GB/T および EN 標準レールに適合するレール ヘッドのプロファイル設計とホイール レール接触-
GB レールの 1:20 のレールヘッド勾配と外側の標準レールの 1:40 の勾配の間の車輪レール接触応力の違いは何ですか?{0}}
GB レールの 1:20 レール ヘッドの傾斜は、より内側の接触点を持ち、ホイール-レール接触面積が 15% 小さくなり、応力集中係数が高くなるため、接触応力は 1200-1500MPa になります。外側標準レールの 1:40 の傾斜により、接触点がレール ヘッドの中心に移動し、接触面積が 20% 増加し、応力が 900-1100MPa に減少します。列車速度が 250km/h を超える場合、1:40 の勾配により接触応力が 20% 以上減少し、レール頭部の剥離を効果的に軽減できます。 1:20 の勾配は、通常の速度のラインでの耐摩耗性が優れており、長期間の使用でもレール ヘッドの摩耗がより均一になります。したがって、回線速度グレードに応じて 2 つのスロープを選択する必要があります。
高速ラインでは、GB プロファイルよりも外側の標準レールの 1:40 レール ヘッド プロファイルが好まれるのはなぜですか?{0}}
高速路線では車輪-との接触頻度が高くなります。 1:40 のプロファイルにより、ホイール-の接触点をより均等に分散でき、局所的な応力集中を回避できます。 1:20 GB プロファイルは高速で接触スポットのシフトを容易に引き起こし、レール ヘッドの片側で過度の摩耗を引き起こし、「不均一な摩耗」を形成します。 1:40 のプロファイルはレール ヘッドの円弧半径が大きいため、高速のホイール-の衝撃を緩衝し、ホイール-のレール ノイズを 3-5dB 低減できます。同時に、このプロファイルは高速ホイールとの適合性が高く、ホイール-のペアの耐用年数を 30% 以上延長します。これが高速ラインの中心的な選択基準です。
レールヘッドのプロファイル偏差が 0.5mm を超えると、レールの耐用年数にどのような影響がありますか?
レール ヘッドのプロファイルの偏差が 0.5 mm あると、ホイール-の接触位置が変化し、レール ヘッド上の応力分布が不均一になります。レール ヘッドの偏った側では過度の摩耗が発生し、摩耗率が 25% 増加し、微細な亀裂が発生しやすくなります。- -長期にわたる偏りは「レール頭の崩壊」や「剥離」などの病気を引き起こし、レールの耐用年数が 40% 以上減少します。さらに、プロファイルの偏差により横方向のホイール-のレール力が変化し、ゲージの変動が悪化してラインのメンテナンスコストが増加します。したがって、レールの工場出荷時にはプロファイル公差を厳密に管理する必要があり、偏差は±0.2mm以内に管理する必要があります。
プロファイル研削によって外側の標準レールのホイール-レールのマッチング性能を回復するにはどうすればよいですか?
使用後に外側標準レールに偏りが生じた場合は、専用の輪郭研削盤を使用して研削することができます。研削の際は、1:40のレールヘッド勾配を基準として、研削量を0.3～0.5mmに制御しながら偏移層を徐々に除去していきます。研削後、接触弧長を検出して、標準プロファイルとの一貫性を確認する必要があります。グランドレールは初期性能の80%以上を回復し、接触応力は15%軽減されます。偏差が 1mm を超えるレールの場合、研磨は推奨されず、直接交換することでその後の安全上の危険を回避できます。
さまざまなレール頭の傾斜設計がレール頭の疲労寿命に及ぼす影響メカニズムは何ですか?
1:20 レール頭勾配の応力集中係数は 1.8、1:40 勾配の応力集中係数は 1.5 です。応力集中係数が低いほど疲労寿命は長くなります。 1:40 のプロファイルでは、レール ヘッドの円弧の移行がよりスムーズになり、応力分布がより均一になり、疲労亀裂の発生確率を 40% 低減できます。高速では、1:20 プロファイルのレール ヘッドは応力集中によりすぐに微小亀裂を生成します。-、亀裂の成長速度は 1:40 プロファイルの 2 倍です。通常の-速度線の負荷周波数は低いため、1:20プロファイルの疲労寿命は使用要件を満たすことができます。ただし、鉄道の長期安定したサービスを確保するには、高速路線では 1:40 プロファイルを採用する必要があります。-