Рельстік кернеуді басқару және үздіксіз дәнекерленген рельстерді орнату технологиясы
Rail stressing
Рельс стресстеу – үздіксіз дәнекерленген рельстерде (CWR) температуралық кернеуді азайту процесі. Бұл рельстің бүгілуін, сынуын болдырмайды. Гидравликалық тартылыс немесе қыздыру қолданылады.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Стрессинг – теміржол инженерлік процесі. Ол үздіксіз дәнекерленген рельстің (CWR) орнатылуынан кейін туындайтын жылу және суықтан болатын кернеуді алдын алу үшін қолданылады. Қоршаған ортаның жылуы CWR-дың кеңеюіне, демек, бекітілген жолдың бүкілуіне әкелуі мүмкін. Ал қоршаған ортаның суығы бекітілген теміржолдың қысылуына, нәтижесінде оның қатайып, жарықтар пайда болуына себеп болуы мүмкін. Орнатудан бұрын рельс гидравликалық тартығыштармен созылып немесе қауіпті жағдайларды азайту үшін стресссіз температураға дейін қыздырылып өңделеді.
Stressing is a rail engineering process. It is used to prevent heat and cold tension after installation of continuous welded rail (CWR). Environmental heat causes CWR to expand and therefore can cause the fixed track to buckle. Environmental cold can lead to the contraction of the fixed railway track causing brittleness and cracks. Before it is installed, the rail is altered by stretching with hydraulic tensors or heated to its stress free temperature to make these dangerous problems less likely.
Өмірбаян
Темір жол болаты төмен температурада жиырылады, ал жоғары температурада кеңейеді. Аса суық болғанда, CWR (үзіліссіз рельс) ұзындығы созу стресіне ұшырайды. Бұл стресс темір жол болатының сынуына себеп болуы мүмкін. Аса ыстық болғанда, CWR (үзіліссіз рельс) ұзындығы қысу стресіне ұшырайды. Мұндай стресс темір жолдың бүйірге қарай (жанына) иіліп, "күн бұрылысы" деп аталатын деформацияға әкелуі мүмкін. CWR-дың жағдайына әсер ететін басқа факторларға жол балласының және оның жанындағы бөліктерінің жағдайы; ұйықтардың түрі мен орналасуы; туннельдер мен көпірлер сияқты көлеңкелі жерлер; жолдың тұрақтандырылуы; сондай-ақ, жолдың тік қисықтығы да кіреді (бірақ оның әсері аз). CWR жобалау және орнату кезінде "бейтарап температура" (RNT) деп аталатын шама есептеледі. CWR-дағы созу және қысу бойлық күштері қосылады. RNT – бұл күштердің жалпы қосындысы нөлге тең болатын температура. Осыған ұқсас шама – "көтеріліссіз температура" (SFT). Бұл рельстің босаңсыған күйдегі ұзындығымен бірдей болатын температура.
Railway steel contracts at low temperatures and expands at high temperatures. In extreme cold, a length of CWR suffers tensile stress. This stress can cause railway steel to fracture. In extreme heat, a length of CWR suffers compressive stress. This type of stress can cause sun kink where a length of a railway buckles laterally (sideways). Other factors that affect CWR condition include the state of the track ballast and its shoulders; the type and placement of the sleepers; places of increased shadow such as tunnels and bridges; track consolidation; and, to a lesser degree, the vertical curvature of the tracks. In the design and installation of CWR, a figure known as the "rail neutral temperature" (RNT) is calculated. The tensile and compressive longitudinal forces on the CWR are added. The RNT is the notional temperature when the total equals zero. A similar figure is the "stress free temperature" (SFT). It is the rail temperature at which the rail is the same length as in its unrestrained state.
Инженерлік шешімдер
Жаңа рельс төсеу, рельс жөндеу немесе тіреуіштерді ауыстыру алдында рельс механикалық немесе термиялық түрде өңделеді (кернеулендіріледі), осылайша оның ұзындығы белгіленген кернеусіз температурадағы ұзындығымен теңестіріледі; содан кейін рельс жылу күштерінің әсері болмайынша орнына бекітіледі. Қолданылатын кернеусіз температура қоршаған ортаның шекті жағдайларына байланысты және осыған байланысты орналасқан жеріне қарай өзгереді. Ұлыбританияда CWR 27 °C (81 °F) дейін, яғни орташа жазғы рельс температурасына дейін кернеулендіріледі. АҚШ-та стандартты кернеусіз температура 35-43 °C (90-110 °F) аралығында болады. Орнату алдында CWR кернеуленгеніне қарамастан, рельс әлі де "критикалық рельс температурасына" (CRT) жете алады. Бұл рельс температурасы, одан асып кеткенде деформациялану мүмкін. CRT балластың, рельс құрамдас бөліктерінің немесе рельс геометриясының бұзылуынан туындауы мүмкін. Мысалы, CRT рельс бөлігін немесе оқшауланған блок тіркемесін (IBJ) алып тастау нәтижесінде жете алады. Кернеуді өлшеуші инженер алынып тасталатын рельс бөлігін өлшейді және рельстің табанына белгілер қоятын индикаторларды орнатады. Рельс бөлігі кесілгеннен кейін оның бастапқы кернеусіз температурасы анықталады. Жаңа рельс бөлігі кесіліп, ауыстырылып, содан кейін бір жағынан дәнекерленеді. Екінші ұшын реттеу және дәнекерлеуге дайын қосылыс жасау үшін "кернеу жиынтығы" (гидравликалық рельс тартылысы), мысалы, Permaquip HSM70 кернеулендіргіші немесе басқа әдіс қолданылады. Егер рельс бөлігін шұғыл түрде ауыстыру қажет болса, кейін стресс-тексеру жүргізіледі. Жақындағы инженерлік шешім – 1998 жылы Vortok компаниясы жасаған "VERSE" сынақ жабдығы. Ол рельс инженерлеріне рельс бөлігін алып тастамай-ақ кернеусіз температураны өлшеуге мүмкіндік береді. Vortok енді Pandrol Vortok болып табылады.
Before laying new track, repairing track, or changing the sleepers, the rail is mechanically or thermally altered (stressed) so that its length equals the same at a chosen stress free temperature; the rail can then be fixed in place with no thermal forces in effect. The stress free temperature that is used is dependent on environmental extremes and thus varies with location. In the United Kingdom, CWR is stressed to 27 °C (81 °F), the mean summer rail temperature. In the US, standard stress free temperatures vary from 35 to 43 °C (90 to 110 °F). Despite stressing the CWR before installation, a rail may still reach its "Critical Rail Temperature" (CRT). This is the temperature of the rail above which buckling may occur. The CRT may be reached due to disturbance of the ballast, track components or track geometry. For example, the CRT may be reached due to a removal of a rail section or an Insulated Block Joint (IBJ). A stressing engineer measures the rail section to be removed and places indicators with marks on the foot of the rails. After the rail section is cut out, its first stress free temperature is determined. The new rail section is cut and replaced and then welded at one end. A "stressing kit" (hydraulic rail tensor), such as the Permaquip HSM70 Stressor, or other method is used to adjust the other end and make the join ready for welding. If a section of rail must be replaced urgently, a stress check is performed later on. A more recent engineering solution is "VERSE" testing equipment produced by the company, Vortok in 1998. It allows rail engineers to measure stress free temperature without removing a section of rail. Vortok is Pandrol Vortok now.