- Home
- Lifestyle
- Train Science: வழுவழுப்பான தண்டவாளத்தில் ரயில் சக்கரம் வழுக்காதது ஏன்? ஆச்சரியமூட்டும் அறிவியல்!
Train Science: வழுவழுப்பான தண்டவாளத்தில் ரயில் சக்கரம் வழுக்காதது ஏன்? ஆச்சரியமூட்டும் அறிவியல்!
Train Wheel Slip Protection: இரும்பினால் செய்யப்பட்ட ரயில் சக்கரங்கள், தண்டவாளங்களில் வழுக்காமல் எப்படி ஓடுகிறது என்பது குறித்து என்றாவது யோசித்திருக்கிறீர்களா? அதன் பின்னால் உள்ள அறிவியல் குறித்து இந்த பதிவில் விரிவாகப் பார்க்கலாம் வாருங்கள்.
ரயில்வே இன்ஜினீயர்களின் ಅದ್ಭುತ ತಲೆ
ரயிலில் போகும்போது நம்மில் பலருக்கும் ஒரு கேள்வி வந்திருக்கும். ரயில் சக்கரமும் சரி, தண்டவாளமும் சரி, இரண்டுமே வழவழப்பான ஸ்டீலால் ஆனது. அப்படி இருக்கும்போது, மணிக்கு நூறு கிலோமீட்டர் வேகத்தில் போனாலும் ரயில் எப்படி வழுக்காமல் கிரிப்பாக ஓடுகிறது? இதன் பின்னால் ரயில்வே இன்ஜினீயர்களின் அட்டகாசமான மூளை இருக்கிறது.
இதையும் படியுங்கள்: Electricity Bill: ஜீரோ வாட்ஸ் பல்பு எவ்வளவு மின்சாரம் இழுக்கும் தெரியுமா? உண்மை தெரிஞ்சா ஷாக் ஆகிடுவீங்க.!
உராய்வும் எடையும் ரயிலை நழுவாமல் தடுக்கின்றன.
ஒரு பொருள் நகரவோ அல்லது நிற்கவோ 'உராய்வு விசை' (Friction) ரொம்ப முக்கியம். கார், பைக் டயர்களில் கிரிப் இருப்பது போல ரயில் சக்கரத்தில் இருக்காது. இங்கே வேலை செய்வது 'நிலை உராய்வு' (Static Friction). ஸ்டீல் மீது ஸ்டீல் உராயும்போது உராய்வு குறைவுதான். ஆனால், ரயிலின் இன்ஜின் மற்றும் பெட்டிகளின் பிரம்மாண்ட எடை, சக்கரங்கள் மீது கீழ்நோக்கிய அழுத்தத்தை உருவாக்குகிறது. ஒரு சின்ன இடத்தில் மொத்த எடையும் இறங்குவதால், சக்கரங்கள் தண்டவாளத்தை வலுவாகப் பிடித்துக்கொண்டு வழுக்காமல் முன்னேறுகின்றன.
இதையும் படியுங்கள்: லட்சக்கணக்கான டன் எடை கொண்ட கப்பல்கள் எப்படி கடலில் மிதக்கிறது? வியப்பூட்டும் அறிவியல்.!
கூம்பு சக்கர வடிவமைப்பின் இரகசியம் (Conical Wheel Design)
ரயில் சக்கரங்கள் தட்டையான சிலிண்டர் வடிவில் இருப்பதில்லை. அவற்றை உற்றுப் பார்த்தால், உள்பக்கம் தடிமனாகவும், வெளிப்பக்கம் மெல்லியதாகவும் ஒரு 'கூம்பு வடிவில்' (Conical Shape) இருக்கும். இந்த ஸ்பெஷல் டிசைன், ரயில் ஓடும்போது சக்கரங்களைத் தானாகவே தண்டவாளத்தின் மையத்தில் வைத்திருக்க (Self-Centering) உதவுகிறது. குறிப்பாக வளைவுகளில் திரும்பும்போது, வெளிப்பக்க சக்கரம் அதிக தூரமும், உள்பக்க சக்கரம் குறைந்த தூரமும் பயணிக்க வேண்டும். இந்த கூம்பு வடிவமைப்புதான் ரயில் பக்கவாட்டில் வழுக்காமல், வளைவுகளில் எளிதாகத் திரும்ப உதவுகிறது.
இதையும் படியுங்கள்: பறவைகள் ஏன் 'V' வடிவத்தில் பறக்குது? இதுக்கு பின்னாடி இவ்வளவு பெரிய சயின்ஸ் இருக்கா!
மழை பெய்யும்போது ரயில்கள் ஏன் வேகம் குறைகின்றன?
மழை பெய்யும்போது, தண்டவாளத்தில் உருவாகும் மெல்லிய நீர்ப்படலம், சக்கரத்துக்கும் தண்டவாளத்துக்கும் இடையிலான உராய்வு விசையை (Adhesion) கணிசமாகக் குறைத்துவிடும். இந்த நேரத்தில் ரயில் அதே வேகத்தில் சென்றால், சக்கரங்கள் தண்டவாளத்தில் சும்மா சுற்றும் (Wheel Slip) அபாயம் உண்டு. பிரேக் பிடித்தாலும் ரயில் உடனே நிற்காமல் நீண்ட தூரம் வழுக்கிக்கொண்டு போகும் (Braking Distance). இதனால்தான், பாதுகாப்பு கருதி மழைக்காலங்களில் லோகோ பைலட்கள் ரயிலின் வேகத்தைக் குறைப்பார்கள்.
இதையும் படியுங்கள்: வாட்டர் பாட்டிலில் இந்த கோடுகள் ஏன் இருக்கு? இது வெறும் டிசைன் இல்ல, செம இன்ஜினியரிங் ட்ரிக்!
ரயில் எஞ்சினில் 'சாண்ட்பாக்ஸ்' தொழில்நுட்பம்
ஒவ்வொரு ரயில் இன்ஜினிலும் 'சாண்ட்பாக்ஸ்' (மணல் பெட்டி) என்ற ஒரு அமைப்பு இருப்பது பலருக்கும் தெரியாது. மழை, பனி போன்ற காரணங்களால் சக்கரங்கள் தண்டவாளத்தில் வழுக்குவதை இன்ஜினின் தானியங்கி அமைப்பு கண்டறிந்தவுடன், இந்த சாண்ட்பாக்ஸ் சக்கரங்களுக்கு முன்னால் உள்ள தண்டவாளத்தில் உலர்ந்த மணலைத் தூவும். இந்த மணல், சக்கரத்துக்கும் இரும்புக்கும் இடையே உராய்வை (Friction) உடனடியாக அதிகரித்து, நல்ல பிடிமானத்தைக் கொடுக்கும். இதனால் ரயில் எந்தப் பதற்றமும் இல்லாமல் சீராக முன்னேறும். கனமழை மற்றும் செங்குத்தான மலைப்பாதைகளில் இந்தத் தொழில்நுட்பம் ஒரு வரப்பிரசாதம்.
இதையும் படியுங்கள்: ஆற்று நீர் சுத்தமாகவும், கடல் நீர் உப்பாகவும் இருப்பதற்கான காரணம் என்ன தெரியுமா?
இழுவை கட்டுப்பாடு மற்றும் பாதுகாப்பு
நவீன அதிவேக ரயில்களில் 'எலக்ட்ரானிக் டிராக்ஷன் கண்ட்ரோல்' (Electronic Traction Control) சிஸ்டம் பயன்படுத்தப்படுகிறது. ஏதாவது ஒரு சக்கரம் வழுக்கத் தொடங்கினால், கம்ப்யூட்டர் சிஸ்டம் அந்த குறிப்பிட்ட சக்கரத்துக்குச் செல்லும் இன்ஜின் சக்தியை உடனடியாகக் கட்டுப்படுத்தி, வழுக்குவதை சரிசெய்யும். பலர் நினைப்பது போல, சக்கரங்கள் வழுக்குவதால் ரயில் தடம் புரள்வதில்லை. துல்லியமான இன்ஜினீயரிங் காரணமாக இது கிட்டத்தட்ட சாத்தியமற்றது. தண்டவாள விரிசல், சிக்னல் கோளாறு, இயந்திரக் கோளாறுகள் அல்லது இயற்கை சீற்றங்களால்தான் விபத்துகள் நடக்கின்றன. ஆக, சக்கரங்களின் பிரத்யேக வடிவம், எடை சமநிலை மற்றும் மணல் தொழில்நுட்பம் ஆகியவற்றால் தான் தினமும் லட்சக்கணக்கான பயணிகள் ரயிலில் பாதுகாப்பாகப் பயணிக்கிறார்கள்.
ஏஷ்யாநெட் தமிழ் நியூஸின் லைஃப்ஸ்டைல் பிரிவு, வாசகர்களுக்கு வாழ்க்கை முறை, உறவுகள் மற்றும் நடைமுறை வாழ்க்கை குறித்து வளமான தகவல்களை வழங்குகிறது. இதில் ஆரோக்கிய ஆலோசனைகள், உணவு மற்றும் ஊட்டச்சத்து குறிப்புகள், ஃபாஷன் டிரெண்ட்ஸ் மற்றும் தினசரி வாழ்க்கையை மேம்படுத்தும் சிந்தனையூட்டும் கருத்துகள் அடங்கும்.
