A vasúti felépítmény számítása

Előszó

A vasúti felépítmény minden szerkezeti része a vonat áthaladása közben kis mozgásokat végez. Jól lejárt és kifogástalan állapotban levő pályán ezek a kis mozgások gyakorlati értelemben tökéletesen rugalmasaknak tekinthetők, mert egy tengely terhelésének csak sok ezerszeres ismétlődése után növekedik a maradó alakváltozás megmérhető nagyságúra. De érzékeny műszerrel sem észlelhető semmi különbség a felépítmény szerkezeti részeinek a terhelés, előtti és utáni helyzete között akkor, ha csak néhány tengelyből összetett sorozat egyszeri terhelésének hatását vizsgáljuk. Az amerikai felépítményeken végzett több mint egymillió kísérlet nemcsak azt igazolta, hogy a kis mozgások rugalmasak, hanem azt is, hogy az alakváltozások a terheléssel arányosak és a szuperpozíció elve a felépítményre érvényes, valamint azt, hogy az ágyazási együttható ugyanannál a felépítménynél közel állandó érték, mert bizonyos korlátokon belül független a terhelés nagyságától. E szerint nemcsak a sín és keresztalj anyaga követi a Hooke-törvényt, hanem a pályába bedolgozott és jól lejárt ágyazás, továbbá az alépítmény földteste is olyan rugalmas mozgásokat végez, amelyek a felette álló, vagy nagy sebességgel áthaladó tengelynyomással arányosak, és amelyeknél a terhelés eltávolodása után nem marad vissza alakváltozás. Elmozdulás közben a felépítményt alkotó szerkezeti részekben és ezek érintkezési felületein megoszló erők, feszültségek ébrednek, s ezek a mozgást gátolni, lefékezni törekednek, mert minden mozgás célja a mozgást előidéző oknak, azaz az egyensúlybomlásnak megszüntetése. Ezért ezeket a mozgás közben ébredő, megoszló erőrendszereket közös névvel rugalmas ellenállásoknak nevezzük. Ezek az ellenállások az elmozdulás mértékével arányosan addig a határig növekednek, amíg el nem érik a mozgás megszüntetéséhez, azaz az új egyensúly kialakításához szükséges és elegendő értéküket. A felépítmény számításának célja meghatározni azokat a legnagyobb fajlagos igénybevételeket (feszültségeket), amelyek a keréksorozat terhelésének hatására a felépítmény szerkezeti részeiben mint rugalmas ellenállások ébrednek a kis mozgások szélső értékének kifejlődése pillanatában. A felépítmény fő szerkezeti részei: a sín, keresztalj és ágyazás. Az ezek testének belsejében ébresztett megoszló erők játéka egymástól kölcsönös függésben megy végbe. Tehát az alkatrészek közös érintkezési felületein is olyan «külső'» megoszló erők támadnak a közös elmozdulási kényszer alatt, amelyeknek az együttesen végzett rugalmas ellenállásból fontos közvetítő szerep jut. Ezek a külső ellenállások: a sín talpfelületén megoszló reakcióerő, illetve a keresztalj felső felületére közvetlenül vagy alátétlemez közvetítésével ható sínnyomás, valamint a keresztalj talpának alávert része alatt megoszló ágyazási nyomás. Vissza