Каким образом поворачивают поезда, если колесные пары нераздельны?
Как известно, железнодорожный путь состоит из двух параллельных рельсов, закреплённых уложенными перпендикулярно шпалами. Он направляет гребень железнодорожного колеса, сохраняя направление движения вагона без дополнительного трения. Вагонная тележка — это основной элемент ходовой части вагона, представляющий собой поворотное устройство, на которое опирается кузов вагона.
Основное преимущество вагонной тележки — малая колёсная база, что обеспечивает вписывание в кривые малого радиуса. Её узлами являются рама, колёсные пары, буксы, рессоры и тормозные колодки. Наибольшее распространение получили двухосные тележки — как наиболее простые. Встречаются и трёхосные тележки, отличающиеся более сложной конструкцией рамы.
Колёсная пара представляет собой пару колёс, жёстко посаженных на ось и вращающихся вместе с ней как единое целое. Колесные пары вагонов монолитны, однако в повороте внешнее колесо всегда проходит больший путь, чем внутреннее. Именно поэтому поверхность качения делают конической — в поворотах колёсные пары по инерции смещаются к внешнему рельсу и колесо катится по нему той зоной, где его радиус больше.
За счёт этого и происходит поворот вагона. На резких закруглениях радиусом менее 500 метров удержать колёсную пару на рельсах позволяет реборда — гребень на внутреннем радиусе колеса. Колёсная пара при этом направляется силами, возникающими в результате контакта внутренней боковой поверхности рельса и гребнем наружного колеса.
Кроме того, профиль колеса не цилиндрический, а конический — радиус обода колеса с внешней стороны меньше, чем с внутренней. Учитывая профиль рельса, это позволяет колёсной паре сдвигаться от центра пути наружу поворота. Чтобы колёсные пары смещались плавно, кривизна пути увеличивается и уменьшается постепенно. В поворотах, которые поезд проходит быстро, внутренний рельс кладут ниже внешнего.
Объясняем, как вагоны проходят повороты, хотя колёса у них не поворачиваются