Кожен із нас періодично стикається з роботою залізничного транспорту. І перше, що спадає на думку зі словом «поїзд» – це ритмічний стукіт коліс. Багатьох людей він заспокоює та заколисує.

Але мало хто знає, через що колеса поїзда стукають. Вони ж круглі, і мають рухатися безшумно.

Причина стукоту коліс


Залізниця будується з окремих ділянок рейок, як дитячий конструктор. Створити суцільне рівне полотно зовсім нескладно, але причина в іншому. Звести металеві рейки впритул одне одному не можна, бо у спеку метал розширюється, а мороз, навпаки, звужується. Це стосується всіх країн, у яких яскраво виражені літо та зима. Рейки з'єднуються один з одним за допомогою термозазорів. Так вони служать набагато довше.

Матеріали на тему:

Чому б'є струмом?

Ритмічне постукування виникають на місцях стиків окрема ділянка рейок, навіть якщо між ними є мінімальний проміжок. Вагони як би наскакують на наступну ділянку рейкового полотна, через що і виникає ритмічний стукіт.

А чи є рейки, якими вагони пересуваються безшумно?

Є. Такі рейки називаються "безстикові", і зустрічаються в країнах, для яких нехарактерні високі перепади температур. Вони не мають термозаторів, це суцільне рівне полотно. Тому вагони і не стукають, пересуваючись рейками.

Матеріали на тему:

Радіоактивний атом

Відповідь на запитання «Чому стукають колеса поїзда» проста. Це відбувається, коли поїзд наїжджає на окремі стики рейкового полотна. У країнах, де є великі плюсові та мінусові температури, неможливо побудувати рівне «безстикове» рейкове полотно. А от, припустимо, в Австралії колеса поїзда не стукають.

Цікаві факти про залізницю:

  1. У Франції заборонено цілуватись на вокзалах. На думку влади, це значно затримує графік відправлення поїздів.
  2. Найдовша залізнична магістраль – Транссибриська. Її довжина – 9300 кілометрів.
  3. Для подорожі залізницями Перу, висота яких понад три кілометри над рівнем моря, пасажирам видається киснева подушка.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Матеріали на тему:

Чому чорна діра чорна?

  • Чому людина позіхає і чому…
  • Чому людина не впізнає свого…

Багато хто запитує: як так виходить, що колеса поїзда стукають? Адже вони ж абсолютно круглі і начебто повинні просто котитися рівними рейками, але чомусь чути стукіт…

За стукіт коліс ми повинні дякувати суворому російському клімату. Справа в тому, що рейки в нашій країні не можна класти впритул один до одного, тому що влітку метал розширюватиметься, а взимку навпаки - звужуватиметься. Тому між рейками доводиться робити термозазори, інакше залізне полотно швидко вийде з ладу.

Стук виникає, коли колеса поїзда, наїжджаючи на термозазори, прогинають своєю вагою рейки і як би застрибують зі стукотом на наступну ділянку колії. Потім під'їжджає наступна колісна пара, внаслідок чого звук повторюється.

А бувають такі рейки, якими колеса не стукають?

Так, бувають. Колеса не стукають на безстикових шляхах. Ця пов'язана з довжиною рейки: стандартна довжина – 25 метрів, а рейка на так званих «оксамитових» коліях може перевищувати 350 метрів.

Іноді такі рейки зварюють у багатокілометрові батоги довжиною в перегін, що напевно сподобається любителям тиші. Також їм буде набагато комфортніше в країнах, яким не властиві великі перепади температур. Там термозазори набагато менші за розміром або відсутні зовсім.

Чому рухомий склад - локомотиви та вагони - не сходить з рейок під час руху?

Колеса рухомого складу наглухо насаджені на осі та обертаються разом з ними (їх називають колінні пари). По обіду (бандажу) кожного колеса з внутрішньої сторони по всьому колу є виступ - гребінь. Він не дає колесу зійти з колії назовні. Зійти з рейок всередину колії колію заважає гребінь іншого колеса тієї ж колісної пари.

Вага локомотива чи вагона створює навантаження на колесо, а через нього – на рейку. Тому при русі рухомого складу між колесом і рейкою виникає сила тертя (зчеплення), і колесо не ковзає рейкою, а спирається на нього, котиться по ньому. Від сили, яка притискає колесо до рейки, залежить і сила тяги локомотива, здатність його вести за собою поїзд більшої чи меншої ваги. Чим важче локомотив і чим сильніше його колеса притискаються до рейки, тим важчий потяг може вести. Звичайно, і двигуни локомотива повинні бути достатньо потужними, щоб перебувати відповідно до власної ваги локомотива та ваги поїзда і вести його з необхідною швидкістю. Але якщо локомотив буде надто легким, то він не зможе вести за собою важкий поїзд, хоч би якими потужними були його двигуни. Колеса такого локомотива не будуть сильно притискатися до рейок і почнуть ковзати.

Рейковий шлях, рівний і твердий, дуже полегшує рух рухомого складу на сталевих колесах. Ще до появи залізниць з'ясувалося, що кінь рейковим шляхом може везти вантаж у кілька разів важчий, ніж звичайною дорогою. Саме тому рейкові шляхи стали широко застосовувати на шахтах та заводах для перевезення таких великовагових масових вантажів, як вугілля та руда.

Сучасні дослідження показали, що опір руху на рейковому шляху в кілька разів менше, ніж на найкращій асфальтовій дорозі.

Рейки, укладені в дорогу, скріплені один з одним болтами та накладками в суцільну рейкову нитку. При укладанні рейок між ними залишають невеликі зазори в стиках, розраховані на подовження рейок у літню пору, коли вони сильно нагріваються сонцем. Якби рейки укладали щільно, то їх при нагріванні могло б вигнути в різні боки, а це загрожує катастрофою.

Кожному добре знайомий рівномірний стукіт від перекочування коліс вагона через стики рейок. По стукоту коліс пасажир, дивлячись на годинник із секундною стрілкою, може вирахувати швидкість руху поїзда. Довжина кожної рейки у нас - 12,5 м. Це означає, що 80 стуків, що повторюються рівномірно, відрахують нам кілометр. Простеживши, за скільки секунд ми проїхали кілометр, дізнаємося швидкість поїзда.

На ділянках колії, де залізнична лінія закруглюється, зовнішню рейку укладають трохи вище внутрішньої, щоб полегшити проходження локомотивів та вагонів по кривій. Тому при проходженні кривою локомотиви та вагони трохи нахиляються в той бік, куди веде крива колії.

Рейки прикріплені до шпал милицями з широкою головкою, що забиваються в шпалу так, що голівка милиці прихоплює край підошви рейки. Між підошвою рейки та шпалою поміщають широку металеву підкладку, що застосовується для того, щоб тиск рейки на шпалу розподілявся б на велику площу.

Шпали у нас соснові. Щоб вони довше лежали в дорозі, їх просочують масляним розчином, що оберігає від гниття. Тому нові шпали чорного кольору, що укладаються в дорогу. На шпали витрачається дуже багато лісу, і нині їх починають робити із залізобетону. Такі шпали дорожчі, ніж дерев'яні, зате можуть служити набагато довше.

Шпали не можна укладати прямо на земляне полотно, оскільки під вагою поїздів, що проходять, вони були б втиснуті в грунт. Тому між шпалою та земляним полотном кладуть шар баласту – щебінь, гравій, пісок. Простір між шпалами також заповнюють баластом, щоб зробити шлях стійкішим. Найкращий виглядбаласту – щебінь. Він не втрачає стійкості під доючим, легко пропускає воду, довговічний.

Верхня будова колії - рейки, шпали і баласт - повинна витримувати велику вагу поїздів, що швидко йдуть. Чим важче локомотиви і більше навантаження вагонів, тим міцніше має бути верхня будова, тим важче рейки, тим частіше укладені шпали. на залізницяхз дуже великим рухом шлях має бути особливо міцним. Наприклад, у метро шпали укладені на суцільну бетонну основу. Такий шлях - на суцільній бетонній основі - укладатиметься в майбутньому на всіх найголовніших магістралях залізниць.

Локомотив та вагони переходять з одного шляху на інший за допомогою стрілочних переказів.

Звичайний стрілочний переклад складається зі стрілки та хрестовини. Найважливіші частини стрілки - два дотепники.

Гострий кінець кожного дотепника за допомогою перекладного механізму можна притиснути до тієї чи іншої рейки і направити рухомий склад прямо або на бічний шлях. Пройшовши стрілку, рухомий склад вступає на місце перетину двох рейок, зване хрестовиною. Щоб колеса не зійшли зі шляху на хрестовині, проти неї укладають контррейки.

Для укладання верхньої будови колії на радянських залізницях широко застосовують механізми.

Цікавий путеукладач системи Платова. Він укладає шлях готовими ланками - рейками із прикріпленими до них шпалами. Ланки заготовляються заздалегідь на базах і навантажуються цілими пакетами на платформи, попереду яких причеплений путеукладач. Локомотив ставиться ззаду та штовхає весь цей потяг. Підйомний кран путеукладача піднімає ланку, виносить її вперед і опускає на земляне полотно. Ланка зчіплюється з уже укладеним шляхом, і путеукладач просувається цією ланкою далі. За допомогою путеукладача робота з укладання шляху виконується дуже швидко. Укладання однієї ланки займає лише півтори хвилини. Після укладання шляху проводиться баластування. Баласт підвозиться в вагонах, що саморозвантажуються, або на звичайних платформах і вивантажується на шлях. Після цього спеціальна машина – електробаластер – розрівнює баласт і, йдучи по укладеному шляху, піднімає його під собою на ходу потужними магнітами. Баласт, що лежить на дорозі, при цьому провалюється між шпалами та заправляється під них спеціальними струнками. Електробаластер йде при підйомці колії зі швидкістю 5-10 км на годину та замінює понад 200 робітників. Потім баласт ущільнюється під шпалами і між ними за допомогою шпалопідбійок та трамбовок.

Якщо ви знайшли помилку, будь ласка, виділіть фрагмент тексту та натисніть Ctrl+Enter.

Вага локомотива чи вагона створює навантаження на колесо, а через нього – на рейку. Тому при русі рухомого складу між колесом і рейкою виникає сила тертя (зчеплення), і колесо не ковзає рейкою, а спирається на нього, котиться по ньому. Від сили, яка притискає колесо до рейки, залежить і сила тяги локомотива, здатність його вести за собою поїзд більшої чи меншої ваги. Чим важче локомотив і чим сильніше його колеса притискаються до рейки, тим важчий потяг може вести. Звичайно, і двигуни локомотива повинні бути достатньо потужними, щоб перебувати відповідно до власної ваги локомотива та ваги поїзда і вести його з необхідною швидкістю. Але якщо локомотив буде надто легким, то він не зможе вести за собою важкий поїзд, хоч би якими потужними були його двигуни. Колеса такого локомотива не будуть сильно притискатися до рейок і почнуть ковзати.

Рейковий шлях, рівний і твердий, дуже полегшує рух рухомого складу на сталевих колесах. Ще до появи залізниць з'ясувалося, що кінь рейковим шляхом може везти вантаж у кілька разів важчий, ніж звичайною дорогою. Саме тому рейкові шляхи стали широко застосовувати на шахтах та заводах для перевезення таких великовагових масових вантажів, як вугілля та руда.

Сучасні дослідження показали, що опір руху на рейковому шляху в кілька разів менше, ніж на найкращій асфальтовій дорозі.

Рейки, укладені в дорогу, скріплені один з одним болтами та накладками в суцільну рейкову нитку. При укладанні рейок між ними залишають невеликі зазори в стиках, розраховані на подовження рейок у літню пору, коли вони сильно нагріваються сонцем. Якби рейки укладали щільно, то їх при нагріванні могло б вигнути в різні боки, а це загрожує катастрофою.

Кожному добре знайомий рівномірний стукіт від перекочування коліс вагона через стики рейок. По стукоту коліс пасажир, дивлячись на годинник із секундною стрілкою, може вирахувати швидкість руху поїзда. Довжина кожної рейки у нас - 12,5 м. Це означає, що 80 стуків, що повторюються рівномірно, відрахують нам кілометр. Простеживши, за скільки секунд ми проїхали кілометр, дізнаємося швидкість поїзда.

На ділянках колії, де залізнична лінія закруглюється, зовнішню рейку укладають трохи вище внутрішньої, щоб полегшити проходження локомотивів та вагонів по кривій. Тому при проходженні кривою локомотиви та вагони трохи нахиляються в той бік, куди веде крива колії.

Рейки прикріплені до шпал милицями з широкою головкою, що забиваються в шпалу так, що голівка милиці прихоплює край підошви рейки. Між підошвою рейки та шпалою поміщають широку металеву підкладку, що застосовується для того, щоб тиск рейки на шпалу розподілявся б на велику площу.

Шпали у нас соснові. Щоб вони довше лежали в дорозі, їх просочують масляним розчином, що оберігає від гниття. Тому нові шпали чорного кольору, що укладаються в дорогу. На шпали витрачається дуже багато лісу, і нині їх починають робити із залізобетону. Такі шпали дорожчі, ніж дерев'яні, зате можуть служити набагато довше.

Шпали не можна укладати прямо на земляне полотно, тому що під вагою поїздів, що проходять, вони були б втиснуті в грунт. Тому між шпалою та земляним полотном кладуть шар баласту – щебінь, гравій, пісок. Простір між шпалами також заповнюють баластом, щоб зробити шлях стійкішим. Найкращий вид баласту – щебінь. Він не втрачає стійкості під доючим, легко пропускає воду, довговічний.

Верхня будова колії - рейки, шпали і баласт - повинна витримувати велику вагу поїздів, що швидко йдуть. Чим важче локомотиви і більше навантаження вагонів, тим міцніше має бути верхня будова, тим важче рейки, тим частіше укладені шпали. На залізницях з дуже великим рухом шлях має бути особливо міцним. Наприклад, у метро шпали укладені на суцільну бетонну основу. Такий шлях - на суцільній бетонній основі - укладатиметься в майбутньому на всіх найголовніших магістралях залізниць.

Локомотив та вагони переходять з одного шляху на інший за допомогою стрілочних переказів.

Звичайний стрілочний переклад складається зі стрілки та хрестовини. Найважливіші частини стрілки - два дотепники.

Гострий кінець кожного дотепника за допомогою перекладного механізму можна притиснути до тієї чи іншої рейки і направити рухомий склад прямо або на бічний шлях. Пройшовши стрілку, рухомий склад вступає на місце перетину двох рейок, зване хрестовиною. Щоб колеса не зійшли зі шляху на хрестовині, проти неї укладають контррейки.

Для укладання верхньої будови колії на радянських залізницях широко застосовують механізми.

Цікавий путеукладач системи Платова. Він укладає шлях готовими ланками - рейками із прикріпленими до них шпалами. Ланки заготовляються заздалегідь на базах і навантажуються цілими пакетами на платформи, попереду яких причеплений путеукладач. Локомотив ставиться ззаду та штовхає весь цей потяг. Підйомний кран путеукладача піднімає ланку, виносить її вперед і опускає на земляне полотно. Ланка зчіплюється з уже укладеним шляхом, і путеукладач просувається цією ланкою далі. За допомогою путеукладача робота з укладання шляху виконується дуже швидко. Укладання однієї ланки займає лише півтори хвилини. Після укладання шляху проводиться баластування. Баласт підвозиться в вагонах, що саморозвантажуються, або на звичайних платформах і вивантажується на шлях. Після цього спеціальна машина – електробаластер – розрівнює баласт і, йдучи по укладеному шляху, піднімає його під собою на ходу потужними магнітами. Баласт, що лежить на дорозі, при цьому провалюється між шпалами та заправляється під них спеціальними струнками. Електробаластер йде при підйомці колії зі швидкістю 5-10 км на годину та замінює понад 200 робітників. Потім баласт ущільнюється під шпалами і між ними за допомогою шпалопідбійок та трамбовок.