火车为什么不容易出轨,不脱轨真正原因

火车为什么不容易出轨

为什么火车不容易脱轨,这才是火车不脱轨的真正原因。

下面说到几点,个个都帮你涨见识。

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火车作为当今人们出行最普遍使用的工具之一,可以说无人不知、无人不晓。

尽管火车已经十分普及,但关于火车行驶方面的问题却很少有人知道。

就如火车为什么能够压着两条轨道行驶而不会脱轨;

又比如火车拐弯儿为什么不需要转动轮子方向呢?

在铁轨下方铺那么多石子又是因为什么原因?

换用其他的不会更方便、更现代化的材料,可以吗?

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飞机因为在高空飞行,所以易受特殊天气、季节的影响,而火车只是在地面上行驶,为什么易受这类因素的影响呢?

下面就让我们一起走进火车的奥秘,看看自己以前的认知究竟错得有多么离谱。

首先我们先认识一下火车的车轮形状。

通常情况下,我们视它为一个圆柱体,再加上一个凸起的轮圆,轮圆的作用就是为了将轮子卡在两根铁轨之间,让火车始终沿着固定的方向前进而不发生偏移。

但在火车实际行驶过程中,轮圆只在极少数情况下才会让铁轨相碰,因此它的存在更像是一种保险作用,主要是为了应对火车在危险情况下发生脱轨。

此外在火车变轨时也会用到它。

而真正使车轮保持在轨道中央的是车轮与轮到的接触面,它叫做踏面。

从严格意义上来说,它并非是一个圆柱面,而是一个靠近车轮部分的、粗于靠外的一个圆锥面,这样就可以确保在重力的作用下,车轮能够自动划到轨道中央,使火车保持平稳的行驶,这种情况被称为对中,我们也可以把它认为是火车的舒适区。

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尽管火车在行驶过程中或多或少都会偏移,但始终都不会离开这个舒适区,实在是一个非常巧妙的设计。

此外,我是要想能够顺利实现拐弯儿,车轮也必须是圆锥形,车轮拐弯时被划出两个,一个里一个外的圆弧,靠里的圆弧半径小于靠外的圆弧半径,相同的速度情况下,转过的相同的角度时,靠里的车轮所用的时间会更短。

但实际上两个车轮安装在同一辆车上,所以行驶的时间应该是相同的。

汽车为了解决这个问题,就在两个转向轮中间安了一个差速器,在转弯时能够使外侧车轮比内侧的车轮转得更快一些。

而对于火车,两个车轮是被一根坚固的车轴连在一起的,锥形踏面的存在则能够使外侧轮子走更长的距离。

火车在拐弯时,由于离心力的作用,会使里侧车轮处在一个直径较小的踏面上,而外侧车轮则处在一个直径较大的踏面之上,改变了里、外两侧轮子的线速度大小,以此达到转弯的目的。

随着社会的进步,我们能够明显感受到道路也在发生着巨大的变化。

以前的土路变成了现在宽敞又舒畅的柏油马路,但火车下面铺设的石子好像还遗留着上世纪的面貌,还使用着传统的建设材料。

这些石子有专属他们的名字叫做道闸。

别看这些石子似乎其貌不扬,但它们却有着巨大的作用,它能够有效的。

回收火车行驶带给枕木与铁轨的震动和变形,有着很好的减震、抗压的作用,增加火车的平稳性。

除此之外,这些石头还能够加强铁路轨道的排水功能,碎石之间留有空隙,能够使雨水尽快排出,增加了行驶安全性。

最后,石子材料便宜,维修起来也很方便,所以一直深受火车建造的欢迎。

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最后想考考大家:

火车的行驶会受到季节的影响吗?

哪些方面最有可能受到影响?

说出来大家可能会很意外,火舌其实最受是秋季的影响,这是因为秋季会造成大量的落叶落在铁轨上,进而影响火车的行驶。

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这不禁让我们产生疑惑,小小的落叶怎么能阻碍火车的行驶呢?

这是因为摩擦力的存在,铁轨和火车轮这都是金属,金属与金属相碰摩擦力会很小,但是又因为火车自身的重力很大,有时产生的摩擦力刚刚好,如果铁轨再稍微光滑一点儿,那就很可能造成火车脱轨。

碾碎的、湿滑的树叶的存在,则为铁轨上涂了一层天然的润滑剂,减小了铁轨与火车轮之间的摩擦,增加了火车脱轨的风险性。

所以秋季可能是火车开得最慢的季节了。

探索了火车行驶的秘密,我们不禁感叹人类工程制造的巧妙,有时候我们看似习以为常的现象或许都蕴藏着深奥的原理。

关于火车,大家还有什么问题呢?

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