IT News

Пт09122016

Last updateЧт, 24 Март 2016 11pm

Вы здесь: Главная Познавательное Все о транспорте Устойчивость поездов на рельсах

Устойчивость поездов на рельсах

Теперь железнодорожные составы имеют значительно большую длину, и скорость, и вес по сравнению с первыми поездами, что ходили 160 лет тому назад. Но они имеют все те же стальные колеса с выступом на краю обода и катятся по чугунным рельсам все той же формы в виде латинской буквы I. Каждое поездное колесо имеет на внутренней стороне обода выступ размером в 1 дюйм.

Именно эти выступы и направляют колеса по рельсам, будь то прямой участок или закругление пути. Железнодорожное колесо и рельс так хорошо подходят друг к другу, то есть имеют такой маленький коэффициент трения, что если 40-тонный вагон пустить свободно катиться по горизонтальному пути со скоростью 60 миль в час, он проедет еще целых 5 миль до остановки. В то время как грузовик весом в 40 тонн с выключенным мотором и той же начальной скоростью сможет проехать до остановки около 1 мили.

Упругая опора для рельса

Рельс покоится на деревянных или бетонных шпалах, уложенных в основание из гравия. Как правило, длинные болты, проходящие сквозь пружинные скобы, удерживают рельс на положенном ему месте. Такая упругая система крепления способствует более мягкой езде.

Рельсовый стык

Когда рельсы состыкованы, между каждым их отрезком длиной 39 футов имеется небольшой зазор. Он-то и позволяет металлическим рельсам без помех расширяться при нагревании. Скрепленная болтами рельсовая накладка удерживает вместе соседние отрезки рельсов. Хотя в настоящее время на основных железнодорожных магистралях все отрезки на каждой стороне колеи свариваются в один рельс.

Сила тяги

Железнодорожный состав всем своим весом (через колеса) давит на рельсы. Катящееся колесо из-за трения сцепляется с рельсом и от этого в месте их соприкосновения возникает сила тяги, которая двигает состав вперед и на ровных участках и на подъемах. Вес плюс трение между рельс и катящимся колесом ведут себя так, что тянут состав вперед.

W — вес

ц — коэффициент трения

F — сила трения

Обгонные пути

Для того, чтобы движущийся поезд мог перейти с одной колеи на другую, такой переход должны сделать его колеса. И в этом им помогают переводочные железнодорожные стрелки. Направляющие рельсы позволяют колесам пересечь "крестовину", где встречаются обе колеи. Если поезд попадает на стрелку, двигаясь по картинке снизу вверх, то после стрелки он продолжит движение по прямой колее, нарисованной справа.

Движение на сгибах путей

Когда поезд движется по изгибу пути, на него действует так называемая центробежная сила, которая стремится вытолкнуть поезд с его колеи наружу. Чтобы оказать противодействие этой боковой силе, наружный рельс устанавливают выше внутреннего. Подобное превышение одного рельса над другим называется наклоном виража. Оно позволяет поездам не снижая скорости преодолевать закругленные участки пути.

Провес

Расстояние между рельсами на изгибах пути делают больше, чем на прямых участках. В результате этого уменьшается сила трения, которая действует на колеса, когда центробежная сила тянет вагон вбок, и заодно уменьшается износ рельсов.

Тележки на колесах

Колеса вагонов крепятся к тележкам, то есть подвижным платформам, на которых располагается еще система подвески. К каждой тележке крепят две пары колес. А сами тележки, на которые ставят вагон, могут под ним поворачиваться направо - налево с помощью особого устройства — подпятника. Что и придает движению вагона плавность, когда поезд проходит закругленные участки пути. Независимая система подвески помогает обеспечить мягкость хода.

Вы здесь: Главная Познавательное Все о транспорте Устойчивость поездов на рельсах

Популярные материалы из данной категории:

Схема передачи энергии в автомобиле

Как устроен и как работает автомобиль?

Схема передачи энергии в автомобиле Можно дать такое определение автомобилю: это механическое устройство, которое освобождает скрытую энергию бензина и, управляя освобожденной энергией, использует ее для вращения колес. Бензиновое топливо по очереди…

Как устроен и как работает мотоцикл?

Подобно автомобилю мотоцикл "кушает" бензин, чтобы получить энергию для своего движения. Существенное отличие между ними заключается в том, что мотоцикл имеет всего два колеса. Энергия двигателя у него передается на заднее колесо.

Как работает паровоз?

Изображение паровоза кликабельно Паровоз использует энергию пара высокого давления. Этот перегретый пар толкает ряд поршней, которые с помощью соединительных тяг ( рисунок ниже) заставляют вращаться колеса. Относительная простота конструкции и надежность…

Устройство и принцип работы коробки передач

Коробка передач, или по-другому трансмиссия, передает силу вращения — так называемый вращательный момент — от двигателя автомобиля на колеса. При этом в зависимости от условий движения автомобиля она может передавать вращательный момент полностью либо…

Как сцепляются вагоны друг с другом?

Такая стандартная вагонная автосцепка применяется на большинстве железнодорожных составов…

Тормозная система на поездах

Тормоза — это самая важная система безопасности на поездах. После 1900 года на всех…

Устойчивость поездов на рельсах

Теперь железнодорожные составы имеют значительно большую длину, и скорость, и вес по…

Первые паровозы

В 1804 году локомотив, приводимый в движение энергией пара, выкатился со сталелитейного…

Система четырехколесного руления (4WS)

Когда водители управляют обычным автомобилем, они поворачивают рулевое колесо, и вслед…

Как работают двери в электричках?

Одной из отличительных черт современной электрички является то, что в каждом ее вагоне…
Ледокол

Устройство ледокола

Большинство судов имеют узкую палубу, V-образный корпус, почти вертикальный нос и…

Что такое монорельсовый поезд?

Не все поезда ходят по колее с двумя чугунными рельсами. Существуют и монорельсовые…