作业帮火车怎么转弯?货车的轮对是直线排列在转向架上的,而轨道是有弧度的,那在转弯时怎么保证不出轨呢?尤其是机车?
来源：学生作业帮助网 编辑：作业帮 时间：2024/04/29 22:59:52
火车怎么转弯?
货车的轮对是直线排列在转向架上的,而轨道是有弧度的,那在转弯时怎么保证不出轨呢?尤其是机车?
高速行驶的列车要顺利地拐过弯来,要克服拐弯时产生的“离心力”,这是显而易见的.
由于惯性的存在,列车保持着向前的力,要想让其“弯”过来,必须提供一个“向心力”,否则列车就会向“外”运动,脱离轨道.
于是,我们将拐弯处的轨道设计成外高内低,有一定的倾斜度,用来抵消转弯时的“离心力”.这样只要解决了线路曲线半径,通过速度,轨道倾斜度这三者要相互关系,就能保证安全.
问题似乎解决了,其实不然.
列车轮对是一次压铸的,左右两个轮子和轮轴是一体的.也就是说,左边轮子走多长的路,右边的轮子也要走多长路,反之亦然.
一个不能疏忽问题出来了,拐弯处的铁轨是弧形的,两根钢轨就不一样长（股道内圈直径短,周长短.股道外圈直径长,周长长）.外侧铁轨长于内侧.
由于车轮同轴,转的圈数一样,轮子走的距离一样.但钢轨却一长一短,内轮（或外轮）只好打滑,轮子和钢轨都受到损伤,几天下来就要换轮子,换钢轨.（在特定情况下还可能出安全状况）
为了解决这个问题,专家们在车轮上想点子.火车轮子的踏面（和钢轨接触的部分）被设计成斜的.也可以这么说,车轮是由无数个从小（外侧）到大（内侧）的圆构成的,外圈直径小内圈大.为了分析方便,我们不妨假设车轮是从内到外由大、中、小三个轮子组成.
列车是这样运行的：在直线上运行时,左右轮子都是中轮接触钢轨,小轮悬空在钢轨上不起作用,大轮悬空在股道上,也不起作用.在向左拐时,由于轨道向左拐,右边原来悬空的大轮和左边架空的小轮接触到了钢轨,于是小轮走小圆,大轮走大圆（反之同理）.列车就这么平安拐过来了.
以上二个因素对列车顺利拐弯都是必不可少的,但我认为后者更要紧.因为,没有前者列车可以缓慢拐弯不会颠覆,但没有后者,车轮和钢轨的损伤必然造成故障.