火车转弯的学问

战神 · 发表于 2007-10-21 12:18:03

铁轨是封闭的，火车轮在铁轨内的轮缘直径比较大，铁轨外的轮缘直径小，起到将火车轮限制在铁轨内。铁轨是弯的，火车自然就沿着铁轨转弯了。那么火车转弯的向心力怎么来的呢？。靠内、外轨的高度差提供向心力，火车的速度是很大的，转弯时需要有很大的向心力，如果没有向心力或向心力比较小，它就不能转弯，以致发生脱轨事故。如果注意观察就会发现，火车在弯道上行驶时，车厢是向里倾斜的，那里的外轨比内轨高。这就是为了给火车提供转弯所需要的向心力，是在建筑铁路时设计好的。外轨适当升高后，路基对车厢的支持力Fn是垂直于路面向里倾斜的，支持力Fn和车厢的重力G(方向竖直向下)的合力F沿水平方向指向铁路转弯处弧形轨道的圆心，这个力就是使火车转弯的向心力，因而能使火车顺利地通过弯道。由于转弯时所需要的向心力跟火车的速度有关系，因此在设计转弯处内外轨的高度差时必须规定火车的行驶速度，司机应使火车按照规定的速度通过弯道，才能保证行车安全。
火车转弯时司机只要掌握好规定的速度。由于弯道内外侧轨道的长度差。内侧车轮必然有与轨道少量的滑动来与外侧车轮保持相同的转角。火车弯道是按标准规定进行设计的，弯道一般较长，设计时长度差是完全控制在允许范围之内。火车启动时车轮也存在相似的滑动。
火车车厢下面的两大组金属车轮实际是可以整体转动的，他的学名叫：转向架。
转向架可以进行小幅度的旋转配合列车通过弯道,当然转弯的大小是有限制的！！
因车轮踏面近似锥形，所以两个车轮的滚动圆直径不一定是一样的，即角速度相同，
但线速度不同。还有要考虑以不同速度通过曲线，考虑曲线加宽量等问题！！

叶万雄 · 发表于 2013-1-3 11:21:24

围绕向心力展开,高中时提了一下

圣骑士 · 发表于 2009-12-30 15:49:02

高中学物理时真的学过

vicman720 · 发表于 2009-12-30 09:07:34

新手，机电一体化专业毕业的，呵呵，学习了，还请不吝指教！谢谢

huanglinnan · 发表于 2009-12-28 10:29:04

还不错值得理解

蓝草轩 · 发表于 2009-5-4 16:18:03

新手，学习了
非常感谢楼主的无私奉献

KGBLXQrobin · 发表于 2009-4-19 10:40:54

确实道理是高中时候的学过，不过还是分析的挺专业的！~

liang2039 · 发表于 2009-4-6 16:41:19

很明显的中学物理常识啊！

手拉手 · 发表于 2009-4-6 14:55:19

过去观察到了，但没细想过。今天收获不小啊！

xyz10000 · 发表于 2009-4-5 07:08:38

楼主的帖子最后说“因车轮踏面近似锥形，所以两个车轮的滚动圆直径不一定是一样的，即角速度相同，
但线速度不同。”转弯时，列车在离心力的作用下，靠向外侧铁轨，这时外侧车轮直径大的部分工作，内侧车轮则是直径小的部分工作，同时结合铁轨顶面两边低，中间高形状，共同解决了内外铁轨长度不同的问题。

yunpeng · 发表于 2009-4-4 21:59:05

长学问了，楼主厉害

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