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標題: 火車轉彎的學問 [打印本頁]

作者: 戰神 時間: 2007-10-21 12:18
標題: 火車轉彎的學問
鐵軌是封閉的，火車輪在鐵軌內的輪緣直徑比較大，鐵軌外的輪緣直徑小，起到將火車輪限制在鐵軌內。鐵軌是彎的，火車自然就沿著鐵軌轉彎了。那么火車轉彎的向心力怎么來的呢？。靠內、外軌的高度差提供向心力，火車的速度是很大的，轉彎時需要有很大的向心力，如果沒有向心力或向心力比較小，它就不能轉彎，以致發生脫軌事故。如果注意觀察就會發現，火車在彎道上行駛時，車廂是向里傾斜的，那里的外軌比內軌高。這就是為了給火車提供轉彎所需要的向心力，是在建筑鐵路時設計好的。外軌適當升高后，路基對車廂的支持力Fn是垂直于路面向里傾斜的，支持力Fn和車廂的重力G(方向豎直向下)的合力F沿水平方向指向鐵路轉彎處弧形軌道的圓心，這個力就是使火車轉彎的向心力，因而能使火車順利地通過彎道。由于轉彎時所需要的向心力跟火車的速度有關系，因此在設計轉彎處內外軌的高度差時必須規定火車的行駛速度，司機應使火車按照規定的速度通過彎道，才能保證行車安全。
火車轉彎時司機只要掌握好規定的速度。由于彎道內外側軌道的長度差。內側車輪必然有與軌道少量的滑動來與外側車輪保持相同的轉角。火車彎道是按標準規定進行設計的，彎道一般較長，設計時長度差是完全控制在允許范圍之內。火車啟動時車輪也存在相似的滑動。
火車車廂下面的兩大組金屬車輪實際是可以整體轉動的，他的學名叫：轉向架。
轉向架可以進行小幅度的旋轉配合列車通過彎道,當然轉彎的大小是有限制的！！
因車輪踏面近似錐形，所以兩個車輪的滾動圓直徑不一定是一樣的，即角速度相同，
但線速度不同。還有要考慮以不同速度通過曲線，考慮曲線加寬量等問題！！

作者: 卓哲 時間: 2007-10-28 00:07
我也只看出一點意思，但到最后說的曲線加寬只的是什么，？？？

作者: zhengjieaj 時間: 2007-10-30 10:07
標題: 學習了
原來火車轉彎還大有學問啊，謝謝樓主，原來火車上有轉向架，我正為這事納悶那！

作者: 修身齊家 時間: 2007-10-30 10:33
基本原理應該在高中階段就學過。

作者: znbl3 時間: 2007-10-30 10:44
主要靠的是輪子與軌道之間的摩擦力產生的向心力~~~

作者: sunkill 時間: 2007-12-4 15:17
嗯....分析的很透徹

作者: 喀秋莎 時間: 2007-12-20 11:41
這個知道，實習時南車集團的工程師給講過！

作者: cuihua 時間: 2008-3-24 20:10
新手，大家多多照顧！！謝謝各位老大了！

作者: 黑色經典 時間: 2008-3-25 18:26
有道理，沒讀過高中，所以嘛……

作者: yunpeng 時間: 2009-4-4 21:59
長學問了，樓主厲害

作者: xyz10000 時間: 2009-4-5 07:08
樓主的帖子最后說“因車輪踏面近似錐形，所以兩個車輪的滾動圓直徑不一定是一樣的，即角速度相同，
但線速度不同。”轉彎時，列車在離心力的作用下，靠向外側鐵軌，這時外側車輪直徑大的部分工作，內側車輪則是直徑小的部分工作，同時結合鐵軌頂面兩邊低，中間高形狀，共同解決了內外鐵軌長度不同的問題。

作者: 手拉手 時間: 2009-4-6 14:55
過去觀察到了，但沒細想過。今天收獲不小啊！

作者: liang2039 時間: 2009-4-6 16:41
很明顯的中學物理常識啊！

作者: KGBLXQrobin 時間: 2009-4-19 10:40
確實道理是高中時候的學過，不過還是分析的挺專業的！~

作者: 藍草軒 時間: 2009-5-4 16:18
新手，學習了
非常感謝樓主的無私奉獻

作者: huanglinnan 時間: 2009-12-28 10:29
還不錯值得理解

作者: vicman720 時間: 2009-12-30 09:07
新手，機電一體化專業畢業的，呵呵，學習了，還請不吝指教！謝謝

作者: 圣騎士 時間: 2009-12-30 15:49
高中學物理時真的學過

作者: 葉萬雄 時間: 2013-1-3 11:21
圍繞向心力展開,高中時提了一下

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