Rälspåfrestning
Stress är en järnvägsteknisk process. Den används för att förhindra värme- och kylspänningar efter installation av kontinuerlig svetsad skena ( CWR). Miljövärme gör att CWR expanderar och kan därför få det fasta spåret att bucklas . Miljökyla kan leda till att det fasta järnvägsspåret drar ihop sig och orsakar sprödhet och sprickor. Innan den installeras ändras skenan genom att sträckas med hydrauliska tensorer eller värms upp till dess stressfria temperatur för att göra dessa farliga problem mindre sannolika.
Bakgrund
Järnvägsstål drar ihop sig vid låga temperaturer och expanderar vid höga temperaturer. I extrem kyla utsätts en längd av CWR för dragspänning . Denna spänning kan få järnvägsstål att spricka. I extrem värme utsätts en längd av CWR för tryckspänning . Denna typ av påfrestning kan orsaka solvikningar där en längd av en järnväg spänns i sidled (sido). Andra faktorer som påverkar CWR-tillståndet inkluderar tillståndet för banballasten och dess skuldror; typ och placering av sliprarna ; platser med ökad skugga såsom tunnlar och broar; spårkonsolidering; och, i mindre grad, spårens vertikala krökning.
Vid design och installation av CWR beräknas en siffra som kallas "rail neutral temperature" (RNT). Drag- och tryckkrafterna i längdriktningen på CWR tillkommer. RNT är den teoretiska temperaturen när summan är lika med noll. En liknande siffra är den "stressfria temperaturen" (SFT). Det är rälstemperaturen vid vilken skenan har samma längd som i sitt ohämmade tillstånd.
Tekniska lösningar
Innan man lägger nytt spår, reparerar spår eller byter slipers, ändras (spänns) skenan mekaniskt eller termiskt så att dess längd blir lika vid en vald spänningsfri temperatur; skenan kan sedan fixeras på plats utan några termiska krafter. Den stressfria temperaturen som används är beroende av extrema miljöer och varierar därmed med plats. I Storbritannien är CWR stressad till 27 °C (81 °F), medeltemperaturen för räls sommar. I USA varierar standardtemperaturerna utan stress från 35 till 43 °C (90 till 110 °F). Trots stress på CWR före installationen, kan en skena fortfarande nå sin "kritiska rälstemperatur" (CRT). Detta är temperaturen på skenan över vilken buckling kan uppstå.
CRT kan nås på grund av störningar av ballasten, spårkomponenter eller spårgeometri. Till exempel kan katodstråleröret nås på grund av ett avlägsnande av en rälssektion eller en isolerad blockfog (IBJ). En stressingenjör mäter skensektionen som ska tas bort och placerar indikatorer med märken på skenornas fot. Efter att rälsektionen är utskuren bestäms dess första spänningsfria temperatur. Den nya skensektionen kapas och byts ut och svetsas sedan i ena änden. En "stressing kit" (hydraulisk räls tensor) eller annan metod används för att justera den andra änden och göra fogen redo för svetsning. Om en rälssektion måste bytas ut brådskande görs en stresskontroll senare.
En nyare teknisk lösning är "VERSE"-testutrustning som tillverkades av företaget Vortok 1998. Den tillåter järnvägsingenjörer att mäta stressfri temperatur utan att ta bort en del av räls. Vortok är nu Pandrol Vortok.
Extern länk
- för Buckling Volpe center, USA:s regering