火车是很多人选择出行的一种方式,尤其是一些上了年纪的老人,他们也更加喜欢选择坐火车出远门 。如果是坐小汽车,长时间坐在车上的话就很容易会晕车,所以这些老人就选择坐在汽车上,可以避免晕车等不舒服的症状 。但火车都是开在铁轨上的,而在铁轨下通常也铺了一层小石头,这到底有什么用呢?
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在铁轨下铺一层小石头有什么作用?
1、将火车的载荷均匀地分散到路基上 。
这些小石头并不是原来就出现在铁轨下面的,而是人为铺在下面的,也就是说人们在修铁路的时候就会在预选好的道路上铺上一层小石头 。这场小石头的专业名词就叫做道砟,接着还会在道砟上面安装轨道枕木,最后才在轨道枕木上安装铁轨 。
我们都知道安装铁轨之后,就要在铁轨上面行驶火车 。而火车的车厢一般都是比较重的,每一节车厢一般都能达到70吨左右,这还是只是空车厢的重量,要是满载货物又或者是载满乘客,每一节车厢的重量还会重很多,重量还有可能会成倍增加 。每列长途火车通常都有16节车厢,它们的总重量就可以达到2000吨左右,铁轨需要承受的重量就非常大了 。
而火车是在铁轨上行驶的,每一节火车车厢都是由钢制的车轮与铁轨接触,列车的压力就会直接施在铁轨上,而铁轨上的压力又会传到枕木上,枕木上的压力又会传到道砟上,道砟上的压力最后又传到路基上 。
但每一个路段的地质有可能都是不同的,所以这些路基的承重能力也不尽相同,只要火车经常开在铁轨上,时间久了就有可能会导致一些比较松软的路段地基下降 。这对于铁路来说就是一个非常严重的问题,所以道砟上的小石头就可以起到将这些火车的载荷均匀地分布在路基上 。
只要铁路上的重量都分散了,那么在局部地区所受到的重量就会比较少,就算火车从铁轨上快速驶过,路基所受到的重量也是比较少的,这样就不至于使路基受到太大的重量而下陷,使铁轨可以更加安全,而且能长时间使用 。
2、防止铁轨产生较大的位移 。
铁轨会产生位移,这种说法可能会有一些人不敢相信,但事实上是真实存在的,只不过这种位移非常小,使用肉眼根本就看不出来 。那么这种位移又是由什么原因产生的呢?
火车开在铁轨上,所以火车是没有必要设置方向盘的,只要设置好铁轨的走向,火车就会按照铁轨的方向来行驶 。但一条铁轨很有可能就会达到上千公里,它们是不可能完全的摆设在路基上的,肯定会为了躲避一些障碍物又或者照顾某个城市的发展,通常就会在某一个局部路段设计成弯曲的样子 。
火车在铁轨上面转弯之后,按照经典力学的理论,火车在转弯的时候就需要提供向心力,而这种向心力主要就是由铁轨提供的,当然也有反作用力,这就使得转弯路段的铁轨会受到比较大的向外移动的力 。
这么长的铁轨,一旦出现了位移,想要恢复就比较困难了,而且出现的位移比较大了,很可能就会使上面行驶的火车脱轨,就会酿成比较严重的事故 。所以火车铁轨在设计的时候就考虑到了这种因素,可以利用枕木横放在铁轨的下面,并且两根铁轨的距离都是固定的 。
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