تتعرض القطارات الى مقاومة أثناء مرورها على المنحنيات مما يؤثر على جودة الركوب واستقرار القطار نفسه، ولذلك دعت الحاجة الى بناء سكة منحنية تساعد على دخول القطارات وخروجها من المنحنيات بسلاسة وتسمى بـ “منحنيات الانتقال”.
أنواع المنحنيات الانتقالية Types of Transition Curves
الشكل التالي يوضح أنواع منحنيات الانتقال وسيتم وصفها نظريًا في الأسفل.
1. منحنى أويلر الحلزوني
وهذا هو منحنى الانتقال المثالي، ولكن لا يفضل استخدامه بسبب التعقيدات الحسابية، ومعادلة أويلر للشكل الحلزوني هي:
l²/2RL=∅
2. المنحنى الحلزوني التكعيبي
يعد هذا أيضًا منحنى انتقالي جيد، ولكن من الصعب جدًا ضبطه على أرض الواقع، ويحسب بالصيغة:
y=l²/6RL
3. منحنى برنولي lemniscate of Bernoulli
وفي هذا المنحنى يقل نصف القطر مع زيادة الطول وهذا يتسبب في الهبوط في التسارع الزاوي، ولكن هذا الهبوط لن يكون منتظماً بعد زاوية انحراف (30) درجة، ويستخدم هذا المنحنى في السكك الحديدية.
4. المنحنى التكعيبي
في هذا المنحنى يزيد كل من الانحناء والارتفاع الإضافي بمعدل ثابت، حيث يتم بناء منحنى الانتقال بحيث أن السكة الداخلية تبقى على نفس المستوى أما السكة الخارجية ترتفع تدريجياً لتصل الى مستوى الارتفاع الإضافي التصميمي للمنحنى الدائري، ويتم توفير منحدر مستقيم (ramp) لهذا النوع أيضاً.
y=x³/6Rl
5. منحنى الانتقال على شكل حرف S
في منحنى الانتقال على شكل حرف (S)، يكّون المنحنيان والإرتفاع الإضافي شكل قطعين تربيعيين مكافئين بانحدار، والميزة الخاصة لهذا المنحنى هي أن الإزاحة المطلوبة في هذه الحالة تساوي نصف الإزاحة للمنحنيات الأخرى، علاوةً على ذلك، يكون انحدار الميل في المركز ضِعف ما في حالة المنحدر المستقيم، هذا المنحنى مرغوب فيه في ظروف خاصة عندما تكون الإزاحة للمنحنيات مقيدة بسبب ظروف الموقع.
6. الرموز المستخدمة في المعادلات
(φ): هي الزاوية بين السكة المستقيمة ومماس منحنى الانتقال.
(l): هي المسافة بين أي نقطة على منحنى الانتقال ونقطة بدايته.
(L): هو طول منحنى الانتقال.
(y، x): هي الإحداثيات الأفقية والرأسية على منحنى الانتقال.
(R): هو نصف قطر المنحنى الدائري.
