Under utseendet til de første damplokomotivene forårsaket de glede. Men du må bare tenke på hvordan han rir på glatte skinner og ikke glir, da det umiddelbart dukker opp mange spørsmål.
Hvordan går jernbanehjul?
Hver produksjon har sine egne finesser innen hjulproduksjon, men hovedtrinnene i arbeidet er uendret. I hjertet av det ene hjulet er omtrent 500 kg stål. Arbeidsstykket blir utsatt for gradvis oppvarming i ovner, oppvarmet til 1000 grader, deretter umiddelbart til 1300. Deretter behandles det med vann under trykk for å fjerne skala. Neste trinn er pressevalselinjen. Arbeidsstykket er komprimert med 40-60%, hvoretter det har form av en disk - konturene av fremtidens hjul vises.
I neste trinn blir skøytesirkelen til slutt dannet - den delen av hjulet som direkte kommer i kontakt med skinnen, samt flensen (den utstående delen). Etter å ha påført alle de nødvendige merkingene, blir hjulet utsatt for isoterm aldring i spenningsavlastende ovner. I fremtiden vil den igjen bli oppvarmet og behandlet med vann for å slukke, samt styrket ved bruk av en sprengningsmaskin. Etter alle prosedyrer slipes hjulet til ønsket parametere. Hvert produksjonsledd ledsages av kvalitetskontroll.
Interessant fakta: Oppfinnerne av de første damplokomotivene var redde for at hjulene ikke ville gå på glatte skinner, så de var utstyrt med tannhjul, og skinnene med tenner. Men denne metoden var for dyr, og bevegelsen av motoren avtok.
Hvorfor glir ikke tohjulene?
Det ser ut til at svaret er åpenbart: toget beveger seg på grunn av motorens drift og hjulets rotasjon. Faktisk krever kjøring en annen faktor - drivkraften i form av trekkraft på hjul med skinner. Ved første øyekast virker skinnene og hjulene helt glatte. Det er faktisk ujevnheter på overflaten av hjulene som gir trekkraft.
Hjulene glir på overflaten av skinnen, og dette indikerer tilstedeværelsen av skyvefriksjon. Jo sterkere skinner og hjul er i kontakt, jo høyere er indikatoren. I henhold til fysikkens lover utøver kroppen (toget) trykk på overflaten (skinnene) i samsvar med dens masse. Men som svar, leder overflaten den samme kraften i forhold til kroppen, som kalles reaksjonskraften til støtten.
Toget har trekkvekt. Alle hjulene i den er mobile, så grepvekten er massen på toget, som det virker på skinnene gjennom hjulene. Det er han som får hjulene til å snurre, fra skinnen. Drivkraften til vedheftning kalles også trekkraften til toget på vedheftet.
Toget beveger seg jevnt. Han begynner å bevege seg jevnt, øke hastigheten, og stopper også jevnt. Dette skyldes grep. Den er sterk nok til å holde hele toget på skinner. Vedheftskoeffisienten mellom hjul og skinner er omtrent 0,14. Den maksimale tiltvinkelen som toget tåler er 8 °. Til sammenligning er koeffisienten for vedheft av bildekk på tørr asfalt mye høyere - fra 0,50 til 0,70.Derfor kan kjøretøy brått begynne og avslutte trafikken, så vel som inn i brattere svinger.
Interessant fakta: For å sikre sikker sving av toget, er hjulene laget asymmetrisk. På innsiden er hjulets diameter større (959 mm), og på utsiden mindre (953 mm). Forskjellen er ubetydelig, men det tillot å løse problemet med å snu helt.
Skrensing og måter å takle det på
I jernbaneterminologi er det begrepet “glidning” eller “boksing” (to varianter av bruk i forskjellige ordbøker). Det indikerer en sammenbrudd av koblingen mellom skinnene og hjulene. Skrens kan forekomme både i begynnelsen av toget og under det. I dette tilfellet begynner hjulene å snurre mye raskere. Dette skyldes for stor trekkforsterkning på et bestemt tidspunkt.
Hvis glideprosessen har startet, kan den ikke avsluttes vilkårlig. Trekkraft mellom skinner og hjul er kraftig redusert. For å slutte å gli, er det nødvendig å bruke friksjonsmodifikatorer, samt justere trekkraftøyeblikket.
Årsaker til å gli:
- våte skinner etter regn;
- forurensning av skinner av forskjellig opprinnelse;
- stor utleie på et par hjul;
- togets inntog i en sving (på grunn av at indre og ytre hjul passerer en annen bane), etc.
Skrens påvirker skinnens tilstand, og selve toget, negativt. Først av alt er det en sterk belastning på motoren, som kan deaktivere den.Skinner kan deformeres - på grunn av sterk friksjon, varmes metallet opp og skinnen mister formen, og "sprer seg" til sidene. Deretter blir de enten reparert ved sliping eller erstattet.
For å stoppe sklien tilføres sand eller annet slipende materiale til området der skinnen er i kontakt med hjulet. De reduserer også trekkraften som realiseres av motoren. En annen metode er forbudt i henhold til regler for teknisk drift. Denne metoden innebærer bruk av en direkte lokomotivbrems. Det er fulle av en rotasjon av bandasjen til hjulsettet, og dette skaper i sin tur en farlig situasjon for jernbanetransport.
Toghjul og skinner bare utad virker perfekt jevne. På selve hjulene er det ujevnheter som bidrar til vedheft av to flater. Mellom dem er det en friksjonskraft med en koeffisient på 0,14, som er mye mindre enn for eksempel friksjonen av dekk på asfalt (0,50-0,70). Samtidig begynner toget å bevege seg jevnt og bremser også jevnt. På grunn av sin vekt, så vel som motstanden på skinnenes overflate, oppstår koblingen på hjulene, på grunn av hvilken toget kjører på skinner.
