రైలు చక్రాలు పూర్తి గుండ్రంగా ఉండవు తెలుసా? దీని వెనక సైన్స్ ఇదే!
- పూర్తిగా సిలిండర్ ఆకారంలో ఉండని రైలు చక్రాలు
- చక్రాలకు స్వల్పంగా కోన్ ఆకారం
- మలుపుల్లో రైలు సాఫీగా తిరిగేందుకు ఇది దోహదం
- చక్రాలు, పట్టాల మధ్య జారుడు తగ్గేలా డిజైన్
- చక్రాలు పట్టాల మధ్యకు తిరిగి వచ్చేలా ప్రభావం
చిన్నప్పటి నుంచి రైలు కనిపిస్తే మనలో చాలామందికి ఆసక్తే. పట్టాలపై వేగంగా దూసుకెళ్లే రైలు వెనుక ఎన్నో ఇంజినీరింగ్ రహస్యాలు దాగి ఉంటాయి. అందులో రైలు చక్రాల డిజైన్ కూడా ఒకటి. చూడటానికి గుండ్రంగా కనిపించే ఈ చక్రాలు నిజానికి పూర్తిగా సిలిండర్ ఆకారంలో ఉండవు. వాటికి స్వల్పంగా కోన్ ఆకారం ఉంటుంది. ఇలా ఎందుకు తయారు చేస్తారో తెలుసా?
మలుపుల్లో అసలు సమస్య
రైలు మలుపు తిరిగేటప్పుడు బయట పట్టా పొడవు లోపలి పట్టా కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. కానీ ఒకే యాక్సిల్కు రెండు చక్రాలు అనుసంధానమై ఉంటాయి. అవి ఒకేసారి తిరుగుతాయి. రెండు చక్రాలు ఒకే పరిమాణంలో ఉంటే.. మలుపులో అవి వేర్వేరు దూరాలు ఎలా ప్రయాణిస్తాయి? దీంతో చక్రాలు పట్టాలపై జారాల్సి వస్తుంది. ఫలితంగా చక్రాలు, పట్టాలు త్వరగా అరిగిపోవడంతో పాటు కీచుమనే శబ్దం వస్తుంది.
కోన్ ఆకారం ఏం చేస్తుంది?
రైలు చక్రాల లోపలి భాగం వ్యాసం కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది. బయటకు వెళ్లే కొద్దీ వ్యాసం తగ్గుతుంది. మలుపులో ఒక చక్రం లోపలి వైపు, మరో చక్రం బయట వైపు కదులుతుంది. దీంతో రెండు చక్రాలు ఒకే వేగంతో తిరిగినా.. వేర్వేరు దూరాలు సులభంగా కవర్ చేయగలుగుతాయి. అందుకే మలుపుల్లో రైలు సాఫీగా కదులుతుంది.
తమంతట తామే మధ్యకు చక్రాలు
చక్రాలు పట్టాలపై కొద్దిగా పక్కకు కదిలినప్పుడు వాటి వ్యాసాల్లో తేడా ఏర్పడుతుంది. దాంతో చక్రాలు మళ్లీ పట్టాల మధ్యకు వచ్చేలా ఒక పునరుద్ధరణ ప్రభావం ఏర్పడుతుంది. నేరుగా వెళ్లే సమయంలో రైలు స్థిరంగా ఉండేందుకు ఇది సహాయపడుతుంది.
ఘర్షణ తగ్గి.. ప్రయాణం సాఫీగా
కోన్ ఆకారం వల్ల చక్రాలు పట్టాలపై అనవసరంగా జారడం తగ్గుతుంది. దీంతో చక్రాలు, పట్టాలు అరిగిపోవడం తగ్గుతుంది. కీచుమనే శబ్దం, కంపనలు కూడా తగ్గుతాయి. చక్రాల లోపలి భాగంలో ఉండే ఫ్లాంజ్లు అదనపు రక్షణగా పనిచేస్తాయి. చక్రాలు పట్టాల నుంచి తప్పుదారి పట్టకుండా అవి అడ్డుకుంటాయి.
అందుకే రైలు చక్రాలు సాధారణ గుండ్రటి ఆకారంలో కాకుండా ప్రత్యేకంగా కోన్ ఆకారంలో తయారు చేస్తారు. చూడటానికి చిన్న మార్పులా అనిపించినా.. రైలు సురక్షితంగా, స్థిరంగా, సాఫీగా ప్రయాణించడంలో ఈ డిజైన్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.
మలుపుల్లో అసలు సమస్య
రైలు మలుపు తిరిగేటప్పుడు బయట పట్టా పొడవు లోపలి పట్టా కంటే ఎక్కువగా ఉంటుంది. కానీ ఒకే యాక్సిల్కు రెండు చక్రాలు అనుసంధానమై ఉంటాయి. అవి ఒకేసారి తిరుగుతాయి. రెండు చక్రాలు ఒకే పరిమాణంలో ఉంటే.. మలుపులో అవి వేర్వేరు దూరాలు ఎలా ప్రయాణిస్తాయి? దీంతో చక్రాలు పట్టాలపై జారాల్సి వస్తుంది. ఫలితంగా చక్రాలు, పట్టాలు త్వరగా అరిగిపోవడంతో పాటు కీచుమనే శబ్దం వస్తుంది.
కోన్ ఆకారం ఏం చేస్తుంది?
రైలు చక్రాల లోపలి భాగం వ్యాసం కొంచెం ఎక్కువగా ఉంటుంది. బయటకు వెళ్లే కొద్దీ వ్యాసం తగ్గుతుంది. మలుపులో ఒక చక్రం లోపలి వైపు, మరో చక్రం బయట వైపు కదులుతుంది. దీంతో రెండు చక్రాలు ఒకే వేగంతో తిరిగినా.. వేర్వేరు దూరాలు సులభంగా కవర్ చేయగలుగుతాయి. అందుకే మలుపుల్లో రైలు సాఫీగా కదులుతుంది.
తమంతట తామే మధ్యకు చక్రాలు
చక్రాలు పట్టాలపై కొద్దిగా పక్కకు కదిలినప్పుడు వాటి వ్యాసాల్లో తేడా ఏర్పడుతుంది. దాంతో చక్రాలు మళ్లీ పట్టాల మధ్యకు వచ్చేలా ఒక పునరుద్ధరణ ప్రభావం ఏర్పడుతుంది. నేరుగా వెళ్లే సమయంలో రైలు స్థిరంగా ఉండేందుకు ఇది సహాయపడుతుంది.
ఘర్షణ తగ్గి.. ప్రయాణం సాఫీగా
కోన్ ఆకారం వల్ల చక్రాలు పట్టాలపై అనవసరంగా జారడం తగ్గుతుంది. దీంతో చక్రాలు, పట్టాలు అరిగిపోవడం తగ్గుతుంది. కీచుమనే శబ్దం, కంపనలు కూడా తగ్గుతాయి. చక్రాల లోపలి భాగంలో ఉండే ఫ్లాంజ్లు అదనపు రక్షణగా పనిచేస్తాయి. చక్రాలు పట్టాల నుంచి తప్పుదారి పట్టకుండా అవి అడ్డుకుంటాయి.
అందుకే రైలు చక్రాలు సాధారణ గుండ్రటి ఆకారంలో కాకుండా ప్రత్యేకంగా కోన్ ఆకారంలో తయారు చేస్తారు. చూడటానికి చిన్న మార్పులా అనిపించినా.. రైలు సురక్షితంగా, స్థిరంగా, సాఫీగా ప్రయాణించడంలో ఈ డిజైన్ కీలక పాత్ర పోషిస్తుంది.
