อ่าน 2 นาที
การรับแรงของราง
การดึงยืด เป็นกระบวนการทางวิศวกรรมรางรถไฟ ใช้เพื่อป้องกันความตึงจากความร้อนและความเย็นหลังการติดตั้ง รางเชื่อมต่อเนื่อง (CWR) ความร้อนจากสภาพแวดล้อมทำให้ CWR...
การรับแรงของราง

การดึงยืดเป็นกระบวนการทางวิศวกรรมรางรถไฟ ใช้เพื่อป้องกันความตึงจากความร้อนและความเย็นหลังการติดตั้งรางเชื่อมต่อเนื่อง (CWR) ความร้อนจากสภาพแวดล้อมทำให้ CWR ขยายตัวและอาจทำให้รางที่ติดตั้งแล้วโก่งง อได้ ส่วนความเย็นจากสภาพแวดล้อมอาจทำให้รางรถไฟที่ติดตั้งแล้วหดตัว ทำให้เกิดความเปราะและรอยแตก ก่อนการติดตั้ง รางจะถูกปรับเปลี่ยนโดยการยืดด้วยเครื่องดึงไฮดรอลิกหรือให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิที่ปราศจากความตึง เพื่อลดโอกาสเกิดปัญหาอันตรายเหล่านี้
พื้นหลัง
เหล็กรางรถไฟจะหดตัวที่อุณหภูมิต่ำและขยายตัวที่อุณหภูมิสูง[ 1 ]ในสภาพอากาศหนาวจัด รางรถไฟแบบ CWR จะเกิดความเค้นดึงความเค้นนี้อาจทำให้เหล็กรางรถไฟแตกหักได้[ 2 ]ในสภาพอากาศร้อนจัด รางรถไฟแบบ CWR จะเกิดความเค้นอัดความเค้นประเภทนี้อาจทำให้เกิดการโก่งงอเนื่องจากแสงแดดซึ่งทำให้รางรถไฟโก่งงอในแนวด้านข้าง[ 3 ]ปัจจัยอื่นๆ ที่ส่งผลต่อสภาพของรางรถไฟแบบ CWR ได้แก่ สภาพของหินรองรางและไหล่ทาง ประเภทและการจัดวางของหมอนรองรางบริเวณที่มีเงามากขึ้น เช่น อุโมงค์และสะพาน การอัดตัวของราง และความโค้งในแนวดิ่งของรางในระดับที่น้อยกว่า[ 4 ]
ในการออกแบบและติดตั้ง CWR จะมีการคำนวณค่าที่เรียกว่า "อุณหภูมิที่เป็นกลางของราง" (RNT) โดยจะนำแรงดึงและแรงอัดตามแนวยาวบน CWR มาบวกกัน RNT คืออุณหภูมิสมมติเมื่อผลรวมเท่ากับศูนย์[ 5 ]ค่าที่คล้ายกันคือ "อุณหภูมิที่ปราศจากความเครียด" (SFT) ซึ่งเป็นอุณหภูมิของรางที่รางมีความยาวเท่ากับในสภาวะที่ไม่ถูกจำกัด[ 6 ]
โซลูชันทางวิศวกรรม
ก่อนการวางรางใหม่ การซ่อมแซมราง หรือการเปลี่ยนหมอนรองราง รางจะถูกปรับเปลี่ยนทางกลหรือทางความร้อน (ทำให้เกิดความเครียด) เพื่อให้ความยาวเท่ากันที่อุณหภูมิปลอดความเครียดที่เลือกไว้ จากนั้นจึงสามารถยึดรางให้อยู่กับที่ได้โดยไม่มีแรงทางความร้อนเข้ามาเกี่ยวข้อง อุณหภูมิปลอดความเครียดที่ใช้จะขึ้นอยู่กับสภาวะแวดล้อมที่รุนแรงและแตกต่างกันไปตามสถานที่ ในสหราชอาณาจักรราง CWR จะถูกทำให้เกิดความเครียดที่ 27 °C (81 °F) ซึ่งเป็นอุณหภูมิเฉลี่ยของรางในฤดูร้อน ในสหรัฐอเมริกาอุณหภูมิปลอดความเครียดมาตรฐานจะแตกต่างกันไปตั้งแต่ 35 ถึง 43 °C (95 ถึง 109 °F) [ 7 ]แม้จะทำให้เกิดความเครียดกับราง CWR ก่อนการติดตั้ง รางก็อาจยังคงถึง "อุณหภูมิวิกฤตของราง" (CRT) ซึ่งเป็นอุณหภูมิของรางที่สูงกว่านั้นอาจเกิดการโก่งงอได้[ 8 ]
อุณหภูมิวิกฤต (CRT) อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการรบกวนของหินรองราง ส่วนประกอบของราง หรือรูปทรงเรขาคณิตของรางตัวอย่างเช่น อุณหภูมิวิกฤตอาจเกิดขึ้นเนื่องจากการถอดส่วนของรางหรือข้อต่อบล็อกฉนวน (IBJ) วิศวกรด้านความเค้นจะวัดส่วนของรางที่จะถูกถอดออกและวางตัวบ่งชี้ที่มีเครื่องหมายไว้ที่ฐานของราง หลังจากตัดส่วนของรางออกแล้ว จะกำหนดอุณหภูมิที่ปราศจากความเค้นครั้งแรก ส่วนของรางใหม่จะถูกตัดและเปลี่ยน จากนั้นเชื่อมที่ปลายด้านหนึ่ง ชุด "เครื่องมือปรับความเค้น" (เครื่องมือปรับความเค้นรางไฮดรอลิก) เช่น Permaquip HSM70 Stressor หรือวิธีการอื่น ๆ จะถูกใช้เพื่อปรับปลายอีกด้านหนึ่งและเตรียมรอยต่อให้พร้อมสำหรับการเชื่อม หากต้องเปลี่ยนส่วนของรางอย่างเร่งด่วน จะมีการตรวจสอบความเค้นในภายหลัง[ 9 ] [ 10 ] [ 11 ]
ดูเพิ่มเติม
- สวิตช์ระบายอากาศข้อต่อขยายตัวสำหรับรางรถไฟส่วนยาว
ลิงก์ภายนอก
- เว็บไซต์ศูนย์Buckling Volpe ของรัฐบาลสหรัฐอเมริกา
สรุปเนื้อหา
ข้อมูลสำคัญจากบทความ
ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ การรับแรงของราง
การดึงยืด เป็นกระบวนการทางวิศวกรรมรางรถไฟ ใช้เพื่อป้องกันความตึงจากความร้อนและความเย็นหลังการติดตั้ง รางเชื่อมต่อเนื่อง (CWR) ความร้อนจากสภาพแวดล้อมทำให้ CWR...
พื้นหลัง
เหล็กรางรถไฟจะหดตัวที่อุณหภูมิต่ำและขยายตัวที่อุณหภูมิสูง [ 1 ] ในสภาพอากาศหนาวจัด รางรถไฟแบบ CWR จะเกิด ความเค้นดึง ความเค้นนี้อาจทำให้เหล็กรางรถไฟแตกหักได้ [ 2 ] ในสภาพอากาศร้อนจัด รางรถไฟแบบ CWR จะเกิด ความเค้นอัด ความเค้นประเภทนี้อาจทำให้เกิด...
โซลูชันทางวิศวกรรม
ก่อนการวางรางใหม่ การซ่อมแซมราง หรือการเปลี่ยนหมอนรองราง รางจะถูกปรับเปลี่ยนทางกลหรือทางความร้อน (ทำให้เกิดความเครียด) เพื่อให้ความยาวเท่ากันที่อุณหภูมิปลอดความเครียดที่เลือกไว้ จากนั้นจึงสามารถยึดรางให้อยู่กับที่ได้โดยไม่มีแรงทางความร้อนเข้ามาเกี่ยวข้อง...
ดูเพิ่มเติม
สวิตช์ระบายอากาศ ข้อต่อขยายตัวสำหรับรางรถไฟส่วนยาว