为什么轮式列车要采用钢轨？

发布日期：2020-04-29 作者：点击：

从对轨道压板发展历史的分析已经知道，工字形钢轨是目前轮式列车优的解决方案。它的强度更高、用料省、价格便宜，也更方便生产、铺设与固定。

轨道压板

列车为了获得更大的速度，它首先需要克服地面对车轮的阻力，车轮与地面之间存在滑动摩擦与滚动摩擦，我们需要在利用滑动摩擦同时克服滚动摩擦。

当车轮与地面接触时，接触面积越大，其滚动时受到的阻力越大，我们从下面这张滚动受力分析图可以对滚动摩擦力有一个直观的了解：

轨道压板

由上图我们可以看出，轮子受到的滚动阻力与它的重力G以及偏移量e相关，滚动阻力就是G·e。轮子与路面的刚性越大，e的长度就越小，滚动阻力就越小。反之，在车重不变的情况下，如果胎压不足，轮胎就会瘪下去一点，或路面比较软，O'与瞬心O的距离e就越大，滚动阻力G·e就越大。钢轨与车轮都是硬度很高的钢，它们之间的接触面做到了小，因此火车受到的滚动摩擦力也可以达到小。

总结：

包括高铁在内的轮式轨道车辆都需要在铁轨上运行，以大限度地减少滚动阻力，这样可以用少的能源来使列车获得大的运载量和更快的速度。

自轨道被发明以来至少经历了几百年的时间，在这几百年里，无论是车轮还是轨道都经过无数次的改进和革新，今天的铁轨就是几个世纪以来不断改进的结果。