การออกแบบและการทำงานของล้อรถไฟมีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการทำงานของรถไฟอย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพ รถไฟต่างจากยานพาหนะส่วนใหญ่ตรงที่ไม่ใช้ยาง แต่ใช้ล้อที่ออกแบบมาเป็นพิเศษซึ่งโต้ตอบกับรางเหล็กโดยตรง บทความนี้จะสำรวจเหตุผลเบื้องหลังคุณลักษณะเฉพาะนี้ และอธิบายวิธีการทำงานของล้อรถไฟ
ฟังก์ชั่นการนำทางของล้อรถไฟ
ล้อแรกของรถไฟมีจุดประสงค์ในการชี้นำ จริงๆ แล้วคำว่า 'รางรถไฟ' ย่อมาจาก 'รางนำทางเหล็ก' ที่ด้านในของล้อรถไฟแต่ละล้อจะมีส่วนที่ยกขึ้นเรียกว่าหน้าแปลน เนื่องจากรถไฟแต่ละขบวนมีสองล้อต่อเพลา จึงมีหน้าแปลนสองอันที่พอดีกับด้านในของราง เพื่อให้แน่ใจว่ารถไฟจะยังคงอยู่ในราง
ทำไมรถไฟไม่ใช้ยาง
มีเหตุผลหลักสองประการที่ทำให้รถไฟไม่ใช้ยาง:
ติดตามความเข้ากันได้: รางรถไฟทำจากเหล็ก และล้อเหล็กก็เข้ากันได้อย่างลงตัวกับรางรถไฟเหล่านี้ พันธะนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการรองรับการบรรทุกของหนักบนรถไฟ การทำงานร่วมกันระหว่างล้อเหล็กและรางเหล็กช่วยแก้ปัญหาเรื่องการรับน้ำหนัก ซึ่งเป็นสิ่งที่ยางล้อจะต้องเผชิญในการจัดการ
เส้นทางคงที่: รถไฟต่างจากรถยนต์ตรงที่เดินทางในเส้นทางที่ตายตัว เมื่อรถไฟวิ่งไปรอบๆ ทางโค้ง รถไฟจะไม่สามารถใช้แรงเสียดทานของยางในการยึดเกาะที่จำเป็นได้ แต่รูปทรงที่เป็นเอกลักษณ์ของล้อรถไฟ โดยเฉพาะหน้าแปลน กลับให้การสนับสนุนที่จำเป็นในการรักษาเสถียรภาพของรถไฟขณะเลี้ยว ยางก็ไม่ได้ให้การสนับสนุนในระดับเดียวกัน
การควบคุมทิศทาง
อีกเหตุผลหนึ่งที่รถไฟไม่ใช้ยางก็คือไม่ต้องใช้พวงมาลัย ทิศทางของรถไฟถูกควบคุมโดยศูนย์จัดส่งเป็นหลัก รถไฟวิ่งไปตามรางและขับเคลื่อนด้วยดีเซลหรือไฟฟ้า ซึ่งไม่จำเป็นต้องใช้ยาง หากรถไฟมียาง พวกเขาจะเพิ่มน้ำหนักโดยไม่จำเป็นโดยไม่ให้ข้อได้เปรียบที่แท้จริงใดๆ
รถไฟเลี้ยวอย่างไร
ล้อรถไฟฝังอยู่ในรางรถไฟ และในขณะที่รางรถไฟโค้ง ล้อจะปรับตำแหน่งตามนั้น เพื่อให้รถไฟเลี้ยวได้ การออกแบบนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ยางในการรองรับเป็นพิเศษในระหว่างกระบวนการกลึง
บทสรุป
การไม่มียางในการออกแบบรถไฟไม่ได้เป็นเพียงเรื่องของประเพณี แต่เป็นความจำเป็นที่กำหนดโดยความต้องการเฉพาะของการขนส่งทางรถไฟ ล้อและรางเหล็กพร้อมกับหน้าแปลนช่วยให้แน่ใจว่ารถไฟสามารถบรรทุกของหนักได้อย่างปลอดภัยและมีประสิทธิภาพในขณะนำทางทางโค้งของเส้นทางคงที่
