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Binario ferroviarioAnche la progettazione della sezione della testa è uno dei modi per migliorare la rigidità e la resistenza all'usura.

Nella sezione della testa della rotaia delle prime rotaie, la superficie del battistrada era relativamente dolce e su entrambi i lati venivano utilizzati archi con raggio minore. Negli anni '50 e '60, si scoprì che, indipendentemente dalla forma della testa della rotaia originariamente progettata, dopo l'usura delle ruote del treno, la forma del battistrada sulla parte superiore della rotaia era quasi sempre circolare e il raggio dell'arco su entrambi i lati era relativamente grande. Le simulazioni sperimentali dimostrarono che il distacco della testa della rotaia era correlato all'eccessiva sollecitazione di contatto ruota-rotaia nel raccordo interno della testa della rotaia. Al fine di ridurre i danni da distacco della rotaia, tutti i paesi hanno modificato il design ad arco della testa della rotaia per minimizzare la deformazione plastica.

Innanzitutto, i paesi hanno seguito un principio simile nella progettazione del battistrada della testa della rotaia: l'arco del battistrada superiore della rotaia si conforma il più possibile alle dimensioni del battistrada della ruota, ovvero alle dimensioni dell'arco del battistrada. Ad esempio, per le rotaie da 59,9 kg/m negli Stati Uniti, l'arco della testa della rotaia adotta R254-R31,75-R9,52; per le rotaie da 65 kg/m dell'ex Unione Sovietica, l'arco della testa della rotaia adotta R300-R80-R15; per le rotaie UIC da 60 kg/m, l'arco della testa della rotaia adotta R300-R80-R13. Da quanto sopra si evince che la caratteristica principale della progettazione della sezione della testa della rotaia moderna è l'uso di curve complesse e tre raggi. Sul lato della testa della rotaia, viene adottata una linea retta con una parte superiore stretta e una parte inferiore larga, e la pendenza di tale linea retta è generalmente compresa tra 1:20 e 1:40. Nella parte inferiore della testa della rotaia si utilizza spesso una linea retta con una forte pendenza, generalmente compresa tra 1:3 e 1:4.

In secondo luogo, nella zona di transizione tra la testa e la parte centrale della rotaia, al fine di ridurre le crepe causate dalla concentrazione di sollecitazioni e aumentare la resistenza all'attrito tra la piastra di giunzione e la rotaia, viene utilizzata anche una curva complessa in tale area, e nella parte centrale viene adottato un design con un ampio raggio. Ad esempio, la rotaia da 60 kg/m della UIC utilizza R7-R35-R120 nella zona di transizione tra la testa e la parte centrale. La rotaia da 60 kg/m giapponese utilizza R19-R19-R500 nella stessa zona.