Como os trilhos de trem lidam com o tempo realmente frio?

Antes de tudo, estou interessado apenas em trilhos de trem , não no material circulante.

Como são construídas as faixas para lidar com o clima muito frio? Um exemplo pode ser algum lugar no Canadá ou na Sibéria. O gelo se acumulava o tempo todo, mudando a forma do trilho.

Como o lastro ou a fundação lida com a tundra de degelo no verão? E as coisas realmente desagradáveis, como nevascas jogando neve na pista, granizo ou chuva congelante?

— DrZ214
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você se preocupa demais com gelo e neve e não o suficiente com o metal encolhendo e expandindo com as mudanças de temperatura. O granizo não é de modo algum o "material realmente desagradável" se você estiver dirigindo uma estrada de ferro.

— 21816 Kate Gregory

@KateGregory Eu já sei como lidar com expansão / contração térmica. Use interruptores de respiro (juntas de expansão). O que eu não sei é como lidar com a mudança de forma do trilho devido ao acúmulo de gelo. Esse gelo pode vir da chuva, granizo ou realmente de qualquer precipitação. O volume da água se expande 9% ao congelar e, se entrar nos recantos de uma ferrovia, pode quebrá-lo.

— DrZ214

Você estava perguntando sobre a temperatura de transição frágil do aço?

— blacksmith37

@ blacksmith37 Na verdade não. Se não me engano, existem diferentes ligas de aço para permanecerem frágeis em diferentes faixas de temperatura. O que realmente me preocupava era o "gelo congelado". Eu simplesmente não conhecia esse termo na época. Outra preocupação era com que freqüência um arado de neve precisa percorrer a pista e quanto tempo leva.

— DrZ214

O aço ferroviário é quebradiço nessas temperaturas.

— blacksmith37

Precipitação

Neve

A neve pode ser um problema para a operação de trens, mas realmente não afeta o trilho / reator. Assim como nas rodovias, a neve precisa ser removida, mas não tem muitos outros efeitos.

Os trens são usados para percorrer pequenas quantidades (Wikipedia):

e grandes quantidades (Wikipedia):

Gelo

O gelo pode causar mais problemas devido à espessura dos trilhos. Isso é tratado principalmente, tornando os trens mais lentos. O peso das rodas no trilho é suficiente para esmagar o gelo acumulado, ou seja, os trens são realmente pesados. Enquanto o trem não se mover muito rápido, não corre o risco de descarrilar.

Componentes da trilha

Comuta

Os interruptores precisam se mover para operar. Acumulações de gelo e neve podem causar problemas se impedirem a movimentação dos componentes. É por esse motivo que a maioria dos switches possui aquecedores de switch instalados. Estes são aquecedores a gás que sopram ar quente nos locais apropriados para derreter neve ou gelo.

Rail

Como mencionado acima, os trilhos não são realmente afetados por gelo ou neve. Eles são apenas pedaços de metal. O maior problema que os trilhos enfrentam é o frio .

Os trilhos são impedidos pelas âncoras dos trilhos de expandir e contrair devido a mudanças de temperatura. Se o tempo estiver frio o suficiente, o trilho não poderá se contrair o suficiente e o estresse será tão grande que o trilho quebrará. Isso não é tão problemático quanto você imagina. Muitas seções da ferrovia usam trilhos individuais para transmitir controles de sinal. Eles são configurados para proteção contra falhas, para que um trilho quebrado seja o mesmo que uma conexão quebrada. Isso mostrará um sinal de parada.

Laços

Gravatas são pedaços de madeira. Eles não são realmente afetados.

Lastro e subleito

Como você mencionou, o congelamento e o degelo causarão problemas devido a alterações de volume. Esses efeitos podem ser previstos e tratados.

A seção de lastro deve ser projetada para drenar a água. Se não houver água, há menos chances de alterações de volume. O mesmo pode ser dito para o subleito. A drenagem é fundamental.

Além de um bom design, o congelamento e o degelo acontecem todos os anos. É muito previsível. Durante os períodos em que esses efeitos provavelmente causam problemas, a pista pode ser inspecionada regularmente para mantê-la em tolerância geométrica.

— hazzey
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Para o trilho, que tal gelo na lateral do trilho? Isso não altera a espessura e, portanto, afeta o funcionamento das rodas?

— DrZ214

@ DrZ214 Ele interrompe. Os trens pesam muito. É tudo sobre ir devagar, se houver muito gelo (pense no primeiro trem do trajeto para metrôs). Depois disso, o gelo não deve ser um problema.

— hazzey

Tanto o gelo quanto a neve podem ser um problema real para trens que tentam obter tração nas condições certas / erradas. Fui preso em trens incapazes de rodar em ambas as condições, mas bastou um trem para atravessar para limpar os trilhos dos trens seguintes.

— Ian Turner