Mengapa Ada Kesenjangan di Rel Kereta Api?

Ketika orang memikirkan kereta api, mereka sering memikirkan suara clickety-klak khas yang disebabkan oleh kereta api yang menggelinding di sepanjang rel. Suara ini disebabkan oleh celah-celah kecil yang dibangun di antara bagian-bagian rel kereta api, seperti yang mungkin diperhatikan oleh orang-orang yang telah memeriksa rel kereta api dengan cermat. Celah ini sengaja ditempatkan untuk memastikan bahwa trek tidak akan melengkung dalam cuaca yang sangat panas saat trek mengembang.

Kesenjangan khas di rel kereta api tidak selalu ada. Awalnya, perancang rel kereta api membenturkan rel satu sama lain untuk perjalanan yang mulus. Namun, mereka memperhatikan bahwa di musim dingin, celah kecil akan terbentuk di antara bagian trek, dan di musim panas, trek akan berubah bentuk dan melengkung, meningkatkan risiko tergelincir. Ini karena logam berkontraksi sebagai respons terhadap dingin, dan mengembang sebagai respons terhadap panas.

Ketika perusahaan kereta api menyadari masalah ini, mereka mulai memasukkan celah di rel kereta api, yang memungkinkan logam mengembang dalam cuaca hangat tanpa menekuk atau merobek bagian rel. Namun, celah tersebut juga harus dirancang untuk mengakomodasi penyusutan pada cuaca dingin, karena jika celahnya terlalu besar, dapat menyebabkan masalah navigasi bagi kereta api yang melewatinya, terutama untuk kereta yang sangat berat. Oleh karena itu, ukuran celah harus dipilih dengan cermat, dengan mempertimbangkan sifat spesifik logam yang digunakan.

Kesenjangan khas ini dikenal sebagai sambungan ekspansi. Tergantung di mana mereka dibangun, celah-celah di rel kereta api mungkin dibuat sempoyongan, sehingga kereta api hanya melewati satu celah pada satu waktu, atau mereka mungkin seimbang. Sambungan ekspansi terhuyung paling umum di Amerika Serikat. Karena tegangan pada rel di lokasi sambungan ekspansi, rel kereta api harus diperiksa dengan cermat secara teratur untuk memastikan bahwa baut yang menghubungkan bagian rel tidak lepas.

Karena celah pada rel kereta api dapat menimbulkan masalah dan sulit untuk dirawat, beberapa rel kereta api lebih memilih menggunakan rel yang dilas. Trek ini harus dilas secara khusus agar trek tidak menjadi lemah di lokasi lasan, karena logam akan terus mengembang dan menyusut sebagai respons terhadap cuaca. Trek yang dilas digunakan untuk kereta berkecepatan tinggi, di mana pengendaraan yang mulus adalah esensinya, dan semakin umum digunakan, berkat pengembangan teknik pengelasan yang unggul.