Просто о сложном: как поворачивает поезд, если колесные пары монолитны
Объясняем, как вагоны проходят повороты, хотя колеса у них не поворачиваются
Как известно, железнодорожный путь состоит из двух параллельных рельсов, закрепленных уложенными перпендикулярно шпалами. Он направляет гребень железнодорожного колеса, сохраняя направление движения вагона без дополнительного трения. Вагонная тележка — это основной элемент ходовой части вагона, представляющий собой поворотное устройство, на которое опирается кузов вагона.
Основное преимущество вагонной тележки — малая колесная база, что обеспечивает вписывание в кривые малого радиуса. Ее узлами являются рама, колесные пары, буксы, рессоры и тормозные колодки. Наибольшее распространение получили двухосные тележки — как наиболее простые. Встречаются и трехосные тележки, отличающиеся более сложной конструкцией рамы.
Чтобы не потеряться и всегда быть на связи, читайте нас в Яндекс.Дзене и не забывайте подписаться на нас в Telegram, ВКонтакте и Одноклассниках!
Колесная пара представляет собой пару колес, жестко посаженных на ось и вращающихся вместе с ней как единое целое. Колесные пары вагонов монолитны, однако в повороте внешнее колесо всегда проходит больший путь, чем внутреннее. Именно поэтому поверхность качения делают конической — в поворотах колесные пары по инерции смещаются к внешнему рельсу и колесо катится по нему той зоной, где его радиус больше.
За счет этого и происходит поворот вагона. На резких закруглениях радиусом менее 500 метров удержать колесную пару на рельсах позволяет реборда — гребень на внутреннем радиусе колеса. Колесная пара при этом направляется силами, возникающими в результате контакта внутренней боковой поверхности рельса и гребнем наружного колеса.
Кроме того, профиль колеса не цилиндрический, а конический — радиус обода колеса с внешней стороны меньше, чем с внутренней. Учитывая профиль рельса, это позволяет колесной паре сдвигаться от центра пути наружу поворота. Чтобы колесные пары смещались плавно, кривизна пути увеличивается и уменьшается постепенно. В поворотах, которые поезд проходит быстро, внутренний рельс кладут ниже внешнего.
