مبدأ التصميم للسكك الحديدية على شكل حرف i

تم تصميم القضبان بعناية في شكل i ، وهناك مبادئ هندسية عميقة وراء هذا التصميم. هذا الشكل المستعرض الفريد لا يعزز فقط سعة الحمل للسكك الحديدية ، ولكنه يساعد أيضًا على تحسين استقرارها ، وضمان تشغيل نظام السكك الحديدية الآمن والفعال. بعد ذلك ، سوف نستكشف أسرار التصميم على شكل i.

وفقًا للمعايير ذات الصلة في بلدي ، ستقوم العجلة بوزن 10 إلى 5 أطنان على السطح العلوي للسكك الحديدية في كل نقطة اتصال عجلات ، أي يمكن أن يصل الحد الأقصى لوزن المحور إلى 25 طنًا.

بالنسبة لحساب نظري مبسط ، نفترض أن خطورة سطح التلامس تساوي وزن محور نصف محمّل بالكامل (حوالي 5 أطنان). إذا كان المسار يستخدم 60 قضبان ، وتم ضبط عرض وطول سطح التلامس على 70 مم و 100 مم على التوالي ، يمكن حساب الضغط على سطح التلامس بواسطة الصيغة التالية:

p=(mg) / a=11500 kg × 8n / kg / (07m × 1m)=16 ، 100 ، 000 pa=1

تجدر الإشارة إلى أن طول التلامس البالغ 100 مم قد يكون طويلاً في الممارسة العملية ، ويجب أن يتراوح طول التلامس المعتاد بين 50 و 100 مم. علاوة على ذلك ، لا يمكن للسككان الجديد عادةً تحمل 50 ملم فقط من ضغط العجلات ، مما يعني أن كل سطح تلامس يحتاج إلى تحمل ضغط من 16 إلى 40 ميجا باسكال. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أيضًا مراعاة التشوه المرن للمسار أثناء تشغيل السيارة ، مما سيؤدي إلى تغيير المساحة وحمل ضغط سطح التلامس ديناميكيًا.

سكة الفولاذ الفاتحة 30 كجم

نظرًا للضغط الضخم على سطح التلامس ، ليس من الممكن نقل هذا الضغط مباشرة إلى سطح التلامس بين السكك الحديدية والنوم ، وإلا فقد يتم سحق النائم. لذلك ، من الضروري تحسين تصميم السكك الحديدية باستمرار لإيجاد أفضل شكل مستعرض لمقاومة تشوه الانثناء. بعد البحث ، تبين أن المقطع العرضي "على شكل i" يمكن أن يتفرق بشكل فعال من الضغط. إنه يتكون بذكاء من ثلاثة أجزاء: رأس السكك الحديدية ، خصر السكك الحديدية وأسفل السكك الحديدية ، بحيث يمكن توزيع الضغط وإرساله بشكل معقول.