Lecture 3: ( Track ) السكة الحديد

1. 29/10/2015
1
‫جبر‬ ‫عالء‬ ‫د‬
‫القطارات‬ ‫عليه‬ ‫تسير‬ ‫الذي‬ ‫المسار‬ ‫ھو‬)Rails(‫ثم‬
‫للفلنكات‬ ‫القضبان‬ ‫من‬ ‫األحمال‬ ‫تنقل‬)Sleepers(‫ثم‬
‫السكة‬ ‫ألساس‬ ‫ثم‬ ‫التزليط‬ ‫لقطاع‬)Subgrade(
‫السكة‬ ‫مكونات‬:‫الشكل‬ ‫انظر‬

2. 29/10/2015
2
‫مفرد‬ ‫سكة‬
‫مزدوج‬ ‫سكة‬
9.5 m
‫الشائ‬ ‫واالتساع‬ ‫السير‬ ‫حافتي‬ ‫بين‬ ‫األفقية‬ ‫المسافة‬ ‫ھو‬‫ھو‬ ‫ع‬
1435‫مم‬
‫االتساع‬ ‫قيمة‬)‫مم‬( ‫االتساع‬ ‫أنواع‬
1435 ‫قياسي‬
1676 ‫عريض‬)‫أ‬(
1524 ‫عريض‬)‫ب‬(
1000&1067 ‫متري‬)‫قليلة‬ ‫سرعات‬(
750 ‫ضيق‬

3. 29/10/2015
3
‫بسالسة‬ ‫العجالت‬ ‫عليه‬ ‫تمشي‬ ‫الذي‬ ‫السطح‬
‫لألحمال‬ ‫وكناقل‬
‫بالشكل‬ ‫كما‬ ‫القضبان‬ ‫أنواع‬
‫وتحمل‬ ‫العالية‬ ‫بالمقاومة‬ ‫االول‬ ‫النوع‬ ‫يتميز‬
‫الصيانة‬ ‫وسھل‬ ‫التكلفة‬ ‫ورخيص‬ ‫االجھادات‬
‫بالكجم‬ ‫للوزن‬ ‫طبقا‬ ‫القضبان‬ ‫تصنف‬⁄‫طولي‬ ‫متر‬‫وأبعاد‬
‫القطاع‬)‫الذاتي‬ ‫القصور‬ ‫معامل‬Inertia(
‫الك‬ ‫نسب‬ ‫لمعرفة‬ ‫كيميائية‬ ‫اختبارات‬ ‫عمل‬ ‫يتم‬‫ربون‬
‫والكس‬ ‫الشد‬ ‫اختبارات‬ ‫وأيضا‬ ‫المختلفة‬ ‫والعناصر‬‫ر‬

4. 29/10/2015
4
‫م‬ ‫غير‬ ‫أو‬ ‫مباشر‬ ‫تثبيت‬ ‫الي‬ ‫التثبيت‬ ‫طرق‬ ‫تنقسم‬‫باشر‬
‫بالقضي‬ ‫الفلنكة‬ ‫ربط‬ ‫يتم‬ ‫المباشر‬ ‫التثبيت‬ ‫في‬‫مباشرة‬ ‫ب‬
‫ال‬ ‫أو‬ ‫الضغط‬ ‫قوي‬ ‫لنقل‬ ‫التثبيت‬ ‫مسامير‬ ‫طريق‬ ‫عن‬‫شد‬
‫بالشكل‬ ‫موضح‬ ‫كما‬
‫ت‬ ‫القضبان‬ ‫أسفل‬ ‫وسائد‬ ‫وضع‬ ‫يتم‬ ‫مباشر‬ ‫الغير‬ ‫في‬‫كون‬
‫بالفلنكة‬ ‫مثبتة‬
‫من‬ ‫األحمال‬ ‫تنقل‬ ‫التي‬ ‫العرضية‬ ‫الكمرات‬ ‫ھي‬
‫التزليط‬ ‫لقطاع‬ ‫القضبان‬)Ballast(
‫ب‬ ‫الميكانيكية‬ ‫الصدمات‬ ‫المتصاص‬ ‫مرن‬ ‫كوسيط‬ ‫تعمل‬ ‫وھي‬‫ين‬
‫التزليط‬ ‫ومادة‬ ‫القضيب‬
‫وتقاوم‬ ‫ثابت‬ ‫االتساع‬ ‫يظل‬ ‫بأن‬ ‫القضبان‬ ‫علي‬ ‫تحافظ‬ ‫وھي‬
‫الطولي‬ ‫االتجاه‬ ‫في‬ ‫واالنكماش‬ ‫التمدد‬
‫الفلنكات‬ ‫أنواع‬:
‫خشبية‬)‫الصنوبر‬,‫الزان‬,‫العزيزي‬(
‫االجھاد‬ ‫سابقة‬ ‫خرسانة‬
‫الصلب‬
‫حتي‬ ‫كيماوية‬ ‫بمواد‬ ‫الخشبية‬ ‫الفلنكات‬ ‫معالجة‬ ‫يتم‬‫ال‬
‫لتآكلھا‬ ‫وتؤدي‬ ‫الفطريات‬ ‫تنتشر‬

5. 29/10/2015
5
‫علي‬ ‫العزم‬ ‫بمعرفة‬ ‫تحديده‬ ‫يمكن‬ ‫الفلنكة‬ ‫قطاع‬
‫كالتالي‬ ‫الفلنكة‬:
‫الفلنكة‬ ‫منتصف‬ ‫عند‬ ‫العزم‬=
‫القضيب‬ ‫أسفل‬ ‫العزم‬=
r= MmM


6. 29/10/2015
6
‫الفلنكة‬ ‫علي‬ ‫المؤثر‬ ‫الحمل‬W‫معامل‬ ‫علي‬ ‫يتوقف‬
‫وجد‬ ‫وقد‬ ‫المتحركة‬ ‫االحمال‬ ‫وسرعة‬ ‫القضيب‬ ‫مرونة‬
‫يساوي‬ ‫أنه‬0.8‫المحور‬ ‫حمل‬
‫يساوي‬ ‫أو‬0.6x‫المحور‬ ‫حمل‬xD
D=1) +‫س‬2⁄30000(
‫الفلنكة‬ ‫علي‬ ‫انحناء‬ ‫اجھاد‬ ‫أقصي‬=maxM⁄z
z‫ھو‬Moment of inertia=I⁄y
6/2z = bd
‫الفلنكة‬ ‫عرض‬ ‫زيادة‬b‫وبالتالي‬ ‫الذاتي‬ ‫القصور‬ ‫يزيد‬
‫التزليط‬ ‫قطاع‬ ‫علي‬ ‫االجھاد‬ ‫يقلل‬
‫من‬ ‫يتراوح‬ ‫الفلنكة‬ ‫عرض‬ ‫قيمة‬20-30‫سم‬
‫العمق‬d‫عن‬ ‫يقل‬ ‫ال‬15‫سم‬
‫خشبية‬ ‫فلنكة‬ ‫في‬ ‫االجھادات‬ ‫احسب‬)260x25x15(‫في‬ ‫سم‬
‫بسرعة‬ ‫القطارات‬ ‫عليه‬ ‫تسير‬ ‫حديد‬ ‫سكة‬ ‫خط‬100‫كم‬
⁄‫وزنھا‬ ‫قاطرة‬ ‫من‬ ‫يتكون‬ ‫القطار‬ ‫أن‬ ‫علم‬ ‫اذا‬ ‫ساعة‬120‫طن‬
‫ذات‬8‫وتجر‬ ‫محاور‬10‫العربة‬ ‫وزن‬ ‫عربات‬50‫ذات‬ ‫طن‬4‫محاور‬
‫المحور‬ ‫حمل‬=15‫طن‬
D=1+10000⁄30000=1.33
W=0.6x15000x1.33=11970‫كجم‬
‫أو‬=0.8x15000=12000‫كجم‬
1L=150‫سم‬&2L=55‫سم‬
mM=60000&rM=69807.7‫كجم‬.‫سم‬
‫انحناء‬ ‫اجھاد‬ ‫أقصي‬=maxM⁄z)=69807.7x6)⁄ (25x215(
=74.5‫كجم‬⁄‫سم‬2

7. 29/10/2015
7
‫وأساس‬ ‫الفلنكة‬ ‫بين‬ ‫المرن‬ ‫الوسط‬ ‫عن‬ ‫عبارة‬ ‫ھو‬
‫الفلنكات‬ ‫من‬ ‫الناتجة‬ ‫االجھادات‬ ‫ويتحمل‬ ‫السكة‬
‫أقل‬ ‫واجھاد‬ ‫أكبر‬ ‫تالمس‬ ‫بمساحة‬
‫الم‬ ‫بتصريف‬ ‫تسمح‬ ‫بأن‬ ‫أيضا‬ ‫خصائصھا‬ ‫من‬‫ياه‬
‫الضارة‬ ‫الحشائش‬ ‫نمو‬ ‫ويمنع‬)‫تنت‬ ‫الحشائش‬‫ج‬
‫الحديد‬ ‫لصدأ‬ ‫يؤدي‬ ‫ماء‬ ‫بخار‬(
‫بازالت‬ ‫أو‬ ‫الزلط‬ ‫أو‬ ‫الحجارة‬ ‫كسر‬ ‫من‬ ‫تتكون‬ ‫المواد‬
‫المواد‬ ‫صالحية‬ ‫من‬ ‫للتأكد‬ ‫اختبارات‬ ‫يجري‬
‫التآك‬ ‫ومقاومة‬ ‫والصالبة‬ ‫كالتدرج‬ ‫المستخدمة‬‫ل‬
‫والكثافات‬....‫الخ‬
‫من‬ ‫التزليط‬ ‫طبقة‬ ‫سمك‬ ‫يتراوح‬40-70‫وذلك‬ ‫سم‬
‫المستخدمة‬ ‫المواد‬ ‫ونوع‬ ‫االحمال‬ ‫علي‬ ‫يعتمد‬
‫الف‬ ‫أسفل‬ ‫الضغط‬ ‫توزيع‬ ‫خطوط‬ ‫استنتج‬ ‫تالبوت‬‫لنكة‬
‫بالشكل‬ ‫كما‬

8. 29/10/2015
8
‫التقسيط‬ ‫منتصف‬ ‫في‬ ‫نقطة‬ ‫عند‬ ‫الضغط‬ ‫أن‬ ‫وجد‬:
‫ض‬))=122-‫ص‬⁄(56(x)‫ض‬‫أ‬⁄π(x)α+‫جا‬α‫جتا‬2β(
‫النقطة‬ ‫عمق‬ ‫ھو‬ ‫ص‬
α=2‫ظا‬-1)0.5x‫الفلنكة‬ ‫عرض‬⁄‫ص‬(
‫ض‬‫أ‬=0.33x‫المحور‬ ‫حمل‬xD)⁄‫طول‬x‫الفلنكة‬ ‫عرض‬(
D=0.6))‫س‬-5⁄(100+(1
Β=‫ظا‬-1)0.5x‫التقسيط‬ ‫مسافة‬⁄‫ص‬(
‫للتزليط‬ ‫عمق‬ ‫أفضل‬ ‫أن‬ ‫وجد‬=
‫التقسيط‬ ‫مسافة‬-‫الفلنكة‬ ‫عرض‬+20‫سم‬
‫ص‬
α
β
‫ف‬⁄2
‫عمق‬ ‫علي‬ ‫رأسي‬ ‫ضغط‬ ‫أقصي‬ ‫أوجد‬50‫أسفل‬ ‫سم‬
‫المستخدمة‬ ‫الفلنكات‬ ‫أن‬ ‫علم‬ ‫اذا‬ ‫فلنكة‬)260*25*15(
‫التقسيط‬ ‫ومسافة‬ ‫خشبية‬ ‫سم‬65‫لقطار‬ ‫وذلك‬ ‫سم‬
‫بسرعة‬ ‫يسير‬ ‫بضائع‬65‫كم‬⁄‫من‬ ‫ويتكون‬ ‫ساعة‬60‫عربة‬
‫واحدة‬ ‫كل‬ ‫وزن‬60‫ذات‬ ‫طن‬4‫وزنھا‬ ‫والقاطرة‬ ‫محاور‬120
‫ذات‬ ‫طن‬6‫محاور‬.
‫المحور‬ ‫حمل‬=20‫طن‬&D=1.36
‫ض‬‫أ‬=0.33*20*1.36)⁄260*25=(1.39‫كجم‬⁄‫سم‬2
α=2‫ظا‬-1)0.5x25⁄50=(28.1°
Β=‫ظا‬-1)0.5x65⁄50=(33°
‫ض‬)=122-50⁄(56x)1.39⁄π(x)28.1*⁄π180+‫جا‬28.1‫جتا‬
66(
‫ض‬=0.18‫كجم‬⁄‫سم‬2

9. 29/10/2015
9
‫ونقلھا‬ ‫االحمال‬ ‫تحمل‬ ‫ھو‬ ‫السكة‬ ‫أساس‬ ‫من‬ ‫الغرض‬
‫الصرف‬ ‫عملية‬ ‫وتسھيل‬ ‫األرض‬ ‫لسطح‬
‫او‬ ‫مفرد‬ ‫الخط‬ ‫كان‬ ‫اذا‬ ‫ما‬ ‫علي‬ ‫االساس‬ ‫عرض‬ ‫يتوقف‬
‫التزليط‬ ‫عمق‬ ‫علي‬ ‫وكذلك‬ ‫مزدوج‬
‫المكون‬ ‫المواد‬ ‫نوع‬ ‫علي‬ ‫تتوقف‬ ‫الجانبية‬ ‫الميول‬‫له‬ ‫ة‬
3:2‫لـ‬2:1‫الرملية‬ ‫أو‬ ‫الطينية‬ ‫المواد‬ ‫حالة‬ ‫في‬
‫يتم‬ ‫األحيان‬ ‫بعض‬ ‫وفي‬ ‫طبقات‬ ‫علي‬ ‫الدمك‬ ‫يتم‬
‫بموا‬ ‫الضعيفة‬ ‫التربة‬ ‫حالة‬ ‫في‬ ‫التربة‬ ‫تثبيت‬‫محسنة‬ ‫د‬
‫لل‬ ‫الزلط‬ ‫اختراق‬ ‫لمنع‬ ‫وأيضا‬ ‫انھيارات‬ ‫حدوث‬ ‫لمنع‬‫تربة‬
‫أسم‬ ‫بمونة‬ ‫بالحقن‬ ‫التربة‬ ‫تحسين‬ ‫أيضا‬ ‫يمكن‬‫نتية‬
‫أو‬ ‫خرسانية‬ ‫حصيرة‬ ‫أو‬ ‫للسند‬ ‫الخوازيق‬ ‫أو‬ ‫رملية‬
‫ساندة‬ ‫حوائط‬....‫الخ‬