Температурная работа рельсов. Факторы, влияющие на температуру рельсов | kak-ustroen-i-rabotaet-besstykovoj-put

 

Главная | Как устроен и работает бесстыковой путь

Температурная работа рельсов
Факторы, влияющие на температуру рельсов

Изменение температуры рельса происходит в условиях сложного теплообмена. Летом, находясь под действием солнечных лучей, рельсы получают тепловую энергию, тратя ее часть на обратное излучение и теплоотдачу в окружающую среду. Когда рельс нагревается (тепла подводится больше, чем отводится), значения температуры в разных его точках, изменяясь во времени, все больше возрастают.

При достижении равновесия (теплового) между количеством подводимого и отдаваемого тепла температура рельсов перестает повышаться, хотя локальные значения температуры различных участков как по длине рельса (железнодорожные рельсы р-65, рельсы р-50), так и по его поперечному сечению могут довольно существенно различаться. Наблюдаемая разница в температуре по поперечному сечению рельса (головка, шейка, подошва) достигает 10 °С. Затем температура рельса понижается, а его температурное поле выравнивается.

Температура рельса зависит от многих факторов:

  • температуры воздуха,
    • типа рельса и состояния его поверхностей,
    • а также ориентирования рельса относительно сторон света, плана и профиля пути;
  • поперечного профиля земляного полотна (насыпь, выемка, нулевое место),
    • интенсивности солнечной радиации и прозрачности атмосферы,
    • скорости и направления ветра,
    • качества и отражательной способности балласта
      • и ряда других причин.

При одной и той же температуре воздуха и различных сочетаниях других перечисленных факторов температура рельса летом на одном и том же перегоне может быть разной, причем отличие температур в зависимости от условий может достигать 10—15 °С и даже более.

Температура рельсов летом в дневные часы, как правило, выше температуры воздуха. Разница температур рельса и воздуха является величиной переменной и с повышением максимальной температуры воздуха несколько уменьшается. Разница температур рельса и воздуха летом достигает 16—18 °С в северных регионах и 24—26 °С — в средних и южных районах (в регионах России на рельсы цены) страны. За расчетную разницу температур между ними летом в настоящее время принимают 20°С, т.е.

tр = tв + 20°C

где tp — температура рельса;
tв — температура воздуха.
Зимой температура рельсов меньше отличается от температуры воздуха. Наблюдения показали, что в зоне экстремальных зимних температур воздуха (–30 °С и ниже) их температура может быть на 3—5 °С выше по сравнению с воздухом. Из-за выхолаживания при сильном ветре температура может быть и ниже температуры воздуха. Однако обычно зимой температура рельсов и воздуха совпадает, и в расчетах принимают tp = tв.

При изготовлении и укладке рельсовых плетей, производстве работ по техническому обслуживанию и ремонту бесстыкового пути измеряют фактическую температуру рельсов. В настоящее время таковой принято считать температуру головки рельса.

При подобных измерениях применяют различные технические средства:

  • приборы для непосредственного измерения в пути на месте производства работ;
  • стационарные приборы для измерения на постах метеорологических станций и дистанций пути;
  • стационарные или переносные приборы для измерения на рельсосварочных предприятиях в процессе изготовления плетей.

Впервые температура рельсовой плети измеряется на рельсосварочном предприятии, где определяется та, при которой изготовлена плеть.

В проекте укладки бесстыкового пути каждой паре рельсовых плетей присваивается порядковый номер, под которым в дальнейшем она будет значиться в заявке на сварку и других учетных документах, но об этом речь еще впереди.

В начале и конце каждой плети на внутренней стороне шейки рельса (со стороны оси пути) белой масляной краской указывается номер рельсосварочного предприятия, номер плети по сварочной ведомости, ее длина в метрах с точностью до второго знака после запятой при температуре рельсов +20 °С. При иной температуре рельсовая плеть, очевидно, будет иметь другую длину. Изменение ?L длины рельсовой плети в этом случае может быть определено по формуле

?L = 0,0000118L(20 – t), (1.1)

где L — длина рельсовой плети при температуре +20 °С (указана на внутренней стороне шейки рельса);
t — температура рельсовой плети в момент измерения.

Пример 1.1.
Длина рельсовой плети, изготовленной на предприятии 42 по сварочной ведомости 317, составляет 796,22 м, а температура рельса — 18 °С. Какую длину плети следует указать на внутренней стороне
шейки рельса?

Изменение длины рельсовой плети составит

?L = 0,0000118 ? 796,22 ? (20 – 18) = 0,02 м.

На внутренней стороне шейки рельса должна быть указана длина 796,22 + 0,02 = 796,24 м.

После укладки рельсовой плети в путь дополнительно к имеющейся маркировке наносят номер плети по проекту с указанием сторонности, дату укладки и температуру плети при закреплении ее на подкладках.

Допустим, что номер плети по проекту 12, плеть правая. Она уложена в путь 11 июня 2013 г. при температуре закрепления t0 = +24 °С. Тогда маркировка такой плети имеет вид:

42 — 317 — 796,24 — 12 п — 11.06.13 + 24.

При закреплении плетей на шпалах температуру рельсов измеряют дважды — перед началом и после окончания закрепления. Для ускорения процесса измерения температуры рельсовых плетей сначала их закрепляют только на каждой пятой шпале.

С момента закрепления рельсовой плети на постоянный режим начинается «температурная жизнь» плети, а сама температура закрепления может считаться началом этой жизни. Температуру закрепления рельсовой плети иногда называют нейтральной.

  Рельсы, шпалы, купить МВСП в Казахстане

Copyright © 2009–2016, e-mail: pr@uzdk.ru
Все права защищены: При полном или частичном использовании материалов ссылка на «www.rail.uzdk.ru» обязательна
Для сетевых изданий обязательна гиперссылка на сайт
- www.rail.uzdk.ru.

Официальный сайт компании в России: ООО «Уральская железнодорожная компания» | Россия.

Официальный сайт компании в Казахстане: ООО «Уральская железнодорожная компания» | Казахстан.