Þversnið fínstilling og aðlögunarskilyrði fyrir sporskilyrði fyrir landsstaðal/alþjóðleg staðalteina
Hver er kjarnamunurinn á þversniðshönnuninni á innlendum og alþjóðlegum stöðluðum teinum?
Kjarnaþversniðshönnunarmunurinn á landsstaðli (GB) og alþjóðlegum stöðluðum teinum er safnað saman í fjórar víddir: járnbrautarhöfuðstærð, vefþykkt, breidd brautargrunns og þversniðsþvermálstregðu, og hönnun hverrar víddar er þróuð í samræmi við kröfur eigin línuvinnuskilyrða. GB 60kg/m járnbrautin samþykkir samsetta bogahönnun fyrir járnbrautarhausbogann með 73 mm breidd járnbrautarhauss, sem aðlagar sig að hjóla-snertieiginleikum þunga-þunga dráttarlína og dregur úr sliti á járnbrautum; á meðan alþjóðlegar staðlaðar teinar eins og UIC60 hafa einn boga fyrir járnbrautarhausinn með 71 mm breidd, sem hentar betur fyrir hjólaparferil háhraðalesta og bætir sléttan gang. Hvað varðar vefþykkt er vefur GB-teina þykkari, þar sem 60 kg/m járnbrautin er með 16,5 mm vefþykkt, sem eykur lóðrétta burðargetu- og lagar sig að innlendri eftirspurn eftir vöruflutningum með stórum öxlum; vefþykkt flestra alþjóðlegra staðlaðra teina er 15,5 mm, sem dregur úr -sjálfþyngd járnbrautarinnar á sama tíma og það tryggir burðargetu- og aðlagar sig að léttum kröfum háhraðalína. Hvað varðar breidd járnbrautargrunns, hefur GB 60kg/m járnbrautir 150 mm breidd járnbrautargrunns, sem eykur snertiflöturinn við svif og dreifir þrýstingi; UIC60 alþjóðlegur staðall járnbrautin hefur einnig 150 mm járnbrautarbotnbreidd en jafnari járnbrautarþykkt, sem bætir hliðarstöðugleika. Með tilliti til þversniðs tregðukrafts-, leggja GB tein áherslu á hagræðingu á lóðréttu tregðuminni, en alþjóðlegar staðlaðar teinar taka tillit til bæði lóðrétta og lárétta tregðu til að laga sig að mismunandi línu titringseiginleikum. Þessi munur er ekki algerir kostir og gallar, heldur markviss hönnun samkvæmt ýmsum innlendum stöðlum ásamt eigin járnbrautareiginleikum.
Hvaða línusviðsmyndir henta GB 50 kg/m og 60 kg/m teinunum miðað við þversnið?
Þversniðsbreytur GB 50kg/m og 60kg/m teina ákvarða nákvæma aðlögun þeirra að mismunandi línusviðsmyndum, þar sem kjarninn er ásálag, vinnsluhraði og flutningsvirkni línunnar. 50kg/m járnbrautin er með lítið þverskurðarþrif og miðlungs lóðrétta burðargetu-, sem hentar aðallega fyrir aðstæður eins og aðallínu venjulegra-hraðlesta, járnbrautarstöðva og sérlína. Þessar línur eru að mestu blandaðar farþega- og vöruflutningar með áshleðslu sem er minni en eða jafnt og 25 t og vinnuhraði sem er minni en eða jafnt og 160 km/klst., og burðarþörf línunnar er mjög í samræmi við þversniðsframmistöðu 50 kg/m járnbrautarinnar. Á sama tíma hefur 50 kg/m járnbrautin léttari sjálf-þyngd og lægri byggingar- og viðhaldskostnað, sem gerir hana hæfilega-til notkunar í stórum{17}}skala í útibúsjárnbrautum og námuvinnslu sérjárnbrauta. 60 kg/m járnbrautin er með stærri þversniðsstærð, meiri tregðu og sterkari lóðrétta og lárétta burðargetu, sem hentar aðallega fyrir kjarnalínur eins og háhraða járnbrautaraðallínur, þungar-fraktlestir og milliborgarlestir. Þessar línur eru með ásþyngd sem er meira en eða jafnt og 30t eða vinnuhraði sem er meira en eða jafnt og 200 km/klst., með ströngum kröfum um -aflögun og slitþol járnbrautarinnar. Þar að auki, á jörðu niðri og upphækkuðum línum fyrir flutninga á járnbrautum í þéttbýli, vegna tíðrar ræsingar og stöðvunar lesta og endurtekinna samskipta hjóla-, er 60 kg/m járnbrautin einnig mikið notuð til að bæta endingartíma. Aðlögunarsviðsmyndir þessara tveggja eru ekki fastar og sumar venjulegar-hraðlestar með mikið umferðarmagn munu einnig uppfæra til að nota 60 kg/m járnbrautina til að bæta endingu línunnar.
Hvaða lönd og svæði henta alþjóðlegu staðlaðar teinar UIC60 og BS113A í þversniðshönnun?
Þversniðshönnun UIC60 og BS113A alþjóðlegra staðlaðra teina hentar í mismunandi löndum og svæðum, þar sem kjarninn er forskriftir International Union of Railways (UIC) og breskir staðbundnir járnbrautarstaðlar, og geislar til nærliggjandi samvinnulanda. UIC60 járnbrautin er staðalbraut UIC, aðallega hentugur fyrir flest Evrópulönd eins og Þýskaland, Frakkland og Ítalíu. Járnbrautarmælirinn í þessum löndum er 1435 mm venjulegur mælikvarði, og þeir einbeita sér að háhraða farþegaflutningum og meðal- og léttum farmflutningum. Þversniðshönnun UIC60 passar fullkomlega við -háhraða sléttleika þeirra og staðlaða notkunarþörf. Á sama tíma taka Asíulönd eins og Japan og Suður-Kórea einnig upp UIC60 tein vegna þess að járnbrautarbygging þeirra vísar til evrópskra staðla. BS113A járnbrautin er bresk staðbundin staðaljárnbraut, aðallega hentugur fyrir Bretland og Commonwealth lönd og svæði eins og Ástralíu, Nýja Sjáland og Malasíu. Sum þessara svæða halda einkennum breska keisaradæmisins og línurnar eru að mestu blandaðar farþega- og vöruflutningar. Þversniðshönnun BS113A tekur bæði mið af burðargetu-og línuaðlögunarhæfni. Að auki nota sum Afríkulönd enn BS113A teina vegna þess að fyrstu járnbrautir þeirra voru byggðar með breskri aðstoð. Með alþjóðlegri samþættingu járnbrautarstaðla munu sum lönd einnig gera staðbundna fínstillingu- á grundvelli UIC60 til að mynda einkarétt alþjóðleg staðlað járnbrautarlíkön.
Hver er áhrifin af fínstillingu járnbrautarhausboga á þversniði járnbrautar- á snertingu hjóla-?
Fínstilling járnbrautarboga á járnbrautarþversniði- er kjarnahönnunaraðferð til að bæta hjóla-snertibrautarafköst, sem hefur bein áhrif á snertiálag hjóla-, slitstig og sléttleiki, og mismunandi bogahönnun hentar fyrir mismunandi hjólaparsgerðir. Hæfileg hönnun á járnbrautarboga getur hámarkað snertiflöt hjólsins-, dreift snertiálagi og forðast sjúkdóma eins og járnbrautarhausinn sem losnar og flísar af völdum staðbundinnar streituþéttni. Samsett bogahönnun GB-teina stjórnar hjóla-snertiálagi innan 800 MPa, mun lægra en flæðistyrkur járnbrautarefna. Á sama tíma samsvarar sveigju járnbrautarbogans slitlagsferil hjólaparsins, sem getur dregið úr rennandi núningi milli hjóls og járnbrautar, lækkað slithraða járnbrautarhaussins og hjólparsins og lengt endingartíma beggja. Fyrir háhraðalínur getur einboga járnbrautarhausinn á alþjóðlegum stöðluðum teinum tryggt stöðugleika snertipunkts hjólsins- þegar lestin er í gangi, dregið úr titringi og hávaða af völdum fráviks snertipunktsins og bætt sléttleika á miklum-hraða. Fyrir þungar-dráttarlínur getur samsettur bogabrautarhaus GB-teina lagað sig að slitbreytingum hjólaparsins, og jafnvel þó slitlag á hjólaparinu sé ákveðnu sliti, getur það samt haldið góðu sambandi til að tryggja akstursstöðugleika þungra-togalesta. Þvert á móti mun óeðlileg járnbrautahönnun leiða til of mikils hjóla-snertiálags, aukins slits og jafnvel hugsanlegrar öryggishættu vegna hjólapars af sporinu.
Hvert er sambandið á milli hönnunar þykktar járnbrauta og lóðréttrar burðarþols-línunnar?
Þykkt járnbrautarvefsins er kjarna burðarvirkisins sem ákvarðar lóðrétta álags-burðargetu hans og það er jákvæð fylgni á milli þeirra. Þar að auki verður hönnun vefþykktar að taka tillit til bæði burðarþols-og heildarstífleika brautarinnar. Sem kjarnahlutinn sem tengir járnbrautarhausinn og járnbrautarbotninn, tekur vefurinn að sér lóðrétta flutningsverkefnið hjóla-járnbrautarálag. Þykkari vefur getur borið meiri beygjuálag og bætt lóðrétta mót-aflögunargetu brautarinnar. GB 60 kg/m járnbrautin þykkir vefinn í 16,5 mm, sem eykur lóðrétta burðargetu þess- um meira en 30% samanborið við 50 kg/m brautina og getur lagað sig að stórum öxulálagi upp á 30 t og yfir. Á sama tíma getur viðeigandi vefþykkt tryggt heildarstífleika járnbrautarinnar, forðast of mikla lóðrétta aflögun járnbrautarinnar þegar lestin fer framhjá og komið í veg fyrir að sléttleiki línunnar fari yfir staðalinn. Ef vefþykktin er of þunn er lóðréttur beygjustyrkur járnbrautarinnar ófullnægjandi og hún er viðkvæm fyrir því að vefur beygjast og sprunga við mikið-togálag og jafnvel leiða til alvarlegra sjúkdóma eins og járnbrautarsig; ef vefþykktin er of þykk mun það stórauka eigin-þyngd járnbrautarinnar, sem eykur ekki aðeins byggingar- og flutningskostnað, heldur eykur álagsþrýstinginn á svif og kjölfesturúm, sem veldur sjúkdómum í keðjubrautarbyggingu. Þess vegna verður að reikna út þykkt járnbrautarvefsins nákvæmlega í samræmi við hönnun ásálags og rekstrarhraða línunnar til að ná jafnvægi á milli burðarþols- og burðarfræðilegrar skynsemi.