על יציבותם של מסילות חלקות
מכיוון שקווים חלקים מבטלים מספר רב של מפרקי הרכבות, יש להם את היתרונות של נהיגה מאוזנת, עלויות תחזוקה נמוכות עבור קטרים ומסילות וחיי שירות ארוכים. הם אחד התוכן העיקרי של מודרניזציה של מסילת הרכבת. עם זאת, כדי לתת משחק מלא לעליונותו, יש צורך לעמוד בדרישות העיצוב של חוזק ויציבות בו זמנית.
1. לחץ טמפרטורה וכוח טמפרטורה
המסילות מתרחבות ומתכווצות עם חום. בקווים חלקים, ההתרחבות החופשית וההתכווצות לכל אורך היחידה של מסילות ארוכות מרותכות שווה לתוצר של מקדם ההתרחבות הליניארי ומשרעת שינוי טמפרטורת הרכבת. ברגע שהמסילות הארוכות המרותכות "נעולות", לא ניתן להשיג את ההתרחבות החופשית וההתכווצות או שלא ניתן להשיג אותם במלואם בגלל ההתנגדות של המפרקים בשני הקצוות וההתנגדות של מיטת הכביש לאורך הקו.
בשלב זה, ההתרחבות וההתכווצות החופשיות הלא ממומשות יוסבו לזני טמפרטורה=עם ערכים שווים אך כיוונים מנוגדים, ובכך ייצרו לחץ טמפרטורה=וכוח הטמפרטורה=(למודול הפלדה האלסטי; עבור האזור החוצה של המעקה) בתוך המעקה.
בקיץ, כאשר טמפרטורת הרכבת עולה, המסילות מחויבות למתוח, אך מכיוון שלא ניתן להשיג אותה, היא הופכת למתח דחוס, ומייצרת לחץ דחיסה בתוך המעקות. בחורף, טמפרטורת הרכבת יורדת, והמעקה קשורה לקיצור. עם זאת, מכיוון שלא ניתן להשיג זאת, הוא הופך למתח מתיחה, ומייצר לחץ מתיחה בתוך המעקה. לחץ זה הנגרם כתוצאה מהשינוי בטמפרטורת הרכבת נקרא לחץ טמפרטורה, והכוח הפועל על חתך הרכבת נקרא כוח טמפרטורה.
2. טמפרטורת הנחת מסלול ונעילת טמפרטורת הרכבת
טמפרטורת הרכבת המתאימה ביותר להנחת מסילות מרותכות ארוכות נקראת טמפרטורת הנחת מסילה. מכיוון שטמפרטורת הרכבת עשויה להשתנות במהלך תהליך הנחת המסילה, טווח תנודות עליון ותחתון מותר בעת קביעת טמפרטורת הנחת המסלול. טמפרטורת המעקה הנעילה, המכונה גם טמפרטורת הרכבת נטולת הלחץ, היא טמפרטורת הרכבת כאשר מונחים את המסילות הארוכות והמרותכות, המוחטים מתהדקים, ומותקנים ציוד אנטי-פגום וסד המפרקים.
זה חייב להיות בטווח התנודות המותר של טמפרטורת הנחת המסלול. בדרך כלל טמפרטורת הרכבת הנעילה צריכה להיות מעט גבוהה יותר מהממוצע של טמפרטורות הרכבת המקסימאליות והמינימליות המקומיות כדי למנוע לחץ מופרז בטמפרטורת הרכבת בעונת הקיץ החמה, ובכך להפחית את הסכנה הפוטנציאלית של מסלול ההתרחבות של הקו החלק.
טמפרטורת הרכבת המרבית המקומית גבוהה בדרך כלל גבוהה יותר מהטמפרטורה המרבית, ואילו טמפרטורת הרכבת המינימלית שווה בערך לטמפרטורה המינימלית. טמפרטורת הרכבת הנעולה היא הבסיס לחישוב טווח השינויים בטמפרטורת הרכבת ויש לרשום בפירוט ולשמר אותם כראוי. אם שינויים נגרמים כתוצאה מפעולות קו, יש לתקן אותם במועד.
