چرا چرخ قطار مخروطی است ؟

چرا از چرخ مخروطی در قطارها استفاده می‌شود و اگر از انواع دیگر چرخ استفاده شود چه مشکلاتی پیش می‌آید؟

۱. چرخ مخروطی (طرح استاندارد فعلی) چرا استفاده می‌شود؟ - سیستم خودترازی هوشمند: وقتی قطار از مرکز ریل منحرف می‌شود، به دلیل تفاوت قطر دو طرف چرخ (بخش پهن‌تر و باریک‌تر)، نیرویی ایجاد می‌شود که قطار را به مرکز ریل بازمی‌گرداند.

۱. چرخ مخروطی (طرح استاندارد فعلی) چرا استفاده می‌شود؟ - حرکت نرم در پیچ‌ها: در پیچ‌ها، چرخ بیرونی به طور طبیعی روی بخش پهن‌تر (قطر بیشتر) و چرخ داخلی روی بخش باریک‌تر (قطر کمتر) می‌نشیند و این تفاوت قطر باعث می‌شود چرخ‌ها بدون لغزش بچرخند.

۱.چرخ مخروطی ( طرح استاندارد فعلی) چرا استفاده می شود ؟ - توزیع یکنواخت فشار: سطح تماس بیشتر با ریل، سایش را کاهش می‌دهد. - فلنج بدون اصطکاک دائمی: فلنج فقط در مواقع ضروری (مانند پیچ‌های تند) با ریل تماس پیدا می‌کند و در حالت عادی اصطکاکی ایجاد نمی‌کند.

۲. اگر از چرخ استوانه‌ای معمولی (بدون مخروط و بدون فلنج) استفاده شود: *مشکلات پیش‌آمده: - عدم خودترازی: قطار به محض انحراف، دیگر به مرکز بازنمی‌گردد و به سمت خارج ریل حرکت می‌کند. - خروج از ریل: در پیچ‌ها یا نقاط ناهموار، چرخ به راحتی از روی ریل خارج می‌شود. فلنج : منظور همون لبه هست برای چرخ

اگر از چرخ استوانه ای معمولی ( بدون فلنج) استفاده شود : - سایش شدید: تماس فقط در یک خط باریک از چرخ با ریل اتفاق می‌افتد که باعث فرسایش سریع هر دو می‌شود. - حرکت ناپایدار: قطار مدام نوسان می‌کند و کنترل آن سخت می‌شود. نتیجه: قطار نمی‌تواند با سرعت بالا حرکت کند و احتمال تصادف بسیار افزایش می‌یابد

۳. اگر از چرخ استوانه‌ای با فلنج استفاده شود: مشکلات پیش‌آمده: - عدم خودترازی: همچنان مشکل انحراف وجود دارد، چون چرخ استوانه‌ای است. - اصطکاک دائمی فلنج: فلنج همیشه با ریل در تماس است و باعث سایش سریع فلنج و ریل می‌شود.

۳.اگر از چرخ استوانه ای بافلنج استفاده شود : - هدررفت انرژی: اصطکاک زیاد، انرژی بیشتری برای حرکت قطار می‌طلبد. - حرکت خشن در پیچ‌ها: چرخ‌ها به جای چرخش نرم، روی ریل می‌لغزند و ارتعاش ایجاد می‌کنند. نتیجه: قطار پرسر و صدا، کم‌بازده و پرهزینه می‌شود (نیاز به تعویض مکرر ریل و چرخ)

۴. اگر از چرخ مخروطی بدون فلنج استفاده شود: مشکلات پیش‌آمده: - خطر خروج از ریل در پیچ‌های تند: هرچند چرخ خودترازی دارد، اما در پیچ‌های تند یا نقاط حساس ممکن است از ریل خارج شود. - وابستگی به دقت بالای ریل‌گذاری: ریل‌ها باید کاملاً دقیق نصب شوند، در غیر این صورت احتمال انحراف وجود دارد. نتیجه: ایمنی کاهش می‌یابد و نیاز به نگهداری بیشتر ریل‌ها دارد

پس چرخ مخروطی با فلنج مثل یک سیستم هوشمند است که: - خودش را روی ریل نگه می‌دارد (مخروطی). - فقط در مواقع ضروری از فلنج استفاده می‌کند (نه همیشه). - انرژی کمتری مصرف می‌کند. - ایمنی و عمر طولانی‌تری دارد. اگر از طرح‌های دیگر استفاده شود، یا قطار از ریل خارج می‌شود، یا ریل و چرخ زود فرسوده می‌شوند، یا حرکت قطار ناهموار و پرسر و صدا خواهد بود! 🚆