รางรถไฟสามารถทนได้กี่รางรถไฟ

ฉันรู้ว่ายางบนยางรถยนต์และยางรถบรรทุกสึกหรอและถนนคอนกรีตเสื่อมสภาพ ฉันสงสัย:

ในขณะที่เหล็กแข็งและยืดหยุ่น แต่ก็ยังทำให้เกิดแรงเสียดทาน (ปฏิสัมพันธ์ระหว่างโมเลกุล) และการเสียดสี

สมมุติว่าเรามีเกวียนเฉลี่ย 20-30 เกวียนมีสี่เพลาบรรทุกเต็ม 50-60 ตันต่อรถบรรทุกและรถลาก รางรถไฟสามารถทนได้กี่โมงก่อนที่จะต้องเปลี่ยน กรอบเวลาที่เท่ากันในการผ่านจำนวนนี้ผ่านโดยเฉลี่ยคืออะไร?

— Thorsten S.
แหล่งที่มา

ฉันสงสัยว่าฐานรากสวมเร็วกว่าเหล็กมาก คุณถามถึงเหล็กโดยเฉพาะหรือส่วนประกอบใด ๆ ของแทร็คหรือไม่?

— ออกอากาศ

เฉพาะแทร็กเหล็ก

— Thorsten S.

@Air - การสึกหรอของฐานรากนั้นขึ้นอยู่กับว่าคุณมีไม้คอมโพสิตเหล็กหรือคอนกรีตติดตั้ง - ความสัมพันธ์ที่ทำจากไม้หรือคอมโพสิตมีความเสี่ยงต่อการตัดแผ่นและพฤติกรรมอื่น ๆ ที่นำไปสู่การพัฒนา คอนกรีตไม่ทำเช่นนั้น

— ThreePhaseEel

นี่คือการตอบสนองที่เป็นที่ยอมรับในอเมริกาเหนือ

MGT

ในสหรัฐอเมริกาปริมาณการรับส่งข้อมูลมากกว่าหนึ่งแทร็กในหนึ่งปีนั้นวัดเป็นล้าน Gross ตัน (MGT) เช่น 1 MGT = 2 000 000 000 ปอนด์ [พื้นที่แทนที่จะเป็นเครื่องหมายจุลภาคเพื่อเป็นมิตรกับโลก] นี่คือการวัดน้ำหนักรวมของสินค้าและยานพาหนะ แต่ไม่จำเป็นต้องมีจำนวนรถไฟแต่ละขบวน

ชีวิตรถไฟ

อายุการใช้งานของรางรถไฟทั่วไปอยู่ระหว่าง1300 MGT และ 380 MGTขึ้นอยู่กับว่ารางนั้นอยู่ในแนวตรง (แทนเจนต์) หรือเป็นโค้ง มีความฝืดในโค้งมากกว่า ยิ่งไปกว่านั้นรางที่อยู่ด้านล่างของส่วนโค้งที่ยกขึ้นสูงนั้นจะสึกหรอเร็วกว่ารางทางด้านสูง

แรงเสียดทาน

เพราะความแตกต่างที่ยิ่งใหญ่นี้ในชีวิตของรถไฟพื้นที่ที่มีจำนวนมากของเส้นโค้งจ้างเครื่องที่เพิ่มการหล่อลื่นรถไฟ การหล่อลื่นนี้จะถูกนำไปใช้หลังจากที่ตู้รถไฟผ่านจนไม่สามารถลดความสามารถในการยึดเกาะ ภาพถ่ายบางส่วนของเครื่องเหล่านี้อยู่ด้านล่าง:

เครื่อง LB Foster

น้ำมันหล่อลื่น LB Foster

จำนวนรถไฟ

ในสหรัฐอเมริการถไฟที่ใหญ่ที่สุด / หนักที่สุดมีเพียงชุดเดียวเท่านั้น ตัวอย่างทั่วไปของสิ่งนี้คือ "รถไฟหน่วยถ่านหิน" นี่คือรถไฟ 100 คันที่เต็มไปด้วยถ่านหินซึ่งรถแต่ละคันมีน้ำหนัก 286,000 ปอนด์ สมมติว่าค่าเฉลี่ยของชีวิต 500 MGT:

จำนวนรถไฟ = \frac{500 * * * * 1 อี 6}{(100 * * * * \frac{286, 000}{2000})} \approx 35000 รถไฟ

$\text{Number of Trains} = \frac{500*1e6}{(100*\frac{286,000}{2000})} \approx 35 000 \text{ trains}$

ความจุสูงอาจมี 25 ขบวนต่อวันในหนึ่งแทร็กดังนั้นช่วงชีวิตในปีที่ผ่านมาจะเป็น:

\frac{35000}{25 * * * * 365} \approx 4 ปี

$\frac{35000}{25*365} \approx 4 \text{ years}$

— hazzey
แหล่งที่มา

ว้าว. ถ้าเราใช้ค่าที่น้อยกว่า (1 ตันรวม = 1.016 เมตริกตัน) และประเมินว่ารถไฟที่มีน้ำหนัก 25 waggons ไปทุกชั่วโมงบนรางรถไฟเรามี (380 * 1016 * 1000) / (25 * 60 * 24 * 365 ) = 30 ปีของการใช้งานอย่างต่อเนื่อง ด้วยมูลค่าที่มากกว่าเรามีอายุขัยโดยประมาณ 100 ปี!

— Thorsten S.

@ThorstenS ใช่ฉันกำลังจะเพิ่มการคำนวณนั้นในคำตอบ แต่ตัวเลขดูเหมือนสูงมาก! ฉันจะดูให้มากกว่านี้และเพิ่มตัวเลขเหล่านั้น

— hazzey

@hazzey: ตัวเลขที่คุณยกมาสำหรับเพลงรอยต่อเนื่องหรือเพลงสไตล์เก่าที่มีช่องว่างการขยายตัวทางความร้อนระหว่างส่วนรางหรือไม่? รอยเชื่อมต่อเนื่องให้แรงเสียดทานน้อยกว่าการขับขี่ที่นุ่มนวลและความเสียหายน้อยลงเนื่องจากพื้นผิวที่สม่ำเสมอเมื่อเทียบกับแทร็กสไตล์แบบเก่าและมีความเสียหายน้อยกว่ากับล้อบนรถไฟ

— Fred

@ เฟรดตัวเลขชีวิตเหล่านั้นควรจะเป็นสำหรับรอยต่อเนื่อง (CWR)

— hazzey

ล้านตันโดยรวมคือ 2 240 ปอนด์ x 1 000 = 2 240,000 000 ปอนด์ หรือความหมายที่ตั้งใจไว้ "ล้านตันรวม" คืออะไร?

— David42