هذا السؤال يتم طرحه على العديد من الطلاب والطالبات، لهذا السبب جئنا لكم الآن لكي نتعرف على إجابة هذا السؤال بالتفصيل:
الإجابة هي السماح بتمدد القضبان المعدني بالأيام الحارة.
لماذا نترك فجوة بين قضبان السكك الحديدية
الكثير من الأشخاص يتساءلون عن إجابة هذا السؤال لذلك جئنا لكم الآن لكي نتعرف على إجابته بشكل تفصيلي:
عندما يقوم القطار بالتحرك الركاب يشعرون بضرب القضبان.
فيظن الكثير من الأشخاص بأن هذا الموقف رومانسي، لكن يوجد فرد ما لا يفهم سبب استجابة تكوين مسار مكون من قطعة واحدة.
فمن الجدير بالذكر هو أن دق العجلات يكون ناجم عن مرور العجلات على طول المفاصل الخاصة بالقضبان.
فبغيرها لن يتواجد ضوضاء، وسوف يتم تبسيط التثبيت، وستزداد سهولة الحركة بالإضافة إلى الراحة.
ومن الواضح أن الفجوات الموجودة بين القضبان تترك ليس بسبب أنه من المستحيل أن يتم تركيب قضيب مستمر من قطعة معدن طويلة للغاية، لكن بسبب وجود سبب آخر ذو أهمية كبيرة.
فمن الجدير بالذكر هو أن المعدن يتمدد عندما يحدث ارتفاع في درجة الحرارة.
المنتج المعدني يتوسع بمقدار يصل عدة ملليمترات فقط لا غير
لكن يجب العلم بأن التأثير السلبي يكون خطير جداً.
التحليل الهيكلي لقضبان السكك الحديدية
أما الآن سوف نقوم بالتعرف على التحليل الهيكلي الخاص بقضبان السكك الحديدية من خلال النقاط التالية:
يتم القيام بربط القضبان من خلال قاعدة، وهي في الحقيقة تكون محرومة من التحرك بالاتجاه الطولي.
فعندما يصبح عندنا منطقة محددة بطريقة صارمة بمجموعة من النقاط.
فلن يكون عند الجسم مكان يذهب له عند حدوث هذا التمدد إلا من خلال الفتحات.
حيث تقوم هذه الفجوات بالعمل كمكان احتياطي بحيث تقوم المادة بالتمدد إلى القضيب.
ومن المعتقد هو أن القضبان سوف تنكمش ويتوسع لكن هذا الاعتقاد خاطئ للغاية.
فهو لا يمكن أن يحتوي على قوى التفاعل بين كل الجزيئات إما بالبراغي أو لحام.
فمن الجدير بالذكر هو أن عند تمدد المعدن تقوم الشبكة بالتحرك بطريقة غير إرادية، وبما أن السكة تكون محدودة للغاية فهو لا يوجد شيء معين لكي يتم القيام به إلا إنفاق تلك الطاقة بواسطة التمدد.
ويمكن أن يحدث طرد غير إرادي للسكك الحديدية، وهذه الظاهرة معروفة وخطيرة للغاية.
فعندما تصبح درجة الحرارة عالية والقضبان مفتوحة في الشمس سوف يتم حساب التمدد الحراري بواسطة السنتيمتر.
ففي حالة عدم وجود مكان يذهب له القضيب خلال التمدد فإن هذه السنتيمترات سوف تجعل القضيب مجبر على الانحناء.
ويجب العلم بأنه يصعب التنبؤ بطريقة عمل الهيكل بالكامل.
ومن الظاهر أنه خلال حدوث ظروف محددة لن يساوي معدل الانحناء عدة ملليمترات.
لكن سوف يتم حسابها بعشرات السنتيمترات.
كيفية حل مشكلة التمدد الحراري
الكثير من الأشخاص يتساءلون عن طريقة حل مشكلة التمدد الحراري للسكك الحديدية:
التمدد الحراري للسكة الحديدية التي يتشكل منها مسار السكة الحديدية يؤدي لحدوث مشكلة ضخمة.
فسوف يحاول علماء الموارد تحقيق معامل تمدد حراري أقل.
وذلك عن طريق القيام باختيار التركيب الكيميائي واستعمال صناعة السبائك بالدرجة الأولى.
إلى جانب حدوث تغيير في التكوين يتم العمل على تحسين عملية الدرفلة والمعالجة الحرارية إلى القضبان.
وعدم وجود أي ضغوطات داخلية فهو أبرز دليل على حدوث التمدد بشكل منتظم.
ومن الجدير بالذكر هو أن العمل المنجز بالفعل سوف يؤدي لزيادة الطول بطريقة كبيرة دون القيام بتقليل حجم الفجوة.
وستختلف القضبان الحديثة عن القضبان التي كانت موجودة من مائة سنة.
