地铁过弯原理?
谢邀!这个我有权答! 先放结论 再放图 结论很简单,就是“加减速”; 在平直路段,一般常规地铁都是采用正常速度行驶,此时运行速度受到线路纵断的影响(即坡度),按照力学角度来讲会产生向心力,因此需要电机具有足够的驱动力,才能保持车辆运行。 而在弯道地段,由于线型的因素,产生了外轨高于内轨的情况,也就是出现了轨间距的变化,为了保持车辆的平稳运行,需要对列车进行加减速操作,使得车轮与钢轨保持一种加速或者减速的状态,以此来平衡向心力,实现安全的通过。 接下来放图 上图是北京地铁4号线的动物园至国家图书馆区间,这段线路是典型的城市地铁隧道,左右线分开,中间用隔振装置隔离。
图中可以看到,左侧轨道高出右侧轨道,而且外侧的铁轨距离比内侧的要远一些,这就是因为隧道要进行转弯,而使轨道进行了加高处理,同时向外侧移动位置。 在进行曲线段施工的时候,首先将线路固定好,然后在两边铺设垫板,再打入钢板,以此作为基础,再进行其他结构层的施工。
列车经过弯道时,需要较大的向心力,这个力从何而来呢?主要是由钢轨的水平横坡形成的。
列车通过弯道时,钢轨横断面发生倾斜,内股钢轨抬高,外股钢轨压低(这个坡度是非常小的,几乎看不出斜度),使得列车车轮之间(车轮距离1435MM,为固定值)的受力点不在一条水平线上,产生高差,高差形成坡度,就产生了水平法向分力,正好就是列车转弯的向心力。所以,一般内侧钢轨比外侧钢轨稍微高一点点,看起来是平的,实际上有坡度。
内高外低的钢轨使得列车进入弯曲轨道时会产生一个向心的分力,但是由于火车车轮特殊的结构(有轮缘,会卡在两条铁轨之间),使得向心分力如果过大,会将车轮压弯,甚至造成车轮出轨、脱轨,造成严重事故。所以,为了保证行车安全,一般的运行速度在160km/h以下的线路,弯道处的钢轨横断面坡度严格限制在1/15范围内,也就是说内侧钢轨比外侧钢轨的高度差不能超过钢轨长度的1/15。
为了保持运行的安全性,在铁路弯道的处线型上,是保持渐变的,使得形成的坡度也是逐渐变化的,因此,列车刚进入弯道和出弯道时都不会过于剧烈变化,让旅客也觉得平稳。