مشخصات ریل آهن

ریل های آهن یکی از اجزای اصلی سیستم حمل و نقل ریلی به شمار می آیند که با توجه به شرایط کاری و نیروهایی که به آن وارد می شود لازم است تا با کیفیت و تحت شرایط بسیار دقیق و کنترل شده ساخته شود. ریل راه آهن تحت نیروهای فشاری زیادی قرار دارد همچنین به دلیل تماس مستقیم با چرخ های قطار در معرض سایش نیز می باشد. به همین دلیل باید از گریدهای خاص فولاد که در برابر شکست و همچنین سایش مقاوم هستند برای ساخت آن ها استفاده کرد. ساخت ریل های راه آهن تحت استانداردهای بین المللی مشخصی صورت میگیرد که شناخته شده ترین آن ها استاندارد تیپ S، R و JIS است. از مهمترین فولادهایی که برای ساخت ریل استفاده می شود فولاد ۱۰۸۴ یا گریدهای معادل آن است. این گرید فولاد بین ۰.۷ تا ۱ درصد منگنز دارد که نقش مهمی در اجرای عملیات حرارتی عمیق و همچنین افزایش مقاومت به سایش در فولاد ایفا می کند.

تاریخچه ریل راه آهن

از جمله مهمترین وسایل نقلیه که نقش بسیار مهمی در پیشرفت و دسترسی به نقاط مختلف داشته است سیستم حمل و نقل ریلی ست. تا حدی که صنعت حمل و نقل ریلی را می توان یکی از شاخص های عمده توسعه یافتگی کشورها دانست تا جایی که برخی کارشناسان اعتقاد دارند بدون آن هیچ اقتصاد پیشرفته ای شکل نخواهد گرفت.
مهمترین مزایای سیستم های حمل و نقل ریلی را می توان صرفه جویی در مصرف سوخت، کاهش آلودگی هوا، کاهش آلودگی صوتی و ایمنی دانست. همچنین آمارها نشان میدهد که هزینه های تعمیر و نگهداری ناوگان ریلی بسیار کمتر از هزینه های نگهداری ناوگان جاده ای ست.

اما عملکرد مناسب حمل و نقل ریلی به مجموعه ای از عوامل بستگی دارد که یکی از آن ها وجود زیرساخت ها و بسترهای عملکرد این شبکه مانند ریل های فولادی ست.

شاید تصور کنیم قطارها همیشه به شکل امروزی بوده اند و روی ریل های فولاد و در یک مسیر مشخص حرکت می کرده اند. اما بد نیست بدانیم ریل قطارهایی که در قرن شانزدهم مشغول به کار بودند از جنس چوب ساخته می شدند که کاملا مشخص است از دوام کافی برخوردار نبودند. همچنین نیروی محرکه ی این قطارها نیز دو یا چند اسب بودند که واگن های قطار را بر روی ریل ها می کشیدند. در آن زمان استفاده از این نوع قطار چندان فراگیر نشده بود و تنها در چند نقطه از جهان مورد استفاده قرار می گرفتند.

اما به مرور و با پیشرفت هایی که در نتیجه انقلاب صنعتی در اروپا ایجاد شد نسل دوم قطار ها عرضه شدند که از نیروی بخار برای به حرکت درآوردن آن ها استفاده می شد. اولین ریل فولادی در جهان در سال ۱۸۵۷ نصب شد و از پس تا کنون به دلیل استحکام و مقاومت بالا در برابر سایش همچنان فولاد گزینه اول برای ساخت ریل های راه آهن بوده است.

اما همانطور که می‌دانید امروزه گریدهای بسیار متنوعی از فولاد ساخته شده است که هر کدام ویژگی های مخصوص به خود را دارند. ریل های راه آهن با توجه به شرایط کاری می بایست از نوع خاصی فولاد ساخته شوند تا بتوانند عملکرد بهتری داشته باشند.

ریل جرثقیل سقفی چیست؟

انواع ریل راه آهن

به طور کلی ریل های راه آهن را می توان به سه دسته تقسیم بندی کرد

ریل های راه آهن (Rail Road) برای قطارهای شهری و بین شهری استفاده می شوند.

ریل های معدنی (Mineral Rail) که در معادن مورد استفاده قرار می گیرند.

ریل های جرثقیل (Crain Rail) که جرثقیل های صنعتی روی آهن ها حرکت می کنند.

آنالیز آلیاژ ریل

برای ساخت ریل راه آهن باید از فولادی استفاده کرد که در برابر خوردگی و سایش از مقاومت بالایی برخودار باشد. عموما برای ساخت ریل راه آهن از فولاد ۱۰۸۴ یا معادل نوردگرم آن استفاده می شود. این فولاد کربن متوسط با ۰٫۷ تا ۰٫۸ درصد کربن به همراه ۰٫۷ تا ۱ درصد منگنز است. این نوع فولاد برای انجام عملیات حرارتی بسیار عالی هستند.

از ویژگی های قابل توجه فولادهایی که برای ساخت ریل استفاده می شود منگنز بالای آن است. دلایل متعددی برای این مساله وجود دارد که یکی از مهمترین آن ها امکان انجام عملیات حرارتی عمیق‌تر بر روی این نوع فولاد است.

برای آنکه خطوط راه آهن بتواند در دراز مدت عملکرد خوبی داشته باشند باید دارای دو ویژگی باشند. یکی مقاومت بالا در برابر سایش و دیگری مقاومت بالا در برابر شکست.

فولاد ۱۰۸۴ را تحت عملیات حرارتی تا ۶۵ Rockwell C سخت کرد اما در این شرایط شکننده می شود. سختی ایده ال حدود ۶۰-۶۲ Rc در نظر گرفته می شود. در این سختی فولاد از مقاومت سایشی بسیار خوبی برخوردار است.

ریل قطاری

شرایط کاری ریل راه آهن

ریل های راه آهن برای شما کاملا شناخته شده است و حتی اگر از نزدیک هم مشاهده نکرده باشید حتما در فیلم ها و یا تصاویر دو خط فلزی موازی را دیده اید که قطار روی آن حرکت می کند. مهمترین وظیفه ای که ریل بر عهده دارد تحمل وزن واگن ها و هدایت صحیح قطار است. با توجه به اینکه وزن قطار بسیار بالاست فولادی که ریل از آن ساخته می شود باید بتواند به خوبی نیروهای وارد شده را تحمل کند و در اثر آن دچار شکست نشود. از طرف دیگر ریل و چرخ قطار در تماس مستقیم با یکدیگر قرار دارند و باید در برابر سایش و خوردگی نیز از مقاومت بالایی برخودار باشند. توجه به این ویژگی ها از اهمیت زیادی برخوردار است چرا که بروز مشکل در ریل می تواند به راحتی باعث انحراف قطار و خسارات جانی و مالی بسیار زیادی شود.

ریل صنعتی چیست؟

استاندارد ریل های فولادی

برای ساخت هر ریل راه آهن باید از یک استاندارد مشخص استفاده شود. اساس کار این استانداردها نیز بارهای محوری وارد شده بر ریل و سرعت حرکت وسیله نقلیه بر روی آن است. برخی استانداردهای ریل ها ملی و داخلی هستند در حالی که برخی از آنها نیز استانداردهای جهانی می باشند. از مهترین استانداردهای جهانی ساخت ریل راه آهن می توان به استانداردهای زیر اشاره کرد:

استاندارد اروپا یا تیپ S
استاندارد روسیه یا تیپ R
استاندارد ژاپن یا تیپ JIS