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標(biāo)題: 火車轉(zhuǎn)彎的學(xué)問(wèn) [打印本頁(yè)]

作者: 戰(zhàn)神 時(shí)間: 2007-10-21 12:18
標(biāo)題: 火車轉(zhuǎn)彎的學(xué)問(wèn)
鐵軌是封閉的，火車輪在鐵軌內(nèi)的輪緣直徑比較大，鐵軌外的輪緣直徑小，起到將火車輪限制在鐵軌內(nèi)。鐵軌是彎的，火車自然就沿著鐵軌轉(zhuǎn)彎了。那么火車轉(zhuǎn)彎的向心力怎么來(lái)的呢？。靠?jī)?nèi)、外軌的高度差提供向心力，火車的速度是很大的，轉(zhuǎn)彎時(shí)需要有很大的向心力，如果沒(méi)有向心力或向心力比較小，它就不能轉(zhuǎn)彎，以致發(fā)生脫軌事故。如果注意觀察就會(huì)發(fā)現(xiàn)，火車在彎道上行駛時(shí)，車廂是向里傾斜的，那里的外軌比內(nèi)軌高。這就是為了給火車提供轉(zhuǎn)彎所需要的向心力，是在建筑鐵路時(shí)設(shè)計(jì)好的。外軌適當(dāng)升高后，路基對(duì)車廂的支持力Fn是垂直于路面向里傾斜的，支持力Fn和車廂的重力G(方向豎直向下)的合力F沿水平方向指向鐵路轉(zhuǎn)彎處弧形軌道的圓心，這個(gè)力就是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力，因而能使火車順利地通過(guò)彎道。由于轉(zhuǎn)彎時(shí)所需要的向心力跟火車的速度有關(guān)系，因此在設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌的高度差時(shí)必須規(guī)定火車的行駛速度，司機(jī)應(yīng)使火車按照規(guī)定的速度通過(guò)彎道，才能保證行車安全。
火車轉(zhuǎn)彎時(shí)司機(jī)只要掌握好規(guī)定的速度。由于彎道內(nèi)外側(cè)軌道的長(zhǎng)度差。內(nèi)側(cè)車輪必然有與軌道少量的滑動(dòng)來(lái)與外側(cè)車輪保持相同的轉(zhuǎn)角。火車彎道是按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定進(jìn)行設(shè)計(jì)的，彎道一般較長(zhǎng)，設(shè)計(jì)時(shí)長(zhǎng)度差是完全控制在允許范圍之內(nèi)。火車啟動(dòng)時(shí)車輪也存在相似的滑動(dòng)。
火車車廂下面的兩大組金屬車輪實(shí)際是可以整體轉(zhuǎn)動(dòng)的，他的學(xué)名叫：轉(zhuǎn)向架。
轉(zhuǎn)向架可以進(jìn)行小幅度的旋轉(zhuǎn)配合列車通過(guò)彎道,當(dāng)然轉(zhuǎn)彎的大小是有限制的！！
因車輪踏面近似錐形，所以兩個(gè)車輪的滾動(dòng)圓直徑不一定是一樣的，即角速度相同，
但線速度不同。還有要考慮以不同速度通過(guò)曲線，考慮曲線加寬量等問(wèn)題！！

作者: 卓哲 時(shí)間: 2007-10-28 00:07
我也只看出一點(diǎn)意思，但到最后說(shuō)的曲線加寬只的是什么，？？？

作者: zhengjieaj 時(shí)間: 2007-10-30 10:07
標(biāo)題: 學(xué)習(xí)了
原來(lái)火車轉(zhuǎn)彎還大有學(xué)問(wèn)啊，謝謝樓主，原來(lái)火車上有轉(zhuǎn)向架，我正為這事納悶?zāi)牵?hr noshade size="2" width="100%" color="#808080"> 作者: 修身齊家 時(shí)間: 2007-10-30 10:33
基本原理應(yīng)該在高中階段就學(xué)過(guò)。

作者: znbl3 時(shí)間: 2007-10-30 10:44
主要靠的是輪子與軌道之間的摩擦力產(chǎn)生的向心力~~~

作者: sunkill 時(shí)間: 2007-12-4 15:17
嗯....分析的很透徹

作者: 喀秋莎 時(shí)間: 2007-12-20 11:41
這個(gè)知道，實(shí)習(xí)時(shí)南車集團(tuán)的工程師給講過(guò)！

作者: cuihua 時(shí)間: 2008-3-24 20:10
新手，大家多多照顧！！謝謝各位老大了！

作者: 黑色經(jīng)典 時(shí)間: 2008-3-25 18:26
有道理，沒(méi)讀過(guò)高中，所以嘛……

作者: yunpeng 時(shí)間: 2009-4-4 21:59
長(zhǎng)學(xué)問(wèn)了，樓主厲害

作者: xyz10000 時(shí)間: 2009-4-5 07:08
樓主的帖子最后說(shuō)“因車輪踏面近似錐形，所以兩個(gè)車輪的滾動(dòng)圓直徑不一定是一樣的，即角速度相同，
但線速度不同。”轉(zhuǎn)彎時(shí)，列車在離心力的作用下，靠向外側(cè)鐵軌，這時(shí)外側(cè)車輪直徑大的部分工作，內(nèi)側(cè)車輪則是直徑小的部分工作，同時(shí)結(jié)合鐵軌頂面兩邊低，中間高形狀，共同解決了內(nèi)外鐵軌長(zhǎng)度不同的問(wèn)題。

作者: 手拉手 時(shí)間: 2009-4-6 14:55
過(guò)去觀察到了，但沒(méi)細(xì)想過(guò)。今天收獲不小啊！

作者: liang2039 時(shí)間: 2009-4-6 16:41
很明顯的中學(xué)物理常識(shí)啊！

作者: KGBLXQrobin 時(shí)間: 2009-4-19 10:40
確實(shí)道理是高中時(shí)候的學(xué)過(guò)，不過(guò)還是分析的挺專業(yè)的！~

作者: 藍(lán)草軒 時(shí)間: 2009-5-4 16:18
新手，學(xué)習(xí)了
非常感謝樓主的無(wú)私奉獻(xiàn)

作者: huanglinnan 時(shí)間: 2009-12-28 10:29
還不錯(cuò) 值得理解

作者: vicman720 時(shí)間: 2009-12-30 09:07
新手，機(jī)電一體化專業(yè)畢業(yè)的，呵呵，學(xué)習(xí)了，還請(qǐng)不吝指教！謝謝

作者: 圣騎士 時(shí)間: 2009-12-30 15:49
高中學(xué)物理時(shí)真的學(xué)過(guò)

作者: 葉萬(wàn)雄 時(shí)間: 2013-1-3 11:21
圍繞向心力展開(kāi),高中時(shí)提了一下

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