Skerspjūvio optimizavimo ir bėgių kelio sąlygų pritaikymo kriterijai nacionaliniams standartiniams / tarptautiniams standartiniams bėgiams-
Kokie yra pagrindiniai nacionalinio standarto ir tarptautinio standarto bėgių{0}}skerspjūvio dizaino skirtumai?
Pagrindiniai nacionalinio standarto (GB) ir tarptautinio standarto bėgių skerspjūvio konstrukcijos skirtumai yra sutelkti į keturis matmenis: bėgio galvutės dydį, juostos storį, bėgio pagrindo plotį ir skerspjūvio GB 60 kg/m bėgis pritaikytas 73 mm pločio bėgio galvutės lankui, kuris prisitaiko prie rato -kontakto su bėgiais charakteristikų buitinių sunkiųjų{6}} vilkimo linijų ir sumažina bėgio galvutės susidėvėjimą; o tarptautinio standarto bėgiai, tokie kaip UIC60, turi vieną lanką 71 mm pločio bėgio galvutei, o tai labiau tinka greitųjų traukinių ratų poros kreivei ir pagerina važiavimo sklandumą. Kalbant apie juostos storį, GB bėgių juosta yra storesnė, o 60 kg/m bėgio juostos storis yra 16,5 mm, o tai padidina vertikalią apkrovą{13}} ir prisitaiko prie vidaus poreikio gabenti didelius ašies krovinius; daugumos tarptautinių standartinių bėgių juostos storis yra 15,5 mm, o tai sumažina bėgio{15}}svorį, tuo pačiu užtikrinant apkrovos-laikymą, prisitaikant prie didelio greičio{17}}linijų lengvumo reikalavimų. Kalbant apie bėgio pagrindo plotį, GB 60 kg/m bėgio bėgio pagrindo plotis yra 150 mm, todėl padidėja sąlyčio su pabėgiais plotas ir paskirstomas slėgis; UIC60 tarptautinio standarto bėgis taip pat turi 150 mm bėgio pagrindo plotį, bet vienodesnį bėgio pagrindo storį, pagerinantį šoninį stabilumą. Kalbant apie skerspjūvio inercijos momentą, GB bėgiai orientuojasi į vertikaliojo inercijos momento optimizavimą, o tarptautiniai standartiniai bėgiai atsižvelgia tiek į vertikalų, tiek į horizontalų inercijos momentą, kad prisitaikytų prie skirtingų linijos vibracijos charakteristikų. Šie skirtumai yra ne absoliutūs pranašumai ir trūkumai, o tikslingas dizainas pagal įvairius nacionalinius standartus, derinamas su savo geležinkelio eksploatavimo charakteristikomis.
Kokie linijų scenarijai tinka GB 50 kg/m ir 60 kg/m bėgiai pagal skerspjūvį?
GB 50 kg/m ir 60 kg/m bėgių skerspjūvio parametrai nulemia tikslų jų pritaikymą prie skirtingų linijos scenarijų, kurių pagrindinis pagrindas yra ašies apkrova, veikimo greitis ir linijos transportavimo funkcija. 50 kg/m bėgio skerspjūvio inercijos momentas- ir vidutinė vertikalios apkrovos-atlaikomoji galia yra nedidelė, o tai daugiausia tinka esant pagrindinėms įprastų -greitųjų geležinkelių, geležinkelio stočių ir specialiųjų linijų linijoms. Šios linijos dažniausiai yra mišrus keleivių ir krovinių transportas, kurių ašies apkrova yra mažesnė arba lygi 25 t, o veikimo greitis yra mažesnis arba lygus 160 km/h, o linijos apkrovos poreikiai yra labai suderinti su 50 kg/m bėgio skerspjūvio našumu. Tuo pačiu metu 50 kg/m bėgis turi mažesnį savaiminį-svorį ir mažesnes statybos bei priežiūros sąnaudas, todėl tinkamas naudoti didelio masto geležinkelių atšakos ir kalnakasybos specialiuose geležinkeliuose. 60 kg/m bėgio skerspjūvio dydis yra didesnis, inercijos momentas didesnis ir vertikalios bei horizontalios apkrovos{21}}laikomoji galia daugiausia tinka pagrindinėms linijoms, tokioms kaip greitųjų geležinkelių pagrindinės linijos, sunkiasvorių krovinių geležinkeliai ir tarpmiestiniai geležinkeliai. Šių linijų ašies apkrova yra didesnė arba lygi 30 t arba darbinis greitis didesnis arba lygus 200 km/h, laikantis griežtų bėgių atsparumo -deformacijai ir atsparumo{28}}dėvėjimui reikalavimų. Be to, antžeminėse ir aukštesnėse miesto geležinkelių tranzito linijose dėl dažno traukinių paleidimo ir sustojimo bei pasikartojančios ratų{30} bėgių sąveikos 60 kg/m bėgiai taip pat plačiai naudojami siekiant pailginti tarnavimo laiką. Šių dviejų pritaikymo scenarijai nėra fiksuoti, o kai kurie įprasti-greitai geležinkeliai su dideliu eismo intensyvumu taip pat bus atnaujinami, kad būtų naudojami 60 kg/m bėgiai, kad būtų padidintas linijos patvarumas.
Kuriose šalyse ir regionuose UIC60 ir BS113A tarptautinio standarto bėgiai tinkami skerspjūvio konstrukcijai?
UIC60 ir BS113A tarptautinio standarto bėgių skerspjūvio konstrukcijos yra atitinkamai tinkamos skirtingoms šalims ir regionams, kurių pagrindinis pagrindas yra Tarptautinės geležinkelių sąjungos (UIC) specifikacijos ir Didžiosios Britanijos vietiniai geležinkelių standartai, ir jie sklinda į aplinkines bendradarbiavimo šalis. UIC60 bėgis yra standartinis UIC bėgis, daugiausia tinkantis daugumoje Europos šalių, tokių kaip Vokietija, Prancūzija ir Italija. Geležinkelio vėžė šiose šalyse yra 1435 mm standartinė vėžė, ir jose daugiausia dėmesio skiriama didelės spartos-keleivių vežimui bei vidutinio ir lengvo krovinio krovinių transportui. UIC60 skerspjūvio konstrukcija puikiai atitinka{11}}didelės spartos sklandumą ir standartizuotus veikimo poreikius. Tuo pat metu Azijos šalys, tokios kaip Japonija ir Pietų Korėja, taip pat plačiai taiko UIC60 bėgius, nes jų geležinkelių konstrukcija atitinka Europos standartus. BS113A bėgis yra britų vietinis standartinis bėgis, daugiausia tinkamas Jungtinės Karalystės ir Sandraugos šalims bei regionams, tokiems kaip Australija, Naujoji Zelandija ir Malaizija. Kai kurie iš šių regionų išlaiko Didžiosios Britanijos imperatoriškojo vėžės ypatybes, o linijos dažniausiai yra mišrus keleivių ir krovinių transportas. BS113A skerspjūvio konstrukcijoje atsižvelgiama ir į laikomąją{20}galią, ir į linijos pritaikymą. Be to, kai kurios Afrikos šalys vis dar naudoja BS113A bėgius, nes jų ankstyvieji geležinkeliai buvo nutiesti su Didžiosios Britanijos pagalba. Tarptautinėje geležinkelių standartų integracijoje kai kurios šalys taip pat atliks lokalizuotą tikslų derinimą UIC60 pagrindu, kad sudarytų išskirtinius tarptautinius standartinius bėgių modelius.
Kokią įtaką bėgio skerspjūvio{0}}skerspjūvio bėgio galvutės lanko optimizavimas turi rato-kontaktui?
Bėgio skerspjūvio -galvos lanko optimizavimas yra pagrindinis projektavimo metodas, skirtas pagerinti ratų-sąlyčio su bėgiais veikimą, kuris tiesiogiai veikia rato -kontakto bėgio įtempį, nusidėvėjimo laipsnį ir važiavimo lygumą, o skirtingi lanko dizainai tinka skirtingiems ratų porų tipams. Tinkamas bėgio galvutės lanko dizainas gali padidinti rato -bėgio sąlyčio plotą, išsklaidyti sąlyčio įtampą ir išvengti ligų, tokių kaip bėgio galvutės skilimas ir įskilimas, kurį sukelia vietinė įtempių koncentracija. Sudėtinė GB bėgių lanko konstrukcija valdo rato{6}} bėgių sąlyčio įtempį 800 MPa ribose, daug mažesne nei bėgių medžiagų takumo riba. Tuo pačiu metu bėgio galvutės lanko kreivumas atitinka ratų poros protektoriaus kreivę, o tai gali sumažinti slydimo trintį tarp rato ir bėgio, sumažinti bėgio galvutės ir ratų poros nusidėvėjimo greitį ir pailginti abiejų tarnavimo laiką. Greitųjų geležinkelių{10}}vieno lanko bėgių galvutė iš tarptautinių standartinių bėgių gali užtikrinti rato{11}}kontaktinio taško stabilumą traukiniui važiuojant, sumažinti vibraciją ir triukšmą, atsirandantį dėl kontaktinio taško poslinkio, ir pagerinti didelio greičio sklandumą. Sunkioms{14}}traukos linijoms sudėtinė GB bėgių lanko bėgelio galvutė gali prisitaikyti prie ratų poros susidėvėjimo pokyčio ir net jei ratų poros protektorius yra susidėvėjęs, jis vis tiek gali išlaikyti gerą kontaktinę būseną, kad būtų užtikrintas sunkiųjų{15}}traukinių važiavimo stabilumas. Priešingai, dėl neprotingo bėgio galvutės lanko sukels per didelį ratų{17}}kontakto įtampą, padidės susidėvėjimas ir netgi galimi pavojai saugai dėl ratų poros nulėkimo nuo bėgių.
Koks ryšys tarp bėgio juostos storio konstrukcijos ir linijos vertikalios apkrovos{0}}atlaikomosios galios?
Bėgio juostos storis yra pagrindinis struktūrinis parametras, nustatantis jo vertikalią apkrovą{0}}, ir tarp jų yra teigiama koreliacija. Be to, projektuojant juostos storį, reikia atsižvelgti ir į apkrovą-, ir į bendrą bėgio standumą. Kaip pagrindinė dalis, jungianti bėgio galvutę ir bėgio pagrindą, juosta atlieka vertikalios rato -bėgio apkrovos perdavimo užduotį. Storesnė juosta gali atlaikyti didesnį lenkimo įtempį ir pagerinti vertikalią bėgio -deformaciją. GB 60 kg/m bėgis storina juostą iki 16,5 mm, o tai padidina jo vertikalią apkrovą{10}}daugiau nei 30 %, palyginti su 50 kg/m bėgiu, ir gali prisitaikyti prie didelės ašies apkrovos – 30 t ir daugiau. Tuo pačiu metu tinkamas juostos storis gali užtikrinti bendrą bėgio standumą, išvengti pernelyg didelės vertikalios bėgio deformacijos traukiniui pravažiuojant ir neleisti linijos lygumui viršyti standartą. Jei juostos storis per plonas, bėgio vertikalaus lenkimo stiprumas yra nepakankamas, jis linkęs lenkti ir įtrūkti esant didelei{16}}tempimo apkrovai ir netgi sukelti rimtų ligų, pvz., bėgio galvutės nusėdimą; jei juostos storis per storas, tai labai padidins bėgio{17}}svorį, o tai ne tik padidins statybos ir transportavimo išlaidas, bet ir padidins pabėgių bei balasto sluoksnių apkrovą, o tai sukels grandinės bėgių struktūros ligas. Todėl bėgio juostos storis turi būti tiksliai apskaičiuotas pagal projektinę ašies apkrovą ir linijos veikimo greitį, kad būtų pasiekta apkrovos{19}}laikomosios galios ir konstrukcijos racionalumo pusiausvyra.