Het ontwerpprincipe van I-vormige stalen rail

De rails zijn zorgvuldig ontworpen in een I-vorm en er zijn diepgaande technische principes achter dit ontwerp. Deze unieke transversale vorm verbetert niet alleen de belastingdragende capaciteit van de rails, maar helpt ook om hun stabiliteit te verbeteren, waardoor de veilige en efficiënte werking van het spoorwegsysteem wordt gewaarborgd. Vervolgens zullen we de geheimen van het I-vormige ontwerp van de rails verkennen.

Volgens relevante normen in mijn land zal het wiel een gewicht van 10 tot 5 ton uitoefenen op het bovenoppervlak van de rail bij elk contactpunt van het wielrail, dat wil zeggen dat het maximale asgewicht 25 ton kan bereiken.

Voor een vereenvoudigde theoretische berekening gaan we ervan uit dat de zwaartekracht van het contactoppervlak gelijk is aan het gewicht van een volledig geladen halve as (ongeveer 5 ton). Als het spoor 60 rails gebruikt en de breedte en lengte van het contactoppervlak zijn ingesteld op respectievelijk 70 mm en 100 mm, kan de druk op het contactoppervlak worden berekend door de volgende formule:

P=(mg) / a=11500 kg × 8n / kg / (07m × 1m)=16, 100, 000 pa=1 mpa

Het is vermeldenswaard dat de contactlengte van 100 mm in de praktijk te lang kan zijn en dat de gebruikelijke contactlengte tussen 50 en 100 mm moet zijn. Bovendien kunnen nieuwe rails meestal slechts 50 mm wieldruk weerstaan, wat betekent dat elk contactoppervlak een druk van 16 tot 40 MPa moet weerstaan. Bovendien moet de elastische vervorming van het spoor tijdens de werking van het voertuig ook worden overwogen, waardoor het gebied en de drukbelasting van het contactoppervlak dynamisch zal veranderen.

30 kg lichte stalen rail

Vanwege de enorme druk op het contactoppervlak is het niet haalbaar om deze druk direct over te dragen naar het contactoppervlak tussen de rail en de slaper, anders kan de slaper worden verpletterd. Daarom is het noodzakelijk om het ontwerp van de rail continu te optimaliseren om de beste transversale vorm te vinden om de buigvervorming te weerstaan. Na onderzoek bleek dat de "I-vormige" dwarsdoorsnede de druk effectief kan verspreiden. Het bestaat slim uit drie delen: de railkop, de taille en de railbodem, zodat de druk redelijkerwijs kan worden verdeeld en overgedragen.