Wie viele Zugpässe können Gleise aushalten?

Ich weiß, dass der Gummi auf PKW- und LKW-Reifen abgenutzt ist und der Straßenbeton abgenutzt ist. Ich fragte mich:

Während Stahl hart und elastisch ist, verursacht er dennoch Reibung (Wechselwirkung zwischen Molekülen) und damit Abrieb.

Nehmen wir an, wir haben durchschnittlich 20 bis 30 Waggons mit vier Achsen und einer Gesamtlast von 50 bis 60 Tonnen pro Waggon sowie ein Zugfahrzeug. Wie viele Zugpässe kann eine Schiene aushalten, bevor sie ersetzt werden muss? Was ist der äquivalente Zeitrahmen, in dem diese Anzahl von Durchläufen im Durchschnitt erreicht wird?

— Thorsten S.
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Ich vermute, der Stand ist viel schneller als der Stahl. Fragen Sie speziell nach dem Stahl oder nach einem Teil der Strecke?

— Air

Nur die Stahlketten

— Thorsten S.

@Der Fußabrieb hängt auch davon ab, ob Sie Holz-, Verbund-, Stahl- oder Betonanker installiert haben. Holz- oder Verbundanker sind anfällig für das Schneiden von Blechen und andere Verhaltensweisen, die zu einer frühen Entwicklung von breiten Spurweiten führen Beton tun das nicht

— ThreePhaseEel

Dies ist zugegebenermaßen eine nordamerikanische Antwort.

MGT

In den USA wird der Verkehr auf einer bestimmten Strecke pro Jahr in Millionen Bruttotonnen (MGT) gemessen, z. B. 1 MGT = 2 000 000 000 lbs (Leerzeichen anstelle von Kommas, um weltfreundlich zu sein). Dies ist ein Maß für das Gesamtgewicht von Fracht und Fahrzeugen, jedoch nicht unbedingt für die Anzahl der einzelnen Züge.

Rail Life

Die Lebensdauer einer typischen Eisenbahnschiene liegt zwischen 1300 MGT und 380 MGT, abhängig davon, ob sich die Schiene auf einer geraden (tangentialen) Strecke oder in einer Kurve befindet. Es gibt mehr Reibung in einer Kurve. Auch die Schiene auf der niedrigen Seite einer überhöhten Kurve nutzt sich schneller ab als die Schiene auf der hohen Seite.

Reibung

Aufgrund dieses großen Unterschieds in der Lebensdauer der Schiene werden in Bereichen mit vielen Kurven Maschinen eingesetzt, die die Schiene schmieren . Diese Schmierung erfolgt nach dem Durchfahren der Lokomotiven, damit deren Traktionsfähigkeit nicht gemindert wird. Einige Fotos dieser Maschinen sind unten:

LB Pflegemaschine

LB Foster Rail Schmierung

Anzahl der Züge

In den USA befördern die größten / schwersten Züge nur eine Ware. Ein typisches Beispiel hierfür ist ein sogenannter "Kohlezug". Dies ist ein Zug mit 100 Wagen, beladen mit Kohle, wobei jeder Wagen 286.000 Pfund wiegt. Unter der Annahme von durchschnittlich 500 MGT Leben:

Number of Trains = \frac{500 * 1 e 6}{(100 * \frac{286, 000}{2000})} \approx 35000 trains

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

Auf einer Strecke mit hoher Kapazität können 25 Züge pro Tag verkehren. Die Lebensdauer in Jahren beträgt also:

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

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

— dunstig
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Beeindruckend. Nehmen wir den kleineren Wert (1 Bruttotonne = 1,016 Tonnen) und schätzen, dass ein Zug mit dem Gewicht von 25 Waggons stündlich über die Strecke fährt, so haben wir (380 * 1016 * 1000) / (25 * 60 * 24 * 365) ) = 30 Jahre fortgesetzte Nutzung. Mit dem größeren Wert haben wir eine geschätzte Lebensdauer von 100 Jahren!

— Thorsten S.

@ThorstenS. Ja, ich wollte diese Berechnung zur Antwort hinzufügen, aber die Zahlen schienen sehr hoch zu sein! Ich werde es mir genauer ansehen und diese Zahlen hinzufügen.

— hazzey

@hazzey: Sind die von Ihnen angegebenen Zahlen für durchgehende Schweißschienen oder für ältere Gleise mit Wärmeausdehnungslücken zwischen Schienensegmenten? Ununterbrochen geschweißte Gleise bieten weniger Reibung, eine gleichmäßigere Fahrt, weniger Schäden aufgrund ihrer gleichmäßigen Oberfläche im Vergleich zu älteren Gleisen und sind für die Räder in Zügen weniger schädlich.

— Fred

@Fred Diese Lebensdauerangaben sollten für durchgehend geschweißte Schienen (CWR) gelten.

— hazzey

Sicherlich ist eine Million Bruttotonnen 2 240 Pfund x 1 000 = 2 240 000 000 Pfund. Oder ist die beabsichtigte Bedeutung "Millionen Tonnen Brutto"?

— David42