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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????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。
% m3 o% X3 u$ u$ W 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)?;疖噯?dòng)時(shí)車輪也存在相似的滑動(dòng)。2 n5 q: u' L4 [/ V1 }! Q3 F
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。0 @0 Z' U+ l; U5 C
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??!+ i, [5 r5 h7 ?# X+ P5 w
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,
. `" N L0 L! R; V* C2 v5 X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?。?/td> |
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