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为什么铁轨的接缝处要留有间隙?

为什么铁轨的接缝处要留有间隙?

书名:令人着迷的化学作者名:左卷健男本章字数:853更新时间:2024-12-27 18:39:49

铁轨和车轮的绝妙组合

在铁轨上行进的货运列车,满载重物,看起来沉甸甸的。只需要一台强有力的机车,偶尔是两台,就可以将很多节车厢牵引起来。铁轨和车轮组合在一起,对于移动重物来说,真是一种绝妙的方式呢。在本文中,我就给大家介绍一下关于铁轨的秘密吧。

乘坐火车时听到的哐当哐当声

在乘坐火车的时候,我们会听到有规律的哐当哐当的响声。这种响声是怎么产生的呢?如果我们仔细观察铁轨,就可以发现它是一段一段的,每隔一定的距离就会有一处断开。我们听到的有规律的响声,就是车轮经过铁轨间的接缝处所发出来的声音。

为什么铁轨的接缝处会留有间隙呢?

铁轨是用铁制成的。一根标准的铁轨长度是25m,这和学校里标准的游泳池的长度是相等的。金属具有受热以后膨胀、受冷以后收缩的性质。比如,当温度升高到40℃的时候,25m的铁轨可以伸长11=mm。铁轨伸长以后会造成什么呢?在夏天的炎炎烈日之下,没有足够接缝的铁轨会翘起来,那样的话,行进的火车就会脱轨。所以,留有间隙的设计,就是为了不让线路上的火车脱轨而构思成的。

城市铁轨和新干线铁轨

城市铁轨线路,是有很多列车通过的。因为火车车轮要经过铁轨间的接缝处,所以车轮表面常常会变得凹凸不平。为了解决这个问题,人们研发制造了一种被称作“长轨”的轨道。这种轨道是将分段的铁轨熔接在一起而制成的,这样,一整根铁轨就不存在缝隙了。但是,即便是长轨,也不可避免因受热而伸长。这种连接方式,叫作伸缩缝。新干线采用的是长1200m的长轨,在它两端的200mm处设置伸缩缝。

运载量较少的地区的铁轨

在几乎没有什么火车运行的地区,为了让铁轨的伸长部分不产生影响,铁轨与铁轨之间会留有10mm左右的间隙。因为要让信号机的电流在铁轨内部通过,所以会将导线在接缝处连接在一起。

隧道中的铁轨

在这里,要问大家一个问题了:在长长的隧道中,铁轨的铺设采用的是哪一种方式呢?虽然不是全部,但绝大多数的隧道中使用的都是熔接在一起的长轨。这是因为,隧道里常年气温都不怎么变化。大家下次再乘坐火车的时候,可以用耳朵好好地听一下车轮发出的声音,应该可以判断出使用的是哪种铁轨吧。