У поездов нет руля… Как же колеса удерживают их на рельсах?
How Things Work: Systems Explained
0:00 / 0:00
У поездов нет руля… Как же колеса удерживают их на рельсах?
208 просмотров · 5 дней назад
How Things Work: Systems Explained
143 подписчика
208 просмотров · 5 дней назад
Скоростной поезд может двигаться со скоростью 300 км/ч по повороту, имея зазор всего в несколько миллиметров между фланцем колеса и рельсом.
Так что же на самом деле удерживает его на рельсах?
Большинство людей считают, что фланец — выступающий край на внутренней стороне колеса — физически удерживает поезд на месте.
Но во время обычной езды фланец часто вообще не касается рельса.
Настоящий ответ скрыт в форме колеса.
Колеса поезда имеют слегка коническую форму. Когда ось смещается вбок, одно колесо движется по немного большему диаметру, а другое — по меньшему. Поскольку оба колеса зафиксированы на одной и той же оси, эта крошечная разница автоматически возвращает колесную пару в центральное положение.
Никакого двигателя.
Никакого компьютера.
Никакой рулевой тяги.
Только геометрия.
Но та же самая система самоцентрирования создает другую проблему.
На высоких скоростях колеса могут начать колебаться из стороны в сторону, что называется «рысканием». Если движение становится слишком большим, устойчивость исчезает.
Именно поэтому современные поезда используют тележки, подвеску, демпферы рыскания, наклон рельсов, профилирование колес и чрезвычайно точную геометрию пути.
В этом видео мы разберем скрытые физические принципы, которые удерживают поезда на рельсах, почему фланцы — это только крайняя мера, как конические колеса управляются, почему высокоскоростные поезда могут начать «рыскать» и что происходит, когда система, наконец, достигает своих пределов.
РАЗДЕЛЫ
0:00 Как поезд может оставаться на рельсах?
0:42 Миф о фланце
1:35 Почему фланец не должен касаться рельсов
2:15 Настоящий секрет: конические колеса
3:12 Как колеса управляются сами собой
4:10 Что происходит на повороте
5:02 Почему фланец — это всего лишь резервный вариант
5:45 Опасная проблема, называемая «рысканием»
6:35 Почему высокая скорость усугубляет ситуацию
7:20 Тележки, амортизаторы и устойчивость
8:05 Что происходит при отказе системы
9:00 Скрытая коррекция, происходящая постоянно
Поезд не просто застрял на рельсах.
Он постоянно возвращается в центр.
#ИнженерноеДизайн #Поезда #КакВсёРаботает