Техника

Как поворачивает поезд, если все рельсы ровные?

Как Вы сами видите, рельсы не всегда ровные:

А теперь посмотрим, как поезд поворачивает.

Колесо локомотива или вагона имеет важную деталь – реборду (франц. reborde – гребень, то есть выступающая часть обода колеса) , которая нужна, чтобы вагон не сошел с рельсов на повороте. В момент, когда колесо входит на закругление, оно продолжает движение в прежнем направлении, действуя на рельс сбоку ребордой, которая при этом деформируется. В результате возникает «боковая» сила упругости Fупр (см. рисунок) . Эта сила и заставляет вагон поворачивать, то есть двигаться по рельсам окружности. В отсутствии реборды эта сила не возникала бы, и вагон сошёл бы с рельсов.
Именно сила упругости реборды вызывает центростремительное ускорение вагона. Но наряду с силой упругости реборды, возникает и сила трения реборды о рельс. При движении по прямой этого касания нет, и сила трения уравновешивается силой тяги локомотива или предыдущего вагона.
Однако при повороте вагона трение реборд о рельс есть. Оно замедляет движение, а также приводит к повышенному износу (стриранию) как реборд колёс, так и рельсов на закруглённом участке траектории. Чтобы уменьшить нежелательную силу трения, надо уменьшить силу давления на боковые поверхности реборд и рельсов. Для этого насыпь грунта и гравия под рельсами делают наклонной в сторону центра окружности (см. рисунок).
Андрей Воронков
Андрей Воронков
12 779
Лучший ответ
Когда рельсы прямые, он таки и не поворачивает, ибо некуда.

Поворачивает он, когда рельсы кривые. Вот прям так по ним едет - и поворачивает. Куда рельсы, туда и поезд.
Они не совсем ровные. В смысле не плоские. Профиль рельса ВЫПУКЛЫЙ (посмотрите внимательнее) . А поверхность колеса - тоже не плоская, а довольно сложный криволинейный конус. И на повороте внешний рельс приподнимается по отношению к внутреннему. Поэтому на внешнем рельсе точка контакта колеса с рельсом смещается "наружу" (на внутреннем, соответственно, смещается внутрь) , и эффективный диаметр колеса (измеренный по точке контакта) оказывается на наружном рельсе больше, а на внутреннем - меньше. А раз диаметры разные, то при одинаково угловой скорости линейная скорость оказывается тоже разной: внешнее колесо обгоняет внутреннее, и тем самым поворачивает всё колёсную пару.
RJ
Ruslan Julei
52 381
Рельсы на поворотах выкладываются широкой дугой
Артем Петров
Артем Петров
89 704
Не все рельсы ровные.
Зато колеса конусные.
Там в кабине машиниста есть руль.
На поворотах рельс не ровный а срезан под углом, как при заточке карандаша.
По направлению рельс он держит путь
Yrys Askarbekova
Yrys Askarbekova
4 593
с помощью переключения рельс
Не все рельсы ровные, к сожалению, трамваи вообще на месте разворачивают.
Наталья Гоф
Наталья Гоф
2 166
я типо... налево.... направо.... и прямо полюбому...
KK
Kyrgyz Kyrgyz
157