Повернемося до прикладу 1.5. Рейкова батіг була закріплена для роботи в постійному режимі при температурі закріплення (нейтральної температурі) to = 21 ° С. Після зміни температури рейки на? Tн = 5 ° С долаються сили опору, що зрушують рейки в стику. Подальше підвищення температури рейок призводить до переміщення їх кінців в межах стикового зазору. Після зміни температури рейок на величину? T = tн + max tпог повністю долаються всі сили опору його поздовжньої деформації. При подальшій зміні температури в тому ж напрямку рейок змінює свою довжину як вільний стрижень (див. Формулу (1.2)).
Межі зміни температури рейок по станціях мережі залізниць вказані в «Технічних вказівках по влаштуванню, укладанні, утримання та ремонту безстикової колії». Найбільший перепад? Tmax може бути визначений як різниця між максимальною для даної місцевості температури рейки tmax і температури закріплення рейки на постійний режим роботи.
Якщо? Tmax. t. то лівий і правий (див. рис. 1.1) ділянки х змикаються один з одним, що є характерною ознакою як рейок звичайної (нормальної) довжини, так і довгих. Співвідношення між величинами стикового зазору? і температурного переміщення кінця рейки? є додатковою ознакою відмінності рейок звичайної довжини від довгих рейок.
Якщо температурне переміщення. повністю компенсується за рахунок стикового зазору?. то перед нами рейок звичайної довжини.
Рейки P65, продаж рейок Р65, ціни на рейки Р65
Якщо довжина рейки така, що для компенсації переміщення його решт недостатньо стикового зазору. і в процесі подовження рейки повне закриття стикового зазору настає раніше, ніж температура рейки досягне максимуму (тоді подальше підвищення температури призводить до торцевого натискання решт рейок в стику), а повне конструктивне розкриття стикового зазору настає раніше, ніж
температура рейки досягне мінімуму (тоді при подальшому зниженні температури стикові болти починають працювати на вигин), - в цьому випадку перед нами довгий рейок.
Залежно від розрахункової для даної місцевості амплітуди екстремальних температур рейок, типу, конструкції і стану проміжних і стикових скріплень, роду і стану баластного шару, величини встановлених при укладанні стикових зазорів і деяких інших причин довжина довгого рейки на мережі доріг може змінюватися від 25 до 150 м.
Якщо? T>? Tmax. то температурні деформації виникають лише на кінцевих ділянках рейки (див. формулу (1.5)). Середня його частина при будь-яких змінах температур завжди буде нерухомою, це є необхідним і достатнім ознакою безстикової колії.
Безстикової шлях - умовна назва залізничної колії, рейки якого поряд з «активними» кінцевими ділянками при будь-яких змінах реальних температур рейок мають нерухому середню частину.
Відомі й інші визначення поняття «безстикової шлях». У статті «безстикової шлях» (див. Велика Радянська енциклопедія. Т. 3. С. 273) дано таке визначення: «безстикової шлях - умовна назва залізничної колії, відстань між рейковими стиками якого значно перевершує довжину стандартного рейки», тобто за основний класифікаційний ознака прийнята довжина рейки. Це не зовсім точно. Наприклад, безстикової шлях з саморазрядка напруг, покладений за пропозицією М.С. Боченкова в 1949 р на колишньої Томської залізниці, а в 1954 р - на колишньої Московсько-Курсько-Донбаської залізниці (понад 10 км шляху з зрівняльними приладами по кінцях 800-метрових батогів), безстикової шляхом не був, бо як температурні напруги в рейках при змінах температури практично були відсутні.
В офіційному документі ( «Технічних вказівках по влаштуванню, укладанні, утримання та ремонту безстикової колії») дано інше визначення: «безстикової шлях - залізнична колія, що має рейки настільки великої довжини, що в них при змінах температури виникають поздовжні сили, пропорційні цим значенням» , тобто за класифікаційний ознака прийнято наявність температурних поздовжніх сил. Але вище було показано, що навіть в рейках довжиною 25 м при змінах температури виникають і пропорційно їм змінюються поздовжні сили.
Нам видається, що більш точним класифікаційними ознакою безстикової колії є наявність в рейкових батогах безстикової колії нерухомою середній частині рейки при максимально можливих в даній місцевості зміни температур рейок.
Відмінні ознаки рейки звичайної довжини, довгого рейки і безстикової колії наведені в табл. 1.1.
Відмінні ознаки рейок різної довжини
Отже, ми встановили, що через відсутність стиків зовні більш простий, ніж ланковий, безстикової шлях на більшій частині рейкової батоги навантажений значними за величиною поздовжніми температурними силами.
Якою ж має бути конструкція безстикової колії. Як він повинен бути влаштований?