Selama kemunculan lokomotif uap pertama, mereka menimbulkan kegembiraan. Tetapi Anda hanya perlu memikirkan bagaimana ia mengendarai rel yang halus dan tidak tergelincir, karena banyak pertanyaan segera muncul.
Bagaimana roda kereta api?
Setiap produksi memiliki seluk beluk pembuatan roda sendiri, tetapi tahap kerja utama tidak berubah. Di jantung satu roda adalah sekitar 500 kg baja. Benda kerja mengalami pemanasan bertahap dalam tungku, dipanaskan hingga 1000 derajat, lalu segera ke 1300. Kemudian benda tersebut diperlakukan dengan air di bawah tekanan untuk menghilangkan kerak. Tahap selanjutnya adalah garis bergulir. Benda kerja dipadatkan oleh 40-60%, setelah itu berbentuk cakram - garis besar roda masa depan muncul.
Pada tahap selanjutnya, lingkaran skating akhirnya terbentuk - bagian dari roda yang secara langsung menghubungi rel, serta flens (bagian yang menonjol). Setelah menerapkan semua tanda yang diperlukan, roda mengalami penuaan isotermal di tungku penghilang stres. Di masa depan, itu akan kembali dipanaskan dan diolah dengan air untuk pendinginan, serta diperkuat menggunakan shot blasting machine. Setelah semua prosedur, roda diputar ke parameter yang diinginkan. Setiap tahap produksi disertai dengan kontrol kualitas.
Fakta yang menarik: penemu lokomotif uap pertama takut bahwa roda tidak akan berjalan di atas rel yang halus, sehingga mereka dilengkapi dengan roda gigi, dan rel dengan gigi. Tetapi metode ini terlalu mahal, dan pergerakan mesin melambat.
Mengapa roda kereta tidak terpeleset?
Tampaknya jawabannya jelas: kereta bergerak karena pengoperasian mesin dan rotasi roda. Padahal, mengemudi membutuhkan faktor lain - tenaga penggerak berupa traksi roda dengan rel. Sekilas, rel dan roda tampak benar-benar mulus. Bahkan, ada kekasaran pada permukaan roda yang memberikan traksi.
Roda bergeser pada permukaan rel, dan ini menunjukkan adanya gesekan geser. Semakin kuat rel dan roda bersentuhan, semakin tinggi indikator ini. Menurut hukum fisika, tubuh (kereta) memberikan tekanan pada permukaan (rel) sesuai dengan massanya. Tetapi sebagai tanggapan, permukaan mengarahkan gaya yang sama sehubungan dengan tubuh, yang disebut kekuatan reaksi pendukung.
Kereta memiliki berat badan traksi. Semua roda di dalamnya bersifat mobile, sehingga bobot genggamannya adalah massa kereta, yang bekerja pada rel melalui roda. Dialah yang membuat roda berputar, mulai dari rel. Kekuatan pendorong adhesi juga disebut kekuatan traksi kereta untuk adhesi.
Kereta bergerak dengan lancar. Ia mulai bergerak secara merata, meningkatkan kecepatan, dan juga berhenti secara merata. Ini karena cengkeraman. Cukup kuat untuk menahan seluruh kereta di atas rel. Koefisien adhesi antara roda dan rel adalah sekitar 0,14. Sudut kemiringan maksimum yang dapat ditahan kereta adalah 8 °. Sebagai perbandingan, koefisien adhesi ban mobil pada aspal kering jauh lebih tinggi - dari 0,50 menjadi 0,70.Oleh karena itu, kendaraan jalan dapat tiba-tiba memulai dan mengakhiri lalu lintas, serta masuk ke belokan yang curam.
Fakta yang menarik: untuk memastikan pergantian aman dari kereta, rodanya dibuat dalam bentuk asimetris. Jadi, di bagian dalam, diameter roda lebih besar (959 mm), dan di luar, lebih kecil (953 mm). Perbedaannya tidak signifikan, tetapi memungkinkan untuk sepenuhnya menyelesaikan masalah balik.
Kereta penyaradan kereta dan cara untuk menghadapinya
Dalam terminologi kereta api, ada konsep "tergelincir" atau "tinju" (dua varian penggunaan dalam kamus yang berbeda). Ini menunjukkan kerusakan kopling antara rel dan roda. Penyaradan dapat terjadi baik di awal kereta maupun saat itu. Dalam hal ini, roda mulai berputar lebih cepat. Ini karena perolehan traksi yang terlalu tinggi pada titik tertentu.
Jika proses tergelincir telah dimulai, itu tidak dapat dihentikan secara sewenang-wenang. Traksi antara rel dan roda sangat berkurang. Untuk berhenti tergelincir, perlu menggunakan pengubah gesekan, serta menyesuaikan momen traksi.
Alasan tergelincir:
- rel basah setelah hujan;
- polusi rel dari berbagai sumber;
- sewa besar di atas sepasang roda;
- masuknya kereta menjadi berbelok (karena fakta bahwa roda dalam dan luar melewati jalan yang berbeda), dll.
Penyaradan secara negatif mempengaruhi kondisi rel, serta kereta itu sendiri. Pertama-tama, ada beban yang kuat pada mesin, yang dapat menonaktifkannya.Rel dapat berubah bentuk - karena gesekan yang kuat, logam memanas dan rel kehilangan bentuknya, "menyebar" ke samping. Selanjutnya, mereka diperbaiki dengan menggiling atau diganti.
Untuk berhenti tergelincir, pasir atau bahan abrasif lainnya dimasukkan ke area di mana rel bersentuhan dengan roda. Mereka juga mengurangi traksi yang disadari oleh mesin. Metode lain dilarang menurut Aturan operasi teknis. Metode ini melibatkan penggunaan rem langsung lokomotif. Itu penuh dengan engkol roda, dan ini, pada gilirannya, menciptakan situasi berbahaya untuk transportasi kereta api.
Roda kereta api dan rel hanya tampak luar sangat halus. Pada roda itu sendiri ada kekasaran yang berkontribusi pada adhesi dua permukaan. Di antara mereka ada gaya gesek dengan koefisien 0,14, yang jauh lebih sedikit daripada, misalnya, gesekan ban di aspal (0,50-0,70). Pada saat yang sama, kereta mulai bergerak dengan lancar dan juga mengerem dengan lancar. Karena beratnya, serta ketahanan permukaan rel, kopling roda terjadi, karena itu kereta berjalan di rel.