia krivky

Keď vlak beží na krivkách, spôsobí odstredivú silu smerom von (tu je F), vzorec:

F = MV2 / R

Podľa vzorca môžeme vedieť, že odstredivá sila závisí od rýchlosti vlaku a polomeru krivky. Čím je rýchlosť vyššia a čím menší je polomer, tým väčšia je odstredivá sila. Odstredivá sila spôsobuje, že vonkajšia koľajnica krivky poskytuje veľký tlak, ktorý nielen urýchľuje opotrebenie vonkajšej koľajnice, ale môže tiež spôsobiť vážne vykoľajenie alebo prevrátenie vlaku. Aby sme vyrovnali odstredivú silu, mali by sme nastaviť prevýšenie krivky na vonkajšiu dráhu krivky a vyvažovať horizontálnu zložku gravitácie vozidla, aby sme pôsobili proti odstredivej sile, aby sme dosiahli zhruba rovnaké vertikálne tlaky na vnútornej a vonkajšej strane dvoch koľajníc krivky , čo spôsobí, že železničné oblečenie bude rovnomerné a zvýši komfort cestujúcich.

2. Dôvod vertikálneho opotrebovania

Dôvod vertikálneho opotrebovania je pomerne jasný, hlavne kvôli nadmernému zaťaženiu koľaje. Samozrejme, existujú aj niektoré špeciálne dôvody.

A. Nadmerné zaťaženie koľaje

Po uvedení koľajníc do prevádzky budú stáť kontinuálny tlak a zaťaženie. Celková hmotnosť všetkých vlakov je celková záťaž. Keď vlak prechádza, horný povrch koľajnice bude ovplyvnený obrábacím efektom. Tento efekt zahŕňa stlačenie smerom dole a vertikálne opotrebovanie. Dva druhy nárazov vedú k vertikálnemu opotrebovaniu. Keď celková záťaž dosiahne určitú hranicu, začína sa objavovať ráz napätia, ktorého funkcia spočíva v tom, že horný povrch koľajnice je sploštený a opotrebovaný.

B. Malá polomerová krivka vnútornej koľajnice v špeciálnej časti

Prekročenie krivky je zvyčajne nastavené na krivke malého polomeru, aby sa zabezpečil plynulý priechod vlaku, ale nie jeho parkovanie. Keď je tam vlak zaparkovaný, nevyvážená sila bude aplikovaná na koľajnicu. Takže to bude mať za následok opotrebenie koľajnice.

3. Dôvod zvlhčovania

V opotrebení koľajnice je opotrebenie celosvetovo technologickým problémom. Je veľmi ťažké vyriešiť, a konkrétny dôvod, prečo to spôsobuje, je stále v rozdielnych názoroch. V zásade možno použiť dva uveriteľné dôvody na vysvetlenie. Jedna je pružná, druhá je vibrácia.

A. Pružné posuvné

Na krivke malého polomeru sú dve kolesá vlaku na rovnakom hriadeli relatívne pevné. Pri prechode krivkou prebiehajú rôzne dĺžky koľajníc. Ale vzhľadom na to, že sú spojené na jednej šachte a ich čísla otáčok sú tiež absolútne rovnaké. Tak to spôsobí rozpor. V záujme tempa chodu vlaku sa jedno z dvoch kolies prirodzene prejavuje javom pružného posuvu. To môže byť dôvodom, ktorý vedie k opotrebeniu koľajníc.

Ale opotrebenie zvlnenia sa objavuje nielen na krivke malého polomeru, ale aj na priamke. Takže pružný posuv nemôže úplne vysvetliť problém.

B. Vibrácie

Stanovisko k vibráciám sa domnieva, že dôvodom opotrebenia zvlnenia je to, že kontaktná sila medzi koľajnicou a kolesom sa periodicky mení kvôli zníženej tuhosti koľajnice, ktorá zvyšuje amplitúdu vibrácií. Súčasne platí, že pokiaľ ide o náhodnú rezonanciu spôsobenú rýchlosťou jazdy vlaku a spánkom, je to ďalší dôvod. Z týchto faktorov je tuhosť hlavným faktorom.

Riešenie opotrebenia koľajníc

1. Nastavte krivku

Nastavenie krivky znamená zlepšenie spravodlivosti krivky.

2. Nastavte primeranú prekročenie krivky

Keď sme nastavili primeranú krivku, musíme riadiť každú vlaku pri rovnakej rýchlosti.

3. Použite mazanie medzi kolesami

apply-the-lubrication-between-wheels.jpg

Použitie mazania medzi kolesami je najefektívnejšou metódou na zníženie opotrebenia koľajnice. Vytvára sa vrstva olejového filmu medzi kolesami a koľajnicami, aby sa znížil mechanický kontakt a znížilo opotrebovanie pri aplikácii mazania.

4. Brúsenie koľajníc

Pri opotrebení zvlnenia sa odlišuje od bočného opotrebenia a vertikálneho opotrebenia a môže sa odstrániť. Metóda je brúsenie koľajníc. Hĺbka zvlnenia je všeobecne malá a pre brúsenie je vhodná hĺbka 0,2 až 0,4 mm. To spôsobí príliš veľkú škodu pre železničnú dopravu.

5. Výmena koľajnice

Keď opotrebenie koľajnice dosiahne svoj limit, môžeme ho nahradiť len. Ak sa chceme vyhnúť častému výmene koľajníc, môžeme použiť žiaruvzdornú koľajnicu, ktorej tuhosť povrchu je zvýšená.