Скільки проїздів поїздів можуть витримати залізничні колії?

Я знаю, що гума на автомобільних і вантажних шинах зношується, а дорожній бетон зношується. Я замислився:

Хоча сталь тверда і еластична, вона все ще викликає тертя (взаємодія між молекулами) і, отже, стирання.

Скажімо, у нас в середньому 20-30 вагонів із чотирма осями з повним навантаженням 50-60 тонн на кожен вагон та тяговий транспортний засіб. Скільки проїздів поїздів може пережити залізнична залізниця, перш ніж її замінити? Який еквівалентний часовий проміжок, в який ця кількість пропусків досягається в середньому?

— Торстен С.
джерело

Я підозрюю, що опора зношується набагато швидше, ніж сталь. Ви питаєте конкретно про сталь чи про будь-який компонент доріжки?

— Повітря

Лише сталеві доріжки

— Торстен С.

@ Повітряний знос також залежить від того, чи встановлені у вас дерев'яні, композитні, сталеві або бетонні стяжки - дерев’яні або композитні стяжки вразливі до різання плит та іншої такої поведінки, що призводить до раннього розвитку широкої колії, тоді як сталь і бетон не робити цього

— ThreePhaseEel

Це, безумовно, відповідь Північної Америки.

MGT

У США кількість трафіку за один трек за рік вимірюється в мільйонах валових тонн (MGT), наприклад, 1 MGT = 2 000 000 000 фунтів [пробіли замість коми для того, щоб бути світовими]. Це показник загальної ваги вантажів і транспортних засобів, але не обов'язково кількості окремих поїздів.

Життя залізниці

Термін експлуатації типової залізничної залізниці становить від 1300 до 380 МГт, залежно від того, чи є рейка на прямій (дотичній) колії або в кривій. У кривій більше тертя. Також рейка на нижній стороні надвисокої кривої зношується швидше, ніж рейка на високій стороні.

Тертя

Через цю велику різницю в житті рейки, в областях, що мають багато кривих, використовуються машини, які додають мастила до рейки . Це змащення застосовується після того, як паровози пройдуть, щоб їх тягова здатність не знижувалася. Деякі фотографії цих машин нижче:

LB Фостер машина

Змащення LB Foster Rail

Кількість поїздів

У США найбільші / найважчі поїзди перевозять лише один товар. Типовим прикладом цього є так званий "потяг вугільної одиниці". Це поїзд на 100 вагонів, завантажений вугіллям, де кожен вагон важить 286 000 фунтів. Припускаючи в середньому 500 МГТ життя:

Кількість поїздів = \frac{500 * 1 е 6}{(100 * \frac{286, 000}{2000 рік})} \approx 35000 поїздів

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

На лінії великої пропускної спроможності може бути 25 поїздів на день на одній колії, тож тривалість життя в роках буде такою:

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

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

— туман
джерело

Ого. Якщо ми візьмемо менше значення (1 валова тона = 1,016 метричних тонн) і підрахуємо, що поїзд вагою 25 вагонів їде щогодини по колії, то у нас є (380 * 1016 * 1000) / (25 * 60 * 24 * 365 ) = 30 років постійного використання. З більшою цінністю ми маємо орієнтовний термін життя 100 років!

— Торстен С.

@ThorstenS. Так, я збирався додати цей відповідь до відповіді, але цифри здалися справді високими! Я детальніше роздивлюся його і додаю ці цифри.

— тумани

@hazzey: Чи вказані вами цифри для безперервної зварної колії або колії старого стилю, яка мала проміжки теплового розширення між відрізками рейки? Безперервна зварена колія забезпечує менше тертя, більш плавна їзда, зазнає менших пошкоджень через рівномірну поверхню, порівняно зі колії старого стилю та менш шкодить колесам у поїздах.

— Фред

@Fred Ці життєві номери повинні бути для постійно зварених рейок (CWR).

— туман

Напевно мільйон валових тонн становить 2 240 фунтів х 1 000 = 2 240 000 000 фунтів. Або задумане значення "Мільйони тонн валовий"?

— David42