铁轨为什么会预留缝隙_科学小屋

铁轨为什么会预留缝隙

2022-09-21 10:10:36  浏览:520  作者:杨老师

要问奥克特亚布斯卡亚铁路有多长,有个人这样回答:“它的平均长度是640千米,但夏天比冬天长300米左右。”

 这个答案其实没有看起来那么荒谬。如果说铁路的长度等于铁轨的长度,那么它在夏天的确比冬天更长。别忘了,热会让铁轨变长——温度每增加1摄氏度,铁轨的长度会膨胀1/100000以上。在炎炎夏日,铁轨的温度可达30至40摄氏度以上,甚至热得烫手。到了冬天,铁轨又可能冷却到-25摄氏度以下。假设夏天和冬天的温差是55摄氏度,用铁路的总长度(640千米)乘以0.00001,再乘以55,算出的结果大约是1/3千米。所以,从莫斯科到彼得格勒的铁路在夏天确实比冬天长1/3千米,也就是300米左右。

当然,变化的并不是铁路本身的长度,而是所有铁轨的长度之和。这是两回事,因为铁路上的轨道并不是一根紧挨着一根铺设的。铁轨的接头处都预留了一点空间,以供轨道受热膨胀。

奥克特亚布斯卡亚铁路什么时候更长?

8米长的铁轨会预留6毫米的缝隙,要填满这条缝隙,温度需要升高65摄氏度。

出于技术上的某些原因,我们不能在电车轨道上预留缝隙。但电车轨道一般不会因此弯曲变形,因为它们都被埋在地里,所以温度对它们的影响没那么大,而且人们在固定轨道时采用的工艺也有预防变形的作用。不过,碰上天气很热,电车轨道的确会变形。

有时候铁轨也会弯曲。火车在下坡时会对轨道产生一个拉力——有时候就连枕木也会受到影响。这样一来,某些路段预留的接缝往往会消失,相邻的铁轨就抵到了一起)。我们刚才的计算表明,铁轨的总长度的确会增加,挤压一部分预留的缝隙空间,所以,我们提及的这条铁路在炎热的夏日的确要比在寒冷的冬天长300米。  图73 天气特别热,电车轨道弯曲变形

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