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为什么铁轨要设计成“工”字形

虚心的玫瑰
风中的白开水
2023-02-27 07:31:22

为什么铁轨要设计成“工”字形?

最佳答案
认真的冬天
聪明的含羞草
2025-08-15 18:31:43

因为火车的重量很大。火车是沿着两条平行排列的钢轨行驶的,为了使钢轨能承受车辆施加的巨大压力,就需要有宽而厚的钢轨道。同时,为了能使钢轨具有足够承受压力的稳定性,并适应带有轮缘的车轮,以及又要节约材料,所以把钢轨做成了工字形。钢轨下每隔一定距离铺设着方方正正的粗大枕木,这使路基能够承受火车的沉重压力。不知大家注意过没有,铁路上的钢轨并不是简单的“上”形,而是设计成上窄下宽的“工”字形。

火车的载重量都很大。为了能经得起载重很大的车辆施加的压力,钢轨的顶面要有一定的宽度和厚度;同样,为了提高钢轨的稳定性,钢轨的底面也要有一定的宽度;而且,为了与带有轮缘的车轮相吻合,钢轨又要有一定的高度。

“工”字形的钢轨正好能满足这三方面的要求,而且从材料力学的观点来看,这种形式的钢轨强度最高,能充分合理地利用钢材。因此,“工”字形断面就被选为最好的钢轨断面。

“工”字形的钢轨在铁路上已沿用了100多年,除了为适应机车载重量的增大和车速的提高,增大钢轨的断面和改进各部分细节的设计以外,钢轨的形状几乎没有什么改变。但这也不是说钢轨的形状永远不会改变了,铁路工程师们一直在从事这方面的研究,希望能找出更合理更经济的钢轨形状。

最新回答
舒心的白猫
想人陪的盼望
2025-08-15 18:31:43

现行铁路铁轨,由于热胀冷缩原理,而不得不间隔联接,形成一定距离的横沟。此沟使运转车轮产生一定程度的碰撞及阻力;则会造成能源浪费、车速减慢、运输设备寿命缩短和对环保影响等一系列弊端,这些问题的产成,主要是现行铁轨接口均为平头。因热胀冷缩原理,安装时不得不形成一定距离的横沟。此沟不能使车轮平稳通过,则必然会产生碰撞、震荡,形成一定阻力及有规律的间断响声。本发明的主要目的,即是要解决上述弊端。解决该问题的主要技术是:以多面掺插和斜面联接的新型铁轨代替平头间断联接,消除横沟,最大限度增加接头处车轮与铁轨接触面积,最大限度减少车轮在接头处的悬空面积。这样可以使车轮平稳运行,使其无碰撞、无震荡,无阻力,快速无噪音的均衡行驶。

大意的蜜蜂
谨慎的百合
2025-08-15 18:31:43

国外的火车轨道铺设实拍,铁轨软得跟面条一样,第一次看见这样的.

像“面条一样”的铁轨,这里异常曲折,居然还能通火车!说到铁路,所有人的第一印象肯定是两条笔直的铁轨,但是如果当你看到这样一条弯弯曲曲的铁路,你肯定会大吃一惊。

速度就更别提了,其实铁路要是想让火车不出轨需要暗藏玄机。一般来说,笔直的铁路是最为理想的,但是从现实的情况来说随着自然地形起最能降低成本,缩短建造的时间。

但是还有哪一个铁路能像这个铁路这样的曲折呢?也不知道这样的铁路会不会不安全,反正倒是想去尝试一下。铁路轨道的建设放在任何一个国家,都不是小事,但你知道国外的火车轨道是如何铺设的吗?实拍全过程铁轨,软得跟面条一样,第一次见看见这样的,到底是咋回事呢?接下来就和我看看吧。

在我们的印象中,铁轨非常坚硬,正因如此,才能承载上百吨重的火车车厢,但国外铁轨铺设却不断刷新我们对火车轨道的认知。

火车轨道的铺设已由机器取代人工,由机器运输着铁轨输送至预设轨道,这些坚硬的铁轨再来到车上后,顿时就变得软绵绵的,输送到铁路轨道时,软的就像是跟面条一样,还真是第一次看到这样的铁轨,究竟是铁轨不正经,还是不符合质量标准。

其实,之所以会发生这种情况,也是因为铁轨的韧性是非常高的,所以,一长节铁轨才会发生这种情况,因为只有韧度强,铁轨在铺设时,才能做到弯曲。

而火车在上放通过时,也会更加的顺滑,看到这里,才知道铁轨为什么软得跟面条一样,真是既长知识又长见识,对此,大家是如何看待的呢?欢迎在下方评论留言

冷艳的咖啡
着急的书本
2025-08-15 18:31:43
1、因为相交的部分是换道用的。

2、因为车厢没办法伸缩

3、因为平行的轨道与枕木配合起来不容易变形。

4、因为火车轮,马车轮,汽车轮,坦克车轮都是平行的。

5、因为距离确定的平行铁轨两头施工时容易对准。

6、因为大路都是平行的,火车道就学它。

7、因为古罗马的水渠是平行的,所以火车道学它。

8、因为他们没想出来如何做不平行的火车铁轨,还能让火车跑

9、因为以上纯属虚构……

专一的天空
醉熏的服饰
2025-08-15 18:31:43
我国的铁路和地铁都是采用1435毫米的标准轨距。

人们习惯把铁路称为“两条线”,确切地讲是“永不相交的两条线”。它由两股平行的钢轨组成,它们之间的距离是固定不变的,这个固定不变的距离就是轨距。科学表述应该是“轨距是钢轨头部踏面下16mm范围内两股钢轨工作边之间的最小距离”。

中国规定,直线轨距的标准是1435mm,这也是国际标准轨距。大于这个标准的,称之为宽轨,小于这个标准的称之为窄轨。

关于标准轨距的来源,说法不一。一种观点认为,它来自古罗马的战车轮距;另一种观点认为它来自实际运用中的修订。前一种说法我们已经在从石路到铁路一节中做了介绍。后一种说法指出,1788年,美国人威廉·杰索把铁板轨改为立放的铁轨,当时,车轮的轮缘在外侧,两轮缘之间的距离,也就是两股轨道的外侧距离为5英尺。以后,杰索又把轮缘改在车轮的内侧,但5英尺的轨道距离未变。由于铁轨顶宽为1又3/4英寸,所以两股轨道的内侧距离(轨距)实际上是4英尺8英寸半,即1435mm。这个说法似乎更有道理。实际上,铁路发展的初期,轨距是五花八门的,宽可达7英尺(2133.6mm),窄只有2英尺6英寸(762mm)。即使现在,全世界也有30来种不同的轨距。

至于为什么把1435mm定为国际标准轨距,有其历史原因。1825年通车的世界上第一条营业铁路,英国的斯托克顿——达灵顿的铁路就是采用的1435mm轨距。1846年英国国会把这个轨距确定为标准轨距,非经特准,禁止在新铁路线上采用其它轨距。当时的英国是资本主义强国,因此也把这个标准推行到他们的殖民地和势力范围去。例如,主持修筑中国的第一条铁路——唐胥铁路的工程师是英国人克劳德·威廉·金达,他就力主采用四英尺八英寸半的轨距。从现实情况看,全世界采用1435mm轨距国家占多数,所以把1435mm定为国际标准轨距也就顺理成章。

精明的长颈鹿
腼腆的含羞草
2025-08-15 18:31:43

对于火车,相信很多人都是接触过的,对于我们中国人出远门,有很多人都是会选择火车的,首先是对于火车的安全性是比较高的、速度也算是比较快的、载人多、价格也是比较低的,像是在春节、节假日的时候,火车的运送压力也是会比较大的,对于列车班次也是有严格要求,就算是增加了班次,数量也是有限的,对于春运期间运力还是杯水车薪,有人曾提出为何不增加火车的宽度,这样就可以坐更多的人了。

火车是一种运输量很大,路线也是很长的交通工具,对于火车的好处也是非常多的。不同国家所使用的火车轨道宽度都是不相同的,但是在国家市场上的标准宽度则是1435毫米,我们国家所使用的也正是这样的一个宽度,那么你们知道为什么火车轨道的宽度是1435毫米吗?

火车的铁轨宽度是被称为轨距的,对于轨距是从轨道的内侧进行测量的,现在国际上使用最广泛的就是1435毫米的,这也是一个标准的轨距,世界上大部分的国家是使用这样的一个轨距,主要是集中在了西欧、北美、北非以及我们中国。

轨距测量,如果是比标准轨距窄的成为窄轨,对于一些地方铁路、厂矿的专用钱就是使用的窄轨了,对于云南(云南米轨:火车通过窄轨铁路道口)、台湾、香港等地都是有窄轨的。在世界上使用窄轨铁路的主要是日本、印尼、印度、非洲、中美洲等国家,中国援建非洲的坦赞铁路所使用的也是窄轨1067毫米。

对于印度的三轨铁路,一条线路上是有三根钢轨的,其实这也叫做套轨,在中国是没有的,但是在中南亚有很多国家都是使用这样的方式,对于这样的一个轨道是可以走两种不同轨距的火车的,对于印度铁路主要的轨距是1676毫米的宽轨以及在这里面套米轨(轨距1000毫米)。对于米轨的作用主要还是用于其他地区,像是跟尼泊尔接轨,这样也就不需要频繁的换装、倒装了,而且还是可以使用两种规格的机车车辆。在我们国家的铁路轨距都是统一1435毫米的机车车辆也是按照标准的配置,所以也就不回存在三根钢轨的这一种情况了。如果说要去国外的,像是俄罗斯或者是哈萨克斯坦他们所使用的宽轨1520毫米的,我们只需要在国境站进行换装就可以了。

对于俄罗斯的货运列车是1530毫米的,所以算是宽轨,在使用这一宽轨的主要是独联体国家、爱尔兰、西班牙、葡萄牙、阿根廷、孟加拉国、乌克兰、智利、澳大利亚、印度、巴基斯坦等等,但是对于现在世界各国的线路、机车都已经开始统一的标准话了,对于这些轨距也是会有一个统一的标准,其实对于标准轨之所以会广泛使用还是因为运力是可以满足当前所需载重的标准,所以未来也是会成为了一个趋势。

即便是在现在大部分国家是采用的1435毫米的标准轨距,但还是会有一些国家他们存在不同的轨距。那么在这样情况下也是会是铁路的运输难以畅通。而且对于这样的问题也并不是那么好解决的。火车的宽度是跟铁轨宽度有很大关系的,现在中国铁轨的标准宽度是1435毫米,这也是包括了动车和高铁的,对于这样的标准也是世界上铁轨的标准宽度,对于世界上现在60%铁路轨距是标准轨。

那么为什么会是1435毫米这样的一个距离呢?有些人觉得这是无数的技术人员在经过反复的测算得到的最为科学的尺寸,那么接下来我们就一起来看看吧。首先对于美国的铁轨轨距也是1435毫米,美国这个国家作为科技大国,所以也就会有很多人想他们看齐了,但是这样的一个距离真的是向他们看齐的吗?

其实并不是,对于火车的发明人是英国的,是理查德·特里维希克,在1804年,他在瓦特蒸汽机的基础上,设计制造了世界上第一台实用性轮轨蒸汽机车也是世界上最早的火车了,对于轨距跟他有关系吗?

其实在蒸汽机车出现之前铁轨就已经出现了,在那时候主要是用于煤矿的使用,不过在这时候是利用马车在将煤沿铁轨运出来的,对于铁轨距离是是根据马车车轮之间的距离所得到的,那为什么马车车轮的距离是1435毫米,其实对于这样的一个距离正好是两匹马的屁股的宽度,因此可以得出对于火车车轨的轨距,是由两匹马的屁股决定的,相信很多人看到这里都是非常惊讶的。

眯眯眼的电源
落寞的爆米花
2025-08-15 18:31:43

火车的载重量非常大,为了承受火车巨大的压力,铁轨的顶面只要有一定的宽度和厚度来承受压力;为了提高铁轨在路面上的稳定性,它的底面也要有一定的宽度。

同时因为火车车轮外圈部分突出,所以要求铁轨还要有一定高度。而工字型的铁轨断面正好符合所有要求,所以人们就一直使用工字型铁轨。

我们知道,火车的载重量很大,而且随着科技的发展,其载重量越来越大,这也就意味着钢轨的承受能力要足够大。钢轨的承受能力除了和钢轨的材质有关以外,还和钢轨的形状有关。由于在同一种材质下,受力面积越大,受到的压力就越小,所以,钢轨的顶面即轨头需要有一定的宽度来承载火车的重量。

同时,因为面积较大,钢轨的稳定性就更好,所以钢轨的底面即轨底也需要一定的宽度。加上,火车的车轮边缘有一定的高度,为了适应这种高度,钢轨也必须有一定的高度。于是,钢车织成了工字形。从科学的角度来看,这种钢轨是非常坚固的,而旦工字形也能充分合  理地利用钢材,节约大自然的资源,所以这种钢轨就成为质量最好的钢轨。

一般来说,无论是什么样的钢轨,断面各部分质量的比例都应该是基  本固定的,也就是:底部占37%、顶部占42%、腰部是21 %。而且,钢轨 的高度一定要等于底部的宽度。如果铁路工人发现钢轨头部的磨损超过0。64 厘米,就要更换新的钢轨。