A válasz elsőre olyan nyilvánvalónak tűnik, hogy a kérdést sem értjük, de amit megoldásnak vélünk, valójában csak biztosíték. Nagyon sokszor van szükség erre a biztosítékra, de attól még az. Hogy megértsük az iménti kijelentést, alaposan meg kell vizsgálni a vasúti járművek kerekeit. Bár úgy tűnhet, hogy elkalandozunk a gépészet területére, valójában ennyit meg kell ismernünk, hogy megérthessük néhány pályaalkatrész funkcióját.
A vizsgálat előtt rögzíteni kell, hogy a két kerék és a közöttük lévő tengely nagyon szigorú paraméterekkel rendelkezik. Ezek a következők:
- A kerekek nyomkarimák közötti nyomtávolsága, amely kisebb a vágány nyomtávolságánál, de az is meghatározott, hogy a nyomkarima mennyire lehet kopott, vagyis legalább mekkora lehet a kerék nyomtávolsága. A legfeljebbel nem kell foglalkozni, mert az gyárilag adott, és a használatban csak kopni fog.
- Szintén fontos, sőt még szigorúbb méretpontosságot igényel a kerekek hátlapjai közötti távolság, vagyis az a méret, amennyire a két kerék van egymástól.
- A harmadik méret a kerekek vastagságát jelöli, ami gyakorlatilag a kerék járófelületének szélességét mutatja meg.
Aki figyelmesen szemlélte a keresztmetszeti ábrát, az felfigyelt a kerekek kúpszerű kialakítására. Ez egy sarkalatos jellemző, ugyanis ez teszi elméletileg szükségtelenné a nyomkarima létét a folyópályán való haladásban. Ez úgy működik, hogy a haladó kerékpár abban az esetben, ha valamelyik oldalra kissé kitér, akkor az azon az oldalon lévő tényleges futókerület megnövekszik, míg a másik oldali csökken, így a kerékpár pár milliméteres kimozdulás, illetve visszakorrigálás után a nyomkarimák érintése nélkül visszahelyezkedik a kijelölt haladási irányba.
Ez volt egyenesben, de mi van, ha az ívben haladunk? [ Kapcsolódó alapismeret: vasutrol-barkinek.blog.hu/2023/09/08/kanyarodik_vagy_megsem ] Ezt a témakört ketté vehetjük, de még az is osztható. Legyen először az alappélda. Az átmeneti ívben való haladásnál nem csak az ív sugara csökken végtelenről kiépítettre, hanem az un. túlemelés is itt van kifuttatva. A vasúton túlemelésnek hívjuk azt a szintkülönbséget, ami a két sínszál között van az íves pályarészeken. Érthetőbben, a vonat is bedől a kanyarban.
A túlemelés mértékéről önálló poszt fog szólni, most csak annyit említünk, hogy ez a túlemelés hozzáadódik a kerekek iránytartásához, de nem csak ennyi történik. A kerekeken látható kúpos kialakítás nem csupán a haladás koordinálását szolgálja, hanem egyfajta diferenciálműként is működik. A centrifugális erő által az ív külső sínszála felé tendáló kerekek a futókörök (ez nem szakkifejezés, csupán közérthetőbb) hosszkülönbsége miatt hosszabb utat tesznek meg a külső sínszálon mint a belsőn, de ez a különbség geometriai szükségszerűségként a vágány sínszálai között is megfigyelhető. Az alábbi videó jól szemléltet.
Az ívben haladás másik esete, amikor nagyon nagy sugarú ívekről beszélünk, amiben egyáltalán nincs túlemelés, sőt, néha átmeneti ív sem, itt csupán a kerék-kúposság kezeli a sínhossz különbséget. Másik speciális eset, amikor szűk ívben kell irányt változtatni, ráadásul vegyes használatú felületen, ahol gépkocsik is szoktak közlekedni. Itt szó sem lehet túlemelésről, de a kerekek kúpossága sem elegendő a jármű pályán tartásához. Itt kap kiemelt szerepet a nyomkarima. Bizonyára mindenki hallott már, ha másutt nem, akkor a kanyarodó villamosoknál idegtépő fémes nyikorgást. Ez azért van, mert az elégtelen diferálódás miatt valamelyik kerék megcsúszik a sínfelületen. Ez ugyan nem hangzik megnyugtatóan, de a hangja a legnagyobb problémája. Ezekben az esetekben olyan kicsi az alkalmazott sebesség, hogy abból nem lehet baleset.
