Derailments result from one or more of a number of distinct causes; these may be classified as:

• a principal falha mecânica da faixa de componente (por exemplo, trilhos partidos, medidor de dispersão devido à sleeper (empate) falha)
• a principal falha mecânica de um componente de rolamento de um veículo (por exemplo axlebox falha, roda de ruptura)
• uma falha na geometria da pista de veículo ou o equipamento funcionando, o que resulta em uma quase-estático falha na execução (por exemplo ferroviário de escalada, devido ao desgaste excessivo de rodas ou trilhos, terraplanagem slip)
• um efeito dinâmico da via-veículo de interação (por exemplo extremo de caça, de salto vertical, faixa de shift embaixo de um trem, o excesso de velocidade)
• operação inadequada de pontos, ou impróprio observância dos sinais de protegê-los (erros de sinal)
• como um evento secundário seguinte colisão com outros trens, veículos rodoviários, ou outras obstruções (passagem de nível, colisões, obstruções na linha)
• trem de carga (arrebata devido a súbita de tração ou de frenagem forças, conhecido como margem de atraso de ação na América do Norte).

Uma locomotiva descarrilou unidade na Austrália em um ponto de pegar escondido da vista (janeiro de 2007)

Quebrado railsEdit

Um rail quebrado, provavelmente, começando a partir de hidrogênio inclusão na cabeça do carril

Uma pista tradicional de estrutura consiste em dois trilhos, fixo numa determinada distância (conhecida como bitola), e apoiadas sobre travessas transversais (laços). Algumas estruturas avançadas de Via suportam os carris em uma placa de concreto ou asfalto. A superfície de rolamento dos carris deve ser praticamente contínua e da disposição geométrica adequada.no caso de um carril partido ou rachado, a superfície de rolamento do carril pode ser interrompida se uma peça tiver caído ou se alojar num local incorrecto, ou se surgir uma grande distância entre as restantes secções do carril. 170 trilhos quebrados (não rachados) foram relatados na Rede Ferroviária do Reino Unido em 2008, abaixo de um pico de 988 em 1998/1999.

• na Via articulada, os carris são normalmente ligados a placas de peixe aparafusadas (barras articulares). A teia do carril experimenta grandes forças de cisalhamento e estas são melhoradas em torno do buraco do parafuso. Onde a manutenção da pista é fraca, a fadiga metalúrgica pode resultar na propagação de craqueamento de estrelas a partir do boltole. Em situações extremas, isso pode levar a um pedaço triangular de carril na articulação se destacando.as mudanças Metalúrgicas ocorrem devido ao fenômeno do craqueamento de cantos (no qual o microcracking de fadiga se propaga mais rápido do que o desgaste normal), e também devido aos efeitos da inclusão do hidrogênio durante o processo de fabricação, levando à propagação de fissuras sob carga de fadiga.podem ocorrer embraiagens locais do metal precursor devido à rotação das rodas (unidades motoras rotativas sem movimento ao longo da via).as soldaduras dos carris (em que as secções dos carris são unidas por soldadura) podem falhar devido à má qualidade do trabalho; isto pode ser desencadeado por condições meteorológicas extremamente frias ou stressagem inadequada de trilhos continuamente soldados, de modo que as forças de alta tensão são geradas nos trilhos.as placas de peixe (barras articuladas) na Via articulada podem falhar, permitindo que os carris se separem em tempo extremamente frio, o que geralmente está associado com o movimento do carril não corrigido.

descarrilamento pode ocorrer devido ao alargamento excessivo da bitola (por vezes conhecido como espalhamento da estrada), em que os travessas ou outros fechos não conseguem manter a bitola adequada. Na Via ligeiramente engendrada, onde os carris são espigados (dogged) a travessas de madeira, a falha de Pregos pode resultar em rotação para fora de um carril, geralmente sob a ação agravante de caranguejos (caminhões) em curvas.

O mecanismo do medidor de alargamento é geralmente gradual e relativamente lento, mas se ele não for detectado, a falha final, que ocorre geralmente sob o efeito de algum fator adicional, tais como o excesso de velocidade, mal conservados rolamento em um veículo, o desalinhamento dos trilhos, e extrema tração efeitos (tais como alta propulsora forças). O efeito crabbing referido acima é mais marcado em condições secas, quando o coeficiente de atrito na interface roda-carril é elevado.os órgãos de rolamento-rodados, bogies (camiões) e suspensão — podem falhar. O modo de falha histórica mais comum é o colapso de rolamentos de planície devido à lubrificação deficiente, e falha de molas de folha; pneus de rodas também são propensos a falha devido à propagação de rachaduras metalúrgicas.as tecnologias modernas reduziram consideravelmente a incidência destas falhas, tanto pelo design (especialmente a eliminação de rolamentos) como pela intervenção (ensaios não destrutivos em serviço).se uma irregularidade vertical, lateral ou transversal é cíclica e ocorre em um comprimento de onda correspondente à frequência natural de certos veículos atravessando a seção de rota, há um risco de oscilação harmônica ressonante nos veículos, levando a um movimento impróprio extremo e, possivelmente, descarrilamento. Isto é mais perigoso quando um rolo cíclico é montado por variações de nível cruzado, mas erros cíclicos verticais também podem resultar em veículos levantando fora da pista; isto é especialmente o caso quando os veículos estão na condição de Tara (vazio), e se a suspensão não é projetado para ter características adequadas. A última condição aplica-se se a suspensão surgida tiver uma rigidez optimizada para a condição de carga, ou para uma condição de carga de compromisso, de modo que seja demasiado rígida na situação de Tara.os rodados do veículo ficam momentaneamente descarregados verticalmente, de modo que o guiamento exigido das flanges ou do contacto com o piso da roda é inadequado.um caso especial é a buckling relacionada ao calor: em tempo quente, o aço ferroviário expande-se. Este é gerenciado por salientando continuamente trilhos soldados (eles são tensionados mecanicamente para ser o stress neutra a uma temperatura moderada) e pela prestação adequada de espaços de dilatação em articulações e garantindo que fishplates estão devidamente lubrificadas. Além disso, a retenção lateral é fornecida por um ombro de lastro adequado. Se alguma destas medidas for inadequada, a via pode ceder; ocorre uma grande distorção lateral, que os comboios não podem negociar. (Em nove anos 2000/1 a 2008/9 houve 429 incidentes com fivelas de faixa na Grã-Bretanha).as junções e outras mudanças de roteamento nos caminhos — de-ferro são geralmente feitas por meio de pontos (interruptores-partes móveis capazes de mudar a rota posterior dos veículos). Nos primeiros tempos dos caminhos-de-ferro, estes eram movidos de forma independente pelo pessoal local. Os acidentes – geralmente colisões-ocorreram quando o pessoal se esqueceu de qual rota os pontos foram definidos, ou ignorou a abordagem de um trem em um caminho conflitante. Se os pontos não foram correctamente definidos para qualquer rota — definida a meio do curso-é possível que um comboio passe para descarrilar.

A primeira concentração de alavancas para sinais e pontos reunidos para operação foi em Bricklayer Arms Junction no sudeste de Londres no período 1843-1844. A localização do controle de sinais (precursor da sinalbox) foi melhorada pela provisão de encravamento (impedindo que um sinal claro fosse definido para uma rota que não estava disponível) em 1856.

para evitar o movimento involuntário de veículos de mercadorias dos lados para as linhas de rolamento, e outros movimentos impróprios análogos, os pontos de armação e os descarrilamento são fornecidos à saída dos lados. Em alguns casos, estes são fornecidos na convergência das linhas de execução. Ocasionalmente acontece que um motorista incorretamente acredita que tem autoridade para avançar sobre os pontos de armadilha, ou que o signaller indevidamente dá tal permissão; isso resulta em descarrilamento. O descarrilamento resultante nem sempre protege totalmente a outra linha: um descarrilamento de ponto de armadilha à velocidade pode muito bem resultar em danos e obstrução consideráveis, e mesmo um único veículo pode obstruir a linha clara.

descarrilamento após colisionedit

Se um comboio colidir com um objecto maciço, é evidente que o descarrilamento do bom funcionamento das rodas do veículo na Via pode ter lugar. Embora sejam imaginadas obstruções muito grandes, tem sido conhecido por uma vaca que se dirige para a linha para descarrilar um trem de passageiros em velocidade tal como ocorreu no acidente ferroviário de Polmont.

os obstáculos mais comuns encontrados são os veículos rodoviários em passagens de nível (passagens de grau); pessoas maliciosas às vezes colocam materiais nos trilhos, e em alguns casos objetos relativamente pequenos causam um descarrilamento, guiando uma roda sobre o trilho (em vez de uma colisão grosseira).

Descarrilamento também foi trazido em situações de guerra ou outros conflitos, como durante a hostilidade pelos Nativos Americanos, e, mais especialmente, durante os períodos em que o pessoal militar e material estava sendo movido por via férrea.o manuseamento de um comboio pode também causar descarrilamentos. Os veículos de um comboio estão ligados por engates; nos primeiros dias dos caminhos-de-ferro, estes eram pequenos comprimentos de cadeia (“acoplamentos soltos”) que conectavam veículos adjacentes com uma folga considerável. Mesmo com melhorias posteriores, pode haver uma folga considerável entre a situação de tracção (unidade de potência que puxa os engates apertados) e a frenagem por unidade de potência (locomotiva que carrega travões e amortecedores de compressão em todo o comboio). Isto resulta em oscilação de acoplamento.as tecnologias mais sofisticadas em uso hoje em dia geralmente empregam acoplamentos que não têm folga, embora haja movimento elástico nos acoplamentos; é prevista uma frenagem contínua, de modo a que todos os veículos do comboio tenham travões controlados pelo condutor. Geralmente isso usa ar comprimido como meio de controle, e há um intervalo de tempo mensurável como o sinal (para aplicar ou liberar freios) se propaga ao longo do trem.se o maquinista aplicar os travões de comboio de forma súbita e grave, a parte da frente do comboio está sujeita, em primeiro lugar, às forças de frenagem. (Quando apenas a locomotiva tem freio, este efeito é obviamente mais extremo). A parte traseira do comboio pode ultrapassar a parte dianteira e, nos casos em que a condição de acoplamento é imperfeita, O fecho súbito daí resultante (um efeito designado por “run-in”) pode levar a que um veículo em estado de Tara (um veículo de carga vazio) seja levantado momentaneamente e saia da via.este efeito foi relativamente comum no século XIX.nas secções curvas, as forças longitudinais (tracção ou travagem) entre os veículos têm uma componente para dentro ou para fora, respectivamente, na curva. Em situações extremas, estas forças laterais podem ser suficientes para encorajar o descarrilamento.um caso especial de problemas de movimentação de comboios é o excesso de velocidade nas curvas acentuadas. Isto acontece geralmente quando um maquinista não consegue abrandar o comboio para uma secção curva acentuada num itinerário que, de outro modo, tem condições de velocidade mais elevadas. No extremo isto resulta em que o trem entra em uma curva a uma velocidade na qual ele não pode negociar a curva, e descarrilamento bruto ocorre. O mecanismo específico disto pode envolver inclinação corporal (rotação), mas é provável que envolva ruptura da estrutura da via e descarrilamento como o evento de falha primária, seguido de derrubamento.um exemplo de excesso de Velocidade em uma curva seria o descarrilamento de trem em maio de 2015 na Filadélfia envolvendo um trem Amtrak viajando a 106 mph (171 km/h), duas vezes a velocidade máxima admissível de 50 mph (80 km/h).

flange climbingEdit

o sistema de orientação dos veículos ferroviários práticos baseia-se no efeito de direcção da conicidade das bandas de rodagem em curvas moderadas (até um raio de cerca de 500 m, ou cerca de 1500 pés). Em curvas mais nítidas, o contacto com flange tem lugar e o efeito de guiamento da flange depende de uma força vertical (o peso do veículo).um descarrilamento de escalada de flange pode resultar se a relação entre estas forças, L / V, for excessiva. A força lateral L resulta não só de efeitos centrífugos, mas um grande componente é da crabbing de um rodado que tem um ângulo de ataque não-zero durante a execução com contato com flange. O excesso L/V pode resultar da descarga das rodas, ou de perfis inadequados do piso do carril ou da roda. A física disso é mais amplamente descrita abaixo,na seção interação roda-carril.a descarga das rodas pode ser causada por torção na Via. Isto pode ocorrer se a escala (nível cruzado, ou superelevação) da pista varia consideravelmente sobre a distância entre eixos de um veículo, e a suspensão do veículo é muito rígida em torção. Na situação quase estática, pode ocorrer em casos extremos de fraca distribuição da carga, ou em escala extrema a baixa velocidade.se um carril tiver sido submetido a Vestuário lateral extremo ou se um manípulo de roda tiver sido usado num ângulo impróprio, é possível que a relação L/V exceda o valor a que o ângulo de flange pode resistir.se for feita a reparação dos interruptores usados na soldadura, é possível que a má mão-de-obra produza uma rampa no perfil na direcção virada, que desvie uma flange da roda que se aproxima para a cabeça do carril.em situações extremas, a infra-estrutura pode estar profundamente distorcida ou mesmo ausente; isto pode resultar de movimentos de terraplenagem (enxertos de aterro e lavaduras), sismo e outras perturbações terrestres importantes, protecção deficiente durante os processos de trabalho, etc.quase todos os sistemas ferroviários práticos utilizam rodas fixas a um eixo comum: as rodas de ambos os lados rodam em uníssono. Os carros eléctricos que exigem níveis baixos de piso são a excepção, mas muito benefício na orientação do veículo é perdido por ter rodas não ligadas.o benefício das rodas ligadas deriva da conicidade das bandas de rodagem—as bandas de rodagem não são cilíndricas, mas cónicas. Em Via reta idealizada, um rodado funcionaria centralmente, a meio caminho entre os trilhos.

o exemplo mostrado aqui usa uma secção curva à direita da faixa. O foco está na roda esquerda, que está mais envolvida com as forças críticas para guiar o vagão através da curva.o diagrama 1 seguinte mostra a roda e o carril com o rodado a rodar em linha recta e central na Via. O rodado está a fugir do observador. (Note – se que o carril é mostrado inclinado para o interior; isto é feito na Via moderna para combinar o perfil da cabeça de carril com o perfil do piso da roda.)

O diagrama 2 mostra o rodado deslocado para a esquerda, devido à curvatura da pista ou uma irregularidade geométrica. A roda esquerda (mostrada aqui) está agora rodando em um diâmetro ligeiramente maior; a roda direita oposta também se moveu para a esquerda, em direção ao centro da pista, e está rodando em um diâmetro ligeiramente menor. Como as duas rodas giram no mesmo ritmo, a velocidade para a frente da roda esquerda é um pouco mais rápido do que a velocidade para a frente da roda direita. Isto faz com que o rodado se curva para a direita, corrigindo o deslocamento. Isto acontece sem contacto com flange; os rodados orientam-se em curvas moderadas sem qualquer contacto com flange.quanto mais nítida for a curva, maior será o deslocamento lateral necessário para atingir a curva. Numa curva muito afiada (normalmente com menos de 500 m ou um raio de 1500 pés), a largura do piso da roda não é suficiente para atingir o efeito de direcção necessário, e a flange da roda entra em contacto com a face do carril elevado.a Figura 3 mostra a rodagem dos rodados num bogie ou num veículo de quatro rodas. O rodado não é paralelo à pista: é restringido pela estrutura e suspensão do bogie, e está a yawing para o exterior da curva; ou seja, a sua direcção natural de rolamento conduziria ao longo de um caminho menos agudamente curvado do que a curva real da pista.

O ângulo entre o caminho natural e o caminho real é chamado o ângulo de ataque (ou o ângulo de guinada). À medida que o rodado rola para a frente, ele é forçado a deslizar através da cabeça do carril pelo contato flange. Todo o rodado é forçado a fazer isso, de modo que a roda no carril baixo também é forçado a deslizar através de seu carril.

Este deslizamento requer uma força considerável para fazê-lo acontecer, e a força de atrito resistindo ao deslizamento é designada “L”, A força lateral. O rodado aplica uma força L para o exterior aos carris e os carris aplicam uma força L para o interior às rodas. Note que isto é bastante independente da”força centrífuga”. No entanto, a velocidades mais elevadas, a força centrífuga é adicionada à força de atrito para fazer L.

a carga (força vertical) na roda exterior é designada V, de modo que no diagrama 4 as duas forças L E V são mostradas.

o contato aço-aço tem um coeficiente de atrito que pode ser tão alto quanto 0,5 em condições secas, de modo que a força lateral pode ser até 0,5 da carga vertical por roda.

durante este contacto com flange, a roda no carril elevado está a experimentar a força lateral L, para o exterior da curva. À medida que a roda gira, a flange tende a subir o ângulo da flange. É mantido para baixo pela carga vertical sobre a Roda V, de modo que, se L/V exceder a tangente trigonométrica do ângulo de contacto da flange, a escalada terá lugar. A flange da roda vai subir até a cabeça do carril onde não há resistência lateral no movimento de rolamento, e um descarrilamento de escalada flange geralmente ocorre. No diagrama 5, o ângulo de contacto dos flanges é bastante íngreme, sendo improvável a escalada dos flanges. No entanto, se a cabeça do carril for desgastada lateral (corte lateral) ou se a flange for usada, como indicado na Figura 6, o ângulo de contacto é muito mais achatado e a escalada da flange é mais provável.uma vez que a flange da roda tenha subido completamente sobre a cabeça do carril, não existe um sistema de retenção lateral, e é provável que o rodado siga o ângulo de guinada, resultando na queda da roda fora do carril. Uma relação L/V superior a 0, 6 é considerada perigosa.é enfatizado que esta é uma descrição muito simplificada da física.; factores de complicação são o deslocamento, os perfis reais das rodas e dos carris, os efeitos dinâmicos, a rigidez do sistema de retenção longitudinal nas caixas de eixo e a componente lateral das forças longitudinais (tracção e travagem).