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火车能爬坡吗?为什么铁道都是平的?

本帖由 漂亮的石头2016-06-23 发布。版面名称:知乎日报

  1. 漂亮的石头

    漂亮的石头 版主 管理成员

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    [​IMG] Kevin Lee,机械工程

    一,火车能爬坡吗?

    火车当然能爬坡。不过因为车轮和钢轨都是金属,摩擦系数比较小,所以坡度都不大。上面有知友说过了,铁路的坡度单位是千分之几。一般干线的坡度不会超过千分之 25,而宝成线秦岭段达到了千分之 33。不过我国铁路最大坡度是在东北的博林线,这是一条支线铁路,有一段的坡度达到了千分之 42.5,在这里行驶的列车都要改拉为推,机车在车厢后面推车上山,以防断钩。

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    图 1

    图 1 来源见水印 - 铁路摄影师王嵬老师

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    图 2

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    图 3

    简单介绍一下,博林线石门子站是一个和青龙桥一样的人字形折返线路,其中出站(下行去塔尔气方向)是一个最大坡度千分之 42.5 的大坡,这个大坡总长 3 公里左右最小坡度是千分之 20 平均坡度都在千分之 35 以上,为了上这个大坡,无论客车还是货车,为防止断钩均由机车推行上山,直到坡顶的 46KM 转头线线路所,然后机车转线,重新回到列车前部牵引的方向继续向前开行,所以这段线路的奇特运行方式,对于很多车迷来说有着独特的吸引力​

    图 2、图 3 以及引用文字来自海子铁路网“黑色飓风”,原帖地址 http://bbs.hasea.com/thread-468527-2-1.html

    另外“驼峰”也可以看做是一种坡。驼峰是铁路编组站的一种调车设备。利用坡度和一系列道岔来达到快速分解、重编列车的功能。

    二,为什么铁道都是平的?

    因为大部分铁路坡度很小,如前文所提,肉眼较难看出来坡度。利用长焦镜头可以“放大”坡度。

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    这是长焦镜头下的铁路立交桥。图片来自网络,如侵权请告知。

    三,顺便说下原理。

    1,为了增大摩擦力,机车在长大坡道上会进行"撒沙",就是在车轮前方的铁轨上均匀地撒一些细沙,使接触面更不光滑,来增大摩擦力。

    2,特别困难的坡道,会安排补机。就是在这里会有另外的机车帮忙牵引列车,行驶完这段坡道,补机解挂,再牵引反向的列车回来。比较出名的有秦岭补机队。

    3,为了克服坡道,可以使用人字形铁路或者展线。人字形铁路就是小学课本上的讲的詹天佑的方法,青龙桥人字形铁路现在还在使用,乘坐北京市郊 S2 线前往长城就会经过。展线可以理解为“盘山铁路”,化坡度为长度,盘旋上升。

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    图片依旧来自王嵬老师。从这三图可以看出多层展线的样子,列车来回盘旋上山。此为南疆铁路。

    4,缆车和齿轨铁路。

    可以把缆车和齿轨铁路也看作铁路。前者使用钢缆牵引作为动力,因此列车可以爬上很陡的坡度。

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    图片来自本人。

    这是世界上坡度最大的铁路,澳大利亚蓝山 Katoomba Scenic Railway,最大坡度超过 45%,是的没看错,百分之 45。

    齿轨铁路,是在两条铁轨中间再加一条特殊的齿轨而成的。列车上也会多一个大的齿轮,利用齿轮齿轨来完成爬山的动作。比较出名的是瑞士少女峰的登山铁路。

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    图片来自网络。可以看到两条铁轨中间的齿轨。

    以上。

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