مقايسه عمر خستگي درز مورب و عادي بر اساس آزمايش ميداني

درز ريل از جمله بخش هايي از خط است كه همواره هزينه بالايي از تعمير و نگهداري خطوط صرف آسيب هاي ناشي از اين قسمت از خط مي گردد. در هنگام عبور بار از روي درز ريل، چرخ ضربه اي را به ريل جلويي اعمال مي نمايد كه علاوه بر سايش ريل و فرسايش تراورس و بالايت، موجب ايجاد سايش شديد در صفحات اتصالي و شل شدن آنها مي شود. بررسي نيروهاي وارد بر ريل و صفحات اتصالي و ارائه روش هايي براي كاهش نيورهاي وارد از چرخ به سيستم خط در ناحيه درز ريل از جمله مسائلي است كه همواره مورد توجه مهندسان اين صنعت بوده است.، يكي از راهكارهاي كاهش ضربه درز ريل، استفاده از درز مورب، به جاي درز عادي مي باشد. در راستاي مقايسه عملكرد دو نوع درز، تست ميداني در بخشي از خط ايستگاه اكباتان كه درز معمولي و درز مورب 30 درجه اجرا شده، انجام گرديد. در مجموع 9 عدد كرنش سنج، 2عدد شتاب سنج و 8 عدد تغيير مكان سنج به منظور بررسي رفتار مكانيكي اين دو نوع درز اتصال، در ريل، ميله اتصالي و تراورس ها تعبيه گرديده است. بار گذاري استاتيكي و ديناميكي توسط قطارهاي عبوري با سرعت حداكثر 40 كيلومتر بر ساعت اعمال شد و خروجي سنسورها برداشت گرديد. به منظور مقايسه دو درز، مدل اجزاي محدود استاتيكي با در نظر گيري اثرات تماس چرخ و ريل، توسعه داده شده و مشخصات مدل بر اساس نتايج تست معتبرسازي گرديد. نتايج تست و خروجي هاي اجزاي محدود حاكي از آن است كه نتايج مدل اجزاي محدود قابل اعتماد مي باشد. بر اساس مدل اجزاي محدود بهنگام شده، رفتار استاتيكي درز معمولي و مورب 30 درجه با سختي بستر يكسان، با يكديگر مقايسه شد. اين مقايسه نشان ميدهد كه تنش محوري در ميله اتصال داخلي و خارجي درز مورب به ترتيب 62% و 66% بيشتر از درز ريل معمولي است. تنش خمشي و تنش ون- ميزز تاج ريل در درز مورب به ترتيب 30% و 17% كمتر از درز معمولي است. تعداد سيكل مجاز خستگي تماسي- غلتشي تاج ريل درز مورب 30 درجه مطابق مدل ژيانگ و سهيتوگلو (4) 10×1/99 و در درز معمولي (3) 10×6/78 مي باشد. بنابراين عمر خستگي تماسي-غلتشي درز مورب 30 درجه حدود 3 برابر عمر خستگي درز معمولي تخمين زده مي شود.