Почему в кривых участках пути поезда не вылетают из колеи, хотя на них действует поперечное ускорение ?
Очень странно, что никто не сумел ответить на столь простой вопрос. Поезд не слетает с рельс на поворотах по той очень простой причине, что наружный рельс ставят немного выше внутреннего. Поэтому поезд наклоняется внутрь и появляющаяся боковая сила компенсирует центробежную силу. Когда я учился в школе, мы на уроках физики даже задачки решали на эту тему: на какую высоту должен быть поднят наружный рельс, если радиус поворота и скорость поезда такие-то. Я даже до сих пор помню картинку из учебника физики, на которой изображен наклоненный вагон и показаны, как распределяются силы веса, реакция опоры и их результирующая.
Там же на колёсах реборда ("гребень"), на внутренней стороне колеса, он упирается в рельс сбоку, как же он сойдёт с колеи?
Пассажиры мешют
Про реборду UT3 NDT абсолютно правильно сказал! Но и уклон в сторону центра кривой тоже есть (вираж) . Чтобы снизить это поперечное усилие и для комфорта пассажиров.
Новая концепция системы наклона кузова
Наиболее важными требованиями пассажиров к современным железнодорожным сообщениям являются сокращение времени поездки и повышение уровня комфорта. Для скоростных маршрутов на существующих линиях, проходящих в районах со сложным рельефом, заметное сокращение времени поездки возможно только за счет увеличения скорости прохождения кривых. На таких линиях с успехом можно использовать поезда, в которых применена технология наклона кузовов вагонов, позволяющая эффективно снижать воздействующие на пассажиров в кривых боковые ускорения за счет наклона кузова внутрь кривой.
По опыту эксплуатации разных существующих систем наклона кузова и результатам испытаний новых были установлены принципиальные требования к таким устройствам в отношении минимальных сил взаимодействия колес и рельсов при скоростном прохождении кривой, наилучших показателей плавности хода и экономической выгоды. Учитывая возможности применения этой технологии и в скоростных экспрессах ICE железных дорог Германии (DBAG), ее разрабатывали в расчете на максимальные скорости движения.
Для будущих поездов из вагонов с наклоняемыми кузовами транспортный отдел компании Siemens разработал тележку с тремя мехатронными системами, которая использована в скоростных дизель-поездах серии 605 с электрической передачей. Испытания тележки проводили на переоборудованном для этой цели пассажирском вагоне Федеральных железных дорог Австрии (OВВ) . Для комплексных испытаний всей системы еще до применения ее в дизель-поезде DBAG предоставили на правах аренды дизель-поезд серии VT610 004/504, под который были установлены тележки, оснащенные механизмами наклона кузова фирмы Siemens.
Описание системы
Целью разработки была последовательная ориентация системы в целом на удовлетворение требований пассажиров и эксплуатационных служб. Элементы системы наклона и обеспечения плавности хода не занимают места внутри кузова, поскольку они целиком встроены в тележку. В ней же расположены датчики, распознающие начало кривой. Вне тележки находятся только электронные блоки, управляющие исполнительными механизмами.
Целенаправленное применение в системе компактных электронных и электрических компонентов, требующих минимального объема работ по обслуживанию, а также устройств диагностики гарантирует высокую эксплуатационную готовность при низких эксплуатационных расходах.
Активная электромеханическая система наклонакузова
Принцип действия системы показан на рисунке.
Принципиальная схема системы наклона кузова фирмы Siemens:
1— рама тележки; 2— пневморессора; 3— гаситель колебаний; 4— маятниковая балка; 5— маятниковая опора; 6— траверса; 7— привод наклона; 8— активный механизм поперечного центрирования
На раму тележки 1 через пневморессоры 2 и гидравлические гасители колебаний 3 опирается балка 4. Возможность наклона кузова вагона обеспечивается двумя маятниковыми опорами 5, связанными с балкой 4, траверсой 6 и электромеханическим исполнительным механизмом привода 7. Максимальный угол наклона кузова до 8° в обе стороны.
В отличие от аналогичных современных решений здесь траверса перемещается относительно маятниковой балки в пространстве над вторичной ступенью рессорного подвешивания. Благодаря такой схеме исполнительный механизм изолируется от механических воздействий, связанных с высокими ускорениями и ударами, возникающими в тележке. Этим обеспечивается длительный срок службы привода наклона кузова при пониженном объеме технического обслуживания.
Активная пневматическая система поперечногоц
