什么是竖向力？它对钢轨做了什么？

钢轨是轨道结构的重要部件直接承受机车、车辆荷载的作用，它的强度和状态关系到铁路运输的安全、平稳和畅通。钢轨的使用条件十分复杂所处环境非常苛刻因此不可避免会产生各种伤损。

钢轨由于与车轮的相互作用、钢轨本身的温度变化及其他原因，而产生三个方向上的力：

①垂直作用于轨面的竖向力；②侧向垂直于钢轨的横向水平力；③沿钢轨轴向的纵向水平力。

其中竖向力是主体，其对钢轨伤损的影响最大。

什么是竖向力？

竖向力由静轮载和静轮载动力附加值组成。静止在轨道上的机车车辆，其车轮施加于轨道上的力称静轮载。行驶中的车辆，其车轮作用与轨道上的力称为动轮载。动轮载比静轮载大的部分称为静轮载动力附加值。

竖向力与钢轨的伤损

钢轨受竖向力作用时会在接触面产生很大的接触应力，使轨面出现塑性变形、疲劳磨耗及疲劳裂纹等情况。一般认为由接触应力引起的轨面下的剪应力是竖向力造成钢轨伤损的主要原因。部分伤损情况：

轨面剥离掉块

受接触应力引起的接触剪应力作用时，塑性流动变形层较深，表面疲劳裂纹沿流变方向倾斜向下发展，当疲劳裂纹扩展速率大于磨耗时，在接触应力较大的轨顶内侧小圆弧处出现鱼鳞状剥离裂纹，剥离裂纹深度与塑性变形对应，在小半径曲线外轨处，一般可达2mm以上。

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波磨是指在钢轨踏面上出现周期性高低不平的波状变形。形成波磨原因很多，一般认为：当车轮行驶在曲线上时，有“摩擦自激振动”作用，使一侧车轮产生重复黏着与滑动，在滑动过程中使钢轨表面又塑性变形和磨耗，形成波谷，黏着过程处出现波峰。

钢轨波浪磨耗测量尺