On 8 Jan, 14:37, "w...@g...com"
<w...@g...com> wrote:

>  Doraźne pęknięcie jest przy takich naprężeniach  [(1/4 -1/3) Re] mało
> prawdopodobne.

A nigdy nie pękła Panu Wiesławowi korba pedału w rowerze? Pamiętajmy
że stal na szyny to nie jest szczytowe osiągnięcie metalurgii, one
muszą być tanie (chociaż oznaczenie składa się z wielu literek,
sugerując skomplikowany skład i proces)
Konrad

do góry

Konrad Anikiel <a...@g...com> napisał(a):
> Skoro są nieskończenie długie, to rozszerzalność cieplna nie skutkuje
> zmianą długości, tylko wewnętrznym naprężeniem. Kto na ochotnika
> porachuje ile megapaskali się wygeneruje w szynie przy zmianie
> temperatury z +50C do -35C? A może nawet więcej?

Prosty rachunek.

Przy zmianie temperatury o 50K, 1metr szyny ze stali wydłuży się o 0,65mm.

Wydłużenie względne dla tego przypadku wynosi e=0,65/1000=0,00065

Znajdujemy moduł sprężystości dla stali E = 2,1 * 10^5 MPa

Naprężenia Sigma wywołane tym wydłużeniem wynoszą :

Sigma = e*E= 0,00065*2,1*10^5 = 136,5 MPa

Wytrzymałość zwykłej szyny wynosi 900MPa
Ostatnio robią wzmocnione szyny o wytrzymałości 1100 MPa,
co daje nadwyżkę 200 MPa, jest więc zapas na naprężenia cieplne :-)
Ponadto tory mają zakręty, na których może byc kompensacja wygięciem.

WM


--
Wysłano z serwisu Usenet w portalu Gazeta.pl -> http://www.gazeta.pl/usenet/

do góry

On 8 Jan, 16:38, "WM " <c...@g...SKASUJ-TO.pl> wrote:
> Konrad Anikiel <a...@g...com> napisał(a):
>
> > Skoro są nieskończenie długie, to rozszerzalność cieplna nie skutkuje
> > zmianą długości, tylko wewnętrznym naprężeniem. Kto na ochotnika
> > porachuje ile megapaskali się wygeneruje w szynie przy zmianie
> > temperatury z +50C do -35C? A może nawet więcej?
>
> Prosty rachunek.
>
> Przy zmianie temperatury o 50K, 1metr szyny ze stali wydłuży się o 0,65mm.
>
> Wydłużenie względne dla tego przypadku wynosi e=0,65/1000=0,00065
>
> Znajdujemy moduł sprężystości dla stali  E = 2,1 * 10^5 MPa
>
> Naprężenia Sigma wywołane tym wydłużeniem  wynoszą :
>
> Sigma = e*E= 0,00065*2,1*10^5 = 136,5 MPa

A przy 85K wyjdzie 230MPa. Niedużo. Żeby urwać nie wystarczy.

>
> Wytrzymałość zwykłej szyny wynosi 900MPa
> Ostatnio robią wzmocnione szyny o  wytrzymałości  1100 MPa,
> co daje nadwyżkę 200 MPa, jest więc zapas na naprężenia cieplne :-)
> Ponadto tory mają zakręty, na których może byc kompensacja wygięciem.

Musiałoby na łuku wyrwać tor z nasypu na zewnątrz latem i zmniejszyć
jego promień. Mało tego, ponieważ długość zewnętrznej i wewnętrznej
szyny się różnią, to musiałoby zmienić odległość między szynami. Nie
spotkałem się.
Konrad

do góry

Konrad Anikiel napisał(a):
> On 8 Jan, 14:37, "w...@g...com"
> <w...@g...com> wrote:
>
> > ?Dora?ne p?kni?cie jest przy takich napr?eniach ?[(1/4 -1/3) Re] ma?o
> > prawdopodobne.
>
> A nigdy nie p?k?a Panu Wies?awowi korba peda?u w rowerze? .....
> Konrad
Jakem się ścigał, to miałem piękne stalowe korby, cienkie, pocieniane
rowkiem, takie fikuśne dwuteuweczki. Nie pękły, ale ja nie osiłek.
Kręciłem "z młynka". Ale pamięta taki jeden przypadek pęknięcia korby,
też stalowej. No, ale korba pracuje na fajne obciążenia, takie
skrętno-giętne. Ułamać oś pedału to mi się przytrafilo. Ale tylko
jeden raz i nie na wyścigu.
Co do szyny, to napoczęte pęknięcie prostopadłe do osi podłużnej może
zaowocować prostopadłym przełomem.
Ciekawe, choć mało czytelne są fotografie (rys.5.35) złomóww
zmęczeniowych szyn kolejowych w: S. Kocańda, "Zmęczeniowe pękanie
metali". Widać na nich wyraźny złom zmęczeniowy główki i doraźny
szyjki i stopki. Robią wrażenie prostopadłego do osi podłużnej.
Podobną fotografię można zobaczyć w : Bielajew, Soprotiwlenije
materiałow, fig.638.
Widziałem takie prostopadłe "pękanie" wału napoczete od karbu. 10%
przełomu zmęczeniowego, reszta doraźny. Wał robiący bardzo solidne
wrażenie. Tylko obciążenie gwałtownie zmienne i dla radości raz na
obrót. ( Wał zwrotny w przenośniku zgrzebłowym).
Pozdrowienia !
W.Kr.

do góry

Konrad Anikiel <a...@g...com> napisał(a):
>
> A przy 85K wyjdzie 230MPa. Niedużo. Żeby urwać nie wystarczy.
>

Szyn nie kładzie się w skrajnych temperaturach,
dlatego naprężenia w zimie mają inny znak niż w lecie.
Zamiast 230MPa można przyjąć +A MPa i -B MPa (gdzie A+B=230MPa).

Nie wiem, czy obliczenia bez uwzględniania wyboczenia są wystarczające.
Szyny odznaczają się dużą smukłością, choć są stabilizowane podkładami.
Podkłady zapewniają stałą odległość szyn, ale nie są przyklejane do gruntu
i mogą pod wpływem drgań minimalnie pływać na boki, zwłaszcza na zakrętach.
W czasach studenckich na tzw. praktykach robotniczych układałem tory.
Podkład drewniany wystarczyło walnąć młotem, aby go lekko przesunąć.

WM


--
Wysłano z serwisu Usenet w portalu Gazeta.pl -> http://www.gazeta.pl/usenet/

do góry

WM pisze:
> Konrad Anikiel <a...@g...com> napisał(a):
>> A przy 85K wyjdzie 230MPa. Niedużo. Żeby urwać nie wystarczy.
>>
>
> Szyn nie kładzie się w skrajnych temperaturach,
> dlatego naprężenia w zimie mają inny znak niż w lecie.
> Zamiast 230MPa można przyjąć +A MPa i -B MPa (gdzie A+B=230MPa).

Ja mam prywatną teorię spiskową że trochę to naprężenie w maksimach
maleje z czasem przez pełzanie, przesuwając poziom średni w którąś tam
stronę. Ale, jak wcześniej napisałem, przy takim dużym przekroju jak
szyna kolejowa, to raczej pomijalne, o ile w ogóle zachodzi, bo nikt nie
bada pełzania w niskich temperaturach (a fortepiany spokojnie się
rozstrajają).
Konrad

do góry

w...@g...com pisze:
>
> Konrad Anikiel napisał(a):
>> On 8 Jan, 14:37, "w...@g...com"
>> <w...@g...com> wrote:
>>
>>> ?Dora?ne p?kni?cie jest przy takich napr?eniach ?[(1/4 -1/3) Re] ma?o
>>> prawdopodobne.
>> A nigdy nie p?k?a Panu Wies?awowi korba peda?u w rowerze? .....
>> Konrad
> Jakem się ścigał, to miałem piękne stalowe korby, cienkie, pocieniane
> rowkiem, takie fikuśne dwuteuweczki. Nie pękły, ale ja nie osiłek.
> Kręciłem "z młynka". Ale pamięta taki jeden przypadek pęknięcia korby,
> też stalowej. No, ale korba pracuje na fajne obciążenia, takie
> skrętno-giętne. Ułamać oś pedału to mi się przytrafilo. Ale tylko
> jeden raz i nie na wyścigu.
> Co do szyny, to napoczęte pęknięcie prostopadłe do osi podłużnej może
> zaowocować prostopadłym przełomem.
> Ciekawe, choć mało czytelne są fotografie (rys.5.35) złomóww
> zmęczeniowych szyn kolejowych w: S. Kocańda, "Zmęczeniowe pękanie
> metali". Widać na nich wyraźny złom zmęczeniowy główki i doraźny
> szyjki i stopki. Robią wrażenie prostopadłego do osi podłużnej.
> Podobną fotografię można zobaczyć w : Bielajew, Soprotiwlenije
> materiałow, fig.638.
> Widziałem takie prostopadłe "pękanie" wału napoczete od karbu. 10%
> przełomu zmęczeniowego, reszta doraźny. Wał robiący bardzo solidne
> wrażenie. Tylko obciążenie gwałtownie zmienne i dla radości raz na
> obrót. ( Wał zwrotny w przenośniku zgrzebłowym).

No ale przecież zmęczeniowe przełomy zawsze mają jakąś część
pomarszczoną (małą) i gładką resztę (dużą). Proporcja zależy od
własności materiału, które są m.in. funkcją temperatury. Przy bardzo
kruchym materiale (niskiej temperaturze) w ogóle można nie zauważyć
strefy powolnego wzrostu pęknięcia. Miałem trochę do czynienia z
kolejowym żelastwem 11 lat temu, ale nie przypominam sobie żeby szyny
miały obowiązkowe badanie zmęczeniowe.
Konrad

do góry

Konrad Anikiel napisał(a):
.......
> No ale przecież zmęczeniowe przełomy zawsze mają jakąś część
> pomarszczoną (małą) i gładką resztę (dużą). Proporcja zależy od
> własności materiału, które są m.in. funkcją temperatury. Przy bardzo
> kruchym materiale (niskiej temperaturze) w ogóle można nie zauważyć
> strefy powolnego wzrostu pęknięcia. Miałem trochę do czynienia z
> kolejowym żelastwem 11 lat temu, ale nie przypominam sobie żeby szyny
> miały obowiązkowe badanie zmęczeniowe.
> Konrad
Ten stosunek powierzchni gładkiego zmęczeniowego przełomu do reszty
powierzchni, chropowatego doraźnego mówi o naprężeniach wywoływanych w
przekroju i o nazwijmy to tak, współczynniku bezpieczeństwa, czy
zapasie wytrzymałości.
Ale patrząc na fotografie przełomów pomieszczone u Kocańdy, można
wyrobić sobie pogląd, że pęknięcia rozwijaja się od mniej więcej
środka główki szyny i są klasycznie zmęczeniowe. I ten, że mają dobrze
zaznaczoną oś symetrii prawie pokrywającą się z osią symetrii
przekroju szyny.
Co zaś idzie o badania zmęczeniowe szyn, to myślę, że są prowadzone,
choć nie na kolejach a w laboratoriach instytutów albo hut.
A tak przy okazji zapytam, czy słyszał ktoś o pękaniu szyn na linii
górniczo siarkowej, a ogólniej na rosyjskich kolejach? Szyny na LHS
mają wyraźnie większy przekrój i chyba mniejszy rozstaw podkładów.
Podsypka też robi wrażenie staranniejszej-mocniejszej.
O pełzaniu szyn pisano już dawniej i nawet M.T.Huber cos napomyka o
tym, że w pracy swojej zaniedbał jakby ten problem uważając że
deformacje torów powodowane są ich drganiami ,i przyznaje, że o
pełzaniu pisano
w czasopismach kolejowych i zauważano je ( pomierzono?) zaraz po
przejeździe ociągu.
W.Kr.

do góry

Użytkownik "Konrad Anikiel" <...@...c> napisał w wiadomości
news:gk5h92$inv$1@inews.gazeta.pl
> WM pisze:
>> Konrad Anikiel <a...@g...com> napisał(a):
>>> A przy 85K wyjdzie 230MPa. Niedużo. Żeby urwać nie wystarczy.
>>>
>>
>> Szyn nie kładzie się w skrajnych temperaturach,
>> dlatego naprężenia w zimie mają inny znak niż w lecie.
>> Zamiast 230MPa można przyjąć +A MPa i -B MPa (gdzie A+B=230MPa).
>
> Ja mam prywatną teorię spiskową że trochę to naprężenie w maksimach
> maleje z czasem przez pełzanie, przesuwając poziom średni w którąś tam
> stronę. Ale, jak wcześniej napisałem, przy takim dużym przekroju jak
> szyna kolejowa, to raczej pomijalne, o ile w ogóle zachodzi, bo nikt
> nie bada pełzania w niskich temperaturach (a fortepiany spokojnie się
> rozstrajają).

Pełzanie i wyboczenia (przesunięcie w bok na łukach) to są awarie
najczęściej uniemożliwiające jazdę. W normalnych warunkach nic nie ma prawa
się ruszyć, poza wzdłużnym przesuwaniem szyny w mocowaniach, a i to tylko
tam, gdzie to jest specjalnie umożliwione (na mostach)

Polecam D1: http://kolej.krb.com.pl/d1/d1.htm

Jeśli chodzi o pęknięcia - zwróćcie uwagę, gdzie one występują, i jaki tam
jest stan toru. Dalekobieżna część warszawskiej średnicy to przecież
ruina...

--
Pozdrawiam,
Mateusz Nowaczyk

do góry

On Thu, 8 Jan 2009 02:26:45 -0800 (PST), Konrad Anikiel wrote:
>On 8 Jan, 08:11, J.F. <j...@p...onet.pl> wrote:
>> A nawiasem mowiac - wbrew temu czego w szkole ucza, to szyny na PKP sa
>> teraz spawane i w odcinkach po rzedu 500m.
>
>Skoro są nieskończenie długie, to rozszerzalność cieplna nie skutkuje
>zmianą długości, tylko wewnętrznym naprężeniem. Kto na ochotnika
>porachuje ile megapaskali się wygeneruje w szynie przy zmianie
>temperatury z +50C do -35C? A może nawet więcej?

Mysle ze na tyle duzo ze wyrwaloby z mocowan.

Musi jest tam jakas sztuczka - stal jakas specjalna nisko rozszerzalna
?

J.

do góry