其实在某些情况下,车轮还是会打滑的。为了防止打滑,工程师另有高招。俗话说得好,火车跑得快,全靠车头带。我们一般把一列火车前面的那节大块头车厢称为火车头,带动一列火车全靠它。而火车头的专业称呼是机车。
打滑是摩擦力问题
火车站没有启动的时候是符合静止状态。火车之所以能动起来,是因为火车头开始发力。但是我们会发现。火车有十几节车厢。上面装满之后。不止1000多人,加上火车本身的自重,是非常大的一个重量。那为什么火车在启动的时候一般都是不打滑的,有时候车厢太重或者雨雪天气,就会打滑。
因为火车轮打滑对于铁轨的伤害非常大,所以铁路上就专门研究怎么预防火车打滑,根据物理学原理,只有在车轮的摩擦力小于火车的惯性的时候,就会打滑,所以处理火车打滑的方法一方面增加车头的压力,增加车轮与铁轨接触面的摩擦力,降低车厢需要的牵引力。
为了防止原地打滑这种现象的发生,火车一般都有三种预防措施
1,逐节启动。坐过火车,特别是坐绿皮车的同志,可能都有这样的感觉,就是火车在启动前一般都要往后倒一下,这是为什么呢?这是因为车厢与车厢的连接往往都有一定的空隙,启车前往后倒一下,是为了让车厢更紧密,把车厢与车厢之间的空隙预留出来,这样火车在启动时,车头相当于自己先行走,然后再带动第1节车厢行走,当第1节车厢走动了以后才拉动第2节,以此类推,等于是火车一节一节的走,而不是所有车厢一起走,这样就可以减轻启动时的整体质量,避免打滑。
2,增加车头质量。我们都知道火车的车头都是比较重的,增加了车头质量就会增加车轮与铁轨之间的摩擦力,最大限度地减少打架现象。
3,撒沙子。有了上面两种措施,如果列车在启动时还有打滑现象,那么车头就可以往轮轨上撒一些沙子,增大铁轨与车轮的摩擦力,这样也可以避免车轮打滑。
要想消除车轮打滑,就要从这两方面入手
1、加重:通过增加车头自重来增加牵引力最简单也行之有效,有时采用两个甚至多个车头联合牵引就是为了增加牵引力。但是造摩擦系数显著下降的因素毕竟是短期的现象,长时间使用本法会造成效益下降。
2、增阻:通过在钢轨上撒沙来增加摩擦系数也是一种行之有效的方法。现在火车头都常备有沙箱,遇到沉沦打滑只要按下手柄就可以向钢轨撒沙,临时增加摩擦系数,进而提高牵引力来克服打滑。
3、改进动力:原先的蒸汽机车,早期的内燃机车和电力机车使用的串激牵引电动机都会出现稍有打滑车轮就会飞转的现象。进一步降低摩擦系数不说,也容易造成钢轨及车轮的损伤。现在的先进牵引动力都改用了交流电动机,遇到稍有打滑时车轮转速不会飞升,可以很快地重新恢复与钢轨之间良好的摩擦工况,维持牵引力不变。
4、改进走行部:车头自重138吨,在40多吨的牵引力及钢轨的摩擦力共同作用下,会使车头上翘,造成前后六个牵引车轮承载的重量发生变化,最终造成牵引力的损失。现在的先进牵引动力对这种周中转移有了很好的解决办法,可以保证不论牵引力多大,火车头各车轮承载的重量几乎不发生变化。
事实上在每次调图及新线验收时,各负责机务段的技术部门都会组织牵引试验。找出操纵困难区段,制订有效的操纵手法,并以规章的形式固定下来,确保铁路运输在任何情况下都能风雨无阻、多拉快跑。
火车有几十节车厢,启动时车头的轮子不打滑的原因有两个,分别是火车启动利用惯性和火车有防止启动打滑的措施。
火车是十分普遍的交通工具,有人好奇为何火车在光滑的轨道上不会打滑呢?其中的原因就是火车启动利用了惯性。火车启动并不是火车头一次性将所有车厢拉走,而是利用惯性一节节拉动。
火车启动时速度很慢,并不是一下就能提上速,而是一个车厢走后再带动另一个车厢前进。在启动时火车还会向后倒退几步,这个动作在铁路中被称为“压钩”。
火车头的重量是整列火车中最重的地方,有的火车头甚至高达百吨。当火车头带动第一节火车厢后,两个车厢中间的车钩就会带动下一节车厢前进。火车继续运行会逐个增加车厢数量,随着车厢数量增加惯性也会越来越大。
火车被设计成一节一节的车厢,并不是为了好转弯,而是利用火车强大的惯性让火车更加省力。当每节车厢惯性增大后火车行驶起来就变得轻松,速度也会加快。
火车能保持这种惯性行驶还要依靠铁路的平坦,一般铁路很少有爬坡的情况,基本上是平缓的道路。火车在运行过程很少急刹车,因为火车惯性很大,急刹车基本上都来不及。
还有火车头的马力很大,国内东风四型内燃机车的马力在5500左右,还有比较先进的内燃机已经超过了6000马力。国内火车还有电力机车其功率比内燃机还要大,总功率可达12800kW左右。所以火车拥有强有力的车头,再利用惯性,就能在平缓光滑的铁轨上轻松启动。
火车在遇见恶劣的天气也会出现打滑现象,比如大雨或冰冻天气。火车打滑就是轮子在铁轨上空转无法前进,火车在设计最初就已经想到这个问题,所以火车有防止打滑的措施。
首先,火车上设有沙箱。在火车头部有一个装着细沙的沙箱,可不要小瞧这个沙箱,它的用处还不少。在雨雪天气火车很容易出现打滑现象,所以此时在铁轨上撒上细沙就能增加摩擦力,让火车继续前进。
有时火车在上坡或启动时也会出现打滑的情况,在铁轨上撒上沙子后就能增加轮子与铁轨的静摩擦力,从而产生更大的制动力。还有一种情况沙箱就显得十分重要,就是在火车急刹车的时候。
我们都知道火车的惯性很大,当发现突发状况光靠火车刹车很难停住火车,此时就可以用沙子减缓火车惯性,增加摩擦力,让火车更快地挺住。
火车用沙子增加摩擦力其实对铁轨会有一定影响,为了减少对铁轨的破坏性,一般选沙子十分严苛,需要使用富含90%以上石英石的沙子,不能参杂任何杂志,还要保持十分干燥。
然后,火车防滑器。火车防滑器是火车中重要的组成部分,防滑器是由三部分组成的,分别是速度传感器、防滑器主机和防滑器充排电磁阀。
防滑器的工作原理是利用主机监测、计算出各轴的速度和减速度,从而得出速度差,再用各个轴的减速度和速度差分别与相应的判据标准进行对比。
火车防滑器能有效防止制动时滑行造成的踏面擦伤,还可以根据轮轨间的黏着力调节制动力。防滑器还拥有故障存储及显示功能,会以代码的形式存入主机的故障存储器里。所以火车在设计初期,已经做好应对启动打滑的措施了。
火车行驶要带着十个车厢,在启动时车头不会出现轮子打滑的原因有两个,分别是火车启动时利用惯性逐渐提速,还有火车设计初期就已经做好防止启动打滑的措施了。
火车有几十节车厢,启动时车头的轮子为什么不会原地打滑?
1. 启动时,火车头的轮子不会原地打滑,这是因为火车头的设计和原理防止了这种情况的发生。2. 在火车头启动的瞬间,确实可能会出现小幅度打滑的现象。如果观察火车头启动,可以见到动力轮与铁轨摩擦产生的烟雾,尤其在夜间,会看到火星四溅。3. 火车头在静置状态下启动时,需要增加与铁轨的摩擦力。人们...
火车有几十节车厢,启动时车头的轮子为什么不会原地打滑
火车有几十节车厢,启动时车头的轮子不打滑的原因有两个,分别是火车启动利用惯性和火车有防止启动打滑的措施。火车启动利用惯性火车是十分普遍的交通工具,有人好奇为何火车在光滑的轨道上不会打滑呢?其中的原因就是火车启动利用了惯性。火车启动并不是火车头一次性将所有车厢拉走,而是利用惯性一节节拉动...
火车有几十节车厢,启动时车头的轮子为什么不会原地打滑?
2,增加车头质量。我们都知道火车的车头都是比较重的,增加了车头质量就会增加车轮与铁轨之间的摩擦力,最大限度地减少打架现象。3,撒沙子。有了上面两种措施,如果列车在启动时还有打滑现象,那么车头就可以往轮轨上撒一些沙子,增大铁轨与车轮的摩擦力,这样也可以避免车轮打滑。要想消除车轮打滑,就要从...
火车有几十节车厢,启动时车头的轮子为什么不会原地打滑?
为什么机车不会出现大幅度的打滑现象呢?1.主要是机车在规定牵引范围内,也就是没有超载。比如内燃机车的最大牵引力为5000吨,只要车皮空重和运载货物合计不超过5000吨,机车启动时就不会出现打滑问题。2.重载列车为了防止打滑,启动时,机车下靠近车轮的前面有一倾斜的铁管,铁管内流出的细沙会撒到铁轨...
拉很多节货物车厢的火车头.刚一起步为什么不原地打滑?
因为第二节车厢受到的摩擦力不大。而至于为什么是松弛状态,因为火车停车的时候是火车头先停,然后第二节,再第三节...所以一定是松弛的。再说大力士拉人,如果一个个拉肯定能拉动,但如果象拔河一样都绷紧了再拉,就不行了,有可能打滑,甚至有可能被拉过去。
火车头拖那么重的车身车头轮子为什么不打滑
因为第二节车厢受到的摩擦力不大。而至于为什么是松弛状态,因为火车停车的时候是火车头先停,然后第二节,再第三节...所以一定是松弛的。再说大力士拉人,如果一个个拉肯定能拉动,但如果象拔河一样都绷紧了再拉,就不行了,有可能打滑,甚至有可能被拉过去。
火车启动为什么不打滑
不打滑全在于火车头使用了尽量多的轮组,动力轮越多,与轨道的接触面积就越大。另外,火车头对于自身的重量是有要求的,货车用车头和客车用车头的自重都有标准,只有达到了自重多少,才能压住不打滑。
火车头是怎么拉的动几十节货车箱(几千吨重)而且不会在光滑的铁轨上打滑...
在启动时,如果车钩是拉紧状态,机车会先到下车再启动,我们坐火车停站后启动,有时会感觉火车突然往后倒了下再向前慢慢开就是这种情况;三、火车在上坡段,或结冰天气,或不易启动区段,会对钢轨撒沙,车上有相应的装沙装置,这也是为了加大轮轨间的摩擦力。 第二点最重要 ...
火车头为什么能拉动比车头重几十倍的车厢而不打滑?
因为轮子不是因为摩擦而转动,是内燃机驱动然后由与铁轨的静摩擦而产生往前的动力.而后面车厢的轮子是靠滚动摩擦往前进的,即它们本身没有动,而是由于车头带动车身后产生滚动摩擦从而产生往前的动力.这个中间两个摩擦系数相差是很大的.滚动摩擦系数远小于静摩擦系数,有几十倍,所以火车不会打滑 ...
火车头是怎么拉的动几十节货车箱(几千吨重)而且不会在光滑的铁轨上打滑...
二、列车牵引力的传递过程是从车头到车尾逐节进行的。在列车静止时,车辆之间的车钩是松弛的,这意味着机车能够逐个带动后面的车辆,确保列车能够平稳启动。启动时,如果车钩处于拉紧状态,机车会先拉动后面的车辆再开始前进。我们在火车站等待时,列车启动时有时会感觉到一种向后的冲击,这就是因为机车...