Как поворачивают поезда без рулевых тяг и с нераздельными колесными парами

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Первый паровоз был построен в 1804-м году, а спустя 21 год на территории современной Великобритании была открыта первая общественная железная дорога. Она соединила города Стоктон и Дарлингтон, её длина составила 40 км. Дорога была отнюдь не идеальной прямой, так что технология поворота поездов существовала уже тогда. Получается, что это изобретение очень давнее, однако сходу догадаться, как поезда входят в повороты, не так уж легко, ведь знакомая и привычная автомобильная схема управления в данном случае неприменима.

Источник: ru.wikipedia.org

Колесная пара

Колеса поездов представляют собой цельнометаллическую стальную деталь, не имеющую явных поворотных систем. Вес одного колеса как правило находится в пределах от 250 кг до 400 кг. Два колеса соединяют осью, и получают монолитную колесную пару, внешне напоминающую штангу.

Источник: zdbz.ru

Важными особенностями колеса являются его конусообразная форма (сужается к внешней стороне), а также наличие на внутренней стороне специального выступа, называемого ребордой.

Как это работает?

До тех пор, пока поезд двигается по прямой, диаметр у правого и левого колеса (в месте соприкосновения с рельсом) равный. Но как только начинается поворот, сила инерции нарушает этот баланс. При повороте налево, колесная пара смещается вправо, и наоборот. От этого меняется диаметр колес: с одной стороны он становится больше, а с другой меньше.

Источник: www.prom-tex.org

В повороте каждая пара колес совершает одинаковое число оборотов, но колесо с внешней стороны проходит большее расстояние, чем колесо с внутренней стороны, за счет чего и совершается поворот. В свою очередь реборда защищает поезд от схода с рельс, которое могло бы произойти в результате такого смещения колесной пары.

Так как подобный метод приводит к более быстрому износу рельс на «внешней» стороне поворота, то и рельсу в эти места устанавливают повыше. В итоге рельсы изнашиваются более равномерно, но от этого поезд дополнительно кренит. Колеса также могут вырабатывать свой ресурс по-разному в зависимости от маршрута, по которому ходит состав.

Источник: www.myskillsconnect.com

Чтобы снизить эффект ускоренного износа в поворотах, рельсы обрабатывает специальный вагон-рельсосмазыватель. Кроме этого на кривых малого радиуса может устанавливаться специальный автоматический рельсосмазчик.

Рассмотренный способ управления позволяет совершить поворот в 90 градусов минимум за 500 метров. Однако даже это считается слишком резким поворотом для поезда, который приводит к излишнему стачиванию реборды, поэтому обычно повороты на железных дорогах ещё более плавные.

Рельсосмазчик
Рельсосмазчик
Источник: www.railway.supply

При регулярном уходе колесная пара в среднем проходит расстояние в 300…500 тысяч километров. Если бы поворот выполнялся исключительно за счет «фиксации» поезда ребордой, то колесная пара не выдержала бы и нескольких тысяч километров.

Вывод

Поворотный круг
Поворотный круг
Автор: Vyacheslav Bukharov Источник: ru.wikipedia.org

Несмотря на некоторую «топорность» колесной пары поездов, за счет особой формы колес и силы инерции они легко справляются с поворотами. Резкий поворот невозможен, но чаще всего это и не требуется, поскольку железные дороги достаточно длинные, чтобы встроить в них плавные маневры. Если же необходимо развернуть локомотив на очень ограниченном пространстве, то может применяться поворотный круг.

14 комментариев

Добавить комментарий

Korzh
Поворотные круги нынче почти вышли из эксплуатации — поскольку локомотивы и моторвагонные поезда как правило делают симметричными. Что мгновенно решает проблему «разворота» — перешёл в другую кабину да и всё
А вот во времена паровозов были просто необходимы. Но чаще даже не для разворота, а в депо — чтобы в компактном размере выдавать локомотив на трассу из любого стойла. Причем без кучи стрелок — с которыми на первых дорогах не всё просто было. Особенно с их автоматизацией. Как полегчало, а локомотивы стали больше и тяжелее, так и стало дополнительным фактором для отказа от поворотных кругов
Зато предельный радиус кривых за 200 лет стал куда более важен — скорости-то выросли. Особенно критичен он для ВСМ — где не будешь же скорость сильно снижать. Незачем тогда и строительство затевать :)
А с креном поезда научились бороться — достаточно на Пендолино посмотреть. Ему компенсация крена позволяет как раз проходить повороты на немного более высокой скорости…
М
На фотографии с поворотным кругом: каким образом при повороте на 180 градусов удаётся не снести будку (сарай), установленную внутри этого круга?
S3DN13
Логично же предположить что будка не статично стоит, а находится также на крутящемся участке рельсов и двигается вместе с поворотной платформой.
102129414880183345821@google
Будка является частью поворотной системы, она стоит на подвижной части, поворачивается вместе с рельсами.
1
Мне вот тоже интересно. «КАМАЗ»(самосвал) когда трогается. Как у него кабину кузовом не сносит?
O
Спасибо за статью. Никогда бы не подумал что поезда так поворачивают.
a
Когда-то на этом вопросе прокололись знатоки в Что, Где, Когда. Это было еще во времена книжных призов и нормальных вопросов.
В
Мне этот вопрос казался элементарным что в колесной паре посаженой жестко на ось роль «дифференциала» в поворотах играет конусная проточка колеса. Но как оказалось мало кто знает это на железной дороге.
K
Но как оказалось мало кто знает это на железной дороге.

Такую железную дорогу надо еще поискать. На обычных выгонах колеса — обычные блины.
D
А перегрузка на автосцепку? И вообще какой этот металл который соединяет вагоны друг с другом?
С
понравилась статья, отлично написано))

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

«Магия» геометрии: как ультратонкий материал с решеткой кагомэ рождает экзотические квантовые состояния

В обычных металлах и полупроводниках поведение электронов определяется их высокой скоростью. Частицы движутся сквозь кристаллическую решетку со скоростями в сотни километров в секунду, поэтому их...

Сам прячет лидар под диваном: обзор Dreame X60 Ultra Complete с 35 000 Па и мойкой швабр кипятком

Такой робот не просто катается по квартире и пылесосит — он забирается под диван, кровать или низкий шкаф, куда годами не доставала ни одна модель, и вычищает оттуда пыль и шерсть. Робот...

Почему в самом большом регионе на севере Бразилии живет так мало людей

Бразилия — крупнейшая страна Латинской Америки как по площади, так и по населению (213 млн.), но заселена она крайне неравномерно. И дело не только в Амазонке. Северный регион...

Ученые не знают до конца, как летают самолеты и работает ИИ: почему науке не нужно идеальное понимание, чтобы менять мир

Современные авиалайнеры ежедневно перевозят сотни тысяч пассажиров. Инженеры рассчитывают форму крыла с высокой точностью, используя сложные программы гидродинамики. Однако если спросить...

Эта выставка показывает, что черный цвет может быть разным

В выставочном пространстве «Екатерина» до конца ноября продолжается выставка «История черного цвета». Примечательна она по нескольким причинам. Несмотря на то, что историю решили проследить, что...