Chacun de nous est confronté au travail de temps en temps. transports ferroviaires. Et la première chose qui vient à l’esprit avec le mot « train » est le bruit rythmé des roues. Cela calme et berce beaucoup de gens.
Mais peu de gens savent pourquoi les roues des trains tremblent. Ils sont ronds et doivent bouger silencieusement.
Cause du cognement des roues
Le chemin de fer est construit à partir de sections individuelles de rails, comme un jeu de construction pour enfants. Créer une toile continue et uniforme n'est pas du tout difficile, mais la raison est différente. Il est impossible de construire des rails métalliques proches les uns des autres, car par temps chaud le métal se dilate, et par temps froid, au contraire, il se contracte. Cela s'applique à tous les pays où l'été et l'hiver sont prononcés. Les rails sont reliés entre eux par des interstices thermiques. De cette façon, ils durent beaucoup plus longtemps.
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Un tapotement rythmique se produit au niveau des joints de sections individuelles de rails, même s'il existe un espace minime entre eux. Les wagons semblent sauter sur la section suivante de la voie ferrée, c'est pourquoi un cognement rythmé se produit.
Y a-t-il des rails sur lesquels les voitures circulent silencieusement ?
Manger. De tels rails sont appelés « sans joints » et se trouvent dans les pays où les différences de température élevées ne sont pas courantes. Ils n'ont pas de joints thermiques, ils sont constitués d'une feuille solide et plate. C'est pourquoi les wagons ne cognent pas lorsqu'ils avancent sur les rails.
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La réponse à la question « Pourquoi les roues des trains tremblent-elles » est simple. Cela se produit lorsque le train passe sur des joints de rail individuels. Dans les pays où les températures sont élevées, il est impossible de construire une voie ferrée, même « sans joints ». Mais disons qu’en Australie, les roues du train ne cognent pas.
Faits intéressants sur chemin de fer:
- En France, il est illégal de s'embrasser dans les gares. Selon les autorités, cela retarde considérablement l'horaire de départ des trains.
- La ligne ferroviaire la plus longue est le Transsibérien. Sa longueur est de 9 300 kilomètres.
- Pour voyager sur les chemins de fer péruviens, situés à plus de trois kilomètres au-dessus du niveau de la mer, les passagers disposent d'un sac à oxygène.
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Le bruit caractéristique des roues du train ne peut être confondu avec rien d’autre. À notre avis, cela est inextricablement lié au romantisme du voyage et aux conversations intimes avec des compagnons de voyage aléatoires. Sur Internet, vous pouvez même télécharger le son rythmé des roues du train, et en l'écoutant, profiter de vos souvenirs associés à un voyage. Il y a quelque chose d’envoûtant dans ce son. Il ramène certains dans le monde lointain de l'enfance avec des souvenirs d'une sortie à la mer avec leurs parents. Cela rappelle à certains leur jeunesse étudiante. A quoi est lié ce bruit magique des roues ?
Pourquoi les roues cognent-elles et y a-t-il des trains silencieux ?
Nous savons tous qu'un chemin de fer est constitué de rails individuels reliés les uns aux autres. La longueur standard maximale du rail est de 25 mètres. Lorsqu'une voie ferrée est posée, un espace est laissé entre les rails. Cela est nécessaire dans les pays où les changements de température saisonniers sont importants, comme le nôtre. En fonction de la température, un rail en acier peut :
- diminuer;
- allonger.
En hiver, lors des gelées, la longueur du rail est légèrement réduite. Dans la chaleur estivale, le métal se dilate et le rail s'allonge. Il faut donc laisser un espace entre les rails, permettant aux trains de circuler en toute sécurité par tous les temps.
Que se passe-t-il lorsqu'une roue heurte un carrefour ferroviaire ? Sous le poids du wagon, l'extrémité du rail fléchit un peu et, pour passer au rail suivant, la roue semble franchir une marche. D'abord la première paire de roues, puis la seconde. Ce processus s'accompagne d'un son caractéristique : le bruit des roues du train.
Est-il possible de rendre un chemin de fer silencieux ? Dans les pays où il n'y a pas de variations saisonnières significatives de température, les rails sont posés à proximité les uns des autres. L'absence d'interstices rend la conduite sur une telle surface silencieuse. De telles routes sont construites, par exemple, en Australie.
Beaucoup de gens se demandent : comment se fait-il que les roues du train cognent ? Après tout, ils sont absolument ronds et il semble qu'ils devraient simplement rouler sur des rails lisses, mais pour une raison quelconque, vous pouvez entendre un coup...
Nous devons au climat rigoureux de la Russie le bruit des roues. Le fait est que les rails de notre pays ne peuvent pas être posés les uns à côté des autres, car en été le métal se dilatera et en hiver, au contraire, il se rétrécira. Par conséquent, des espaces thermiques doivent être ménagés entre les rails, sinon la tôle de fer tombera rapidement en panne.
Le cognement se produit lorsque les roues du train, heurtant des espaces thermiques, plient les rails sous leur poids et semblent sauter sur le tronçon suivant de la voie avec un cognement. Ensuite, l’essieu suivant s’approche, provoquant la répétition du son.
Existe-t-il de tels rails sur lesquels les roues ne cognent pas ?
Oui il y en a. Les roues ne cognent pas sur les voies continues. Cela est dû à la longueur du rail : la longueur standard est de 25 mètres, et le rail sur les voies dites « de velours » peut dépasser 350 mètres.
Parfois, ces rails sont soudés en tronçons de plusieurs kilomètres, ce qui séduira certainement les amateurs de silence. Ils seront également beaucoup plus à l’aise dans les pays qui ne connaissent pas de grands changements de température. Là, les écarts thermiques sont beaucoup plus petits, voire totalement absents.
Pourquoi le matériel roulant - locomotives et voitures - ne déraille-t-il pas lors du déplacement ?
Les roues du matériel roulant sont solidement montées sur les essieux et tournent avec eux (elles sont appelées paires de genoux). Le long de la jante (bandage) de chaque roue avec à l'intérieur sur toute sa circonférence, il y a une saillie - une crête. Il empêche la roue de sortir du rail. La roue est empêchée de dérailler à l'intérieur de la voie par le sommet d'une autre roue du même couple de roues.
Le poids de la locomotive ou du wagon crée une charge sur la roue et, à travers elle, sur le rail. Par conséquent, lorsque le matériel roulant se déplace, une force de frottement (adhérence) apparaît entre la roue et le rail, et la roue ne glisse pas le long du rail, mais repose dessus et roule le long de celui-ci. La force de traction de la locomotive et sa capacité à entraîner un train de poids plus ou moins important dépendent de la force pressant la roue contre le rail. Plus la locomotive est lourde et plus ses roues sont pressées contre le rail, plus le train qu'elle peut conduire est lourd. Bien entendu, les moteurs de la locomotive doivent être suffisamment puissants pour correspondre au poids propre de la locomotive et à celui du train et pour le conduire à la vitesse requise. Mais si la locomotive est trop légère, elle ne pourra pas conduire un train lourd, quelle que soit la puissance de ses moteurs. Les roues d'une telle locomotive ne seront pas suffisamment pressées contre les rails et commenceront à glisser.
La voie ferrée, lisse et dure, facilite grandement le déplacement du matériel roulant sur roues en acier. Même avant l'avènement des chemins de fer, il était devenu évident qu'un cheval le long d'une voie ferrée pouvait transporter une charge plusieurs fois plus lourde que sur une route ordinaire. C’est pourquoi les voies ferrées ont commencé à être largement utilisées dans les mines et les usines pour transporter des marchandises lourdes en vrac telles que le charbon et le minerai.
Des études modernes ont montré que la résistance au mouvement sur une voie ferrée est plusieurs fois inférieure à celle sur la meilleure route asphaltée.
Les rails posés sur la voie sont fixés les uns aux autres avec des boulons et des plaques dans un filetage de rail continu. Lors de la pose des rails entre eux, de petits espaces sont laissés au niveau des joints, destinés à allonger les rails en heure d'été quand ils sont très chauds à cause du soleil. Si les rails étaient posés de manière serrée, lorsqu'ils étaient chauffés, ils pourraient se plier en différents côtés, et cela menace de s’effondrer.
Tout le monde connaît le bruit uniforme des roues des wagons qui roulent sur les joints des rails. Grâce au bruit des roues, un passager, regardant une montre avec une trotteuse, peut calculer la vitesse du train. La longueur de chaque rail est de 12,5 m, ce qui signifie que 80 coups répétés uniformément compteront pour nous un kilomètre. En suivant le nombre de secondes qu'il nous a fallu pour parcourir un kilomètre, nous connaissons la vitesse du train.
Sur les tronçons de voie où la ligne ferroviaire s'incurve, le rail extérieur est posé légèrement plus haut que le rail intérieur pour faciliter le passage des locomotives et des wagons le long de la courbe. Par conséquent, lors du passage dans un virage, les locomotives et les wagons s'inclinent légèrement dans la direction où mène le virage de la voie.
Les rails sont fixés aux traverses par des pointes à tête large, qui sont enfoncées dans la traverse de manière à ce que la tête de la pointe saisisse le bord de la base du rail. Une large doublure métallique est placée entre la base du rail et la traverse, qui permet de répartir la pression du rail sur la traverse sur une grande surface.
Nos traverses sont en pin. Pour les faire durer plus longtemps sur la route, ils sont trempés solution d'huile, protégeant contre la pourriture. Les nouvelles traverses posées sur la voie sont donc noires. Beaucoup de bois est dépensé pour les traverses, et celles-ci commencent désormais à être fabriquées en béton armé. Ces traverses sont plus chères que les traverses en bois, mais elles peuvent durer beaucoup plus longtemps.
Les traverses ne peuvent pas être posées directement sur la plate-forme, car elles seraient enfoncées dans le sol sous le poids des trains qui passent. Par conséquent, une couche de ballast est placée entre la traverse et le sol de fondation - pierre concassée, gravier, sable. L'espace entre les traverses est également rempli de ballast pour rendre la voie plus stable. Meilleure vue ballast - pierre concassée. Il ne perd pas sa stabilité pendant la traite, laisse passer facilement l'eau et est durable.
La structure supérieure de la voie – rails, traverses et ballast – doit résister au poids élevé des trains rapides. Plus les locomotives sont lourdes et plus de charge voitures, plus la superstructure doit être solide, plus les rails sont lourds, plus les traverses sont posées souvent. Sur les voies ferrées à très fort trafic, la voie doit être particulièrement résistante. Par exemple, dans le métro, les traverses sont posées sur un solide socle en béton. Une telle voie - sur une base solide en béton - sera posée à l'avenir sur toutes les grandes lignes ferroviaires.
La locomotive et les wagons se déplacent d'une voie à l'autre à l'aide d'aiguillages.
Une participation ordinaire se compose d’une flèche et d’une croix. Les parties les plus importantes de la flèche sont les deux pointes.
L'extrémité pointue de chaque esprit peut être pressée contre l'un ou l'autre rail à l'aide d'un mécanisme de transfert et diriger le matériel roulant directement ou sur une voie latérale. Après avoir passé l'aiguillage, le matériel roulant entre dans l'intersection de deux rails, appelée croix. Pour éviter que les roues ne s'égarent sur la traverse, des contre-rails sont posés contre celle-ci.
Pour le style superstructure Les voies des chemins de fer soviétiques utilisent largement des mécanismes.
Le tracklayer du système Platov est intéressant. Il trace le chemin avec des maillons prêts à l'emploi - des rails auxquels sont attachées des traverses. Les liaisons sont préparées à l'avance dans les bases et chargées en paquets entiers sur des plates-formes devant lesquelles est fixée une couche de voies. La locomotive est placée derrière et pousse tout ce train. La grue du poseur de chenilles soulève le maillon, le transporte vers l'avant et l'abaisse sur la plate-forme préparée. Le lien s'engage avec la piste déjà posée et le tracklayer se déplace plus loin le long de ce lien. À l'aide d'un poseur de voies, les travaux de pose de voies sont effectués très rapidement. La pose d'un lien ne prend qu'une minute et demie. Après la pose de la voie, un ballast est effectué. Le ballast est transporté dans des wagons autodéchargeurs ou sur des plates-formes régulières et déchargé sur la voie. Après cela, une machine spéciale - un ballast électrique - nivelle le ballast et, en suivant le chemin tracé, le soulève sous lui à l'aide de puissants aimants au fur et à mesure de son déplacement. Le ballast posé sur la voie tombe entre les traverses et est rentré sous celles-ci à l'aide de ficelles spéciales. Le ballast électrique fonctionne à une vitesse de 5 à 10 km/h lors du levage de la voie et remplace plus de 200 ouvriers. Le ballast est ensuite compacté sous et entre les traverses à l'aide de dameuses et de dameuses de traverses.
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