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火车在行驶时为何需要不断往铁轨上喷洒沙子?原来这么重要!
时间 : 2024-05-30 10:46:26 作者 : bob平台首页

  ,听起来不难理解,就是将特定的沙子喷洒在火车的车轮和铁轨道中间的接触面上。

  喷砂装置通常安装在火车机车的前面部分,当这个装置开启的时候,砂子会落在需要的轨道上,然后被火车的车轮压到相应的接触面上。

  要了解火车行驶的时候往轨道上撒沙子的重要性,首先我们应该知道火车的运行原理。我们所乘坐的车厢只是火车的组成部分之一,火车还有一个重要的组成,那就是机车。

  机车是给火车提供动力的装置,它的内部就是一台巨大的发动机,能轻松实现将能量转化为火车前进的动力,完成火车这个有着长长的车厢沿着铁轨匀速前进的任务。

  在机车动力的催动下,由钢铁制作而成的火车轮子和由钢制材料构成的轨道接触的时候,火车的轮子和轨道之间会产生一定的摩擦力,帮助火车增加与地面的接触面积,稳定火车的速度,降低动力消耗。

  因为火车一般都非常长,有十几节车厢,而每一节车厢中不是装着大量的货物,就是有很多旅客。要在对稳定和安全有着高要求的火车上工作,火车人员就必须考虑到非常现实的问题,那就是如何让火车能一直在轨道上安全驾驶,而不可能会出现长时间打滑。

  一旦轨道的状态不好,比如火车行驶中遇到了糟糕的天气条件,出现了积雪和冰冻天气,又或者是因为轨道不进行定时的检修,导致杂草落叶甚至是砂石等杂物被堆积在了轨道上,都会给轨道造成直接的有害影响。

  如果火车和轨道之间没办法提供足够的摩擦力,那么保障驾驶安全的关键部分的制动设备就难以发挥它的强大作用,将会导致制动距离增加,火车提速的难度变大,刹车的难度也是变大。

  所以为增加汽车和地面的摩擦力,我们想出了很多办法来保证车子的安全驾驶,其中的一个办法是在薄冰的层面上撒上一层薄沙子。这个办法也同样适用于火车,这就是“喷砂”技术。

  事实上,除了能增加摩擦力之外,在火车行驶的时候不断往铁路的轨道上喷洒沙子,还有别的的好处。学过物理的都知道,摩擦产生音,而当火车轨道和车轮摩擦的时候,就很容易产生刺耳的噪音,影响到乘客和司机情绪的稳定和乘坐的舒适度。

  但是若能在火车驾驶的时候向两边喷洒沙子,则可以适当减少轮轨之间的摩擦,由此减少噪音,形成更加安静舒适的乘车环境。

  另外,铁路轨道因为处于露天的环境,容易有污垢或者是积水的情况,影响到火车的行驶。但是“喷砂”就可以在将轨道表面的污垢或者是杂物清除掉,起到清洗轨道表层的作用,以此来降低了轨道和相关设备的磨损度,降低了经营成本,更是保证火车运行必不可少的重要一环。

  所以火车的“喷砂”技术是必要的,否则对火车的运营来说,不仅增加了维护成本,有可能缩短火车设备的寿命,更重要的是威胁到了驾驶的安全,这对火车交通的发展来说会是长久的挑战。

  虽然我们都知道沙子长什么样,但是火车喷洒的沙子和普通沙子是不同的。一般来说,只有那些直径在2mm到3mm之间,以及尘土的含量在5%以下的细沙或者是碎石才能被认为是合格的“喷砂”材料,一般会选择石英沙子作为喷洒的沙子。

  这种颗粒足够小的喷砂材料为何会被选择,而不是那些体积更大的石头,是因为小颗粒的碎石可以更好地填补轨道中的小缝隙中以及那些不平整的部分。

  这些颗粒度小的碎石或者细砂还可以在轨道和车轮的接触过程中增加摩擦力,从而能够更好的增加火车的牵引力和摩擦力,有更好的制动效果,提高火车驾驶的安全性。

  而且,这些沙子在使用之前还会被烘烤,从而让其中的水分蒸发,使得沙子更加干燥。烘烤后的沙子还会被放置在专门的筛沙机器中根据颗粒度进行有所选择的挑选。

  除了在沙子的选择上要有所取舍之外,如何喷洒沙子那也不是随意的,而是有着特殊步骤的。首先,沙子的喷洒需要根据火车行驶的具体情况来进行具体的操作调整,一般来说火车的驾驶员需要根据天气的条件如何、驾驶轨道的情况如何以及火车本身的需求来安排沙子的喷洒位置以及使用量。

  比如说火车遇到了大雪覆盖的天气,那么沙子一般都需要喷洒在轨道的前面,以增大摩擦力,为火车提供更多的牵引力。但是如果遇到的是雨水等打滑的天气,则需要调整沙子的喷洒位置,以提高火车的安全驾驶性能。

  所以说喷洒沙子看上去简单,但是其实是一项需要技术的操作。它需要的不是多么复杂的技术流程,而是驾驶员丰富的操作经验和技巧,才能应对沙子的喷洒情况。如果火车行驶过程中突然出现特殊的情况,火车驾驶员还需要在紧急制动火车的同时,手动启动火车的喷洒系统。

  喷砂火车的系统一般是由一个集装箱和一根管道阀门组成。集装箱一般放置在火车的头部或者尾部,并且和车轮相连,如果不注意观察,作为游客很难看到。集装箱中放置的筛选好的小颗粒的沙子,当启动系统的时候,需要系统和压缩的空气将沙子通过管子准确吹到火车的轨道位置上。

  其实除了火车,高铁和动车也会配备喷砂系统。可能大家觉得高铁和动车的速度都可以达到一小时三百多公里,制动系统也更加先进,还需要沙子吗?

  虽然在一般的情况时不会遇到,但是总会有我们难以预料的特殊情况,比如去年临近过年的大雪天气,就算是高铁也被迫降低车速慢慢行驶,这个时候如果用到喷砂系统就可以越来越好地保证高铁和动车行驶的稳定性,也可以保证乘客的安全了。

  总之,火车改变了很多人的出行方式,这个日益生活化的交通选择也让我们对火车的细节有了更多的认识。比如火车在行驶的过程中要喷洒沙子,同时火车喷沙装置并不是可有可无的,而是火车正常运行,保证火车稳定性和乘客和货物安全的必须。

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