1. В чем разница между «шириной головки рельса» и «шириной основания рельса» и почему они различаются в зависимости от модели?
Ширина головки рельса — это горизонтальное расстояние через верхнюю часть рельса (где соприкасаются колеса), а ширина основания рельса — это ширина нижней части рельса (которая опирается на шпалы). Они различаются в зависимости от модели в зависимости от нагрузки и потребностей в гусеницах: UIC 54 имеет ширину головки 73 мм (для легкого контакта с колесами) и ширину основания 140 мм (устойчивость на деревянных шпалах); UIC 60 имеет ширину головки 75 мм (распределяет большую нагрузку) и ширину основания 150 мм (лучшая устойчивость на бетонных шпалах). Тяжелый-автомобиль AREMA 132RE имеет ширину головки 80 мм (устойчив к износу) и ширину основания 155 мм (выдерживает оси 35 тонн). Эти размеры обеспечивают балансировку рельсового контакта колес, распределение нагрузки и совместимость шпал.
2. Что такое «ползучесть рельсов» и как она влияет на рельсы типа UIC 60 на тяжеловесных-магистральных линиях?
Ползучесть рельсов — это медленное продольное движение рельсов по пути, вызванное повторяющимся трением колес (особенно при торможении/ускорении). Для UIC 60 на тяжеловесных-магистральных линиях ползучесть может смещать рельсы на 5–10 мм в месяц, вызывая перекос стыков и увеличивая нагрузку на крепежные элементы. Он также растягивает рельсы на некоторых участках (вызывая напряжение) и сжимает другие (рискуя выпучивание). Чтобы противостоять этому, железные дороги устанавливают «устройства, препятствующие ползучести» (зажимы, которые прижимают рельсы к шпалам) и используют CWR (который сопротивляется ползучести лучше, чем шарнирный рельс). Регулярные измерения проскальзывания (с использованием маркеров вдоль пути) помогают вернуть рельсы в исходное положение, предотвращая повреждение UIC 60 и компонентов пути.
3. Что такое китайская рельса CRTS 400BF и как она оптимизирована для испытаний на высоких-скоростях 400 км/ч?
CRTS 400BF — это прототип высокоскоростной-железной дороги, разработанный для китайских испытательных линий со скоростью 400 км/ч (например, испытательный участок в Пекине-Чжанцзякоу). В нем используется перлитная сталь сверх-высокой-чистоты (сера менее или равна 0,01 %, фосфор менее или равна 0,02 %) для уменьшения включений и минимизации усталости от высокочастотных-вибраций. Его головной профиль представляет собой «обтекаемый конус» (ширина 76 мм, высота 33 мм), который снижает сопротивление воздуха и контактное напряжение колес-рельса до уровня менее или равного 500 МПа-критического значения для скорости 400 км/ч. Рельс подвергается тройной термообработке (закалке-отпуску-закалке) для достижения твердости головки 350–380HB и устойчивости к износу от сверх-быстрых колес. Он также объединен с 200-метровым CWR (длиннее стандартных 100 м), чтобы еще больше уменьшить количество стыков и обеспечить более плавную езду на экстремальных скоростях.
4. Почему на некоторых узкоколейных-железных дорогах используются «облегченные рельсы» (например, UIC 33) и каковы их ограничения?
На узкоколейных-железных дорогах (менее или равной 1067 мм) используются легкие рельсы, такие как UIC 33 (33 кг/м), потому что их поезда меньше (нагрузка на ось меньше или равна 12 т) и скорость ниже (менее или равна 80 км/ч).-Тяжелые рельсы будут ненужны и дороги. Тонкий профиль UIC 33 (ширина головки 65 мм, ширина основания 120 мм) подходит для шпал с узкой-колеей и снижает вес конструкции пути, что идеально подходит для горных узкоколейных линий-(например, Ретийской железной дороги в Швейцарии). К ограничениям относятся: 1.Низкая грузоподъемность: Can't handle axle loads >15 т, исключая тяжелые грузы. 2.Повышенный износ: более мягкая головка (260–280HB) изнашивается быстрее, чем UIC 60, поэтому требуется более частая шлифовка.. 3.Ограничение скорости: Unsuitable for >100 км/ч, так как ему не хватает жесткости, чтобы противостоять вибрации.
5. Что такое «полый износ головки рельса» и какие рельсы наиболее подвержены ему?
Полый износ головки рельса — это вогнутая депрессия на рабочей поверхности головки рельса, вызванная проскальзыванием колес (например, резкое торможение, мокрые пути) или несоответствием профилей колес-рельса. Чаще всего встречается: 1.Рельсы метрополитена (GB 50кг/м, UIC 54): Частые остановки-пуски увеличивают пробуксовку колес, особенно на линиях метрополитена с влажными путями. 2.Тяжеловозные-рельсы (AREMA 132RE): Нагруженные грузовые поезда (оси 35 т) вызывают большее пробуксовывание при торможении на крутых подъемах.. 3.Изогнутые рельсы: Внутренние рельсы подвергаются воздействию бокового воздействия колес, что ухудшает проскальзывание и полый износ. Полый износ нарушает контакт колес, увеличивая вибрацию.-Пораженные рельсы шлифуются для восстановления плоского профиля. Рельсы метро часто требуют ежемесячных проверок на предмет полого износа из-за высокой частоты остановок-пусков.