1. Apa saja tantangan penggunaan rel baja di-kereta api dataran tinggi (misalnya jalur Himalaya)?
Kereta api-ketinggian tinggi (lebih dari 3.000m) menghadapi udara yang tipis, suhu dingin yang ekstrem, dan radiasi UV, sehingga menciptakan tantangan unik:
Kerapuhan: Suhu dingin (-20 derajat hingga -30 derajat ) membuat baja lebih rapuh; rel menggunakan baja paduan nikel (1–2% nikel) untuk meningkatkan ketangguhan.
kerusakan akibat sinar UV: Sinar matahari yang terik merusak lapisan rel; Cat tahan UV-atau galvanisasi melindungi permukaan.
Oksigen rendah: Pengelasan di ketinggian memerlukan teknik khusus (misalnya, melindungi gas dengan kandungan oksigen lebih tinggi) untuk memastikan kuatnya pengelasan.
Ketidakstabilan tanah: Pencairan lapisan es dapat menggeser rel; pengencang fleksibel memungkinkan gerakan kecil tanpa ketidaksejajaran.
2. Bagaimana mesin gerinda rel menyesuaikan tekniknya untuk pola keausan rel yang berbeda?
Mesin gerinda menggunakan batu abrasif yang dapat disesuaikan untuk menargetkan pola keausan tertentu:
Kerut (gelombang-seperti keausan): Gunakan batu-berpasir halus dengan lintasan lambat untuk menghaluskan puncak dan lembah.
Pemeriksaan kepala (retakan kecil): Miringkan batu untuk menggiling 0,5–1 mm dari kepala rel, menghilangkan lapisan yang retak.
Keausan samping (kurva): Miringkan batu untuk menggiling kepala rel bagian dalam, mengembalikan profil aslinya.
Jongkok (lekukan): Fokus pada penggerindaan yang dalam dan terlokalisasi untuk menghilangkan lekukan sebelum melebar.
Operator menggunakan pemindai laser untuk memetakan pola keausan, memprogram mesin untuk penggilingan yang tepat dan tepat sasaran.
3. Apa dampak penyelesaian permukaan rel terhadap koefisien gesekan roda-rel?
Permukaan akhir rel secara langsung mempengaruhi gesekan:
Hasil akhir yang halus: Menurunkan gesekan (koefisien ~0,3), mengurangi keausan namun meningkatkan risiko selip roda dalam kondisi basah.
Hasil akhir yang lebih kasar: Meningkatkan gesekan (koefisien ~0,5), meningkatkan traksi (penting untuk kemiringan curam) namun mempercepat keausan.
Kereta api menyeimbangkan hal ini dengan menyesuaikan penggilingan:-jalur berkecepatan tinggi lebih mengutamakan hasil akhir yang halus demi kecepatan; garis pegunungan menggunakan hasil akhir yang lebih kasar untuk cengkeraman. Pengubah gesekan cuaca-basah (misalnya semprotan grafit) untuk sementara menyesuaikan koefisien sesuai kebutuhan.
4. Bagaimana rel baja di jalur kereta militer dapat menahan lalu lintas kendaraan lapis baja yang berat?
Rel militer, yang digunakan untuk tank dan kendaraan lapis baja, memerlukan daya tahan yang ekstrim:
Rel-sangat berat: 90–100 kg/m (vs. 75 kg/m untuk angkutan berat sipil-angkutan) untuk menangani beban kendaraan sebesar 80+ ton.
Rel-berkepala dua: Desain simetris memungkinkan rel terbalik ketika salah satu sisinya aus, sehingga menggandakan masa pakai.
Pengencang yang diperkuat: Baut baja dengan mur pengunci mencegah kendor akibat benturan berulang kali.
Pemberat dangkal: Mengurangi pergerakan tanah di bawah beban berat; menggunakan kerikil yang dipadatkan untuk stabilitas.
5. Apa peran pelumas rel dalam mengurangi konsumsi energi kereta barang?
Pelumas rel (yang diaplikasikan pada sisi rel di tikungan) mengurangi gesekan antara flensa roda dan rel, sehingga mengurangi penggunaan energi sebesar 3–5% untuk kereta barang. Ini bekerja dengan:
Menurunkan gesekan rel-flensa dari ~0,6 menjadi ~0,3, mengurangi hambatan.
Mengurangi keausan roda/rel, sehingga menjaga efisiensi penggulungan optimal dari waktu ke waktu.
Mengurangi getaran, yang membuang energi sebagai panas.
Aplikasi pelumasan tunggal (berlangsung 2–3 minggu) dapat menghemat ribuan liter solar untuk jalur pengangkutan yang sibuk.