铁路上的钢轨为什么要做成工字形?

2024-05-20 13:45

1. 铁路上的钢轨为什么要做成工字形?

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。

铁路上的钢轨为什么要做成工字形?

2. 铁路钢轨为何要做成工字形?

因为火车的重量很大。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。

3. 为什么铁路上的钢轨要做成“工”字形?

火车轨道断面多为“工字型”,,原因究竟是为了什么?

为什么铁路上的钢轨要做成“工”字形?

4. 铁轨为什么用工字钢

  铁轨采用H型钢,工字钢的一种。
  H型钢属于高效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等),由于截面形状合理,它们能使钢材更高地发挥效能,提高承载能力。不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽,且内、外表面通常是平行的,这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成系列合理,型号齐全,便于设计选用。
  现代使用的钢轨切面成”工”字形,分为与车轮接触的轨头、中间的轨腰及底部的轨底。不同的路线对钢轨的强度、稳定性及耐磨性都有不同的要求。因此钢轨亦有不同的规格。一条路线上应该选择使用那一种,需要考虑经济及技术等因素。
  钢轨的种类及强度以kg/m表示。每米越重的钢轨所能承受的重量亦越大。
  欧洲的铁路常见的钢轨有以下多种重量:
  40kg/m
  50kg/m
  60kg/m
  中国则为:
  50kg/m
  60kg/m
  75kg/m
  主要线路使用的是60kg/m 或75kg/m的钢轨。
  美国使用的钢轨更重,某些运煤线路可重达77kg/m。

5. 为什么铁轨要设计成“工”字形?

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。

为什么铁轨要设计成“工”字形?

6. 火车钢轨为什么是工字型的?


7. 铁轨为什么用工字钢

  铁轨采用H型钢,工字钢的一种。
  H型钢属于高效经济裁面型材(其它还有冷弯薄壁型钢、压型钢板等),由于截面形状合理,它们能使钢材更高地发挥效能,提高承载能力。不同于普通工字型的是h型钢的翼缘进行了加宽,且内、外表面通常是平行的,这样可便于用高强度螺栓和其他构件连接。其尺寸构成系列合理,型号齐全,便于设计选用。
  现代使用的钢轨切面成”工”字形,分为与车轮接触的轨头、中间的轨腰及底部的轨底。不同的路线对钢轨的强度、稳定性及耐磨性都有不同的要求。因此钢轨亦有不同的规格。一条路线上应该选择使用那一种,需要考虑经济及技术等因素。
  钢轨的种类及强度以kg/m表示。每米越重的钢轨所能承受的重量亦越大。
  欧洲的铁路常见的钢轨有以下多种重量:
  40kg/m
  50kg/m
  60kg/m
  中国则为:
  50kg/m
  60kg/m
  75kg/m
  主要线路使用的是60kg/m
或75kg/m的钢轨。
  美国使用的钢轨更重,某些运煤线路可重达77kg/m。

铁轨为什么用工字钢

8. 火车的钢轨是工形的,为什么不是别的形状?

火车是沿着两条平行排列的钢轨行驶的,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。

不知你注意过没有,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。这是为什么呢?大家知道,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    铁轨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。

“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。