ความล้มเหลวของรางมีกี่ประเภท?

เหตุใดความล้มเหลวของระบบรางจึงมีความสำคัญ

ความล้มเหลวของรางรถไฟเป็นมากกว่าค่าบำรุงรักษา เพราะรางที่หักอาจทำให้รถไฟตกรางได้ การทำความเข้าใจประเภทความล้มเหลวจึงเป็นความสามารถหลักสำหรับวิศวกรรางและผู้ซื้อที่ระบุคุณภาพราง ความล้มเหลวของรางมักจะจำแนกตามกลไก - ความล้า การสึกหรอ ความล้าเมื่อสัมผัสขณะกลิ้ง หรือการแตกหักแบบเปราะ - และแต่ละประเภทมีสาเหตุ ลักษณะ และวิธีการแก้ไขที่แตกต่างกัน

ความล้มเหลวของความเมื่อยล้า

ความเหนื่อยล้าถือเป็นโหมดความล้มเหลวที่อันตรายที่สุด เนื่องจากสามารถเกิดขึ้นได้ภายในโดยไม่มีสัญญาณพื้นผิวที่มองเห็นได้ รอยแตกจากความล้าเริ่มต้นที่ข้อบกพร่องของวัสดุ รอยเชื่อม รูโบลต์ หรือหลุมการกัดกร่อน และขยายใหญ่ขึ้นภายใต้การรับน้ำหนักของล้อซ้ำ ๆ จนกระทั่งส่วนรางที่เหลือไม่สามารถรับน้ำหนักได้อีกต่อไป ผลลัพธ์โดยทั่วไปคือการแตกหักตามขวางที่ศีรษะหรือโครง และรอยแตกตามยาวตามแนวราง การเจาะรูโบลต์เพลทปลาเป็นจุดเริ่มต้นแบบคลาสสิก ซึ่งเป็นเหตุผลว่าทำไมการแตกร้าวที่ขอบของรู-จึงได้รับการตรวจสอบเป็นพิเศษบนรางที่มีรอยต่อ การป้องกันอาศัยเหล็กสะอาดที่มีระดับการรวมตัวต่ำ การเชื่อมแบบควบคุม และการทดสอบกระแสอัลตราโซนิกหรือกระแสวน{5}}ตามช่วงเวลาที่กำหนด

สวมใส่ล้มเหลว

การสึกหรอช่วยขจัดวัสดุออกจากพื้นผิวราง ปรากฏเป็นสามรูปแบบ การสึกหรอของศีรษะทำให้พื้นผิวการวิ่งเรียบและเปลี่ยนรูปทรงของหน้าสัมผัส การสึกหรอด้านข้างที่มุมเกจนั้นเกิดจากการเจรจาทางโค้ง และลอน - คลื่นลูกคลื่นสั้นเป็นระยะ-ของพื้นผิวที่วิ่ง - พัฒนาบนเส้นทางแทนเจนต์และเส้นโค้งที่แหลมคมภายใต้เงื่อนไขการสั่นพ้องของเส้นทางยานพาหนะเฉพาะ- การสึกหรอได้รับการจัดการโดยการเลือกเกรดรางที่แข็งกว่า (เช่น รางส่วนหัว-ที่แข็งหรือรางแบบ Bainitic) ในส่วนโค้ง โดยการหล่อลื่นบนส่วนโค้งที่แหลมคม และโดยการเจียรเป็นระยะ ซึ่งจะคืนสภาพโปรไฟล์ของส่วนหัวก่อนที่การสึกหรอจะเร่งเร็วขึ้น

ความเมื่อยล้าของการสัมผัสขณะกลิ้ง (RCF)

RCF คือกลุ่มของข้อบกพร่องที่พื้นผิว-เริ่มต้นซึ่งเกิดจากความเครียดจากการสัมผัสรางล้อซ้ำๆ- ปรากฏเป็นเปลือก (แตกเป็นเสี่ยง) - พื้นผิวหรือใกล้-วัสดุพื้นผิวหลุดลอกออกจากศีรษะ - และในขณะที่หมอบ รอยแตกบนพื้นผิวรูปดาวหาง-ที่มืดมิดที่ขยายลงมาและอาจหักรางได้หากปล่อยทิ้งไว้โดยไม่ได้รับการรักษา RCF ถูกขับเคลื่อนโดยแรงกดสัมผัส การยึดเกาะ และการมีอยู่ของสารปนเปื้อน เช่น น้ำบนแผ่นสัมผัส การเจียรเป็นมาตรการรับมือเบื้องต้น โดยการกำจัดชั้นพื้นผิวที่แตกร้าวบางๆ ก่อนที่รอยแตกจะขยายลึกพอที่จะทำให้เกิดอันตรายได้

เปราะและต่ำ-การแตกหักของอุณหภูมิ

เหล็กรางส่วนใหญ่ไวต่อการแตกหักเปราะที่อุณหภูมิต่ำ โดยเฉพาะอย่างยิ่งหากเหล็กมีข้อบกพร่องหรือหากรางได้รับความเสียหายจากการกระแทก เหล็กดัดเก่าและรางเหล็กยุคแรกมีแนวโน้มที่จะแตกหักกะทันหันในฤดูหนาวเป็นพิเศษ เหล็กรางสมัยใหม่ได้รับการระบุข้อกำหนดด้านความแข็งแกร่ง (เช่น ขีดจำกัดความทนทานต่อการกระแทกหรือการแตกหักในมาตรฐาน) เพื่อลดความเสี่ยงนี้ และรางที่มีอุณหภูมิการใช้งานต่ำมากอาจถูกระบุเป็น-เกรดความเหนียวที่ได้รับการปรับปรุง

วิธีตรวจจับความล้มเหลว

การทดสอบด้วยคลื่นเสียงความถี่สูง: วิธีการมาตรฐานสำหรับข้อบกพร่องภายใน เช่น การแตกหักตามขวางและข้อบกพร่องในการเชื่อม ดำเนินการด้วยมือหรือโดยยานพาหนะทดสอบ

การทดสอบกระแสเอ็ดดี้และอนุภาคแม่เหล็ก: สำหรับการแตกร้าวที่พื้นผิวและใกล้- รวมถึง RCF

การตรวจสอบด้วยภาพและเรขาคณิต: สำหรับการสึกหรอ ลอน และการเปลี่ยนแปลงโปรไฟล์ รองรับโดยรถวัดทาง

รอบการเจียรราง: การเจียรตามกำหนดเวลาจะช่วยแก้ไขการสึกหรอและขจัดชั้น RCF ออกก่อนที่จะเกิดรอยแตกร้าวลึก

สิ่งนี้หมายความว่าสำหรับการจัดซื้อจัดจ้างรถไฟ

เมื่อระบุราง บันทึกความล้มเหลวจะมีความสำคัญ เหล็กที่สะอาดพร้อมการควบคุมการรวมเข้าอย่างแน่นหนา กระบวนการอบชุบด้วยความร้อนที่ได้รับการจดบันทึกไว้ และความทนทานที่ได้รับการตรวจสอบ ณ อุณหภูมิการใช้งาน ล้วนช่วยลดความน่าจะเป็นที่จะเกิดความล้าและความล้มเหลวที่เปราะได้ สำหรับทางโค้งและน้ำหนักบรรทุกหนัก- เกรดที่แข็งกว่าจะตอบแทนด้วยการสึกหรอที่น้อยลงและข้อบกพร่อง RCF ผู้ซื้อควรสอบถามซัพพลายเออร์เกี่ยวกับคำอธิบายกระบวนการผลิตเหล็กและการรีด และข้อมูลการทดสอบเกี่ยวกับความสะอาด ความแข็ง และความเหนียว ไม่ใช่แค่เรื่องความต้านทานแรงดึงเท่านั้น

คำถามที่พบบ่อย

สาเหตุส่วนใหญ่ของรางหักคืออะไร?

บนรางที่มีการเชื่อมอย่างต่อเนื่องสมัยใหม่ สาเหตุที่พบบ่อยที่สุดคือข้อบกพร่องจากความเมื่อยล้าจากการสัมผัสแบบกลิ้ง เช่น การนั่งพับเพียบและการหลุดร่อนที่เติบโตเป็นรอยแตกตามขวาง ข้อบกพร่องในการเชื่อม และความล้าภายในที่เริ่มต้นที่การรวมหรือรูโบลต์บนรางรอยต่อ

การเจียรสามารถป้องกันความล้มเหลวของรางได้อย่างสมบูรณ์หรือไม่

ไม่ แต่เป็นมาตรการเดียวที่มีประสิทธิผลมากที่สุดต่อ RCF การเจียรจะขจัดชั้นพื้นผิวที่แตกร้าวและคืนสภาพโปรไฟล์ของศีรษะ ดังนั้นข้อบกพร่องจะไม่สามารถขยายไปถึงระดับความลึกที่สำคัญได้ จะต้องใช้ร่วมกับการทดสอบการหล่อลื่น การระบายน้ำ และการทดสอบอัลตราโซนิก

หมอบบนรางคืออะไร?

การสควอชเป็นข้อบกพร่องเมื่อยล้าจากการสัมผัสแบบกลิ้งซึ่งปรากฏเป็นเครื่องหมายรูปดาวหางสีเข้ม-บนพื้นผิววิ่งโดยมีรอยแตกตื้นๆ อยู่ข้างใน หากการเจียรไม่สามารถเอาออกได้ทันเวลา ก็อาจกลายเป็นรอยแยกตามขวางได้

เหตุใดรางจึงล้มเหลวมากขึ้นในฤดูหนาว

อุณหภูมิต่ำจะช่วยลดความทนทานต่อการแตกหัก ดังนั้นรางที่มีรอยแตกร้าวอยู่แล้วจึงสามารถแตกหักได้โดยใช้น้ำหนักที่ต่ำกว่าในฤดูร้อน การหดตัวด้วยความร้อนยังเพิ่มความเค้นแรงดึงในรางที่เชื่อมอย่างต่อเนื่อง นี่คือสาเหตุที่ฤดูหนาวเป็นช่วงที่มีนักท่องเที่ยวมากที่สุดสำหรับการตัดรางรถไฟสายเก่า

รางที่แข็งกว่าจะดีกว่าเสมอเมื่อเกิดความล้มเหลวหรือไม่?

รางที่แข็งกว่าจะต้านทานการสึกหรอและ RCF ได้ดีกว่า แต่ความแข็งเพียงอย่างเดียวไม่เพียงพอ - รางต้องมีความทนทานเพียงพอ และรางต้องจัดการความเครียดจากการสัมผัส รางที่แข็งเป็นพิเศษและมีความเหนียวต่ำสามารถแตกร้าวได้ในสภาพอากาศหนาวเย็น ดังนั้นการเลือกเกรดจะต้องสมดุลระหว่างความแข็ง ความเหนียว และความสามารถในการเชื่อม