اصل کار اتصالات ریلی و نقش مهم آنها در سیستم های راه آهن

اتصالات ریلی یکی از مؤلفه های مهم سازه های مسیر راه آهن است که در انتهای دو ریل واقع شده است. عملکرد اصلی آنها اطمینان از گسترش مداوم ریلی در حین تطبیق با شرایط عملیاتی پیچیده مانند نوسانات دما ، بارهای قطار و تغییر شکل پیگیری است. اگرچه فناوری راه آهن یکپارچه مدرن تعداد اتصالات را به میزان قابل توجهی کاهش داده است ، اما اتصالات ریلی یک عنصر ساختاری اساسی در راه آهن معمولی و بخش های خاص (مانند سوئیچ ها و پل ها) باقی مانده است.

از نظر اصل کار آنها ، اتصالات ریلی در درجه اول ثبات مسیر را از طریق اتصال مکانیکی و انتقال نیرو حفظ می کنند. اتصالات سنتی از ترکیبی از صفحات بستن (صفحات ماهی) و پیچ های قدرت بالا- استفاده می کنند تا محکم انتهای ریل های مجاور را ببندند. سطوح تماس بین صفحات بستن و ریل ها دقیقاً ماشینکاری شده است تا از تراز هندسی با سر ریلی ، وب ریلی و پای ریلی اطمینان حاصل شود. پیچ ها ، از طریق پیش بار ، مقاومت اصطکاک را برای مقابله با برشی طولی و نیروهای ضربه جانبی ایجاد شده توسط قطارها ایجاد می کنند. هنگامی که یک چرخ قطار از مفصل عبور می کند ، تنش تماس بین چرخ و ریلی باعث جابجایی جزئی می شود. کوسن الاستیک مفصل (مانند واشرهای لاستیکی) مقداری از انرژی لرزش را جذب می کند ، باعث کاهش نویز و کند شدن سایش ریلی می شود.

طراحی اتصالات ریلی نیاز به پرداختن به سه موضوع اصلی دارد: انبساط حرارتی و جبران انقباض ، راندمان انتقال بار و دوام خستگی. به دلیل نوسانات دما ، ریل ها گسترش یافته و منقبض می شوند. اگر اتصالات کاملاً سفت و سخت باشند ، این می تواند باعث خم شدن یا شکسته شدن ریل ها شود. بنابراین ، اتصالات معمولی به طور معمول شامل شکاف خاصی (شکاف ریلی ساختاری) برای اجازه گسترش و انقباض ریل ها در یک محدوده خاص است. اتصالات ریلی با سرعت بالا- ، از طرف دیگر ، از فناوری اتلاف تنش حرارتی برای کنترل اثرات انبساط حرارتی و انقباض در محدوده الاستیک ساختار مسیر استفاده می کنند. با توجه به انتقال بار ، از پیش بارگذاری پیچ و سفتی اتصالات به طور مستقیم بر توزیع نیروهای ریلی- تأثیر می گذارد. عدم موفقیت در اتصالات می تواند منجر به شکستگی مشترک یا پیگیری بی نظمی ها شود و ایمنی رانندگی را تهدید کند. علاوه بر این ، به دلیل نیروهای متمرکز در ناحیه مفصل ، ترک های خستگی مستعد در نقطه تماس بین راه آهن و شکاف است که نیاز به بازرسی منظم و جایگزینی اجزای فرسوده دارد.

با پیشرفت در علوم مواد و فناوری مهندسی ، اتصالات ریلی در حال توسعه به سمت قابلیت اطمینان بالا و نگهداری کم هستند. به عنوان مثال ، استفاده از اسپلینت های آلیاژ قدرت بالا- ، خود - قفل ضد -}} شلیک ، و پوشیدن لنت های الاستیک مقاوم- می توانند عمر سرویس اتصالات را به طور قابل توجهی گسترش دهند. در حالی که استفاده گسترده از فناوری راه آهن یکپارچه باعث کاهش تعداد اتصالات سنتی شده است ، اتصالات عملکرد بالا {6} بالا هنوز در بخش های خاص مورد نیاز است تا از عملکرد کلی سیستم آهنگ اطمینان حاصل شود. اصل کار اتصالات ریلی نه تنها ترکیب نفیس مکانیک و مواد را نشان می دهد بلکه به عنوان سنگ بنای عملیات راه آهن ایمن و کارآمد نیز عمل می کند.