Az első gőzmozdonyok megjelenése során örömöt okoztak. Csak arra kell gondolkodnia, hogyan sétál sima sínekkel, és nem csúszik-e, mivel sok kérdés merül fel azonnal.
Hogyan működnek a vasúti kerekek?
Mindegyik gyártásnak megvan a maga a kerékgyártás finomsága, ám a munka fõ szakasza változatlan. Az egyik kerék közepén körülbelül 500 kg acél található. A munkadarabot kemencékben fokozatosan melegítik, 1000 ° C-ra, majd azonnal 1300 ° C-ra hevítik. Ezután nyomás alatt lévő vízzel kezelik a pikkely eltávolításához. A következő szakasz a sajtógördülő vonal. A munkadarabot 40-60% -kal tömörítik, ezután tárcsa alakúvá válnak - megjelennek a jövő kerék körvonalai.
A következő szakaszban végül kialakul a korcsolyázási kör - a kerék azon része, amely közvetlenül kapcsolódik a sínhez, valamint a karima (kiálló rész). Az összes szükséges jelölés elvégzése után a kerék izotermikus öregedésnek van alávetve feszültségcsökkentő kemencékben. A jövőben ismét felmelegítik és vízzel kezelik a megfojtást, valamint megerősítik egy lövedékes robbantógéppel. Az összes eljárás elvégzése után a kereket a kívánt paraméterekre állítják. A termelés minden szakaszát minőség-ellenőrzés kíséri.
Érdekes tény: Az első gőzmozdonyok feltalálói attól tartottak, hogy a kerekek nem mennek sima sínekre, ezért fogaskerekekkel és fogakkal vannak ellátva. Ez a módszer azonban túl drága volt, és a motor mozgása lelassult.
Miért nem csúszik a vonat kerekei?
Úgy tűnik, hogy a válasz egyértelmű: a vonat a motor működése és a kerekek forgása miatt mozog. Valójában a vezetéshez egy másik tényezőre van szükség - a hajtóerőre a sínekkel ellátott kerekek húzása formájában. Első pillantásra a sínek és kerekek teljesen simanak tűnnek. Valójában olyan nehézségek vannak a kerekek felületén, amelyek biztosítják a tapadást.
A kerekek a sín felületén csúsznak, és ez jelzi a csúszó súrlódás jelenlétét. Minél erősebben érintkeznek a sínek és kerekek, annál nagyobb ez a jelző. A fizikai törvények szerint a test (vonat) tömegének megfelelően nyomást gyakorol a felületre (sínekre). De válaszul a felület ugyanazt az erőt irányítja a testhez, amelyet a tartó reakcióerejének hívnak.
A vonat vontató súlya van. Az összes kerék mozgatható, tehát a markolat súlya a vonat tömege, amelyet a kerekeken keresztül a sínekre gyakorol. Ő az, aki a kerekeket forog, kezdve a sínről. A tapadási hajtóerőt úgy is nevezik, hogy a vonat a tapadásra kifejtett vonóerője.
A vonat simán halad. Egyenletesen mozogni kezd, növelve a sebességet, és egyenletesen megáll. Ennek oka a tapadás. Elég erős ahhoz, hogy az egész vonatot sínen tartsa. A kerekek és a sínek közötti tapadási együttható körülbelül 0,14. A vonat maximális dőlésszöge 8 °. Összehasonlításképpen: az autó gumiabroncsok tapadási tényezője a száraz aszfalton sokkal magasabb - 0,50 és 0,70 között.Ezért a közúti járművek hirtelen megkezdhetik és befejezhetik a forgalmat, és meredekebben fordulhatnak be.
Érdekes tény: a vonat biztonságos fordulásának biztosítása érdekében a kerekei aszimmetrikus alakúak. Így belsőleg a kerék átmérője nagyobb (959 mm), kívül pedig a kisebb (953 mm). A különbség jelentéktelen, de lehetővé tette a fordulás problémájának teljes megoldását.
Vonatok csúszása és kezelésének módjai
A vasúti terminológiában létezik a „csúszás” vagy a „boksz” fogalma (a különböző szótárakban használt két változat). Ez jelzi a tengelykapcsoló meghibásodását a sínek és a kerekek között. Csúszás történhet mind a vonat elején, mind annak közben. Ebben az esetben a kerekek sokkal gyorsabban forognak. Ennek oka a túl nagy vonóerõ egy bizonyos ponton.
Ha a csúszási folyamat megkezdődött, akkor ez önkényesen nem fejeződhet be. A sín és a kerekek közötti tapadás jelentősen csökken. A csúszás megállításához súrlódás-módosítókat kell használni, valamint beállítani a vontatási nyomatékot.
A csúszás okai:
- nedves sínek eső után;
- különféle eredetű sínek szennyezése;
- nagy bérleti díj egy kerékpáron;
- a vonat fordulásra való belépése (annak a ténynek köszönhetően, hogy a belső és a külső kerekek eltérő úton haladnak át), stb.
Az elcsúszás negatívan befolyásolja a sín állapotát, valamint magát a vonatot. Mindenekelőtt a motor erőteljes terhelése van, amely letilthatja azt.A sínek deformálódhatnak - az erős súrlódás következtében a fém felmelegszik, és a sín elveszíti alakját, és „elterjed” az oldalra. Ezt követően őrléssel javítják vagy cserélik.
A csúszás megakadályozására homokot vagy más súrolószert szállítanak arra a helyre, ahol a sín érintkezik a kerékkel. Csökkentik a motor által biztosított tapadást is. Más módszer tilos a műszaki üzemeltetési szabályok szerint. Ez a módszer magában foglalja a közvetlen mozdonyfék használatát. Rengeteg a kerékpár becsavarása, és ez viszont veszélyes helyzetet teremt a vasúti szállítás számára.
A vonatkerekek és a sínek csak kifelé néznek tökéletesen simának. A kerekeken olyan érdesség van, amely hozzájárul a két felület tapadásához. Között súrlódási erő van, amelynek együtthatója 0,14, ami sokkal kisebb, mint például a gumiabroncsok aszfalton mért súrlódása (0,50–0,70). Ugyanakkor a vonat simán elindul, és simán fékez. Súlya, valamint a sín felületének ellenállása miatt megtörténik a kerekek kuplungja, amelynek következtében a vonat sínen halad.