擺式列車(傾斜式列車,擺錘式列車,搖擺式列車,振子列車)是一種車體轉彎時可以左右傾斜擺動的列車,擺式列車能夠在普通路軌上的彎曲路段高速駛過而無需減速。
簡介
原理
當任何車輛以高速轉彎,車內的物件和乘客都會受到離心運動的影響。這是因為車內的物件以本來慣性向轉彎路徑切線方向前進,與轉彎中車輛的前進方向不一致,于是需要額外的向心力使其沿軌道行進。在鐵路列車上,這種“向心力”需要車內物體與車底的摩擦力和支持物提供,如果摩擦力不夠就會引致車上的物件和行李傾側滑行,座位上的乘客亦會被壓向一旁,而站著的乘客更可能失去平衡而跌倒。
飛機和單車能夠以較高速轉彎,因為它們在轉彎的時候都會向側面傾斜。但汽車或鐵路列車的車輪必需著地,本身並不能夠傾斜。為了使到它們可以無需減速高速轉彎,高速公路及高速鐵路的路軌在彎曲處都被建成向內傾斜的弧形。這樣車內的乘客需要的向心力便可以由支持力的水平分力提供。
對汽車使用的道路來說,這種傾斜非常重要。如果汽車轉彎時的速度過高,向心力過大使輪胎和地面的摩擦力無法提供足夠的向心力而引致汽車打滑。對鐵路來說,鋼軌對輪對沒有摩擦力,靠軌道擋住向外的輪對。過高速度過彎道所需要的向心力在軌道與輪對形成的變形槓桿上超過了阻力,車皮就會翻側。將路軌建成斜的弧形亦是避免這種可能的方法。但是如果速度過低,重力的水平分力遠大於列車需要的向心力,車皮就會向彎道內側翻,這就是為什麼鐵路上的限速不是最大速度而是必須速度的原因。(如標注80即列車行駛速度必須為80左右,不得高於或低於80)但是一般來說,當列車還未接近足以翻側的速度和急彎,乘客所感受到的不適已非常嚴重。故此大多數的鐵路設計時所考慮到的,並非避免車輛翻側,而是乘客所感的不適。
擺式列車(傾斜式列車,擺錘式列車,搖擺式列車,振子列車)是一種車體轉彎時可以左右傾斜擺動的列車,擺式列車能夠在普通路軌上的彎曲路段高速駛過而無需減速。
簡介
擺式列車(傾斜式列車,擺錘式列車,搖擺式列車,振子列車)是一種車體轉彎時可以左右傾斜擺動的列車,擺式列車能夠在普通路軌上的彎曲路段高速駛過而無需減速。
原理
當任何車輛以高速轉彎,車內的物件和乘客都會受到離心運動的影響。這是因為車內的物件以本來慣性向轉彎路徑切線方向前進,與轉彎中車輛的前進方向不一致,于是需要額外的向心力使其沿軌道行進。在鐵路列車上,這種“向心力”需要車內物體與車底的摩擦力和支持物提供,如果摩擦力不夠就會引致車上的物件和行李傾側滑行,座位上的乘客亦會被壓向一旁,而站著的乘客更可能失去平衡而跌倒。
飛機和單車能夠以較高速轉彎,因為它們在轉彎的時候都會向側面傾斜。但汽車或鐵路列車的車輪必需著地,本身並不能夠傾斜。為了使到它們可以無需減速高速轉彎,高速公路及高速鐵路的路軌在彎曲處都被建成向內傾斜的弧形。這樣車內的乘客需要的向心力便可以由支持力的水平分力提供。
對汽車使用的道路來說,這種傾斜非常重要。如果汽車轉彎時的速度過高,向心力過大使輪胎和地面的摩擦力無法提供足夠的向心力而引致汽車打滑。對鐵路來說,鋼軌對輪對沒有摩擦力,靠軌道擋住向外的輪對。過高速度過彎道所需要的向心力在軌道與輪對形成的變形槓桿上超過了阻力,車皮就會翻側。將路軌建成斜的弧形亦是避免這種可能的方法。但是如果速度過低,重力的水平分力遠大於列車需要的向心力,車皮就會向彎道內側翻,這就是為什麼鐵路上的限速不是最大速度而是必須速度的原因。(如標注80即列車行駛速度必須為80左右,不得高於或低於80)但是一般來說,當列車還未接近足以翻側的速度和急彎,乘客所感受到的不適已非常嚴重。故此大多數的鐵路設計時所考慮到的,並非避免車輛翻側,而是乘客所感的不適。