Bij het verschijnen van de eerste stoomlocomotieven zorgden ze voor ophef. Maar je moet gewoon nadenken over hoe hij op gladde rails rijdt en niet slipt, omdat er meteen veel vragen rijzen.

Hoe werken spoorwegwielen?

Elke productie heeft zijn eigen subtiliteiten van de wielproductie, maar de belangrijkste werkfasen zijn ongewijzigd. Het hart van één wiel is ongeveer 500 kg staal. Het werkstuk wordt geleidelijk aan verhit in ovens, verwarmd tot 1000 graden, dan onmiddellijk tot 1300. Vervolgens wordt het behandeld met water onder druk om kalkaanslag te verwijderen. De volgende fase is de perswalsen. Het werkstuk wordt met 40-60% verdicht, waarna het de vorm aanneemt van een schijf - de contouren van het toekomstige wiel verschijnen.

In de volgende fase wordt eindelijk de schaatscirkel gevormd - het deel van het wiel dat direct contact maakt met de rail, evenals de flens (uitstekend deel). Na het aanbrengen van alle benodigde markeringen wordt het wiel in spanningsverlagende ovens onderworpen aan isothermische veroudering. In de toekomst zal het opnieuw worden verwarmd en behandeld met water om te blussen, en ook worden versterkt met een straalmachine. Na alle procedures wordt het wiel tot de gewenste parameters geslepen. Elke productiefase gaat gepaard met kwaliteitscontrole.

Interessant feit: de uitvinders van de eerste stoomlocomotieven waren bang dat de wielen niet op gladde rails zouden rijden, daarom werden ze uitgerust met tandwielen en de rails met tanden. Maar deze methode was te duur en de beweging van de motor vertraagde.

Waarom slippen de treinwielen niet?

Het antwoord lijkt voor de hand te liggen: de trein beweegt door de werking van de motor en de rotatie van de wielen. Rijden vereist zelfs een andere factor: de drijvende kracht in de vorm van tractie van wielen met rails. Op het eerste gezicht lijken de rails en wielen absoluut glad. In feite zijn er ruwheden op het oppervlak van de wielen die voor tractie zorgen.

De wielen glijden over het oppervlak van de rail en dit duidt op de aanwezigheid van glijdende wrijving. Hoe sterker de rails en wielen in contact staan, hoe hoger deze indicator. Volgens de natuurkundige wetten oefent het lichaam (de trein) druk uit op het oppervlak (rails) in overeenstemming met zijn massa. Maar als reactie hierop richt het oppervlak dezelfde kracht op het lichaam, de reactiekracht van de ondersteuning.

De trein heeft een tractiegewicht. Alle wielen erin zijn mobiel, dus het gripgewicht is de massa van de trein, die door de wielen op de rails inwerkt. Hij is het die de wielen laat draaien, beginnend bij de rail. De drijvende kracht van adhesie wordt ook wel de trekkracht van de trein op de adhesie genoemd.

De trein rijdt soepel. Hij begint gelijkmatig te bewegen, verhoogt de snelheid en stopt ook gelijkmatig. Dit komt door grip. Het is sterk genoeg om de hele trein op rails te houden. De wrijvingscoëfficiënt tussen wielen en rails is ongeveer 0,14. De maximale hellingshoek die de trein kan weerstaan ​​is 8 °. Ter vergelijking: de wrijvingscoëfficiënt van autobanden op droog asfalt is veel hoger - van 0,50 tot 0,70.Daarom kunnen wegvoertuigen het verkeer abrupt beginnen en beëindigen en steilere bochten nemen.

Interessant feit: om de trein veilig te kunnen draaien, zijn de wielen asymmetrisch van vorm. Zo is de diameter van het wiel aan de binnenkant groter (959 mm) en aan de buitenkant kleiner (953 mm). Het verschil is onbeduidend, maar het heeft het probleem van draaien volledig opgelost.

Het slippen van treinen en manieren om ermee om te gaan

In spoorwegterminologie is er het concept van "uitglijden" of "boksen" (twee varianten van gebruik in verschillende woordenboeken). Het duidt op een defect aan de koppeling tussen de rails en de wielen. Slippen kan zowel aan het begin als tijdens de trein optreden. In dit geval beginnen de wielen veel sneller te draaien. Dit komt door een te hoge tractiewinst op een bepaald punt.

Als het uitglijden is begonnen, kan het niet willekeurig worden beëindigd. De tractie tussen rails en wielen wordt sterk verminderd. Om het slippen te stoppen, is het noodzakelijk om wrijvingsmodificatoren te gebruiken en het tractiemoment aan te passen.

Redenen voor uitglijden:

• natte rails na regen;
• vervuiling van rails van verschillende oorsprong;
• grote verhuur op een paar wielen;
• het binnenkomen van de trein in een bocht (omdat de binnen- en buitenwielen een ander pad passeren), enz.

Het slippen heeft een negatieve invloed op de toestand van de rail, evenals op de trein zelf. Allereerst wordt de motor zwaar belast, waardoor deze kan worden uitgeschakeld.Rails kunnen worden vervormd - door sterke wrijving warmt het metaal op en verliest de rail zijn vorm en 'spreidt' zich uit naar de zijkanten. Vervolgens worden ze hersteld door slijpen of vervangen.

Om uitglijden te voorkomen, wordt zand of ander schurend materiaal toegevoerd aan het gebied waar de rail in contact komt met het wiel. Ze verminderen ook de tractie die door de motor wordt gerealiseerd. Een andere methode is verboden volgens de regels voor technische werking. Bij deze methode wordt een directe rem van een locomotief gebruikt. Het zit vol met het aanzwengelen van de wielset, en dit creëert op zijn beurt een gevaarlijke situatie voor het spoorvervoer.

Treinwielen en rails lijken alleen naar buiten perfect glad. Op de wielen zelf zitten ruwheden die bijdragen aan de hechting van twee oppervlakken. Daartussen zit een wrijvingskracht met een coëfficiënt van 0,14, wat veel minder is dan bijvoorbeeld de wrijving van banden op asfalt (0,50-0,70). Tegelijkertijd begint de trein soepel te rijden en remt ook soepel. Vanwege het gewicht en de weerstand van het oppervlak van de rail treedt de koppeling van de wielen op, waardoor de trein op rails rijdt.