Температурний викид шляху - це
Температурний викид шляху
Температурний викид шляху - характерна зміна шляху в плані в результаті мимовільної розрядки температурного напруги в рейках залізничної колії. За час близько 0,2 с утворюється різке викривлення рейок (до 0,3-0,5 м на довжині 20-40 м) з декількома хвилями в горизонтальній площині. Рейки набувають залишкові деформації і стають непридатними для роботи в дорозі, частина шпал розколюється, щебінь з баластної призми відкидається. Викид шляху є серйозною загрозою безпеки руху поїздів, при виникненні викиду шляху рух поїздів на ділянці закривається.
Однією з версій аварії потягу «Аврора» був викид шляху.
причини утворення
Рейка довжиною l, нагрітий на Δt, подовжився б на величину λt:
,
де α = 11,8 · 10 -6 ° C -1 - коефіцієнт температурного розширення стали.
Однак подовження рейки перешкоджають сила тертя в накладках стику і сили опору в опорах. Для спрощення розрахунків сили опору в опорах замінюються погонних опором p - сумою сил опору віднесеної до довжини ділянки. У рейці утворюється деформація стиснення:
,
де PH - сила опору в стику;
E = 2,06 × 10 5 МПа - модуль пружності рейкової сталі;
F - площа перетину рейки.
Прирівнюючи λt = λσ отримуємо температурний перепад, при якому долається сила тертя в накладках:
,
На кінцях рейки з'являться рухомі ділянки довжиною lt. які в міру зростання температурного перепаду будуть збільшуватися, а в середині рейок залишиться нерухомим. Сила, що перешкоджає подовженню рейки:
.
Якщо річні температурні деформації рейок перевищують найбільші конструктивні зазори (21 мм для Р50 і 23 мм для Р65 і Р75), то взимку зазори розтягуються, і виникає небезпека зрізу стикових болтів, а влітку зазори замикаються, і виникає торцеве тиск рейок один на одного. При цьому в рейці можуть виникати значні стискають сили, які при несприятливих обставинах можуть призвести до порушення стійкості шляху - температурному викиду.
запобігання
При укладанні ланкового шляху стикові зазори повинні встановлюватися в залежності від температури рейок під час укладання. При експлуатації ланкового шляху, за умовою його стійкості, допускається мати не більше двох нульових зазорів поспіль, крім випадків, коли ці зазори є номінальними.
У безстикової колії подовжуються або коротшають тільки кінці рейкових батогів, середня частина батоги залишається нерухомою. Що виникає в нерухомої частини рейки напруга σ не залежить від типу і довжини рейки.
.
Зміна температури рейки на 1 ° С викликає зміна напруги на 2,5 МПа. При русі рухомого складу розтягують напруги в рейці досягають 100-140 МПа, що стискають - 120-160 МПа.
Безстикові рейкові батоги закріплюються в певному температурному інтервалі. За умовами міцності рейки і стійкості шляху визначаються допустимі напруги розтягування і стиснення і відповідні їм перепади температур Δtр і Δtс. Віднімаючи від найвищої температури рейки Δtр отримуємо мінімальну температуру закріплення, додаючи до мінімальної температури рейки Δtс - максимальну температуру закріплення. Закріплення рекомендується проводити при температурі лежить у верхній третині розрахункового температурного інтервалу.
При відміну температури рейки при закріпленні від оптимальної, рейкова батіг вводиться в температурний режим шляхом примусового зміни її довжини за допомогою гідравлічного натяжного пристрою. Якщо діапазон температур закріплення менше 7-10 ° C або навіть негативний, то експлуатація безстикової колії температурно-напруженого типу неможлива без разрядок напруги. Для цього використовуються платформи батоги, рейки в яких періодично замінюються на більш довгі або коротші, або зрівняльні прилади.