列車の車輪は完全な円錐形ではありませんが、完全な円筒形でもありません。わずかに円錐形の車輪 (電車内) が持つ最も重要な利点は、わずかに異なる速度で回転できることですが、円筒形の車輪はそうではありません (少なくとも円錐形ほどスムーズではありません)。
自動車 (4 つ以上の車輪で走行する) が方向転換するとき、(方向転換中) 外側の車輪は内側の車輪よりもわずかに長い距離を移動する必要があります。
旋回中、外側の車輪は内側の車輪よりもわずかに長い距離を移動します。 （写真提供：Pixabay）
これが重要である理由は、そうでなければ、路上に留まりながら確実に曲がることができる「安定した」車を作ることができなかったからです。しかし、同じ直径で同じ車軸に取り付けられた 2 つの車輪が異なる距離を移動するにはどうすればよいでしょうか?
これは、自動車の車軸が登場する場所です。
車軸
車軸は、回転するホイールまたはギアの中心軸です。簡単に言えば、車軸は車両の車輪を貫通する棒であり、車輪を回転させます。言うまでもなく、車軸はほとんどの車輪付き車両の重要なコンポーネントです。駆動トルクをホイールに伝達し、ホイール同士および車体に対するホイールの位置を維持するだけでなく、車両と貨物の重量も支えます。
車の車軸（写真提供：Linkdin.com）
車軸にはさまざまなシステムがあります。一部の車輪付き車両では、車輪 (または車両) が固定された状態で回転する場合があります。これらの車軸には、外側の車輪が内側の車輪よりも少し多く動くようにする部品 (ディファレンシャル) があり、安定した「接地」駆動を促進します。
車と同じように、列車にも同じ直径の車輪があります。つまり、方向転換をするときも同じ状況に対処する必要があります。つまり、外側の車輪が必要です。 列車が脱線しないように、内側の列車よりも少し先に移動します。
自動車の場合、この状況はインテリジェントに設計された車軸の助けを借りて処理されますが、長く、重く、大きな列車 (何百もの車輪を持つ) が問題になっている場合、どのように対処すればよいでしょうか?
電車の車輪
電車の車輪は、金属製の線路を走るように特別に設計された車輪の一種です。レール ホイールとも呼ばれ、鋳造または鍛造され、特定の望ましい靭性を得るために熱処理されます。
輪列のデザインをじっくり観察。(写真提供：FLickr)
さて、人生で電車を数え切れないほど見たことがあるかもしれませんが、本当に見たことはありますか? 彼らの車輪に注意を払いましたか？電車の車輪を何気なく見ただけで、他の標準的な車輪と同じように円形であることがわかります。電車の車輪も真円だと思っていたのですが…違います!
車輪の円錐形
まだ知らない場合は、多くの (すべてではない) 列車の車輪が完全ではないことを知って少し驚くかもしれません 円筒形;実際、それらは円錐形です。
列車の車輪は完全ではありません もちろん、円錐形です。そうでなければ、実行できません (当然です!) が、実際には完全な円筒形でもありません.
わずかに (電車の) 円錐形の車輪はわずかに異なる速度で回転できますが、円筒形の車輪は回転できません (少なくとも円錐形ほどスムーズではありません)。
ご覧のとおり、円錐形の車輪が回転すると、外側の車輪の円錐の大きい部分と内側の車輪の小さい部分に滑ります。
結果として、2 つの車輪は同じ速度で回転しますが、半径は異なります。これをよりよく視覚化するのに役立つアニメーションを次に示します:
一方、円筒形の車輪を備えた列車が方向転換をすると、試行します。 わずかに異なる速度で走るために、滑ったり滑ったりして、耳をつんざくような金切り声を上げます。 BART のようなレール システムには円錐形の車輪がないため、曲がるときに非常にうるさいことで有名です。
BART 列車は、曲がり角を曲がるたびにきしむ大きな音を出すことでよく知られています。(写真提供 :Flickr)
列車の車輪が回転するメカニズムを詳しく説明している興味深いビデオを次に示します。
