Pirmo tvaika lokomotīvju parādīšanās laikā tās izraisīja sajūsmu. Bet jums vienkārši ir jādomā par to, kā viņš brauc pa gludām sliedēm un neslīd, jo uzreiz rodas daudz jautājumu.
Kā dzelzceļa riteņi?
Katrai produkcijai ir savi riteņu ražošanas smalkumi, taču galvenie darba posmi nav mainīti. Viena riteņa centrā ir aptuveni 500 kg tērauda. Sagatavojumu pakāpeniski karsē krāsnīs, uzkarsē līdz 1000 grādiem, pēc tam nekavējoties līdz 1300. Tad to apstrādā ar ūdeni zem spiediena, lai noņemtu mērogu. Nākamais posms ir presēšanas velmēšanas līnija. Sagatavojums ir sablīvēts par 40-60%, pēc tam tas ir diska formā - parādās nākotnes riteņa kontūras.
Nākamajā posmā beidzot tiek izveidots slidošanas aplis - riteņa daļa, kas tieši saskaras ar sliedi, kā arī atloks (izvirzītā daļa). Pēc visu nepieciešamo marķējumu pielietošanas ritenis tiek pakļauts izotermiskai novecošanai slodzi mazinošās krāsnīs. Nākotnē tas atkal tiks sildīts un apstrādāts ar ūdeni dzesēšanai, kā arī nostiprināts, izmantojot šāvienu spridzināšanas mašīnu. Pēc visām procedūrām riteni samaļ līdz vajadzīgajiem parametriem. Katru ražošanas posmu pavada kvalitātes kontrole.
Interesants fakts: pirmo tvaika lokomotīvju izgudrotāji baidījās, ka riteņi neies uz gludām sliedēm, tāpēc tie bija aprīkoti ar pārnesumiem, bet sliedes - ar zobiem. Bet šī metode bija pārāk dārga, un motora kustība palēninājās.
Kāpēc vilciena riteņi neslīd?
Liekas, ka atbilde ir acīmredzama: vilciens pārvietojas motora darbības un riteņu griešanās dēļ. Faktiski braukšanai ir nepieciešams vēl viens faktors - dzinējspēks riteņu ar sliedēm vilces formā. No pirmā acu uzmetiena sliedes un riteņi šķiet absolūti gludi. Patiesībā uz riteņu virsmas ir nelīdzenumi, kas nodrošina vilci.
Riteņi slīd uz sliedes virsmas, un tas norāda uz slīdēšanas berzes klātbūtni. Jo stiprāki sliedes un riteņi ir saskarē, jo augstāks ir šis indikators. Saskaņā ar fizikas likumiem ķermenis (vilciens) izdara spiedienu uz virsmu (sliedēm) atbilstoši tā masai. Bet, reaģējot uz to, virsma virza to pašu spēku attiecībā pret ķermeni, ko sauc par balsta reakcijas spēku.
Vilcienam ir vilces svars. Visi tajā esošie riteņi ir pārvietojami, tāpēc saķeres svars ir vilciena masa, kuru tā ietekmē uz sliedēm caur riteņiem. Tieši viņš liek riteņiem griezties, sākot no sliedēm. Saķeres virzošo spēku sauc arī par vilciena vilces spēku uz saķeres.
Vilciens pārvietojas vienmērīgi. Viņš vienmērīgi sāk kustēties, palielinot ātrumu, un arī vienmērīgi apstājas. Tas ir saistīts ar saķeri. Tas ir pietiekami stiprs, lai visu vilcienu noturētu uz sliedēm. Saķeres koeficients starp riteņiem un sliedēm ir aptuveni 0,14. Maksimālais slīpuma leņķis, ko vilciens var izturēt, ir 8 °. Salīdzinājumam - automašīnu riepu saķeres koeficients uz sausa asfalta ir daudz lielāks - no 0,50 līdz 0,70.Tāpēc autotransporta līdzekļi var pēkšņi sākt un beigt satiksmi, kā arī stāties straujākos pagriezienos.
Interesants fakts: lai nodrošinātu drošu vilciena pagriezienu, tā riteņiem ir asimetriska forma. Tādējādi no iekšpuses riteņa diametrs ir lielāks (959 mm), bet no ārpuses - mazāks (953 mm). Atšķirība ir nenozīmīga, taču tā ļāva pilnībā atrisināt pagrieziena problēmu.
Vilcienu slīdēšana un veidi, kā ar to tikt galā
Dzelzceļa terminoloģijā pastāv jēdziens “slīdēšana” vai “bokss” (divi izmantošanas varianti dažādās vārdnīcās). Tas norāda sajūga sadalījumu starp sliedēm un riteņiem. Buksēšana var notikt gan vilciena sākumā, gan tā laikā. Šajā gadījumā riteņi sāk griezties daudz ātrāk. Tas ir saistīts ar pārāk lielu vilces spēku noteiktā brīdī.
Ja slīdēšanas process ir sācies, to nevar patvaļīgi pārtraukt. Vilciens starp sliedēm un riteņiem ir ievērojami samazināts. Lai apturētu slīdēšanu, ir jāizmanto berzes modifikatori, kā arī jāpielāgo vilces moments.
Slīdēšanas iemesli:
- slapjas sliedes pēc lietus;
- dažādas izcelsmes sliežu piesārņojums;
- liela īre uz riteņu pāra;
- vilciena ieiešana pagriezienā (sakarā ar to, ka iekšējie un ārējie riteņi iziet atšķirīgu ceļu) utt.
Buksēšana negatīvi ietekmē dzelzceļa stāvokli, kā arī pašu vilcienu. Pirmkārt, motoram ir liela slodze, kas to var atspējot.Sliedes var deformēties - spēcīgas berzes dēļ metāls sasilda un sliede zaudē savu formu, "izplatoties" uz sāniem. Pēc tam tos vai nu salabo vai samaļ.
Lai apturētu slīdēšanu, uz zonu, kur sliede saskaras ar riteni, tiek piegādātas smiltis vai cits abrazīvs materiāls. Tie samazina arī vilkmi, ko panāk motors. Saskaņā ar tehniskās ekspluatācijas noteikumiem ir aizliegta cita metode. Šī metode ietver lokomotīves tiešās bremzes izmantošanu. Tas ir pilns ar riteņpiekabes nolaišanu, un tas, savukārt, rada bīstamu situāciju dzelzceļa pārvadājumos.
Vilciena riteņi un sliedes tikai ārēji šķiet pilnīgi gludi. Uz pašiem riteņiem ir raupjumi, kas veicina divu virsmu saķeri. Starp tiem ir berzes spēks ar koeficientu 0,14, kas ir daudz mazāks nekā, piemēram, riepu berze uz asfalta (0,50–0,70). Tajā pašā laikā vilciens sāk kustēties vienmērīgi un arī vienmērīgi bremzējas. Svara, kā arī sliedes virsmas pretestības dēļ rodas riteņu sajūgs, kura dēļ vilciens brauc pa sliedēm.
