रेल की पटरियाँ गरमी में क्यों मुड़ती और मुड़ती हैं?

यदि रेल की एक निश्चित लंबाई सीमा तय हो जाती है, तो रेल के मुक्त विस्तार को सीमित करें, रेल तापमान में परिवर्तन, लाइन रेल आंतरिक तनाव दिखाई देगी, यह बल रेल तापमान परिवर्तन के कारण होता है, जिसे तापमान बल कहा जाता है। विशेष रूप से वह लॉक द्वारा सीमलेस लाइन है, गर्मी के तापमान में वृद्धि, गर्मी बढ़ाव द्वारा रेल, लेकिन संयम से आंतरिक संपीड़न तनाव को बढ़ाया नहीं जा सकता है; सर्दियों के तापमान में कमी, ठंड से रेल छोटी हो जाती है, लेकिन संयम से भी आंतरिक तनाव छोटा नहीं हो सकता। क्योंकि रेल स्लीपर में रेल इतनी मजबूती से बंद है, रेल बिना विरूपण के इतने बड़े तापमान बल के अधीन हो सकती है, जो निर्बाध लाइन का मूल सिद्धांत है।
जब रेल का तापमान लॉक रेल तापमान से अधिक होता है, तो सीमलेस लाइन का रेल खंड तापमान दबाव के अधीन होता है। तापमान का दबाव रेल तापमान में सकारात्मक परिवर्तन की डिग्री की संख्या के समानुपाती होता है। जब रेल का तापमान अधिकतम अधिकतम मूल्य तक बढ़ जाता है, तो तापमान दबाव अधिकतम मूल्य अधिकतमपीटी तक पहुंच जाता है।

दूसरी ओर, संयुक्त प्रतिरोध और रेल बिस्तर के अनुदैर्ध्य प्रतिरोध के कारण, अधिकांश तापमान दबाव रेल खंड तक ही सीमित है और विस्तार क्षेत्र में केवल एक बहुत छोटा हिस्सा जारी किया गया है। यह तापमान दबाव, जो रेल खंड तक ही सीमित है, पूर्ण संतुलन प्राप्त करने के लिए प्रकृति के नियमों के अनुसार जारी किया जाना चाहिए। जब यह एक निश्चित मूल्य तक पहुंचता है, तब भी अनुदैर्ध्य दिशा में कोई रास्ता नहीं मिल पाता है, यह रास्ता खोजने के लिए अनुप्रस्थ दिशा में जाएगा, और निर्बाध रेखा का वक्र उसे यह अवसर प्रदान करता है, अर्थात अनुदैर्ध्य रेडियल बल पीआर का तापमान दबाव संश्लेषण केवल वक्र के बाहर की दिशा को इंगित करता है, ताकि वक्र ऊपर की ओर स्ट्रैंड दिशा ड्रॉप्सी की प्रवृत्ति का अनुसरण कर सके। और सीधी रेखाएं बिल्कुल सीधी नहीं हो सकती हैं, एक बार कुछ कहीं झुकते हैं, तो अनुदैर्ध्य तापमान दबाव भी रेडियल घटक बल पीआर के संश्लेषण की दिशा में झुक जाएगा, जिसके परिणामस्वरूप सीधे ट्रैक झुकने की दिशा में विरूपण होगा।
इस तरह, जब तक तापमान का दबाव एक निश्चित मूल्य तक पहुंच जाता है, तब तक सीमलेस लाइन ट्रैक अनुप्रस्थ विरूपण अपरिहार्य प्रतीत होता है।
बड़ी संख्या में परीक्षणों से पता चलता है कि घटना और विकास प्रक्रिया की यह विकृति एक निश्चित कानून है, जिसे मूल रूप से तीन चरणों में विभाजित किया जा सकता है: स्थिर चरण, ट्रैक चरण का विस्तार और रनवे चरण।
(ए) स्थिर स्थिति बनाए रखें
स्थिर चरण तापमान के दबाव को झेलने के लिए सीमलेस लाइन का प्रारंभिक चरण है। इस चरण में, हालांकि रेल के तापमान के कारण तापमान का दबाव बढ़ जाता है, लेकिन ट्रैक विकृत नहीं होता है, फिर भी प्रारंभिक स्थिति को बनाए रखता है, रेल अनुभाग में लोचदार राज्य "भंडारण" के लिए तापमान बल पूरी तरह से होता है। रेल का प्रारंभिक मोड़ जितना छोटा होगा, इस अवस्था के अनुरूप तापमान दबाव का मान उतना ही अधिक होगा। यदि रेल आदर्श रूप से ज्यामितीय रूप से सीधी है, तो यह स्थिति तब तक जारी रह सकती है जब तक कि बाहरी ताकतों की गड़बड़ी के तहत अचानक बूंदाबांदी होने से पहले तापमान का दबाव काफी मूल्य तक नहीं पहुंच जाता; हालाँकि, विभिन्न कारणों से, रेल आदर्श रूप से ज्यामितीय रूप से सीधी नहीं हो सकती है, हमेशा कुछ हद तक झुकना होगा; इसलिए, स्थिरीकरण चरण के दौरान रेल का तापमान दबाव उपरोक्त "काफी मूल्य" तक नहीं पहुंच सकता है, इसके विपरीत, लाइन का प्रतिरोध जितना कम होगा और ट्रैक ज्यामिति जितनी खराब होगी, विशेष रूप से दिशा के संदर्भ में, तापमान का दबाव उतना ही कम होगा ट्रैक की ड्रॉप्सिकल विकृति।
सीमलेस लाइन का ट्रैक "स्थिर" है या नहीं, यह इस बात पर निर्भर करता है कि तापमान का दबाव महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुंच गया है या नहीं, यानी कि ट्रैक का तापमान महत्वपूर्ण ट्रैक तापमान तक पहुंच गया है या नहीं। क्रिटिकल तापमान दबाव या क्रिटिकल रेल तापमान लाइन की स्थिति के साथ बदलता रहता है और उच्च या निम्न हो सकता है। समान सीमलेस लाइन के लिए, जब तक तापमान महत्वपूर्ण मान से अधिक हो जाता है, ट्रैक स्थिर अवस्था से विस्तारित अवस्था में चला जाता है।
वह तापमान दबाव जिस पर सीमलेस लाइन स्थिर अवस्था से विस्तारित रेल अवस्था में प्रवेश करती है, प्रथम क्रांतिक तापमान दबाव कहलाता है। होल्डिंग चरण के दौरान, सीमलेस लाइन अपेक्षाकृत सुरक्षित होती है।
(ii) रेल चरण का विस्तार
जब रेल का तापमान बढ़ता रहता है और तापमान का दबाव पहले महत्वपूर्ण मान को पार कर जाता है, तो विस्तार चरण शुरू होता है। इस चरण के दौरान, बढ़ते तापमान का दबाव ट्रैक के छोटे से बड़े, छोटे से बड़े पार्श्व विरूपण का कारण बनता है, जो कभी-कभी नग्न आंखों के लिए स्पष्ट रूप से दिखाई देता है - झुकने वाली रेखाएं अधिक से अधिक स्पष्ट हो जाती हैं, विरूपण वैक्टर बड़े हो जाते हैं और ट्रैक का अभिविन्यास महत्वपूर्ण हो जाता है ज़्यादा बुरा।
लेकिन ट्रैक का तापमान अनिश्चित काल तक नहीं बढ़ सकता। जब यह एक निश्चित स्तर तक पहुँच जाता है (जब तक यह ट्रैक की सहनशीलता के भीतर है) और फिर गिरना शुरू हो जाता है, जैसे ही तापमान का दबाव धीरे-धीरे उठाया जाता है, यह देखना संभव है कि ट्रैक का विरूपण और झुकना तब तक कम हो जाता है जब तक कि यह कम न हो जाए। अपनी प्रारंभिक अवस्था में वापस आ जाता है। दूसरे शब्दों में, विस्तार चरण के दौरान, ट्रैक का विरूपण एक लोचदार विरूपण है।
तापमान के दबाव में सीमलेस लाइन ट्रैक के लोचदार विरूपण को ट्रैक का विस्तार कहा जाता है।
विस्तार चरण में, तापमान का दबाव हटाए जाने के बाद, ट्रैक की लोचदार विकृति को केवल 2 मिमी की प्रारंभिक स्थिति में बहाल किया जा सकता है। सैद्धांतिक रूप से, तापमान का दबाव हटने के बाद 2 मिमी से अधिक ट्रैक की लोचदार विकृति को पूरी तरह से बहाल नहीं किया जा सकता है, और कुछ अवशिष्ट विकृति छोड़ी जानी चाहिए। ट्रैक का तापमान बार-बार बदलता है, यह अवशिष्ट विकृति जमा होकर गंभीर खराब दिशा का कारण बनेगी। इसलिए, ट्रैक विस्तार की मात्रा समय में सीमित होनी चाहिए।
(सी) रनवे चरण
ट्रैक विस्तार चरण में, तापमान का दबाव सीमलेस लाइन की क्षमता से अधिक नहीं होता है, लेकिन क्षमता की सीमा तक पहुंचना संभव है। इस बिंदु पर, सीमलेस लाइन की सापेक्ष स्थिरता को मुश्किल से बनाए रखा जा रहा है और सुरक्षा खतरे में है।
जब ट्रैक का तापमान फिर से थोड़ा बढ़ जाता है, तो तापमान का दबाव बढ़ता रहता है; यदि ट्रैक बाहरी ताकतों (जैसे ट्रेन ब्रेक लगाना, निर्माण प्रभाव, पटरियों पर हथौड़ा मारना आदि) से थोड़ा परेशान है, तो रेल खंड पर जमा अत्यधिक तापमान दबाव से ट्रैक की ज्यामिति में अचानक घातक परिवर्तन होंगे - विस्तार चरण का विरूपण वेक्टर अचानक उल्लेखनीय रूप से बढ़ जाता है, कभी-कभी सैकड़ों मिलीमीटर तक, एक पल में ट्रैक एक बड़ी ध्वनि गंभीर ड्रॉप्सी बनाता है, रेल पंक्ति से बाहर निकलता है और सड़े हुए बिस्तर को खींचता है, या रेल और रेल स्लीपर डिटेचमेंट से ड्राइविंग स्थितियों का पूरा नुकसान होता है। रेल की गंभीर विकृति को देखा जा सकता है, इसकी विकृति इसकी लोचदार सीमा से अधिक हो गई है, प्लास्टिक विरूपण बन गई है; तापमान बल पर रेल अनुभाग सभी जारी किया गया है; "शून्य तनाव" स्थिति में प्राकृतिक अवस्था में रेल, तापमान दबाव और लाइन प्रतिरोध उसी समय समाप्त हो जाता है, जब लाइन गंभीर रूप से क्षतिग्रस्त हो गई हो।
निर्बाध लाइन रेल तापमान दबाव में विनाशकारी विरूपण की भूमिका के तहत रनवे कहा जाता है।