Почему в метро поручень едет быстрее эскалатора?

Простой износ валов поручней эскалаторов в метро породил массу гипотез, красноречиво и иногда остроумно объясняющих разницу в скорости движения их компонентов.

эскалатор в метро
Фото с Freepik.com

Отвечая на вопрос, вынесенный в заголовок, нужно уточнить — поручень обгоняет ступени не всегда. Чаще всего, действительно, происходит именно так. Намного реже поручень «отстаёт». Ещё реже скорости частей эскалатора совпадают.

Поручень и ступени приводятся в действие одним электромотором через один редуктор. Электромотор вращает вал, на который натянута бесконечная лента ступеней. С этого вала вращение передаётся на вал, на который натянут резиновый поручень — до этого момента всё одинаково.

На затем начинаются ключевые различия. Лента ступеней приводится в движение через шестерню, и по конструкции она аналогична цепи (аналогия, конечно, примитивна). То есть в этой конструкции компоненты могут изнашиваться, но этот износ не приводит к изменению размеров вала — трение «съедает» зубцы шестерни. На рабочий диаметр вала это не влияет. 

эскалатор в метро
Фото с Mirmetro.net

С поручнем картина другая. Он напрямую, без зубцов, взаимодействует с валом только за счёт силы трения. Вал в этом случае изнашивается гораздо быстрее, его диаметр уменьшается, и лента поручня начинает «обгонять» ступени. Говоря языком физики, угловая скорость вращения вала остаётся неизменной, а линейная скорость движения поручня увеличивается. Свою лепту вносит и растяжение самого поручня, хоть оно и относительно невелико.

Работникам метрополитена и производителям оборудования для него этот процесс хорошо известен. Машиностроители при производстве валов закладывают в них определённую разницу (чаще всего говорят о 2%, но это максимально допустимая разность скоростей) диаметров, делая вал поручней чуть больше. Поэтому теоретически можно проехать по эскалатору, в котором поручень будет «отставать» от ступеней — если вал поручней новый.

Однако из-за сроков службы оборудования метро, исчисляемых десятилетиями, шанс проехаться по такому эскалатору у среднестатистического пассажира минимален. Например, в санкт-петербургском метро ежегодно меняют до 10 эскалаторов из 281. Из-за этого обычно и говорят о «спешащих» поручнях. А в чрезвычайно короткие промежутки времени, когда размеры валов совпадают, поручни и ступени передвигаются синхронно.

Почему в метро поручень едет быстрее эскалатора?

Может быть интересно

На Марсе классно

Сколько лететь до марса?

Красная планета долгое время будоражит умы учёных, фантастов и изобретателей. Можно ли полететь на планету и как долго продолжится это путешествие?

День матери

День матери

В 2022 году День матери в России будет отмечаться 27 ноября. В статье мы расскажем, как и когда появился этот праздник, кто первый его организовал.

Малевич портрет

Биография Малевича

Биография Казимира Малевича. Детство, обучение ремеслу, начало творчества, послереволюционный период, личная жизнь художника, смерть, памятный знак на могиле.

Российская станция "Мирный" в Антарктиде

Российские станции в Антарктиде

С момента открытия Антарктиды в 1820 на её территории расположились несколько десятков научных станций. У России на сегодняшний день есть 7 работающих станций.

Рисунок воды

Большие проливы

Водное пространство всегда привлекало к себе мореплавателей и исследователей. В этой статье мы расскажем о самых широких проливах, открытых в разное время.

0
Оставьте комментарий! Напишите, что думаете по поводу статьи.x