Beste svaret
Noen scenarier:
1. Hvis øre holdes på et punkt i nærheten av en stasjon like før et tog er klart til å reise fra det, vil øre flate seg ut til det tynneste nivået til toget går og øre kan holde seg stabil på sporet. På grunn av noen vibrasjoner på sporet og luft som beveger seg mellom sporene og hjulene, kan krone falle ned på hver side av sporet før alle bussene har passert, fordi den ville blitt for tynn til å holde seg stabil på sporet med et tog i bevegelse på toppen.
2. Hvis øre er plassert på sporet og ingen tog kjører oppå øre på sporet, vil øre forbli intakt som det er.
3. Hvis øre er plassert mellom to stasjoner (vi kaller det en seksjon), er det mest sannsynlig at når et tog nærmer seg øreplasseringen i hastigheter som sier 70 mph (~ 110 kmph i India), kan sporet vibrere og øre kan falle ned selv før det første hjulet på lokomotivet berører øre.
Jeg har ikke prøvd en krone, men i India, i en liten bakkestasjonby i nærheten av Mumbai, har jeg prøvd å plassere en hette med forkjølelse drikke flaske og la passere et helt ekspresstog. Jeg prøvde i løpet av sommerferien med kusinene mine mens vi spilte som spill der vi brukte en flat koksflaskehette og gjennomboret to hull i midten og passerte tråden mellom de to hjulene og roterte med Hele ideen om å flate kokshetten til sitt laveste nivå var å teste om den skarpe kanten av den flate kokshetten vil kutte et banantreblad. Det gjorde det og det gjorde vondt på fingre og hud. Jeg hadde prøvd alternativet 3 en gang ved å plassere kokshetten på et sted langt borte fra perrongen der toget går. Kokshetten falt ned da det hurtige toget nærmet seg kokshetten.
Svar
Dette er et godt spørsmål med et interessant svar. Knuste steiner er det som er kjent som ballast . Hensikten er å holde tverrbåndene på plass, som igjen holder skinnene på plass.
Tenk på ingeniørutfordring med å kjøre milevis av smale bånd av stålspor på toppen av bakken: de er utsatt for varmeutvidelse og sammentrekning, bevegelse og vibrasjoner på bakken, nedbør fra hardt vær og ugress og plantevekst nedenfra. Husk nå at mens de bare sitter ubelastet 99\% av tiden, er de gjenværende 1\% utsatt for flytting av laster som er så tunge som 1.000.000 pund (vekten av et Union Pacific Big Boy-lokomotiv og dets anbud). p>
Sett alt dette sammen, og du har et virkelig, veldig interessant problem som ble løst for snart 200 år siden, og har ikke blitt betydelig forbedret siden!
Svaret er å starte med den bare bakken, og bygg deretter opp et fundament for å heve banen høyt nok slik at den ikke blir oversvømmet. På toppen av fundamentet legger du en last med pukk (ballasten). På toppen av steinen legger du (vinkelrett på sporets retning) en linje med trebjelker på 19,5 tommers sentre, 8 1/2 fot lange, 9 tommer brede og 7 tommer tykke, og veier omtrent 200 pund … 3 249 av dem per kilometer. Deretter fortsetter du å dumpe knust stein rundt bjelkene. De skarpe kantene på steinen gjør det vanskelig for dem å gli over hverandre (slik glatte, runde småstein ville), og dermed effektivt låse dem på plass.
Bjelkene er laget av hardved (vanligvis eik eller hickory), og impregnert med kreosot for værbeskyttelse. I USA kaller vi dem «kryssbånd» (eller i det vanlige bare «jernbanebånd»); i Storbritannia er de kjent som «sovende»; Europeisk portugisisk, «travessas»; Brasiliansk portugisisk, «dormentes»; Russisk, шпала (les «shpala»); Fransk «traverserer». Mens 93\% av båndene i USA fremdeles er laget av tre, prøver tungt trafikkerte moderne jernbanelinjer i økende grad alternativer, inkludert komposittplast, stål og betong.
Sidefelt for virkelig geeky, med morsomme fakta om jernbanebånd
Det er omtrent 689.974.000 bånd i USA, som støtter 212.000 miles jernbanespor. I 2011 erstattet de store amerikanske jernbanene totalt 15 063 539 bånd. 14.148.012 av dem var nye og laget av tre; 544 652 var brukte trebånd; og 370.875 var nye bånd laget av noe annet enn tre. Gamle bånd blir resirkulert for bruk i landskapsarbeid, omgjort til pelletsdrivstoff eller brent i kraftgenerasjonsanlegg for å gi strøm.
Deretter tar du inn varmvalsede stålskinner, historisk 39 «lange i USA. (fordi de ble fraktet til stedet i 40 «gondolbiler), men i økende grad nå 78», og la dem på toppen av båndene, ende til ende. De pleide å bli sammenføyd ved å skru på et ekstra stykke stål (kalt en «fiskeplate») over skjøtesiden, men i dag sveises det kontinuerlig ende-til-ende.
Det ser ut til at du bare kan spikre dem eller skru dem fast til båndene, men det vil ikke fungere. Den ikke-trivielle bevegelsen forårsaket av varmeutvidelse og sammentrekning langs skinnelengden, vil føre til at den knekker eller spenner hvis noe av det ble festet på plass. Så i stedet festes skinnene til svillene med klips eller ankere som holder dem ned, men la dem bevege seg i lengderetningen når de utvides eller trekker seg sammen.
Så der har du det: en århundrer gammel prosess som er ekstremt effektivt for å tilrettelegge for bevegelse av mennesker og materiale over tusenvis av miles … selv om ingenting er permanent festet til bakken med en fast forbindelse!
Ballasten fordeler belastningen på båndene (som på sin side bære togets belastning på sporet, holdt av klips) over fundamentet, muliggjør bevegelse på bakken, termisk utvidelse og vektavvik, la regn og snø renne gjennom sporet, og hemme veksten av ugress og vegetasjon som raskt ville ta over sporet.
Forresten, som bemerket i kommentaren fra bruker-13812768563281058315, er konsekvensene av å IKKE hensiktsmessig sørge for effekten av varmeutvidelse sammentrekning kan være ganske drastisk. Tenk deg hva som ville skje med et tog som prøvde å gå ned denne delen av sporet (i Melbourne, under en hetebølge …).