làm thế nào mà tàu hỏa chạy qua khúc quanh lại không bị kẹt ray ?

( Hôm qua lúc đi ngang qua đường ray tôi dừng lại sờ thấy ray không cong như bác mô tả mà nó phẳng như hình vẽ cũ của tôi , chỉ một phần nhỏ 2 mép có vát hơi cong )
Bạn không thấy nó cong chẳng qua là vì bán kính cong nó lớn quá thôi - chứ thực tế là nó cong đấy. Hôm nào bạn đi qua lại "sờ lại" lần nữa xem thế nào nhé!
WJT.

Tại sao không có bác nào chịu khó ra nhìn cái bánh tàu rồi đã về nói nhỉ. Vấn đề ở đây là chạy như thế nào để qua được khúc cong thôi. Còn có ai là kỹ sư giao thông thì giải thích về lực giúp mọi người nhỉ.
@noandyes: XHCN cũng có tàu hoả rồi đó, cứ chịu khó ra xem đi hả... đừng đổ thừa lý thuyết nữa... không ai có thể đem cái tàu hoả tới lớp để dạy các bác đâu.

Hê hê , tôi đâu nói XHCN không có tàu hoả , vấn đề là nền giáo dục XHCN toàn lý thuyết chay nên học sinh ,sinh viên chúng ta kém thực tế lắm , dốt và kém , mà tôi ( và có lẽ còn rất nhiều bác khác ) là nạn nhân của cái nền giáo dục dở hơi đó ( hôm rồi nghe bác gì đó phán hơi căng nhưng nghĩ cũng đúng )
Tôi nghĩ ai cho dù có được học qua lý thuyết cơ khí đàng hoàng , nhưng đọc 5 dòng giải thích nhờ mặt côn mà đi qua được khúc quanh thì thấy cũng còn khó hiểu lắm . Chưa thoả mãn !
Không tin các bác cứ hỏi xem có bác nào đã hiểu chưa thì lên tiếng . Tôi thì thấy mù mờ quá . Nhưng may nhờ có TTVNonline nên tôi cũng chẳng ngại dấu dốt , các bác cứ cười chứ tôi mà thắc mắc là cứ thích hỏi để hiểu cặn kẽ . Khổ là mấy đưia cháu tôi nó cũng cứ hay hỏi tôi , nhiều khi bí quá lên đây nhờ các bác giải thích hộ . Cảm ơn các bác .

Đoạn trên phải bàn về cấu tạo hình dáng của bánh tầu và thanh ray để hiểu mọi người cùng về nó thôi. Còn chuyển động của tầu đi qua đoạn cong thì cũng đơn giản thôi. Ở đây, tầu chuyển động có vẻ giống ô tô nhưng về bản chất của chuyển động thì khác. Khi ô tô đi vào đoạn cong, bánh phía ngoài sẽ quay nhanh hơn (do 2 bánh ô tô có thể chuyển động độc lập) còn ở tầu hoả, do 2 bánh gắn cứng vào trục nên chúng quay với cùng 1 số vòng quay. Vì bánh phía ngoài phải chạy với quãng đường dài hơn bánh trong, mà chúng vẫn phải quay cùng nhau (tức cùng vận tốc dài ở điểm tiếp xúc) nên ở đây đã xảy ra hiện tượng trượt tương đối giữa 2 bánh và ray. Mức độ trượt phụ thuộc chính vào bán kính cong của đoạn ray và vận tốc của tầu. Hiện tượng trượt này làm tăng độ mòn của ray và bánh và hạn chế vận tốc của tầu (còn một lý do nữa cũng làm hạn chế vận tốc của tầu là do lực quán tính ly tâm) nên người ta thường cố gắng tránh làm đường tầu cong.
WJT.

The main moving parts of a steam locomotive with Walschaerts valve gear: 1 - Link, 2 - Eccentric crank, 3 - Radius rod, 4 - Lap/lead lever, 5 - Crosshead, 6 - Valve, 7 - Cylinder, 8 - Reach rod
Tôi có đi tàu vài lần nhưng lại không nảy ra được câu hỏi này, đây thực sự là câu hỏi thú vị. Mặc dù không có chuyên môn nhưng cứ tìm trên net mong giải đáp được phần nào cho bản thân cũng như chia xẻ cùng các bạn.

Vật liệu làm bánh xe và ray sẽ bị biến dạng đàn hồi tại điểm tiếp xúc. Tiếp xúc điểm hoặc đường chỉ xảy ra với vật liệu cứng tuyệt đối mà thôi, mà thực sự làm gì có vật liệu cứng tuyệt đối. Cái biến dạng này tạo ra cái gọi là ma sát lăn. Khi bạn đi xe đạp, bánh xe càng non -> biến dạng càng nhiều -> ma sát lăn càng lớn -> bạn thấy như đang lên dốc dù đang đi trên đường bằng phẳng. Đó cũng chính là ký do tại sao người ta chọn thép làm vật liệu cho bánh xe và đường tàu: để giảm ma sát lăn, nâng cao hiệu suất.

Thực sự đó là cung tròn. Hình vẽ tiêu biểu đây. Trong trường hợp này bán kính cung tròn là 12 in = 305 mm

Đúng là bánh xe hơi côn thật. Hình này to quá nên các bạn click vào link để xem: http://www.ctre.iastate.edu/educweb/ce353/lec10/railties.gif
Khi chạy thẳng

Lúc vào khúc quanh thì bánh xe bên ngoài sẽ lăn trên đường kính lớn hơn.

Nhưng sự đời không đơn giản, người ta thường nối hai trục với nhau với một khung thép. Mặc dù tàu vào khúc quanh thì toa tàu và các bánh xe vẫn có thể quay tương đối với nhau quanh trục thẳng đứng. Tuy nhiên sự trượt tương đối giữa bánh xe và ray là khó tránh khỏi.



Một số thiết kế gần đây cho phép các trục có thể xê dịch chút đỉnh.

Xem thêm:
Kiến thức phổ thông: http://travel.howstuffworks.com/diesel-locomotive.htm/printable
Bài giảng tại đại học Iowa State University. http://www.ctre.iastate.edu/educweb/ce353/lec10/lecture.htm
thay thế lec10 bằng lec01, lec02 vv... bạn có thể xem toàn bộ giáo trình.
Được gps sửa chữa / chuyển vào 11:55 ngày 16/03/2006

cảm ơn bác gps , đúng là buồn ngủ gặp chiếu manh .
mấy cái link và hình của bác giải thích kỹ lắm .
It ra phải như thế thì đọc lý thuyết ko bị nhức đầu .
Tôi khoái sách của bọn Mỹ , bọn Tây là vì vậy , cái gì cũng vẽ rất cụ thể , thực tế , hình 2 chiều , 3 chiều ...gí tận tay day tận mắt . Dễ tiếp thu .
Chứ ba cái sách khoa học kỹ thuật của bọn Nga xô với đám tiến sĩ " hữu nghị" Việt Nam toàn công thức vi tích phân cao siêu , toàn copy của nhau rồi viết như đánh đố và loè cho độc giả sợ , nể (!) ( mà ngay thằng tác giả copy chắc gì đã hiểu )

Đoạn trên phải bàn về cấu tạo hình dáng của bánh tầu và thanh ray để hiểu mọi người cùng về nó thôi. Còn chuyển động của tầu đi qua đoạn cong thì cũng đơn giản thôi. Ở đây, tầu chuyển động có vẻ giống ô tô nhưng về bản chất của chuyển động thì khác. Khi ô tô đi vào đoạn cong, bánh phía ngoài sẽ quay nhanh hơn (do 2 bánh ô tô có thể chuyển động độc lập) còn ở tầu hoả, do 2 bánh gắn cứng vào trục nên chúng quay với cùng 1 số vòng quay. Vì bánh phía ngoài phải chạy với quãng đường dài hơn bánh trong, mà chúng vẫn phải quay cùng nhau (tức cùng vận tốc dài ở điểm tiếp xúc) nên ở đây đã xảy ra hiện tượng trượt tương đối giữa 2 bánh và ray. Mức độ trượt phụ thuộc chính vào bán kính cong của đoạn ray và vận tốc của tầu. Hiện tượng trượt này làm tăng độ mòn của ray và bánh và hạn chế vận tốc của tầu (còn một lý do nữa cũng làm hạn chế vận tốc của tầu là do lực quán tính ly tâm) nên người ta thường cố gắng tránh làm đường tầu cong.
WJT.
[/quote]
Đồng ý với bác này, do hiện tượng vừa quay vừa trượt của bánh đối với ray mà tàu có thể đi qua các đoạn cong.

Thêm cái hình