Физическая основа сортировочной горки - СПИШИ У АНТОШКИ

Поиск
Перейти к контенту

Главное меню:

Физическая основа сортировочной горки

Таблицы и знаки > Математические знаки
Железные дороги, развиваясь, быстро образовали разветвленную сеть железных дорог. Потребовалось отправлять вагоны не только на близлежащие станции, но и на более отдаленные, расположенные на разных направлениях. Для этого в узловых точках сети стали сооружать сортировочные станции, основное назначение которых - переработка вагонопотоков, т. е. расформирование и формирование поездов. Для выполнения этих работ сортировочная станция имеет специальные пути и маневровые средства, составляющие сортировочный комплект (систему), включающий, как правило, парки приема, сортировки, отправления и сортировочные устройства.
В первом периоде развития сортировочного хозяйства расформирование составов и направление отцепов на пути, соответствующие их назначению, осуществлялись, как правило, на горизонтальных путях, расходящихся веерообразно от одного общего (вытяжного) пути с помощью стрелочных переводов. Сначала этот процесс осуществлялся методом осаживания, затем стали применять подталкивание. При этом группы вагонов отцеплялись от подталкиваемого маневровым локомотивом состава, а затем, после затормаживания этого локомотива, отделялись от него и двигались по инерции по нужным маршрутам.
Поворотным моментом в развитии сортировочных станций стало применение сортировочных горок, определившее технологию переработки вагонопотоков на многие десятилетия вперед.
Сортировочная горка – это станционное устройство с наклонными железнодорожными путями (рабочий участок), предназначенное для сортировки железнодорожных вагонов и формирования составов. Горка позволяет устранить основной недостаток наклонных вытяжек - необходимость расцеплять вагоны на уклоне, используя для этого ручные тормозные средства. На сортировочной горке для этой цели имеется надвижная часть, расположенная, как правило, на подъеме; затем, достигнув при надвиге вершины, отцеп отрывается от состава и скатывается вниз по спускной части горки.
Посмотрим как решаются задачи:
Задача 1.
Давайте рассмотрим каким законам физики подчиняется поведение вагонов на сортировочной горке. Локомотив подает состав, толкая впереди себя вагоны на возвышение с определённой скоростью. При этом процессе локомотив совершает работу и потенциальная энергия вагонов возрастает. Скорость движения вагонов невелика, порядка 1,5 м/с. Высота возвышения горок всего 3-4 метра. Учитывая, что длина вагона 14 м, то получается, что при подача вагонов на вершину- "горб горки" со скоростью 1,5 м/с они будут следовать друг за другом с интервалом времени ∆t=l/v0= 9 с. Проходя "горб " вагоны, предварительно отцепленные, начинают скатываться вниз вдоль наклонной плоскости горки с ускорением g*sinα, где α-угол наклона горки. В конце горки они будут иметь скорость v=√v02+2gh , приблизительно равную 8 м/с. Разогнанные вагоны направляются диспетчером по разным путям в зависимости от их назначения.
Таким образом, движение вагонов на сортировочной горке, рельеф самой горки позволяют рассчитать законы ускоренного движения "Кинематики".
Задача 2
С сортировочной горки скатываются два вагона — один нагруженный, другой порожний. Сравнить расстояния, которые пройдут вагоны по горизонтальному участку до остановки, если коэффициенты сопротивления для обоих вагонов одинаковы.

 Решение
1)
Ma = Mg + Fтр + N
x: Ma = Mg*sinα - Fтр
y: 0 = N - Mg*cosα
Fтр = k*N
a  = g(sinα - k*cosα)

2) результат расчета ускорения для груженого вагона не зависит от массы m. это значит, что он будет и для негруженого таким же. это же значит, что их начальные скорости в начале горизонтального участка пути будут одинаковы и равны некоторому значению v0 .
3)
0.5 Mv02    k*MgL
L = v02  / 2k*g
4) аналогично
l = v02  / 2k*g
отсюда
L = l
или
 L: l = 1
т. е. тормозные пути обоих вагонов будут одинаковы.
ответ:
L: l = 1

 
 
Поиск
Назад к содержимому | Назад к главному меню