Почему поезд не сходит с рельс

С момента появления регулярного железнодорожного сообщения между городами и странами прошло более 200 лет. Не мудрено, что современные составы и внешне и технически существенно отличаются от своих предшественников.

Повысилась грузоподъемность вагонов, увеличилась скорость передвижения поездов, и, конечно, изменился их внешний вид. Неизменным в традиционных вагонах осталось одно – стальные колеса. Их конфигурация по-прежнему предполагает наличие характерного ободка по краям, и движение обеспечивается благодаря перемещению по чугунным рельсам. На внутренней стороне колеса имеется дюймовый выступ, позволяющий поезду держаться ровно на прямых, а также закругленных участках дороги. Колеса вагонов и ж/д рельсы максимально подогнаны, поэтому имеют низкий коэффициент трения. Так, например, если по инерции будет катиться груженый состав весом 40 т со скоростью 100 километров в час, остановится он только пройдя около 10 000 м. Если сравнивать с большим грузовиком с аналогичным весом, то он при такой же скорости остановится через 1,6 км.

Так за счет чего поезда не сходят с рельсов?

1. Упругая рельсовая опора

Более мягкое, плавное передвижение по ж/д полотну обеспечивается благодаря упругому креплению рельсового полотна к шпалам. Работает это так: на основание, усыпанное гравием, укладывают шпалы - деревянные либо бетонные к которым с помощью длинных болтов, поддерживаемых скобами, крепятся звенья рельс.

2. Значение тяги

Железнодорожный состав – массивный объект, тяжелый, и всей своей тяжестью он давит на ж/д полотно. За счет силы трения, возникающей между колесами и полотном, состав может безопасно двигаться как на ровных участках, так и на подъемах.

3. На стыке рельсов

В месте соединения двух рельсовых сегментов есть небольшой зазор. Он необходим для того, чтобы стальные рельсы в жару имели возможность беспрепятственно увеличиваться по длине. Если это старые рельсы, то соседние участки соединяются с помощью специальной накладки. Если речь идет о современных линиях железных дорог, рельсы методом сварки объединяют в одно большое полотно.

4. Переход с одной колеи на другую

Для того, чтобы железнодорожный состав перешел с колеи текущего движения на соседнюю, нужно заставить колеса совершить этот переход. Инструментом, позволяющим выполнять эту задачу, являются специальные железнодорожные стрелки. В итоге направляющие рельсы вынуждают поезд пересечь крестовину (то место, где встречаются две колеи).

6. Наличие провеса

На поворотах (на закругленных участках) между рельсами формируется несколько большее, чем на прямых участках железнодорожного полотна расстояние. За счет этого снижается трение, воздействующее на колеса, а также снижается износ рельс.

5. Особенности движения поезда на поворотах

Преодолевая поворот, состав испытывает воздействие центробежной силы, которая старается столкнуть его с ж/д путей. То есть необходимо какое-то противодействие этому, и оно обеспечивается "наклоном виража". Как его добиваются? Внешний рельс закрепляется выше внутреннего. Благодаря этой технической хитрости поезда получают возможность преодолевать повороты, не снижая скорость.

7. Тележки

Колеса поезда присоединяются к независимым платформам с подвеской – так называемым «тележкам». У каждой из них имеется 2 пары колес. Благодаря такому устройству как «подпятник», тележки могут вращаться. Такая система обеспечивает более плавное движение поезда на закругленных участках ж/д полотна.

Комментарии для сайта Cackle