يعد تصميم عجلات القطار ووظيفتها أمرًا بالغ الأهمية لتشغيل القطارات بشكل آمن وفعال. على عكس معظم المركبات، لا تستخدم القطارات الإطارات. وبدلاً من ذلك، يعتمدون على عجلات مصممة خصيصًا تتفاعل بشكل مباشر مع المسارات الحديدية. تستكشف هذه المقالة الأسباب الكامنة وراء هذه الميزة الفريدة وتشرح كيفية عمل عجلات القطار.

الوظيفة التوجيهية لعجلات القطار

تخدم العجلات الأولى للقطار غرضًا إرشاديًا. مصطلح 'سكة حديدية' هو في الواقع اختصار لـ 'مسار توجيه حديدي'. على الجانب الداخلي من كل عجلة قطار، يوجد جزء مرتفع يسمى الحافة. نظرًا لأن كل قطار يحتوي على عجلتين لكل محور، فهناك شفتان تتلاءم بشكل مريح مع الجوانب الداخلية للقضبان، مما يضمن بقاء القطار على المسار الصحيح.

لماذا لا تستخدم القطارات الإطارات

هناك سببان رئيسيان لعدم استخدام القطارات للإطارات:

1. توافق المسار: مسارات القطارات مصنوعة من الحديد، والعجلات الحديدية تخلق رابطًا مثاليًا مع هذه المسارات. يعد هذا الرابط ضروريًا لدعم الأحمال الثقيلة التي تحملها القطارات. التفاعل بين العجلات الحديدية والمسارات الحديدية يحل مشكلة الحمل، وهو الأمر الذي قد تواجه الإطارات المطاطية صعوبة في إدارته.

2. الطرق الثابتة: على عكس السيارات، تسير القطارات على مسارات ثابتة. عندما يدور القطار حول منحنى، لا يمكنه الاعتماد على احتكاك الإطارات لتوفير الثبات اللازم. وبدلاً من ذلك، يوفر الشكل الفريد لعجلات القطار، وتحديدًا الحواف، الدعم اللازم للحفاظ على استقرار القطار أثناء الدوران. الإطارات ببساطة لن تقدم نفس المستوى من الدعم.

التحكم في الاتجاه

سبب آخر لعدم استخدام القطارات للإطارات هو أنها لا تحتاج إلى عجلات قيادة. يتم التحكم في اتجاه القطار بشكل أساسي بواسطة مركز الإرسال. ويتبع القطار المسارات ويعمل بالديزل أو الكهرباء، مما يلغي الحاجة إلى الإطارات. إذا كانت القطارات مزودة بإطارات، فإنها ستضيف وزنًا غير ضروري دون توفير أي ميزة حقيقية.

كيف تتنقل القطارات في المنعطفات

يتم تضمين عجلات القطار داخل المسارات، وعندما تنحني المسارات، تقوم العجلات بتعديل موضعها وفقًا لذلك، مما يسمح للقطار بالدوران. يلغي هذا التصميم الحاجة إلى الإطارات لتوفير دعم إضافي أثناء عملية الدوران.

خاتمة

إن غياب الإطارات في تصميم القطارات ليس مجرد مسألة تقليد، بل هو ضرورة تمليها المتطلبات الفريدة للنقل بالسكك الحديدية. تضمن العجلات والمسارات الحديدية، إلى جانب الحواف التوجيهية، قدرة القطارات على حمل الأحمال الثقيلة بأمان وكفاءة أثناء التنقل في منحنيات مساراتها الثابتة.