Question

铁路转弯处的圆弧半径是300 m,轨距是1435 mm,规定火车通过这里的速度是72 km/h,?内外轨的高度差是多大才能使铁轨不受轮缘的挤压?保持内外轨的这个高度差,如果车的速度大于或小于72 km/h,会分别发生什么现象?说明理由.

Answer 1

解析：火车在转弯时所需的向心力在“临界”状况时由火车所受的重力和轨道对火车的支持力的合力提供.如图5-6-3所示,图中h为内外轨高度差,d为轨距.

图5-6-3

    F=mgtanα=,

    由于轨道平面与水平面间的夹角一般很小,可以近似地认为tanα≈sinα=，代入上式得:

    所以内外轨的高度差为.

(1)如果车速v＞72 km/h(20 m/s),F将小于需要的向心力,所差的仍需要由外轨对轮缘的弹力来弥补.这样就出现外侧车轮的轮缘向外挤压外轨的现象.

(2)如果车速v＜72 km/h,F将大于需要的向心力,超出的则由内轨对内侧车轮轮缘的压力来平衡,这样就出现内侧车轮的轮缘向外挤压内轨的现象.