Железнодорожные рельсы представляют собой основной элемент железнодорожного пути, они являются опорными и направляющими элементами для движения железнодорожных колес. Однако, внимательно осмотрев рельсы, можно заметить, что между ними имеются зазоры. Почему же эти зазоры оставлены, и каковы причины такого конструктивного решения?
Первая и самая очевидная причина заключается в возможности расширения и сжатия железнодорожных рельсов. В зависимости от температуры окружающей среды, металлические рельсы могут расширяться или сжиматься. Если бы не было зазоров, при расширении рельсов они бы могли деформироваться, а при сжатии натягивать болты, которые их удерживают. Наличие зазоров позволяет тепловому расширению и сжатию рельсов происходить без повреждений.
Вторая причина, почему железнодорожные рельсы оставляют зазоры, состоит в учете уровня износа рельсов и необходимости проведения регулярного обслуживания и ремонта. Зазоры позволяют оценивать степень износа рельсов, а также проверять и регулировать крепление и высоту рельсов в процессе эксплуатации. Если рельсы неподвижны, их износ может привести к повреждению, а в некоторых случаях даже к авариям. Зазоры между рельсами помогают поддерживать безопасность движения поездов и обеспечивают возможность своевременного обнаружения и устранения износа.
Причины оставления зазоров между железнодорожными рельсами
Одной из основных причин оставления зазоров между железнодорожными рельсами является расширение железнодорожной системы в условиях изменяющейся температуры окружающей среды. Рельсы, подверженные нагреву от солнечных лучей или от прохождения по ним поездов, могут расширяться, а при охлаждении — сжиматься. При отсутствии зазоров, такая деформация могла бы привести к деформации и разрушению рельсов.
Еще одной причиной оставления зазоров между железнодорожными рельсами является необходимость компенсации дополнительного механического напряжения, возникающего при прохождении поездов. Рельсы подвергаются нагрузке от передвижения по ним грузовых составов и пассажирских вагонов. Зазоры между рельсами позволяют рельсам колебаться и поглощать энергию, что позволяет уменьшить действие силы на рельсы и предотвратить их деформацию и разрушение.
Также стоит отметить, что зазоры между рельсами позволяют обеспечить работу системы стыковки, применяемой при соединении рельсов. Строительство вертикальных и горизонтальных стыков требует наличия пространства для свободного движения рельсов и снижает риск их перекоса или отслоения в случае небольших коррозийных повреждений или других внешних воздействий.
Наконец, зазоры между рельсами могут играть важную роль в предотвращении накопления влаги. С течением времени железнодорожные рельсы подвержены воздействию влаги и атмосферных осадков. Оставление промежутков между рельсами способствует сушке поверхности и уменьшает риск коррозии и повреждения рельсов.
В итоге, оставление зазоров между железнодорожными рельсами является неотъемлемой частью конструкции и обеспечивает безопасную и эффективную работу железнодорожной системы. Это строительное решение позволяет компенсировать деформацию рельсов вызванную изменением температуры, разрушением и коррозией, а также обеспечивает свободное движение рельсов и предотвращает накопление влаги.
Термическое расширение металла
При нагревании металл расширяется, а при охлаждении — сжимается. Если рельсы укладывать друг к другу без зазоров, то при повышении температуры они столкнутся и могут деформироваться или даже сломаться. Зазоры между рельсами позволяют им свободно расширяться или сжиматься по мере изменения температуры окружающей среды, что предотвращает повреждение рельсов и обеспечивает безопасность движения поездов.
Этот эффект термического расширения металла также применим и к другим конструкциям, содержащим металлические элементы. Например, при строительстве мостов, зданий или дорог с металлическими компонентами также необходимо предусмотреть зазоры, чтобы компенсировать изменения размеров из-за изменений температуры окружающей среды.
Учёты при изготовлении и монтаже рельсов
Изготовление и монтаж железнодорожных рельсов требуют учёта ряда факторов и параметров. При изготовлении рельсов проводятся точные измерения и подбор материалов, чтобы обеспечить их правильную установку и функционирование.
Один из основных учётов при изготовлении рельсов — это термическое расширение материала. Рельсы должны устанавливаться с определенным зазором между ними, чтобы компенсировать их расширение при изменении температуры. Размер зазора зависит от типа рельсов, климатических условий и других факторов.
Также важно учитывать геометрические характеристики рельсов при их изготовлении и монтаже. Рельсы должны быть произведены с определенными размерами и формой, чтобы обеспечить их соответствие стандартам и безопасное движение поездов.
При монтаже рельсов также проводятся учёты. В первую очередь, это замеры и проверка геометрии каждого отдельного рельса для выявления возможных дефектов и искажений. Также учитывается расстояние между рельсами, чтобы обеспечить безопасность и комфортное движение поездов.
Все эти учёты и подготовительные работы позволяют обеспечить надёжный и эффективный функционирование железнодорожных рельсов, уменьшить износ и повысить безопасность движения поездов.