你敢信吗?
风驰电掣的火车居然没有方向盘
这上百吨的钢铁巨兽不靠方向盘
该如何实现精准“走位”?
那些弯弯绕绕的铁路弯道
又藏着哪些神奇“巧思”?
今天我们去国家能源集团雁宝能源
看看到底怎么个事儿!
雁宝能源依托矿区铁路外运专用线与业内铁路线的无缝衔接,构建起高效畅通的煤炭运输网络,承担着为东北地区煤炭保供运输的重要使命。
准备好了吗,快上车!
这就带你探索火车拐弯的奥秘
火车拐弯的基本原理
火车拐弯看似简单,实则蕴含着深奥的科技原理。这主要归功于火车车轮内侧的轮缘和铁路弯道的设计。
看!轮缘的作用
火车车轮的轮缘,就像是一把隐形的“方向盘”,轮缘设计成为近似圆锥形,圆锥形轮缘圆周直径大的一侧相对而立,组成一对车轮。轮缘圆周直径大的一侧带有凸缘,限制车轮在钢轨上的左右距离,防止车轮跑出钢轨。
再来看!弯道的作用
火车的轮子是固定的,不能像汽车一样随意转向,所以在铁路轨道的转弯处将轨道进行倾斜设计,形成一定角度的斜面。当火车驶入弯道时,车体重力与轨道支撑力形成侧向合力,这一合力可抵消火车因转向产生的离心趋势,避免车轮轮缘与外轨发生过度挤压,同时延长轨道与车轮使用寿命。
铁路弯道的设计特点
铁路弯道的设计不仅考虑了火车的物理特性,还兼顾了运行效率和安全性。以下是铁路弯道设计的几个关键特点:
增加外轨高度
为了提供足够的向心力,弯道处的外轨被设计为略高于内轨。这种设计利用重力与离心力的平衡,使车身自然向内倾斜,火车在驶过弯道时能够得到稳定且均匀的支持,确保行驶安全。
轨距加宽
在曲率半径较小的曲线轨道上,轨距会适当加宽。这样做可以减少轮轨间的挤压与摩擦,提高火车的运行平稳性,并降低维修养护成本。
火车拐弯的过程
车轮与钢轨相互作用
火车进入弯道时,车轮与钢轨之间的相互作用关系发生变化。外侧轮子接触轨道的部分直径较大,而内侧轮子接触的部分直径较小。由于轮对是刚性固定在同一轴上,这种直径差异会导致外侧轮子转动距离更长,内侧更短,从而形成自然差速,使轮对顺利沿弯道转向,无需主动控制。同时轮缘与钢轨的挤压以及曲线处钢轨的内倾为火车提供了必要的向心力。
铁路是国民经济的命脉
是煤炭外运的生命线
正是这些科学精妙的设计
和严谨精密的计算
火车才能够在复杂的线路上
平稳行驶、高效运输
让我们共同期待
铁路科技的更多突破与创新
国家能源集团传媒中心有限公司
一一一一一一内容来源 | 雁宝能源
原标题:《火车没有方向盘,如何拐弯?》