十万个为什么网

为什么铁路列车没有方向盘也能转弯

      编辑:为什么       来源:十万个为什么网
 

为什么铁路列车没有方向盘也能转弯

大家都知道,要使汽车转弯,驾驶员必须控制方向盘让前车轮改变方向。列车车头上并没有方向盘,那么,火车司机究竟是如何让列车转弯的呢?有人认为,沿着钢轨铺设的方向铁路列车自然就能顺利前进,但是,这仅仅是其中一部分道理。

为什么铁路列车没有方向盘也能转弯

首先,列车的左右两个轮子是和轮轴固定在一起的,也就是说,两个轮子滚动的距离是相等的。然而,一个不容忽视的问题就摆在我们面前:弯道处的钢轨是呈弧形的,两根钢轨的长短是不一样的,内侧钢轨的长度要比外侧钢轨的短,怎么办?为了解决这个问题,技术人员将车轮与钢轨接触的一面——踏面设计成有一定坡度的斜面。这样,车轮的直径就从外向内逐渐变大。当列车在直道上行驶时,两个车轮都是踏面中部与钢轨接触,当列车进入弯道时,内侧车轮在踏面外侧与内侧较短钢轨接触,外侧车轮在踏面内侧与外侧较长钢轨接触,这样一来,两个车轮就变得“步伐一致”,列车就能平安拐弯了。

其次,列车转弯时还得依靠一种叫作转向架的装置,因为转向架不仅是连接车轮和车厢不可缺少的“桥梁”,而且还能使车厢不受转弯的影响。通常,一节车厢是架设在两个转向架上面的,而一个转向架则装有两组轮对,当列车转弯时,车厢的中心线就会偏离轨道中心线,这将会使得列车不能圆滑地通过弯道。此时,装在转向架上的一个石磨状“心盘”就起了很大的作用,心盘能使转向架相对于车厢作自由转动,这就像大吊车无需转动下部车体,其驾驶室连同长吊臂一起可以自由转动一样。

此外,当列车通过弯道时会产生一种离心力,它将严重威胁列车的行驶安全。为此,在设计弯道时,设计师会根据弯道的曲线半径和列车速度的快慢,来抬高外侧钢轨,使内侧钢轨高度低于外侧钢轨高度,从而列车通过弯道时会产生一个向心力,用来抵消弯道引起的离心力,在线路曲线半径、列车通过速度和轨道倾斜度这三者达到协调的情况下,列车就能安全、高效、平稳地转弯了。

您可能还会对下面的文章感兴趣:

相关文章