※ 引述《Lorris (nii)》之銘言： : 請問一個問題 : 就是在一個彎曲的軌道上 : 兩條軌道單位角度內的長度不一樣 : 外側的鐵軌應該會比內側的長 : 若要過這個灣外側的輪子應該走比較快 : 請問列車是用什麼方式是達到的？ : 是類似車子的差速器讓兩輪速度不一樣嗎？ 車輪於實際運作時是一個叫做輪對(Wheelset)的實體 由兩個輪子與中間相連的車軸所構成 基本上兩側車輪的轉速是會趨近於相同 : 謝謝! 其實這個問題應該要分幾個階段來討論 鋼輪與鋼軌軌頂面接觸的地方叫做踏面, 踏面在設計上常被做成像是錐形 因此本身存在一定的斜度 為使踏面與鋼軌的接觸能夠最佳化(case by case) 因此踏面會被設計成特定的形狀,通常是靠近輪緣部份的踏面直徑較大而漸遠漸小 而在車輪上與踏面相接的突出部分叫做輪緣 在設計時為避免造成輪軌間太多不必要的磨耗 輪緣與鋼軌之間會留有一定的空隙, 直線行進下,可使輪對於轉動時能隨蛇行運動的帶動自然左右往復移動 (在轉向架的設計上,輪對所造成的蛇行運動往往是無法避免的 , 不過可以靠改變懸吊設計的剛度來儘可能抑制它的產生) 此時, 車輪在軌道上轉動時除踏面以外, 輪緣並不會一直與鋼軌側面有接觸 而過彎時的狀況又不同,可分下列三種狀況來說: 1. 以平衡超高的速度來過彎 彎道上大多會設至超高,以抬高外軌高度的方式來產生向心力 以平衡列車過彎時產生的離心力 如果今天的過彎速度恰巧使到離心力與向心力之間相等時 由於沒有任何多餘的離心力或是向心力存在 在理論的狀態下,外側的車輪並不會有偏向外側的傾向 而使外車車輪的輪緣與外軌產生長時間的接觸 反之,內側車輪與內軌的關係也會是類似的狀況 此時就如同您說的, 外側的軌道比內側長, 㷌 而車輪又沒有明顯的偏向發生 此時外側車輪走的距離往往會比內側車輪長 因此在轉速相同之下,內側車輪在滾動之餘就會產生滑動的現象 2. 以略高於平衡超高的速度來過彎 若以略高於平衡超高的速度來通過彎道時 因為有多餘的離心力產生(無法被超高的向心力完全抵銷) 此時外側車輪會因離心力的往外推影響而向外側偏轉 使外側車輪的輪緣便開始貼向外軌並與其接觸 此時內側車輪的輪緣與內軌之間的空隙便會加大 由於偏向外側之故,外側車輪其踏面直徑較大的部份能與外軌產生接觸 而內側車輪則自然能使踏面直徑較小的部分與內軌接觸 外輪踏面直徑較大的部份走距離較長的外軌, 而使內輪直徑小的踏面走距離較短的內軌 兩相加乘之下,內側車輪的滑動情形會大幅減少,輪軌的磨耗也隨之減少 其彎道通過的過程會比1.來的順利 而一般在設計時, 通常會讓旅客列車以此種方式來通過彎道 也就是說,客車以略高於平衡超高的速度(產生一點超高不足)的方式來過彎 3. 以低於平衡超高的速度來過彎 此時的情況大約與2.的情況相反 由於有多餘的向心力存在,內側車輪會產生被推向內軌的傾向 外側車輪的輪緣與外軌間的空隙會因此加大 因而外輪踏面直徑小的部份走距離較長的外軌, 而使內輪直徑大的踏面走距離較短的內軌 此時兩個車輪的轉速在幾乎相同的情況下 外側車輪過彎的相對速度便會比內側車輪慢上許多 此時內側車輪的滑動的現象也會比起1.還要嚴重許多 進而加劇輪軌間的磨耗... 不過通常貨運列車的速度並不會很快 因此而一般在設計時, 通常會讓貨物列車以此種方式來通過彎道 以便在彎道超高度的設置上, 於2 & 3兩者之間做出最佳的折衝 --

※ 發信站: 批踢踢實業坊(ptt.cc) ◆ From: 124.8.37.181 ※ 編輯: cutec 來自: 124.8.37.181 (07/13 23:44) ※ 編輯: cutec 來自: 124.8.37.181 (07/13 23:53)