Beygjustífleiki járnbrautaklemmuplatna og tengsl þeirra við hliðarstöðugleika járnbrauta og hönnun til að koma í veg fyrir velti
Hvers vegna leiðir ófullnægjandi beygjustífleiki þrýstiplötunnar til þess að brautin snýst um?
Ófullnægjandi beygjustífleiki þrýstiplötunnar þýðir að hún hefur veika getu til að standast beygjuaflögun. Þegar lest fer í gegnum lítinn-radíusferil myndar hún gífurlegan hliðarhjólakrafta- sem ýta járnbrautinni út. Á þessari stundu er þrýstiplatan kreist af járnbrautarbotninum. Ef stífleiki hennar er ófullnægjandi mun platan sjálf beygja sig upp. Þegar platan beygist getur hún ekki lengur passað þétt að járnbrautarbotninum. Óheft járnbrautarbotninn mun missa stuðning og hallast út á við undir hliðarkrafti og mynda járnbrautar "eversion". Skipting járnbrauta veldur beinlínis breikkun mælisins og getur leitt til þess að lest fari út af sporinu í alvarlegum tilfellum. Þess vegna er beygjustífleiki aðalvísirinn sem tryggir að þrýstiplatan bili ekki.
Hvers vegna er þykkt þrýstiplatna í bognum hlutum venjulega 2-4 mm þykkari en í beinum hlutum?
Þrýstiplötur í bogadregnum hlutum þurfa að vera þykkari fyrst og fremst til að auka beygjustífleika með því að hækka tregðustundina. Samkvæmt kenningunni um aflfræði efna er beygjustífleiki íhluta í réttu hlutfalli við teninginn af þykkt hans. Lítil aukning á þykkt leiðir til verulegrar aukningar á stífleika. Hliðarkraftarnir sem myndast af lestum í bogadregnum hlutum eru 3 til 5 sinnum meiri en á beinum hlutum; þykkt hefðbundinna beinna-hlutaplata þola ekki slíkt álag. Með því að auka þykktina um 2-4 mm getur það meira en tvöfaldað beygjustífleika plötunnar og þolir í raun beygjuaflögun af völdum hliðarkrafta. Að auki auka þykkari plötur snertiflöturinn við svífa, draga úr þjöppunarálagi á svifrum og koma í veg fyrir að þeir verði muldir.
Hvaða sérstök áhrif hefur „flansbreidd“ þrýstiplötunnar á frammistöðu járnbrautarinnar- gegn veltu?
Flansbreidd þrýstiplötu vísar til láréttrar breiddar plötunnar sem vafist utan um ytri hlið járnbrautarbotnsins, sem er mikilvægt til að tryggja andstæðingur-hvolfi. Breiðari flansbreidd staðsetur snertipunktinn á milli plötunnar og járnbrautarbotnsins lengra út á við, sem skapar lengri augnabliksarm og meira andstæðingur-hvolfi. Ef flansbreiddin er of þröng mun snúningsmótið fyrir-veltu vera ófullnægjandi. Undir hliðarkrafti getur innri hlið járnbrautarbotnsins lyftst, sem veldur því að brautin snýst og veltur um undir-brautarpúðann. Næg flansbreidd tryggir að platan „klemmir“ alltaf járnbrautarbotninn, sem takmarkar hliðarfærslu við innan við 2 mm. Þess vegna eru sérstakar þrýstiplötur með breikkuðum flönsum venjulega notaðar í þungum-dráttum og bogadregnum hlutum með miklum-hraða.
Af hverju þarf snertiflötur milli þrýstiplötunnar og járnbrautarbotnsins að vera hannaður með 1:40 halla?
1:40 hallahönnunin á snertiflöti þrýstiplötunnar tryggir fulla samhæfni við halla innlends staðlaðs járnbrautargrunns, sem nær „yfirborðssnertingu“ frekar en „línusnertingu“. Járnbrautarstöðin sjálf er með 1:40 halla. Ef yfirborð plötunnar væri flatt myndi snerting aðeins eiga sér stað eftir línu, sem leiðir til mikillar álagsstyrks. Þessi einbeitta streita gæti kremjað yfirborð plötunnar og skemmt járnbrautarbotninn. Með 1:40 halla hönnuninni passa platan og járnbrautarbotninn fullkomlega, eykur snertiflöturinn verulega og dregur úr þrýstingi á hverja flatarmálseiningu. Samræmd þrýstingsdreifing gerir klemmukrafti plötunnar kleift að flytjast á áhrifaríkan hátt yfir á járnbrautina, sem kemur í veg fyrir brot á plötu eða aflögun járnbrauta vegna of mikils staðbundins álags.
Í samsettu festingarkerfi, hvernig vinna þrýstiplötur og teygjuklemmur saman til að stjórna hliðarfærslu?
Í samsettu festingarkerfi hafa þrýstiplötur og teygjanlegar klemmur mismunandi hlutverk, sem vinna saman til að mynda fullkomið aðhaldskerfi með "lóðréttri klemmu + hliðartakmörkun." Teygjanlegar klemmur veita fyrst og fremst lóðrétta forhleðslu, þrýsta járnbrautinni þétt að undir-járnbrautarpúðanum til að auka núning á milli þeirra og koma í veg fyrir að hún rennur til langsums. Þrýstiplötur framkvæma aðallega hliðartakmörkunaraðgerðina og nota mikla beygjustífleika þeirra til að hindra beint hliðarhreyfingu járnbrautarbotnsins. Fyrir litla hliðarkrafta þolir núning sem myndast af klemmunum tilfærslu. Þegar hliðarkraftar fara yfir núningsmörk þrýstir járnbrautarbotninn að plötunni. Á þessum tímapunkti veitir beygjustífleiki plötunnar stíft viðnám. Samvinna þeirra tryggir bæði lengdarsléttleika og hliðaraðhald brautarinnar, sem tryggir heildarstöðugleika brautarinnar.