Zašto postoje praznine u željezničkim prugama?

Kada ljudi razmišljaju o vlakovima, često pomisle na karakterističan zvuk škljocanja koji uzrokuje vlak dok se kotrlja po tračnicama. Ovaj zvuk je uzrokovan sitnim prazninama koje su izgrađene između dijelova željezničke pruge, kao što su ljudi koji su pomno pregledali tračnice mogli primijetiti. Ti su praznini namjerno postavljeni kako bi se osiguralo da se gusjenice neće izvijati u ekstremno vrućem vremenu kada se gusjenice prošire.

Izrazita praznina u željezničkim prugama nije uvijek postojala. U početku su projektanti željeznica prislonjali tračnice jedan uz drugi radi nesmetane vožnje. Međutim, primijetili su da bi se zimi stvarale male praznine između dijelova staze, a ljeti bi se tračnice deformirale i izvijale, povećavajući rizik od iskakanja iz tračnica. To je zato što se metal skuplja kao odgovor na hladnoću, a širi kao odgovor na toplinu.

Kada su željezničke tvrtke shvatile problem, počele su uključivati ​​praznine u željezničke pruge, što je omogućilo da se metal proširi po toplom vremenu bez izvijanja ili kidanja dijelova tračnica. Međutim, praznine također moraju biti dizajnirane tako da prilagode skupljanje u hladnom vremenu, jer ako razmak postane prevelik, to može uzrokovati navigacijske probleme za vlakove koji prolaze preko njega, posebno u slučaju iznimno teških vlakova. Stoga se veličina praznine mora pažljivo odabrati, uzimajući u obzir specifična svojstva metala koji se koristi.

Ovi izraziti praznini poznati su kao dilatacijski spojevi. Ovisno o tome gdje su izgrađene, praznine u željezničkim prugama mogu biti raspoređene, tako da vlak prolazi samo preko jedne praznine odjednom, ili mogu biti ravnomjerno usklađene. Postupni dilatacijski spojevi najčešći su u Sjedinjenim Državama. Zbog naprezanja tračnica na mjestu dilatacije, željezničke tračnice moraju se redovito pažljivo pregledavati kako bi se osiguralo da se vijci koji spajaju dijelove kolosijeka ne olabave.

Budući da praznine u željezničkim tračnicama mogu uzrokovati probleme i teško ih je održavati, neke željeznice radije koriste zavarene tračnice. Ove tračnice moraju biti posebno zavarene tako da tračnice ne oslabe na mjestu zavara, jer će se metal nastaviti širiti i skupljati kao odgovor na vremenske uvjete. Zavarene tračnice koriste se za brze vlakove, gdje je glatka vožnja od bitne važnosti, a sve su češći zahvaljujući razvoju vrhunskih tehnika zavarivanja.