چرا چرخ های قطار مانند مخروط ها شکل می گیرند؟

قطارها ، به عنوان بخش مهمی از حمل و نقل مدرن ، هر روز میلیاردها مسافر و کالا را در شهرها حمل می کنند. اما آیا تا به حال متوجه شده اید که چرخ های قطار سیلندرهای ساده نیستند ، اما در عوض دارای یک طراحی مخروطی منحصر به فرد هستند؟ این تفاوت شکل به ظاهر جزئی در واقع مظهر خرد مهندسی درخشان است.

ساختار ویژه چرخ های قطار

هنگامی که از طرف مشاهده می شود ، چرخ های قطار یک ساختار مجزا را نشان می دهند: یک فلنج بیرون زده داخلی و یک سطح تماس با راه آهن به نام آج. قابل توجه ترین ویژگی این است که آج مسطح نیست بلکه کمی خراب است - شعاع در نزدیکی فلنج بزرگتر است ، در حالی که لبه بیرونی شعاع کمتری دارد. این طرح مخروطی تصادفی نیست. این نتیجه مهندسی دقیق است.

سه عملکرد اصلی چرخ های مخروطی

1. فعال کردن فرمان طبیعی

هنگامی که یک قطار منحنی را پیمایش می کند ، چرخ های بیرونی و داخلی باید مسافت های مختلفی را طی کنند. طراحی چرخ مخروطی به Wheelset اجازه می دهد تا به طور خودکار تنظیم شود: چرخ بیرونی با بخش شعاع بزرگتر تماس می گیرد ، در حالی که چرخ داخلی روی قسمت شعاعی کوچکتر می چرخد ​​و باعث ایجاد اختلاف سرعت طبیعی می شود. این مکانیسم مانع از اصطکاک بیش از حد بین چرخ ها و ریل ها می شود و به طور قابل توجهی سایش را در فلنج و مسیر کاهش می دهد.

2. اطمینان از ثبات در حال اجرا

شکل مخروطی تضمین می کند که قطار به طور طبیعی خود را در مسیرها قرار می دهد. اگر چرخ چرخ کمی خارج از مرکز حرکت کند ، گرانش آن را به سمت تراز می کشد. این مکانیسم خود اصلاح ، ثبات را تا حد زیادی افزایش می دهد و نیاز به تنظیمات دستی را به حداقل می رساند.

3.

با سرعت زیاد روی منحنی ها ، قطارها نیروهای گریز از مرکز قوی را تجربه می کنند. طراحی چرخ مخروطی نقطه تماس را تغییر می دهد و یک نیروی گریز از مرکز را ایجاد می کند که باعث کاهش شیب بدن می شود. این اجازه می دهد تا قطارهای پر سرعت حتی در چرخش های تیز پایدار باشند.

علم پشت آن: حرکت شکار

یک چرخ - که از دو چرخ مخروطی و یک محور قرار دارد - در یک خط کاملاً مستقیم حرکت نمی کند اما یک مسیر سینوسی (خروپف) جزئی را دنبال می کند. این 'حرکت شکار' برای حفظ عملکرد صاف مهم است. تعامل بین چرخ های مخروطی و این حرکت نوسان کننده ، قطارهای عظیم را که با وزن صدها تن با سرعت بیش از صدها کیلومتر در ساعت حرکت می کنند ، امکان پذیر می کند.

پایان

تکامل از چرخ های استوانه ای به مخروطی بیش از یک قرن از نبوغ مهندسی راه آهن را نشان می دهد. این طرح نه تنها چالش های اساسی را در تعادل فرمان ، ثبات و مرکزیت فرآیند حل می کند بلکه پایه و اساس راه آهن مدرن با سرعت بالا را نیز ایجاد می کند. دفعه بعد که سوار قطار می شوید ، لحظه ای برای مشاهده این چرخ های به ظاهر ساده و در عین حال مهم - دامنه مهندسی که سفرهای ما را صاف و ایمن نگه می دارد.

برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد چرخ های قطار یا درخواست نقل قول ، لطفا با ما تماس بگیرید!