Критеријуми за оптимизацију попречног пресека и прилагођавање услова колосека за националне стандардне/међународне стандардне шине
Које су основне{0}}разлике у дизајну попречног пресека између националних стандардних и међународних стандардних шина?
Основне{0}}разлике у дизајну попречног пресека између националних стандардних (ГБ) и међународних стандардних шина концентрисане су у четири димензије: величина главе шине, дебљина мреже, ширина основе шине и момент инерције попречног пресека{1}}, а дизајн сваке димензије је развијен у складу са захтевима сопствених услова рада линије. Шина ГБ 60 кг/м усваја композитни лучни дизајн за лук главе шине са ширином главе шине од 73 мм, који се прилагођава карактеристикама контакта са точком{5}}са шинама домаћих тешких вучних линија- и смањује хабање главе шине; док међународне стандардне шине као што је УИЦ60 имају један лук за главу шине са ширином од 71 мм, што је погодније за кривину пара точкова код возова великих{9}}брзина и побољшава глаткоћу вожње. Што се тиче дебљине мреже, мрежа ГБ шина је дебља, при чему шина од 60 кг/м има дебљину мреже од 16,5 мм, што повећава капацитет носивости вертикалног оптерећења-и прилагођава се домаћој потражњи за великим осовинским оптерећењем; Дебљина мреже већине међународних стандардних шина је 15,5 мм, што смањује сопствену-тежину шине уз истовремено обезбеђивање-носивости, прилагођавајући се захтевима мале тежине-брзиних пруга. Што се тиче ширине основе шине, шина ГБ 60 кг/м има ширину основе шине од 150 мм, што повећава површину контакта са праговима и распоређује притисак; Међународна стандардна шина УИЦ60 такође има ширину основе шине од 150 мм, али уједначенију дебљину базе шине, побољшавајући бочну стабилност. У смислу момента инерције попречног пресека, ГБ шине се фокусирају на оптимизацију вертикалног момента инерције, док међународне стандардне шине узимају у обзир и вертикални и хоризонтални момент инерције како би се прилагодиле различитим карактеристикама вибрација линије. Ове разлике нису апсолутне предности и недостаци, већ циљани дизајни према различитим националним стандардима у комбинацији са сопственим карактеристикама рада железнице.
За које су сценарије линија погодне шине ГБ 50 кг/м и 60 кг/м у смислу попречног-пресека?
Параметри попречног пресека шина ГБ 50 кг/м и 60 кг/м одређују њихову прецизну адаптацију различитим сценаријима пруге, при чему су основна основа осовинско оптерећење, радна брзина и транспортна функција пруге. Шина од 50 кг/м има мали-момент инерције попречног пресека и умерену вертикалну носивост-које је углавном погодно за сценарије као што су главна пруга обичних-брзих железница, железничке станице и специјалне пруге. Ове линије су углавном мешовити путнички и теретни транспорт са осовинским оптерећењем мањим или једнаким 25т и радном брзином мањом или једнаком 160км/х, а захтев{11}}носивости линије је у великој мери усклађен са-перформансама попречног пресека шине од 50кг/м. У исто време, шина од 50 кг/м има мању сопствену-тежину и ниже трошкове изградње и одржавања, што је чини погодном за-примену у великим размерама у пругама на гранама и специјалним железницама за рударство. Шина од 60 кг/м има већу величину попречног пресека, већи момент инерције и јачи вертикални и хоризонтални капацитет-носивости, што је углавном погодно за главне пруге као што су-главне железничке пруге велике брзине, тешке-железнице за превоз терета и међуградске железнице. Ове линије имају осовинско оптерећење веће или једнако 30т или радну брзину већу или једнаку 200км/х, са строгим захтевима за против-деформацију и-капацитет шине против хабања. Поред тога, у приземним и уздигнутим линијама градског железничког транзита, због честог покретања и заустављања возова и поновљене интеракције точкова{30}}шине, шина од 60 кг/м се такође широко користи за побољшање радног века. Сценарији прилагођавања ова два нису фиксни, а неке обичне-брзе железнице са великим обимом саобраћаја ће се такође надоградити да користе шину од 60 кг/м да би побољшале издржљивост пруге.
За које земље и регионе су међународне стандардне шине УИЦ60 и БС113А погодне у дизајну попречног пресека?
Дизајни попречног пресека УИЦ60 и БС113А међународних стандардних шина су одговарајући за различите земље и регионе, при чему су основну основу спецификације Међународне железничке уније (УИЦ) и британски локални стандарди за железницу, и зраче у околне кооперативне земље. УИЦ60 шина је стандардна шина УИЦ-а, углавном погодна за већину европских земаља као што су Немачка, Француска и Италија. Железнички колосек у овим земљама је стандардни колосек од 1435 мм и оне се фокусирају на-брзи превоз путника и средњи и лаки теретни транспорт. Дизајн попречног пресека-УИЦ60 савршено одговара њиховој{{11}углађености велике брзине и стандардизованим потребама рада. У исто време, азијске земље као што су Јапан и Јужна Кореја такође широко усвајају УИЦ60 шине јер се њихова конструкција железнице односи на европске стандарде. БС113А шина је британска локална стандардна шина, углавном погодна за Уједињено Краљевство и земље и регионе Комонвелта као што су Аустралија, Нови Зеланд и Малезија. Неки од ових региона задржавају карактеристике британског царског колосека, а линије су углавном мешовити путнички и теретни транспорт. Дизајн{18}}попречног пресека БС113А узима у обзир и капацитет-носивости и прилагодљивост линије. Поред тога, неке афричке земље и даље користе БС113А шине јер су њихове прве пруге изграђене уз британску помоћ. Са међународном интеграцијом железничких стандарда, неке земље ће такође извршити локализовано фино-подешавање на основу УИЦ60 како би формирале ексклузивне међународне стандардне железничке моделе.
Какав је утицај оптимизације лука главе шине на попречни пресек шине-на контакт точка{1}}шине?
Оптимизација попречног пресека шине главе шине је основни метод пројектовања за побољшање перформанси контакта са шином{1}}точкова, што директно утиче на контактни напон точака{2}}шине, степен хабања и глаткоћу рада, а различити дизајни лука су погодни за различите типове пара точкова. Разуман дизајн лука главе шине може максимизирати површину контакта са шином{4}}точка, дисперговати контактни напон и избећи болести као што су ломљење главе шине и струготине узроковане локалном концентрацијом напрезања. Композитни лучни дизајн ГБ шина контролише контактни напон са шином -точка унутар 800 МПа, далеко ниже од границе течења материјала за шине. Истовремено, закривљеност лука главе шине одговара криву газећег слоја пара точкова, што може смањити трење клизања између точка и шине, смањити стопу хабања главе шине и пара точкова и продужити радни век оба. За{10}}пруге велике брзине, глава шине са једним луком међународних стандардних шина може да обезбеди стабилност контактне тачке -точкова када воз вози, да смањи вибрације и буку изазване померањем контактне тачке и побољша глатко-брзину при великој брзини. За тешке-путеве, композитна лучна глава шина ГБ шина може да се прилагоди промени хабања пара точкова, па чак и ако газећи слој пара точкова има одређени степен истрошености, и даље може да одржи добро контактно стање како би се обезбедила стабилност кретања тешких-возова. Напротив, неразуман дизајн лука главе шине ће довести до превеликог напрезања у контакту са шином{17}}точка, повећаног хабања, па чак и потенцијалних безбедносних опасности од искакања пара точкова из шина.
Какав је однос између дизајна дебљине шине и вертикалне{0}}носивости пруге?
Дебљина шине је основни структурни параметар који одређује њену вертикалну{0}}носивост, и између њих постоји позитивна корелација. Штавише, при пројектовању дебљине мреже мора се узети у обзир и носивост-носивости и укупна крутост шине. Као основни део који повезује главу шине и базу шине, мрежа преузима задатак вертикалног преноса терета -шине на точковима. Дебља мрежа може да поднесе већи напон савијања и побољша вертикални капацитет шине против деформације. Шина ГБ 60 кг/м подебљава мрежу на 16,5 мм, што повећава њену вертикалну{10} носивост за више од 30% у поређењу са шином од 50 кг/м и може да се прилагоди великом осовинском оптерећењу од 30 т и више. Истовремено, одговарајућа дебљина мреже може осигурати укупну крутост шине, избјећи прекомјерну вертикалну деформацију шине када воз пролази и спријечити да глаткоћа линије премаши стандард. Ако је дебљина мреже сувише танка, вертикална чврстоћа шине на савијање је недовољна и она је склона савијању и пуцању мреже под великим-оптерећењем, па чак и довести до озбиљних болести као што је слијегање главе шине; ако је дебљина мреже сувише дебела, то ће у великој мери повећати сопствену-тежину шине, што не само да повећава трошкове изградње и транспорта, већ и повећава притисак оптерећења на прагове и баластне слојеве, изазивајући болести структуре ланчаног колосека. Због тога, пројектовање дебљине шине мора бити тачно израчунато према пројектованом осовинском оптерећењу и радној брзини пруге да би се постигао баланс између{19}}носивости и рационалности конструкције.