Зимний период – непростое время для работы железнодорожного транспорта. Морозы, снегопады и обледенение создают ряд проблем, с которыми приходится справляться не только персоналу, но и самим поездам. Одной из особенностей работы железнодорожного транспорта зимой является увеличение стука колес вагонов. Почему же зимой стук колес становится сильнее, чем летом? В этой статье мы разберемся в этом вопросе.
Первым и, пожалуй, самым важным фактором, влияющим на усиление стука колес зимой, является температурный режим. Зимой сильные морозы приводят к сужению колес и шин, что в свою очередь приводит к уменьшению осадки поверхностей контакта колес с рельсами. При этом, меньшая площадь контакта приводит к усилению давления между колесами и рельсами, что и вызывает усиление стука колес.
Также зимние погодные условия, особенно снег и лед, оказывают влияние на стук колес. В результате на поверхностях рельсов и колес скапливается лед, который мешает нормальной интеграции колес с рельсами. Как известно, при движении поезда колеса прокатываются по рельсам, при этом возникает звуковая волна – стук. Некорректная интеграция колес с рельсами из-за льда приводит к возникновению больших вибраций и, соответственно, усилению стука колес.
Причины более сильного стука колес железнодорожных вагонов зимой
В холодное время года, стук колес железнодорожных вагонов обычно звучит громче и чаще, чем в теплую пору. Это связано с несколькими факторами, которые усиливают воздействие и проявление этого звука в зимний период.
Первая причина — изменения свойств материала колеса. Зимой металл становится более хрупким и склонным к образованию трещин и мельчайших микротрещин. Это особенно отчетливо проявляется на ребрах колеса. При проезде по железнодорожным рельсам, эти трещины могут усиливать дребезжание и стук колеса.
Второй фактор — изменение условий покрытия рельсов. Зимой на путях образуется гололедица и снежный накат, которые влияют на увеличение трения колесо-рельс и усиливают вибрации в процессе движения.
Третий аспект — более низкая влажность воздуха, характерная для зимнего сезона. Воздушная среда плохо поглощает звук, поэтому колеса железнодорожных вагонов «раздаются» гораздо сильнее и дальше.
Четвертый фактор — изменение состояния подкладок и фиксаторов под колесами. Зимой они могут промерзать и становиться менее упругими, что приводит к усилению стука колес вагона на рельсы.
Наконец, пятый фактор — изменение нагрузки на колеса. Зимой часто происходит снижение температур, что влияет на упругие свойства шин. Это приводит к более высоким нагрузкам на колеса, что усиливает их воздействие на рельсы.
В целом, все эти причины в совокупности приводят к повышенному стуку колес железнодорожных вагонов зимой. Несмотря на то, что это может быть неприятным для уха звуком, он не является опасным и не влияет на безопасность движения поездов на железнодорожных путях.
Влияние низких температур на материалы
В низких температурах металлы, в том числе сталь, становятся более хрупкими и менее эластичными. Это значит, что они становятся более склонными к трещинам и ломкости. Колеса вагонов, изготовленные из стали, подвержены этому эффекту, что вносит дополнительный фактор шума и стука при их движении.
Кроме того, низкие температуры могут привести к сужению материала. При охлаждении сталь сокращается в объеме, что может вызвать его сжатие и деформацию. Это также способствует возникновению стука колес вагонов.
Другим важным аспектом влияния низких температур является изменение коэффициента трения между колесами и рельсами. При низких температурах трение становится менее эффективным, что может привести к более высокому уровню шума и стуку при движении колес по рельсам.
В целом, низкие температуры зимой оказывают отрицательное влияние на материалы, в частности на колеса железнодорожных вагонов, вызывая увеличение уровня шума и стука. Для уменьшения этого явления необходимы специальные меры, такие как использование специальных материалов или изменение конструкции колесных пар.
Увеличение трения при низкой температуре
При пониженных температурах металлические поверхности колес и рельсов становятся меньше эластичными и более жесткими. Это приводит к возрастанию трения между колесами и рельсами.
Более высокое трение между колесами и рельсами ведет к возникновению большей силы трения, которая препятствует плавному движению колес по рельсам.
Увеличение трения при низкой температуре также может быть связано с изменением состояния поверхности рельсов из-за образования иней, снега или других атмосферных осадков.
Изменение рельсового полотна зимой
Зимой температура и влажность воздуха сильно влияют на состояние рельсового полотна. В результате этих изменений, стук колес железнодорожных вагонов может стать заметно сильнее, чем летом.
Во-первых, зимой температура ниже, что приводит к сужению рельсов и более жестким стыкам между ними. Это создает большее сопротивление движущимся колесам вагонов и, следовательно, более громкий звук стука.
Во-вторых, зимой влажность воздуха может быть выше, особенно в периоды снегопадов и оттепелей. В результате, на рельсах формируется ледяной наледь, которая усиливает трение между колесами и рельсами. Это также приводит к усилению стука.
Более сильный стук колес зимой может быть не только проблемой для пассажиров и окружающих, но и указывать на состояние рельсового полотна. Если стук становится особенно выразительным и неприятным, то может быть необходимо произвести осмотр и ремонт рельсов для предотвращения развития более серьезных проблем.