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1.火车和高铁是怎么转弯又避免脱轨的？

　　随着经济和科技的高速发展，人们的出行方式发生了巨大的改变，由曾经的马车出行变成了如今的高铁，火车，飞机，轮船出行可以说非常的节约时间，并且快速也非常的便利，而火车高铁在铁路上高速的飞驰，为了考虑转弯和速度，很多的铁路都是比较笔直的，但是也有转弯的地方，此时火车和高铁在转弯时是非常危险的，因此火车车轮避孕会有一圈的凸起，会保证它卡着不会出轨。另一方面，在转弯时，由于修建转弯处会使得外轨要比内轨高一点，这样能够有效地避免火车脱轨和解决转弯的问题，增大摩擦力，这样能够有效地保持火车在转弯时正常转弯。我们都知道火车在铁轨上运行的速度是非常快的，而这个时候由于特别的快速，在转弯的过程中由于摩擦力原因会使得火车往外翻。从汽车方向盘我们都知道转弯时要相映的转动方向盘，并且要控制速度以及角度，火车也是如此，当然火车由于体积较大并且长度较长，所以在转弯的时候极其不方便，所以在修建铁路的时候尽量修得笔直，然而在有弯道的时候，弯道就特别大，尽量保证幅度特别大，以保证火车能够安全地转弯和出行，这个时候铁轨的建设也非常的有讲究，那么就是外轨要高于内轨，这样在转弯的时候就会保证正常转弯和不会脱轨。
而火车轮子与轨道是相符合的，这就保证了轮滚背扣在铁轨上，这样能够有效地保证他不会被弹飞出去。而铁轨建设方面，他并不是圆柱型，而是一个圆锥面，内侧铁轨要比外侧铁轨大一些，而外侧要比内侧高，以保证一个比较小的角度，这样能够有效地保证摩擦力和离心力的作用方向，所以有了这些保障，才能够使得火车和高铁在铁轨中实现转弯和避免脱轨。坐过火车的人都知道，在行驶过程中是非常平稳的，就连在转弯处也是特别的平稳，所以这些就是铁轨的建造以及铁轨和轮毂之间的一些构造，保证的正常转弯和避免脱轨。

2.高铁为什么能拐弯

　　高铁转向架实际上就是一个在构架上装有两个轮对组成的“小车”，大小跟一辆普通轿车差不多，动车组车厢就搁在这种“小车”上，而且可以有一定程度的转动。每节车厢下面有两个，因为安装在车厢下面，我们不容易看到它长什么样。
转向架到底长什么样子？看看下面这张图你就看清了。
转向架的重要功能之一是用于铁路车辆转向，也就是拐弯。
我们知道火车没有方向盘，那么它是怎样通过曲线的呢？当车辆以一定速度开始进入曲线时，前轮对的外轮轮缘与外轨的内侧面接触，互相挤压产生导向力，并由导向力引起导向力矩，使转向架相对线路产生转动。
另外，铁路轨距是固定的，在曲线上外轨长、内轨短。车轮与钢轨接触的部分称为踏面，踏面被设计成锥形，目的是解决轮对通过曲线的问题。当轮对通过曲线时，由于踏面有锥度，轮对向外移动后，外轨与车轮接触点的直径大，走行距离长，内轨与车轮接触点的直径小，走行距离短，这样便可以顺利通过曲线。
转向架通过曲线原理示意图
车轮采用有锥度的踏面还有一个好处，就是在直线运行时自动对中。车辆运行轨迹实际上是蛇行运动，由于车轮左右摆动，接触直径不断变化，采用有锥度踏面起到了自动对中的作用。
转向架如何适应高速运行?
随着速度的提高出现问题了，车辆的蛇行运动会出现失稳现象，一旦失稳，车轮将猛烈冲击钢轨，甚至造成脱轨翻车，这是铁路安全绝对不能允许的。必须避免出现蛇行运动的失稳现象。
车辆蛇行运动原理示意图
要让动车组高速运行不出现蛇行运动失稳有办法吗？答案是有的。高速转向架通过采用轴箱弹性定位、空气弹簧、轴箱弹簧、各类减振器、弧形车轮踏面等措施，来保证在车辆运行速度范围内不出现蛇行运动失稳情况。
通过优化设计，高速动车组转向架的失稳临界速度可以达到500公里/小时以上。
转向架除了支承车厢运行外，还担负将列车牵引和制动力传递到车轮上的任务。
转向架又分为动车转向架和拖车转向架，动车转向架上装有牵引电机、齿轮箱、轮盘制动等，拖车转向架上装有轴盘制动，高速转向架普遍采用高强度合金钢轻量化构架、空心车轴、铝合金齿轮箱、空气弹簧、减振器等。
归纳起来，转向架主要具有承载、导向、减振、牵引、制动等功能，高速动车组要跑得快离不开转向架这个“飞毛腿”。（西安动车段）

3.高铁 是如何行驶

　　动车组是按照规定的路线进行行驶的，动车组有两种牵引动力的分布方式：一种叫动力分散，一种叫动力集中。
　　动车组配备有先进的自动控制系统、列车信息诊断系统以及可保持 “定速运行”的恒速装置等电子设备，具有速度快、技术含量高、操控难度大等特点，从而要求动车组司机必须具备电子、电器、计算机等方面的知识与技能。
　　它们不仅有牵引装置，还有一系列的操纵设备，设有司机驾驶室，调控整列火车的主要正常工作。随着新型火车的出现，一些列车不再将驱动轮安放在火车头，而是全部安装在中间车厢内，如中国复兴号列车。
　　扩展资料：
　　当中动力分散的动车组以下的优点特别明显：
　　动力效率较高；特别是在斜坡上。动车组车卡的重量放置在各个带动力的车轮上，而不会成为拖在机车后面无用的负重。因为同样的原因，动车组上的动力轴对路轨黏著力的要求较低，每轴的载重亦较少。因此选用动车组的高速铁路路线，对路线的土木工程及路轨的要求都较为低。
　　电力动车组因为有较多的电动机，所以再生制动能力良好。对于停站较多的近郊通勤铁路、地下铁路，这优点特别明显。因为动车组运转快、占地小，行走市郊的通勤铁路很多都是动车组。轻便铁路、地下铁路使用的亦几乎全是动车组。

4.火车是怎么转弯的？

　　看这个图，红色的框框表示火车头和车厢，中间用车钩连接；绿色线条表示车轮；白色线条表示轨道（这图你在网上是找不到的，我自己用AutoCAD做的，有些粗糙）
　　  火车的车轮和车厢是上下两个部分，通过【转向架】连接。顾名思义么，用于转向的架子，上面承载车厢，下面连接车轮（铁路行业叫走行部，车轮轮对包含在走行部内）。
　　  由于弯道的弧度不大，所以不管是两轮一组的车轮还是三轮一组的车轮，都可以放在轨道上并且可以很好的滚动。曲线上，一个车厢的两侧车轮可不在一条直线上，车轮会根据弯道而相对上面的车厢有所转动，实现火车转弯。两点确定一条直线，所以车厢在弯道上一定会发生偏离，不可能在两条轨道的正上方，车厢会向圆心这边发生一定距离的偏离。
　　  另外，火车会转弯，除此之外，还要有轨距加宽，外轨超高 等铁路技术要求。（中华人民共和国铁道部《铁路技术管理规程》有明确条文。《铁路技术管理规程》由铁道部部长刘志军2006年10月25日签署第29号铁道部令，自2007年4月1日起施行）
　　  铁路弯道半径小于300米的，轨距加宽15毫米；铁路弯道大于等于300米并且小于350米的，轨距加宽5毫米；铁路弯道半径大于350米的，轨距加宽为0毫米。
　　  外轨超高量与铁路弯道设计速度和弯道半径有关,有统一的计算公式。但有一个要求：双线铁路外轨超高量最大不得超过150毫米，单线铁路外轨超高量最大不得大于125毫米。

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