火车的轮子是一个躺着的“T”字形,这个T字的帽子有个专门的名词叫轮辋。
任何人看到这样的轮子都会想当然地认为轮辋是卡在轨道上的,但是只要我们用自己的双手做一个实验就会发现,光靠轮辋是不可能卡在轨道上的,尤其是转弯的时候。出轨几乎是不可避免的。那么是什么力量让高铁始终在轨道上行驶而不飞出去呢?谜团实际上仍在火车的车轮中。
如果你留意行驶中的火车,你会发现火车两侧的铁轨总是在两个轮子的中间,而很多人认为用来夹住铁轨的轮辋实际上几乎不在与铁轨接触。我们可以把轮辋的存在看成是一种保险,有助于避免列车在特殊情况下出轨。
如果车辆两侧车轮的转速相同,但同时行驶的距离不同,这是绝对不可能的,所以如果不解决这个问题,车辆将无法顺利转弯。
当火车开始右转时,火车的轨道不再在两侧车轮的中间。右边的轨道靠近车轮内侧,而左边的轨道靠近车轮外侧。
因为火车的轮子是圆锥形的,外面的圆周小,里面的圆周长,所以虽然两边车轮的转速是一样的,但是因为上面的轨道左边是圆周大的轮子履带的内侧与圆周小的轮子的外侧接触,所以在同样的速度下,左边的轮子走的距离会比右边的长轮子,刚好遇到火车转弯。左轨道路径比右轨道路径长的问题使列车能够顺利转弯。就是这样一个圆锥形的轮子,既能保证火车不脱轨,又能保证火车转弯平稳。这不是一个精美的设计。
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