Com milloren la distribució de la càrrega els coixinets del carril?

El problema: una càrrega concentrada en una banda estreta

Quan passa una roda, el rail es desvia i pressiona el travessis a través de la base del rail. Sense un coixinet, aquesta pressió es concentra a la banda de rodament estreta on la base del rail es troba amb el seient del llit - normalment només d'uns quants centímetres d'ample. El resultat és una pressió màxima alta a les vores del seient, que és exactament on s'esquerden les travesses de formigó i on les travesses de fusta es tallen per la base del rail.

El mecanisme: una capa elàstica distribueix la pressió

El coixinet del rail canvia això deformant-se elàsticament sota càrrega. A mesura que la càrrega de la roda baixa, el coixinet es comprimeix més sota la base del rail i empeny cap a l'exterior, ocupant cada cop més la zona del seient. La càrrega ja no es porta en una banda estreta; es distribueix per tot el seient del carril. En termes d'enginyeria, el coixinet transforma una pressió de contacte concentrada en un camp de pressió distribuït, reduint el valor màxim que la superfície de la travessa ha de resistir.

Per què importa l'equilibri de rigidesa

L'efecte-de propagació de la càrrega depèn de que el coixinet tingui la rigidesa adequada. Un coixinet massa rígid amb prou feines es deforma i amb prou feines distribueix la càrrega; un coixinet massa tou distribueix bé la càrrega però es desvia massa, la qual cosa augmenta el moviment del rail, bombeja el seient del llit i desestabilitza el llast. La rigidesa del coixinet aprovada és el punt on la càrrega s'estén prou àmpliament per protegir el travessant mentre la via es manté estable.

Els beneficis pràctics

La pressió màxima més baixa al seient del llit redueix l'esquerdament del seient -, el mode de fallada de llit de formigó més habitual.

Protecció de les travesses de fusta de les sagnies de la base del rail.

Càrrega de clips i fixació més uniforme, de manera que les fixacions es mantenen ajustades durant més temps.

Reducció de la vibració transmesa a la travessa i al llast, alentint l'assentament.

Intervals més llargs entre les renovacions de la travessa i els cicles de compactació.

Preguntes freqüents

Un coixinet de ferrocarril redueix la càrrega total de la travessa?

No - la càrrega total és la càrrega de les rodes i ha de ser transportada per la via. El que canvia el coixinet és la distribució: la mateixa càrrega repartida per una àrea més gran significa una pressió màxima més baixa.

Per què la pressió màxima trenca les travesses de formigó?

El formigó és fort en compressió però dèbil en tensió. Una pressió de vora concentrada crea moments de flexió a la regió del seient del rail, i la tensió de tracció a la part inferior del seient supera la resistència a la tracció del formigó, produint les esquerdes característiques del seient.

Com sé si el meu coixinet distribueix la càrrega correctament?

Comproveu el coixinet i el seient després de retirar-los: un desgast uniforme i una empremta de pressió neta a tot el seient indiquen una bona distribució; L'aixafament localitzat o una banda brillant sota la vora de la base del rail indiquen un coixinet massa-rígid o un seient contaminat.

Els coixinets més gruixuts són sempre millors per repartir la càrrega?

No. El gruix interacciona amb la rigidesa i la geometria de la subjecció. Seguiu les especificacions de coixinet aprovades; desviar-ne canvia la distribució de càrrega i el comportament del clip.

Els coixinets també ajuden a la pista sense llast?

Sí. A la via de la llosa, el coixinet és l'únic element elàstic sota el rail, i la seva funció-de propagació de càrrega és encara més crítica perquè no hi ha llast per redistribuir l'estrès.