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火车转弯的学问

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发表于 2007-10-21 12:18:03 | 只看该作者 回帖奖励 |正序浏览 |阅读模式
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。8 o& n# l' \8 k- ]# M
    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。, _: p1 @8 F% Q5 l- w6 M- x! h5 f
    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。: c% {' W& u7 N2 b: X; z  a
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!!- F8 H9 l* T  j* o0 d
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,/ x& p' G6 H9 x: X; X: q6 Y
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!!
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18#
发表于 2013-1-3 11:21:24 | 只看该作者
围绕向心力展开,高中时提了一下
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17#
发表于 2009-12-30 15:49:02 | 只看该作者
高中学物理时真的学过
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16#
发表于 2009-12-30 09:07:34 | 只看该作者
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
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15#
发表于 2009-12-28 10:29:04 | 只看该作者
还不错  值得理解
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14#
发表于 2009-5-4 16:18:03 | 只看该作者
新手,学习了
$ T0 {0 d+ z- h, I+ E7 |非常感谢楼主的无私奉献
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13#
发表于 2009-4-19 10:40:54 | 只看该作者
确实道理是高中时候的学过,不过还是分析的挺专业的!~
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12#
发表于 2009-4-6 16:41:19 | 只看该作者
很明显的中学物理常识啊!
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11#
发表于 2009-4-6 14:55:19 | 只看该作者
过去观察到了,但没细想过。今天收获不小啊!
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10#
发表于 2009-4-5 07:08:38 | 只看该作者
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,
0 h, d. [+ H' S) f  R+ y  ~# F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。
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9#
发表于 2009-4-4 21:59:05 | 只看该作者
长学问了,楼主厉害
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