Đường cong xoắn ốc là gì và nó khác với đường cong thông thường như thế nào?


13

Tôi đã nghe thuật ngữ đường cong xoắn ốc được sử dụng để mô tả một đoạn đường cao tốc có tính thẩm mỹ hơn đối với mắt người lái xe. Tuy nhiên, tôi tin rằng tôi đã lái xe trên một con đường đủ để nói rằng tôi không thể nói rõ ràng sự khác biệt giữa bất kỳ đường cong cụ thể nào ngoài mức độ "sắc nét" của nó.

Bất cứ ai cũng có thể giải thích làm thế nào người ta có thể xác định nếu một phần của đường cong trên đường cao tốc được phân loại là một đường cong "xoắn ốc", và có những lợi thế khác ngoài việc "làm cho nó trông đẹp" không?

Câu trả lời:


12

Xoắn ốc

Đường cong xoắn ốc là một đặc điểm hình học có thể được thêm vào đường cong tròn thông thường. Hình xoắn ốc cung cấp một sự chuyển đổi dần dần từ việc di chuyển theo một đường thẳng sang di chuyển trong một đường cong xung quanh một điểm (hoặc vise-verse).

Việc sử dụng một đường xoắn ốc là để làm cho đường hoặc đường đua tuân theo cùng một hình thức mà chiếc xe tự nhiên thực hiện. Trong xe hơi, bạn không đi thẳng từ đi thẳng đến rẽ hoàn toàn. Có một khu vực chuyển tiếp, nơi bạn từ từ quay tay lái. Gia tốc ngang được tăng chậm khi xoắn ốc được đưa vào, hoặc giảm dần khi xoắn ốc được thoát ra.

Trong hình dưới đây, hình xoắn ốc là phần màu đỏ.

nhập mô tả hình ảnh ở đây
Hình ảnh Wikipedia

Đường cao tốc

Trên đường cao tốc, làn đường đủ rộng để bạn có thể lái xe xoắn ốc chỉ bằng cách di chuyển từ bên này sang bên kia. Đôi khi điều này được gọi là "Làm thẳng đường cong." Vì lý do này, xoắn ốc không được sử dụng trên tất cả các đường cong trên đường cao tốc.

Đường sắt

Một ngành công nghiệp mà xoắn ốc được sử dụng rộng rãi là ngành đường sắt . Ô tô trên đường có quyền tự do di chuyển từ bên này sang bên kia, một chuyến tàu không có sự xa xỉ đó. Một đoàn tàu được hướng dẫn cứng nhắc bởi đường ray và không có chỗ để đi chệch hướng.

Trên đường ray xe lửa, tất cả các đường cong tốc độ rất thấp đều có hình xoắn ốc ở hai bên đường cong. Điều này cung cấp một sự chuyển tiếp nhẹ nhàng trong gia tốc bên. Điều này cải thiện đáng kể sự thoải mái của hành khách. Các linh hồn được sử dụng trên các tuyến vận chuyển hàng hóa vì chúng cũng làm giảm các lực trên chính các thành phần theo dõi.

Một nhược điểm của việc sử dụng xoắn ốc là nó làm tăng lượng không gian cần thiết cho mỗi đường cong. Linh hồn có hiệu quả kéo dài đường cong.


1
Trên thực tế, xe lửa có một phòng bên hoặc một inch. Điều này là do các bánh xe là hình nón và nếu tàu đi lệch khỏi đường trung tâm thì bánh xe bên ngoài sẽ lớn hơn một chút và điều khiển tàu quay về trung tâm.
ratchet freak

9

Đó không phải là một câu hỏi về "thẩm mỹ cho mắt", mà là sự thoải mái.

Nếu bạn có một đường cong chỉ đơn giản là một vòng cung tròn, khi vào đường cong đó, bạn sẽ ngay lập tức cảm thấy một lực hướng tâm nằm ngang tỷ lệ với tốc độ của bạn và tỷ lệ nghịch với bán kính của đường cong. Nói cách khác, bạn sẽ phải bất ngờ giật vô lăng đến một vị trí cho phép bạn đi theo đường cong, và ngay khi bất ngờ giật nó lại để thẳng ra.

Thay vì điều này, các đường cong trên đường cao tốc có "sự nới lỏng", có nghĩa là chúng đi theo một hình dạng trong đó bạn dần dần lái vào đường cong và sau đó dần dần lái ra khỏi nó, làm tăng và giảm dần lực tác động sang một bên. Về mặt toán học, hình dạng của một đường cong như vậy là một vòng xoắn logarit.


3

Hỏi: ... làm thế nào người ta có thể xác định xem một phần đường cong trên đường cao tốc có được phân loại là đường cong "xoắn ốc" hay không, và có những lợi thế nào khác ngoài việc "làm cho nó trông đẹp" không?

A: Mục đích của đường cong xoắn ốc hoặc chuyển tiếp không liên quan gì đến thẩm mỹ. Chúng ban đầu được giới thiệu trên đường sắt vì lý do an toàn kết hợp với sự phù hợp như được giải thích ở đây: Ghi chú về Đường cong chuyển tiếp và thiết bị đầu cuối . Trên đường cao tốc tốc độ cao, họ cho phép người lái xe vào / ra một đường cong tròn với sự tăng / giảm dần dần về độ lệch của tay lái. Dạng toán học của xoắn ốc có thể thay đổi từ quyền tài phán sang quyền tài phán và có thể đã thay đổi trong những thập kỷ gần đây khi máy tính cầm tay và các thiết bị máy tính khác thay thế các bảng trường bản sao được sử dụng bởi các nhà khảo sát. Một dạng phổ biến là Euler xoắn ốc hoặc vải. Tôi đã đọc được rằng ở Ấn Độ, đường cong chuyển tiếp thông thường là một hyperbola bậc ba, và tôi đã được thông báo rằng ở Đức autobahns được thiết kế như một chuỗi các miếng vải được kết nối liên tục không có các phần tiếp tuyến hoặc đường cong tròn.

Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.