За счет чего поворачивает поезд
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
То, что колеса железнодорожного транспорта не умеют поворачиваться внутри конструкции колесной пары, никак не мешает осуществлять повороты всему железнодорожному составу. Для того, чтобы понять, как именно все это работает, необходимо вспомнить и разобраться в общем устройстве железной дороги. Итак, ЖД-путь всегда состоит из двух параллельно лежащих рельс, закрепленных на перпендикулярных шпалах. Рельсы позволяют направлять гребень железнодорожного колеса и сохранять направление движение вагона или тягача без дополнительного трения.
Колесные пары являются лишь одним из элементов ходовой части вагона. Ее важнейшим узлом является вагонная тележка, на которую опирается весь остальной кузов. Именно он и является основным поворотным устройством железнодорожного состава. Состоит данный узел из рамы, колесных пар, рессор, букс и тормозных колодок. Относительно небольшие габариты вагонной тележки позволяют ей легко вписываться даже в кривые малого радиуса. Большинство тележек имеет две оси, реже встречается вариант с тремя, еще реже с четырьмя.
Так как же конкретно происходит поворот? На самом деле все достаточно просто. Суть в том, что две вагонные тележки образуют единую систему, где есть внешние и внутренние колеса. А дальше в дело вступает физика и геометрия. Во-первых, внешние радиусы колес имеют не цилиндрическую форму, как может показаться, а коническую. Во-вторых, при движении по кривой внешнее колесо всегда проходит больший путь. В результате всего этого возникает инерция, которая сдвигает колеса, колесные пары как бы «сползают». Мешает этому реборда – специальный гребень на внутреннем радиусе колеса.
Если хочется узнать еще больше интересного, то стоит почитать о том, правильно ли называть ж/д состав поездом : в чем отличие двух понятий.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Нюансы движения: Каким образом поезда поворачивают во время поездки
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Колеса для поездов создаются в специальных металлопрокатных цехах. Там расплавленный чугун продувается кислородом, в результате чего из него получается сталь. После этого ее заливают в форму и остужают. На выходе получается колесо нужной формы. Одно колесо для поезда весит приблизительно 500 кг. Все потому, что материал, из которого оно создается, обладает достаточно высокой удельной плотностью. При этом у каждого колеса есть два радиуса – внешний и внутренний.
Примечание : колеса состава всегда находятся в неизменном состоянии, так как ось на которую они насаживаются не имеет подвижных частей.
Главная конструктивная особенность железнодорожных колес в том, что внешний радиус меньше, чем внутренний. Именно по этой причине два колеса на оси, напоминают штангу, на которую были одеты «блины» разной массы. Еще одной важной особенностью ЖД колеса является наличие реборды – специального диска большого диаметра, который не позволяет колесу соскакивать с рельсы.
Зная все это несложно разобраться и в том, как поезд осуществляет поворот. В основе данного процесса у поездов, лежит движение с постоянным поворотом у колес разного размера на одной оси (так как такие колеса проходят разное расстояние и ось будет поворачивать всегда в сторону меньшего колеса). Именно для этого железнодорожные колеса на краях делают уже.
Происходит все «естественно». Пока поезд движется по прямым рельсам, радиус у правого и левого колеса равный. Но, как только рельсы поворачивают, одно из колес начинает прикасаться к рельсу своим меньшим радиусом, проходимое данным колесом расстояние сокращается и поезд поворачивает. В тоже время, уже упомянутые реборды не дают колесам окончательно соскочить с путей.
Важной особенностью является то, что реборды по понятным причинам постепенно изнашиваются. Именно поэтому, при прокладке железных дорог, пути стараются строить так, чтобы упомянутый элемент касался рельс, как можно менее продолжительное время. Для этого вполне достаточно делать все повороты максимально плавными.
Примечание : для того, чтобы повернуть на 90 градусов, пути приходится растягивать минимум на 500 метров. И даже в этом случае, крен вагонов считается неприлично сильным.
Ходовая часть поездов является очень надежной. Само собой, сотрудники ЖД постоянно проверяют каждый вагон и тягач. Однако в большинстве случаев ресурс службы колес составляет 300-500 тысяч километров. Кстати, участки с поворотами на железной дороге нуждаются в дополнительном уходе. Поэтому периодически по ним пускают специальный вагон-рельсозмазыватель. Это нужно в том числе для того, чтобы снизить нагрузку на колеса и повысить безопасность езды.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми:
Как поворачивает поезд?
В последние дни, в горячие вышло несколько постов про работу автоматической и механической коробки передач. И так вышло, что я в добавок к этому начал смотреть всю инфу по механике машины.
Открыв для себя принцип работы дифференциала я задумался.
Ну допустим, при повороте колеса крутятся с разной скоростью, из-за того что проходят разный путь. и данный механизм помогает машине разделяя правую и левую полуось.
Но как быть вот с этим:
Как она поворачивает?
Все оказалось просто. Возьмите, и посадите на одну ось два разных колеса. Тогда колесная пара будет поворачивать в сторону меньшего, из-за того, что за один оборот оно проходит меньшее расстояние.
Но на поездах колеса одинаковые!
На самом деле и да и нет.
На заводе, колесо фрезеруют так, что оно имеет наклонную поверхность.
Таким образом на прямом участке путей диаметр колес равен.
Но стоит зайти на поворот как:
Именно по этому железно-дорожные повороты такие плавные.
Спасибо всем кто дочитал до конца. Надеюсь вы, как и я, узнали что то новое.
Последняя картинка дезинформирующая. Там у локомотива крен на правый борт не из-за наклона колесных пар, а из-за наклона путей с целью компенсации центробежной силы.
хочешь прикол? на ЮМЗ разработали вагон-рефрижератор с баллистической ракетой внутри. длина ракеты с подъёмником не совпадала со стандартной длиной вагона. было принято решение увеличить вагон и расстояние между колёсными парами. сказано- сделано. не знаю насколько расстояние увеличили, но при испытаниях готового вагона он выламывал рельсы на поворотах. проект загубили.
Как поворачивает поезд, если у него монолитные колесные пары?
Объясняем, как вагоны проходят повороты, хотя колёса у них не поворачиваются
Как известно, железнодорожный путь состоит из двух параллельных рельсов, закреплённых уложенными перпендикулярно шпалами. Он направляет гребень железнодорожного колеса, сохраняя направление движения вагона без дополнительного трения. Вагонная тележка — это основной элемент ходовой части вагона, представляющий собой поворотное устройство, на которое опирается кузов вагона.
Основное преимущество вагонной тележки — малая колёсная база, что обеспечивает вписывание в кривые малого радиуса. Её узлами являются рама, колёсные пары, буксы, рессоры и тормозные колодки. Наибольшее распространение получили двухосные тележки — как наиболее простые. Встречаются и трёхосные тележки, отличающиеся более сложной конструкцией рамы.
Колёсная пара представляет собой пару колёс, жёстко посаженных на ось и вращающихся вместе с ней как единое целое. Колесные пары вагонов монолитны, однако в повороте внешнее колесо всегда проходит больший путь, чем внутреннее. Именно поэтому поверхность качения делают конической — в поворотах колёсные пары по инерции смещаются к внешнему рельсу и колесо катится по нему той зоной, где его радиус больше.
За счёт этого и происходит поворот вагона. На резких закруглениях радиусом менее 500 метров удержать колёсную пару на рельсах позволяет реборда — гребень на внутреннем радиусе колеса. Колёсная пара при этом направляется силами, возникающими в результате контакта внутренней боковой поверхности рельса и гребнем наружного колеса.
Кроме того, профиль колеса не цилиндрический, а конический — радиус обода колеса с внешней стороны меньше, чем с внутренней. Учитывая профиль рельса, это позволяет колёсной паре сдвигаться от центра пути наружу поворота. Чтобы колёсные пары смещались плавно, кривизна пути увеличивается и уменьшается постепенно. В поворотах, которые поезд проходит быстро, внутренний рельс кладут ниже внешнего.
Как поворачивают поезда: существует целых три способа
Получайте на почту один раз в сутки одну самую читаемую статью. Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте.
Сегодня большинство тепловозов и электровозом за исключением так называемых маневровых машин имеет две кабины управления (спереди и сзади) благодаря которым, собственно, и осуществляется «разворот» тягача. Однако, наряду с тепловозами и электровозами в строю на железной дороге все еще остаются паровозы, которые двойной кабины не имеют. Для их разворотов так же, как и для разворота маневровых машин, нужны специальные средства, которые бывают трех видов.
1. Петля
Пожалуй, самый простой и банальный способ разворота для поездов – это петля. Название говорит само за себя. На станции просто делается место разворота, где железнодорожное полотно укладывается петлей, проходит по кругу и возвращается на основной путь. Правда сегодня петли на ЖД станциях по большей части или выведены из эксплуатации, или вовсе демонтированы. Так происходит в силу их неактуальности: занимают петли очень большую площадь, а составов, требующих такого способа разворота, становится все меньше.
2. Треугольник
Строго говоря – железнодорожный треугольник. Данный вид инфраструктуры используется не только применительно к поездам. Его же используют для трамваев. Суть такого способа разворота также достаточно проста: рельсовые пути соединяются в виде треугольника. Сначала состав заезжает на одну стрелку, потом стрелка переводится и состав сдает назад, заезжает в тупик. Там стрелка переводится еще раз, после чего состав начинает движение вперед.
3. Поворотный круг
Наконец, самый веселый и зрелищный способ разворота поездов! Данное приспособление правильно называется «круговоротчик». Правда сегодня их становится все меньше. Еще в советские времена круговоротчики были почти в каждом локомотивном депо. Сегодня их закрывают и утилизируют из-за сложности обслуживания и банальной ненадобности, ведь поездов в них нуждающихся становится все меньше и меньше. Работает разворотчик достаточно просто. По сути, это здоровенная поворотная платформа, на которую загоняют поезд, а потом поворачивают его на 360 градусов.
Понравилась статья? Тогда поддержи нас, жми: