Παράγοντες που επηρεάζουν τον ερπυσμό των σιδηροτροχιών και πώς το αποτρέπουν οι άγκυρες σιδηροτροχιών
Jan 04, 2026
Τι είναι το Rail Creep;
Ο ερπυσμός σιδηροτροχιάς είναι η σταδιακή διαμήκης μετατόπιση της σιδηροτροχιάς σε σχέση με τους στρωτήρες, προς την κατεύθυνση της κυκλοφορίας ή αντίθετα προς αυτήν. Δεν είναι ένα μεμονωμένο γεγονός αλλά μια αργή καστάνια: κάτω από κάθε δίοδο τρένου η σιδηροτροχιά κινείται ένα κλάσμα του χιλιοστού και με τους μήνες η συσσωρευμένη κίνηση μπορεί να φτάσει τα εκατοστά. Εάν ο ερπυσμός αφεθεί ανεξέλεγκτος, η ράγα μπορεί να μετακινηθεί έως ότου οι αρμοί ανοίξουν ή κλείσουν αναγκαστικά, οι θέσεις στερέωσης απομακρυνθούν από το κάθισμα του κρεβατιού και η γεωμετρία της τροχιάς διαταραχθεί. Σε ακραίες περιπτώσεις, η συσσωρευμένη πίεση συμβάλλει στο λυγισμό του ίχνους σε ζεστό καιρό ή σε ζημιά στις αρθρώσεις που μπορεί να οδηγήσει σε εκτροχιασμό.
Παράγοντες που προκαλούν ερπυσμό σιδηροδρόμων
Τέσσερα εφέ κυριαρχούν. Πρώτον, δυνάμεις έλξης και πέδησης: όταν ένα τρένο επιταχύνει, οι κινητήριοι τροχοί σπρώχνουν τη ράγα προς τα εμπρός και όταν φρενάρει, οι τροχοί σύρουν τη σιδηροτροχιά προς τα πίσω. Δεύτερον, η κυματική κίνηση κάτω από τους τροχούς: η ράγα εκτρέπεται και αναπηδά πίσω κάτω από κάθε τροχό, και το κύμα που κινείται σπρώχνει τη ράγα προς την κατεύθυνση της κυκλοφορίας. Τρίτον, θερμική διαστολή και συστολή: καθώς η ράγα θερμαίνεται και ψύχεται, προσπαθεί να επιμηκύνει και να κοντύνει, και όπου το σύστημα στερέωσης το επιτρέπει, η κίνηση γίνεται μόνιμος ερπυσμός. Τέταρτον, η κλίση και η καμπυλότητα της τροχιάς αλλάζουν την ισορροπία αυτών των δυνάμεων, γι' αυτό παρατηρείται συχνά ότι συσσωρεύεται ερπυσμός σε κατηφορικά τμήματα και σε προσεγγίσεις σταθμών όπου το φρενάρισμα είναι δυνατό.
Πώς λειτουργεί μια άγκυρα σιδηροδρόμου
Η άγκυρα σιδηροτροχιάς (αντι-συσκευή ερπυσμού) είναι ένας ελατηριωτικός-ατσάλινος σφιγκτήρας τοποθετημένος γύρω από τη βάση της ράγας, πιέζοντας στο πλάι του στρωτήρα. Λειτουργεί σε τρία βήματα. Σύσφιξη: η άγκυρα τοποθετείται στη βάση της ράγας έτσι ώστε να πιάνει σταθερά. Αντίσταση: η λαβή δημιουργεί τριβή ενάντια στις διαμήκεις δυνάμεις που προσπαθούν να κινήσουν τη ράγα. Μεταφορά δύναμης: όταν η ράγα προσπαθεί να κινηθεί υπό θερμική ή έλκτική φόρτιση, η άγκυρα αντέχει στον στρωτήρα και αναγκάζει τον στρωτήρα να κινηθεί με τη ράγα, έτσι ώστε η ράγα και η ράγα να λειτουργούν ως ένα σώμα αντί να γλιστρούν μεταξύ τους. Οι άγκυρες εξαπλώνουν επίσης τη δύναμη ερπυσμού σε μια ευρύτερη περιοχή του στρωτήρα, αποτρέποντας την κοπή και τη φθορά που θα προκαλούσε η συγκεντρωμένη φόρτιση.
Άλλα Μέτρα Ελέγχου
Οι άγκυρες είναι ένα στρώμα προστασίας. Το πλήρες πακέτο ελέγχου περιλαμβάνει επίσης επαρκή δύναμη σφιγκτήρα στερέωσης, έτσι ώστε το κλιπ και το μαξιλαράκι να συγκρατούν τη ράγα και να αυξάνουν την τριβή του καθίσματος της ράγας. αντίσταση έρματος, που συγκρατεί τους στρωτήρες στη θέση τους. και τα όρια σχεδιασμού της συνεχούς συγκόλλησης σιδηροτροχιάς (CWR), τα οποία διαχειρίζονται τη θερμική τάση στη σιδηροτροχιά έτσι ώστε η διαμήκης δύναμη να παραμένει εντός του ασφαλούς περιβλήματος. Στην αρθρωτή τροχιά, οι αρμοί της πλάκας ψαριού και οι άγκυρες των σιδηροτροχιών μαζί διατηρούν το κενό διαστολής στη σχεδιασμένη τιμή.
Υλικά που χρησιμοποιούνται για άγκυρες σιδηροτροχιών
| Υλικό | Τυπική χημεία | Εφαρμογή |
|---|---|---|
| 60Si2MnA (ατσάλι ελατηρίου) | C 0,56-0,64, Mn 0,60-0,90, Si 1,60-2,00, Cr μικρότερο ή ίσο με 0,35, P/S μικρότερο ή ίσο με 0,03 | Άγκυρες βαρέως τύπου-για ράγες 50 kg, 85 kg, 90/91 lb, 115RE/136RE, UIC54 και UIC60 |
| 45# (μέτρια-ανθρακοχάλυβας) | C 0,42-0,50, Mn 0,50-0,80, Si 0,17-0,37, P/S Μικρότερο ή ίσο με 0,035 | Τυπικές άγκυρες κατασκευασμένες σε σχέδια |
| QT500-7 (όλκιμο σίδηρο) | C 3,60-3,80, Mn μικρότερο ή ίσο με 0,6, Si 2,50-2,90, P μικρότερο ή ίσο με 0,08, S μικρότερο ή ίσο με 0,025 | Χυτά σώματα αγκύρωσης για ειδικά τμήματα |
Οι ελατηριωτές-χάλυβες άγκυρες υποβάλλονται σε θερμική επεξεργασία-για ελαστικότητα, έτσι ώστε να κρατούν το κράτημά τους σε πολλούς κύκλους εγκατάστασης. Χρησιμοποιούνται αγκυρώσεις από χάλυβα μεσαίου-ανθρακικού χάλυβα όπου τα φορτία είναι μέτρια και ο όλκιμος σίδηρος χρησιμοποιείται για χυτοσίδηρο που ακολουθούν περίπλοκα προφίλ βάσης σιδηροτροχιών-. Το μέγεθος αγκύρωσης αντιστοιχεί στο τμήμα της ράγας, καθώς το πλάτος της βάσης της ράγας-και το προφίλ ιστού καθορίζουν τη γεωμετρία σύσφιξης.
Συχνές Ερωτήσεις
Q1. Τι προκαλεί τον ερπυσμό των σιδηροτροχιών;
Εκπαιδεύστε τις δυνάμεις επιτάχυνσης και πέδησης, την κυματική κίνηση κάτω από τους τροχούς και τη θερμική διαστολή και συστολή κατά μήκος της σιδηροτροχιάς.
Ε2. Γιατί ο ερπυσμός είναι επικίνδυνος;
Ο μη διορθωμένος ερπυσμός μπορεί να ωθήσει τις αρθρώσεις να ανοίξουν ή να κλείσουν και να δημιουργήσει διαμήκη τάση, η οποία μπορεί να προκαλέσει λυγισμό της τροχιάς ή ζημιά στην άρθρωση και να οδηγήσει σε εκτροχιασμό.
Ε3. Πώς λειτουργούν οι άγκυρες σιδηροτροχιών;
Συσφίγγουν τη βάση της σιδηροτροχιάς και αντέχουν στον στρωτήρα, μεταφέροντας τις δυνάμεις ερπυσμού στον στρωτήρα και στο έρμα, έτσι ώστε η ράγα και ο στρωτήρας να κινούνται μαζί.
Ε4. Ποια υλικά χρησιμοποιούνται για τις άγκυρες;
Χάλυβας ελατηρίου 60Si2MnA για βαρέως τύπου, μεσαίου-ανθρακοχάλυβας 45# για τυπική χρήση και όλκιμος σίδηρος QT500-7 για χυτοσίδηρο.
Q5. Οι συγκολλημένες τροχιές χρειάζονται ακόμα άγκυρες;
Ναί. Το CWR εξακολουθεί να αναπτύσσει διαμήκη θερμική καταπόνηση και αγκυρώσεις ή στερεώσεις με ισχυρή δύναμη{1}}σφιγκτήρα χρησιμοποιούνται στα άκρα της συγκολλημένης ράγας και σε απότομες κλίσεις.
Ε6. Πώς μετράται ο ερπυσμός επί τόπου;
Οι μαρκαδόροι είναι ζωγραφισμένοι στη ράγα και στον στρωτήρα σε σταθερές θέσεις και η σχετική κίνηση μετράται στο πρόγραμμα επιθεώρησης.
