一项使用了150年,也没有被淘汰的黑科技发明


点击下方👇“Hi科普”关注公众号
获取更多百科趣闻
一项使用了150年,也没有被淘汰的黑科技发明,明明结构简单,外形松松垮垮,却可以轻松拉动上万吨的货物,詹式车钩的原理是什么?詹式车钩像是两个扳手一样的东西,只需要相互靠近,轻轻碰撞在一起就能够立刻嵌合起来。虽然看上去它们并不牢固,松松垮垮地,但是只要悬浮在空中就怎么也拉不开。而一旦触碰到两个“扳手”上的圆柱形插销,它们就会迅速轻易解锁。詹氏车钩为什么能够做到既牢固,又轻易脱钩的呢?事情还要回到刚刚发明火车的时候,由于蒸汽机产生的动力非常大,所以人们开始尝试用蒸汽火车来拉更多更重的货物。但是大家很快发现,火车车厢之间的连接并不牢固,导致装载的货物一多,车厢就容易脱轨。这要是客运火车,遇到车厢脱钩的情况岂不是非常危险吗?
于是,英国工程师就在1930年发明了一种螺旋车钩,采用了两种连接方式。首先是利用两个固定的“饼状”金属衔接,随后又在中间加装了链式车钩。在铁饼相互嵌合以后,还需要将铁链挂在两侧车钩上,然后拧紧中间的螺丝装置。这种铁链只能传递拉力,也就是在加速阶段可以避免车厢脱离,但是遇到刹车时却无法避免两节车厢碰撞,产生巨大的颠簸和噪声。而且操作非常复杂,一旦遇到紧急情况,无法让车厢分离。后来,美国工程师发明了一种插销式车钩。需要链接车厢的时候,都要有工人站在中间,拉动车厢上的铁环,插入另一个车厢的车钩凹槽中,然后插上插销将其固定住,非常的危险。而且由于插销的受力有限,火车能够承载 几千吨的重量就是极限了,无法满足使用需求。就这样,在1968年,美国一位名叫伊利·汉密尔顿·詹尼的老兵发明了“詹式车钩”。据说之所以会有这种创意,是因为他看到了小孩子手拉着手做游戏产生了灵感。我们可以看到詹氏车钩的确像两个勾起来的手掌,当它们相互靠近时,会推着车钩的钩舌向内卷,两个车钩就像太极图一样紧紧地镶嵌在了一起。从内部结构来看,钩舌的设计非常巧妙,哪里该凸起,哪里该凹陷都很有讲究。钩舌和钩锁之间是一个类似于榫卯结构的设计,当钩舌偏向钩锁的插销一端时,就会牢牢地嵌合。尤其是当另一个车钩挤压它的时候,车钩就无法动弹了。但是为了让脱钩变得容易,詹尼在钩舌和钩锁上削出了一个斜面,这让钩舌可以移动。所以当两侧的插销同时被拉起来,钩舌就有足够的空间弹出。如果只是拉动一侧的插销,另一侧仍然无法松动,就好像两只手拉在一起,一边松开手也无法完全解锁。这一原理是需要和它的内部零件结合起来看的,仅凭文字很难理解,而且需要360°观察钩舌和钩锁的斜面设计。总体看来这一零件并不复杂,但是内部设计却非常巧妙。詹氏车钩不仅挂钩和脱钩方便而且由于钩舌和钩锁的材料可以升级,而且衔接更紧密,所以它足以拉动几万吨重的载货车厢,极大地提升了火车的安全性和载货能力。值得一提的是,很多人把詹式车钩误以为是詹天佑发明的,但其实詹天佑在自己那个时期就否认过,并且特意将他翻译为“张氏车钩”,就是为了避免别人将这一成就记在自己头上。虽然詹氏车钩已经沿用了150年时间,但是随着更高速的动车和高铁出现,间隙过大的詹氏车钩已经逐渐不适用了,而是采用了更加先进的无缝式电气化连接。#詹式车钩##黑科技##火车#



点击下方👇“Hi科普”关注公众号
获取更多百科趣闻

到顶部