|
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)彎的向心力怎么來的呢?。靠內(nèi)、外軌的高度差提供向心力,火車的速度是很大的,轉(zhuǎn)彎時需要有很大的向心力,如果沒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。 如果注意觀察就會發(fā)現(xiàn),火車在彎道上行駛時,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,是在建筑鐵路時設(shè)計好的。外軌適當(dāng)升高后,路基對車廂的支持力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,這個力就是使火車轉(zhuǎn)彎的向心力,因而能使火車順利地通過彎道。由于轉(zhuǎn)彎時所需要的向心力跟火車的速度有關(guān)系,因此在設(shè)計轉(zhuǎn)彎處內(nèi)外軌的高度差時必須規(guī)定火車的行駛速度,司機(jī)應(yīng)使火車按照規(guī)定的速度通過彎道,才能保證行車安全。
1 T$ x4 o. }3 M9 r* P4 w6 D 火車轉(zhuǎn)彎時司機(jī)只要掌握好規(guī)定的速度。由于彎道內(nèi)外側(cè)軌道的長度差。內(nèi)側(cè)車輪必然有與軌道少量的滑動來與外側(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)計的,彎道一般較長,設(shè)計時長度差是完全控制在允許范圍之內(nèi)。火車啟動時車輪也存在相似的滑動。0 f o% H/ F6 a
火車車廂下面的兩大組金屬車輪實(shí)際是可以整體轉(zhuǎn)動的,他的學(xué)名叫:轉(zhuǎn)向架。1 A9 i1 d; d; {, j h: ~0 D. U
轉(zhuǎn)向架可以進(jìn)行小幅度的旋轉(zhuǎn)配合列車通過彎道,當(dāng)然轉(zhuǎn)彎的大小是有限制的!!4 W% h6 I: g i i6 }: s
因車輪踏面近似錐形,所以兩個車輪的滾動圓直徑不一定是一樣的,即角速度相同,, }4 ~9 s! V5 ~: @
但線速度不同。還有要考慮以不同速度通過曲線,考慮曲線加寬量等問題!! |
|