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高铁如此先进,为什么铁路轨道依然采用工字钢?—— 一

2020-05-23 16:14:38 佛山市昊顺商贸有限公司 阅读

轨道的历史

      说起轨道的历史,许多人会自然想起秦始皇的“车同轨,书同文,行同伦”,猜测在公元前两百多年的中原大地上是不是就已经有轨道了呢?

      实际上,在《礼记·中庸》里所描述的“车同轨”应该理解为“车同规”更合适,这里的“轨”大致指的是“轨距”,也就是两个车轮间的距离,如果所有的马车轮距都相同,它们在道路上压出的印记也大致是一样宽,路上车走得多了,就会压出一条坚硬的轨迹来,车也就能跑得更快一些。从这个角度看,它与今天铁路轨道的原理是一样的。

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       传说这是留存下来的秦代古驿道,中间是两条车辙印

       西方国家留存下来关于轨道的最早证据,是从罗马尼亚中部特兰西瓦尼亚16世纪煤矿遗址中找到的矿车和木轨。尽管它极其原始,但我们依然不难发现今天最先进铁路轨道系统的原理。

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       从罗马尼亚中部特兰西瓦尼亚煤矿出土的矿车

      直到欧洲工业革命开始之前,轨道都是采用长的木材制成,这些木材宽约几英寸,在木轨道的下方,每隔两到三英尺会横向放置一段木头做枕木,枕木主要用来固定木轨,使其保持规定的宽度。其上方行驶的车轮也是木制的,那个时候人们还不能大规模地生产钢铁,铁是很贵的材料。

      木质轨道很容易磨损,后来人们在它的表面贴上薄薄的长铁片,用钉子固定在轨道上,这样不仅能延长轨道使用寿命,还可以减少摩擦阻力,这便是最原始的铁轨。

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      早期覆盖在轨道上的铁片和道钉

      铁轨的好处显而易见,但它同时也加快了木头车轮的磨损。18世纪中期人们将车轮换成铁轮子后又发现,木头的铁轨并不能很好地承重,它会被压弯,并且铁片会翘起来造成事故。加上炼铁技术的进步降低了铁的成本,于是在1767年木头轨道被换成了铸铁轨道。

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       1831年制造的铸铁轨道

      上图1831年生产的铸铁轨道长约1.8米,呈鱼腹形,横断面是L形,这些设计都可以增加强度,轨道的两端可以固定在枕木上。用这种铸铁轨道铺成的铁路被称为“板式铁路”,它主要用于连接煤矿、铁矿和炼铁厂。