Progettazione dello spazio tra i giunti delle rotaie e riduzione delle sollecitazioni termiche
Qual è la base di progettazione per il giunto del giunto ferroviario?
La base progettuale principale per il giunto del giunto ferroviario è ladifferenza di temperatura estremanella zona in cui si trova la linea e ilcoefficiente di dilatazione linearedella rotaia, e questi due parametri determinano direttamente l'espansione e la contrazione della rotaia. Il coefficiente di dilatazione lineare della rotaia è di circa 0,0118 mm/(m· grado ), il che significa che per ogni variazione di 1 grado della temperatura, ogni metro di rotaia si espanderà o si contrarrà di 0,0118 mm. Durante la progettazione, è necessario innanzitutto determinare la differenza tra la temperatura massima locale e la temperatura minima della rotaia, quindi calcolare l'espansione e la contrazione massima combinate con la lunghezza della rotaia. Lo spazio del giunto deve essere leggermente più grande di questa espansione e contrazione massima per rilasciare completamente lo stress termico. Inoltre, occorre considerare la tipologia del tracciato della linea: i binari massicciati hanno più spazio per l'espansione e la contrazione della rotaia, quindi il divario può essere opportunamente ridotto; I binari senza massicciata hanno forti vincoli, quindi il divario deve essere adeguatamente aumentato. Solo considerando in modo completo questi fattori è possibile progettare un giunto giunto adatto ad una linea specifica.
Quali sono le differenze nei divari dei giunti ferroviari nelle diverse regioni climatiche?
La differenza di temperatura estrema nelle aree ad alta-temperatura e ad alta-umidità è relativamente piccola e l'espansione e la contrazione del binario sono limitate, quindi il valore di progettazione dello spazio tra i giunti è piccolo, generalmente controllato a 4-6 mm. Nelle regioni fredde, la differenza di temperatura tra inverno ed estate può raggiungere più di 60 gradi e l'intervallo di espansione e contrazione termica della rotaia è ampio. Lo spazio articolare deve essere aumentato a 8-10 mm per soddisfare la richiesta di rilascio dello stress. Nelle zone dell'altopiano con grandi differenze di temperatura tra il giorno e la notte, la temperatura della rotaia cambia frequentemente. La progettazione dello spazio vuoto deve tenere conto sia dell'espansione e della contrazione giornaliera che dell'espansione e contrazione stagionale, solitamente comprese tra 6 e 8 mm. Le zone costiere hanno un'elevata umidità e i giunti ferroviari sono soggetti a ruggine. La progettazione dello spazio vuoto deve riservare un margine di ruggine, che è 1-2 mm più grande di quello delle aree interne con la stessa differenza di temperatura. Le diverse differenze di temperatura e le caratteristiche ambientali delle diverse regioni climatiche portano direttamente alla progettazione differenziata delle fessure dei giunti.
Quali pericoli possono derivare da uno spazio tra i giunti ferroviari troppo piccolo?
Se lo spazio tra i giunti della rotaia è troppo piccolo, non sarà possibile rilasciare completamente lo stress di espansione della rotaia causato dall'aumento della temperatura e la rotaia subiràdeformazione per estrusione longitudinale, che a sua volta porterà ad una maggiore usura laterale della testata della rotaia. Lo stress da estrusione a lungo-termine verrà trasmesso agli elementi di fissaggio e alle traversine, causando malattie come elementi di fissaggio allentati e traverse incrinate, aumentando i costi di manutenzione della linea. Nel periodo estivo ad alta-temperatura, uno spazio eccessivamente piccolo può anche causare un incidente di "instabilità" della rotaia, ovvero la rotaia subisce una deformazione di flessione laterale, che minaccia seriamente la sicurezza del funzionamento del treno. Inoltre, uno spazio troppo-piccolo aumenterà la rigidità del giunto ferroviario e aumenteranno le vibrazioni e l'impatto al passaggio del treno, il che non solo riduce il comfort di guida, ma accorcia anche la durata dei componenti del giunto. Questi pericoli influenzeranno direttamente la stabilità e la sicurezza del sistema di binari.
Qual è la differenza nella progettazione del giunto tra i binari senza soluzione di continuità e i binari ordinari?
I binari ordinari adottano una modalità di giunzione dei binari corti. Ciascun binario ha una lunghezza limitata ed è necessario impostare uno spazio di giunzione per rilasciare lo stress termico. La dimensione della fessura deve essere determinata in base al calcolo della differenza di temperatura. I binari senza saldatura, d'altra parte, saldano le rotaie corte in lunghe strisce di rotaie e resistono allo stress termico attraverso i vincoli degli elementi di fissaggio e dei letti di zavorra, quindinon è necessario stabilire spazi comuni. Lo spazio congiunto dei binari ordinari è un modo passivo per rilasciare lo stress, mentre i binari senza soluzione di continuità sono un modo attivo per limitare lo stress e la logica di controllo dello stress dei due è completamente diversa. Nella zona di espansione e nella zona cuscinetto dei binari senza soluzione di continuità, verrà impostato un numero limitato di giunti e la progettazione degli spazi dovrà combinare le caratteristiche di espansione delle lunghe strisce ferroviarie e il valore sarà inferiore a quello dei binari ordinari. Questo design di binari senza giunture riduce notevolmente il numero di giunti e migliora la scorrevolezza del binario, mentre il design del gap articolare dei binari ordinari si concentra maggiormente sul completo rilascio dello stress.
Come mantenere l'efficacia del divario articolare ferroviario?
Per mantenere l’efficacia del divario del giunto ferroviario, è innanzitutto necessariorilevare regolarmente la dimensione del gaputilizzando strumenti di misurazione speciali. Se la fessura si riduce a causa di ruggine o deformazione, è necessario provvedere tempestivamente all'espansione della fessura. In secondo luogo, mantenere pulita l'area del giunto, rimuovere sedimenti, ruggine e altri detriti nello spazio per evitare che i detriti si blocchino e impediscano alla guida di espandersi e contrarsi liberamente. È inoltre necessario verificare regolarmente lo stato dei componenti articolari. L'usura o l'allentamento di stecche, bulloni e altri componenti influirà sulla stabilità dello spazio e dovranno essere sostituiti o serrati in modo tempestivo. Prima dell'arrivo di condizioni meteorologiche estreme, come le alte temperature estive e il freddo intenso invernale, è necessario controllare in anticipo lo spazio tra i giunti per garantire che soddisfi la richiesta di rilascio dello stress termico. Inoltre, è possibile applicare lubrificante anti-corrosione ai giunti per ridurre la ruggine dei componenti e prolungare la durata effettiva dell'interstizio. Solo facendo un buon lavoro in questi compiti di manutenzione lo spazio articolare può sempre svolgere il suo ruolo dovuto.