Прочитал ещё вчера представленные Вами олимпиадные задачи, и подумалось вот что. Интересно, а насколько сложной была бы такая задача на стыке кинематики и динамики:
По однопутной железной дороге следует грузовой поезд из 45 вагонов разной степени загрузки общей массой 3 000 тонн. Длина поезда - 600 метров. При формировании состава в его середине оказались 3 порожних вагона, масса каждого равна 25 тоннам. Суммарная масса локомотива и предыдущих вагонов поезда равна 1 425 тоннам, масса вагонов хвостовой части состава, следовавших за порожними, суммарно равна 1 500 тоннам. При следовании поезда в кривой в режиме выбега (то есть по инерции) со скоростью 45 км/ч произошёл сход с рельсов порожних вагонов в середине и хвостовой части состава, следовавшей за этими вагонами. Требуется установить причину крушения.
Вопросы: 1) Возможно ли, что под действием инерции и центробежной силы вагоны хвостовой части поезда выбросили с пути порожние вагоны, поставленные в середину состава? 2) Какой максимальный радиус (по внешнему рельсу) должна иметь кривая пути для того, чтобы при описанных обстоятельствах и отсутствии неисправностей верхнего строения пути (рельсов, их крепления, шпал и балласта) произошло такое крушение, если оно возможно?
Ширина вагона 3,25 м., ширина колеи - 1,52 м. (нормальная).
Скажу честно, задача составлена на основе железнодорожных баек, цифровые данные тоже максимально приближены к реальным габаритам вагонов, и решения этой задачи я не знаю.
Чтобы произошел сход с рельс по указанной Вами схеме, нужно, чтобы локомотив интенсивно тормозил, а в вагонах тормоза бы не работали, и, таким образом, задние вагоны "напирали" бы на передние. Я не очень в курсе, но мне казалось, что современые поезда тормозят сразу всеми вагонами.
Николай, обзор по Вашей ссылке я прочитал с интересом (спасибо!), и должен сказать, что ситуация с нарушением баланса сил там упомянута - в сценарии с набеганием гребня колеса на головку рельса. Приведённая в этом сценарии формула баланса сил вертикальной динамики и поперечной устойчивости как раз и давала бы ответ на мой вопрос. Тут надо просто считать. Спасибо!
По поводу поездных тормозов Вы совершенно правы. Тормозные колодки на колёсах всего поезда разжимает воздух из тормозной магистрали, преодолевая сопротивление стяжных пружин. Воздух в магистраль нагнетается локомотивным компрессором. При открытии крана машиниста, срыве стоп-крана или разъединении магистрали давление падает, пружины прижимают колодки к колёсам и поезд замедляется вплоть до остановки. На пассажирских поездах применяют электропневматические тормоза: в этом случае открытие крана машиниста заставляет одновременно открываться электромагнитные клапаны на всех вагонах, и торможение получается более плавным.
Интересно, а насколько сложной была бы такая задача на стыке кинематики и динамики:
По однопутной железной дороге следует грузовой поезд из 45 вагонов разной степени загрузки общей массой 3 000 тонн. Длина поезда - 600 метров. При формировании состава в его середине оказались 3 порожних вагона, масса каждого равна 25 тоннам. Суммарная масса локомотива и предыдущих вагонов поезда равна 1 425 тоннам, масса вагонов хвостовой части состава, следовавших за порожними, суммарно равна 1 500 тоннам. При следовании поезда в кривой в режиме выбега (то есть по инерции) со скоростью 45 км/ч произошёл сход с рельсов порожних вагонов в середине и хвостовой части состава, следовавшей за этими вагонами. Требуется установить причину крушения.
Вопросы:
1) Возможно ли, что под действием инерции и центробежной силы вагоны хвостовой части поезда выбросили с пути порожние вагоны, поставленные в середину состава?
2) Какой максимальный радиус (по внешнему рельсу) должна иметь кривая пути для того, чтобы при описанных обстоятельствах и отсутствии неисправностей верхнего строения пути (рельсов, их крепления, шпал и балласта) произошло такое крушение, если оно возможно?
Ширина вагона 3,25 м., ширина колеи - 1,52 м. (нормальная).
Скажу честно, задача составлена на основе железнодорожных баек, цифровые данные тоже максимально приближены к реальным габаритам вагонов, и решения этой задачи я не знаю.
Reply
Чтобы произошел сход с рельс по указанной Вами схеме, нужно, чтобы локомотив интенсивно тормозил, а в вагонах тормоза бы не работали, и, таким образом, задние вагоны "напирали" бы на передние.
Я не очень в курсе, но мне казалось, что современые поезда тормозят сразу всеми вагонами.
Я погуглил по теме.
Вот обзор типичных случаев схода с рельс. http://www.eav.ru/publ1.php?publid=2003-09a09
Упомянутый Вами сценарий там не рассмотрен.
Reply
По поводу поездных тормозов Вы совершенно правы. Тормозные колодки на колёсах всего поезда разжимает воздух из тормозной магистрали, преодолевая сопротивление стяжных пружин. Воздух в магистраль нагнетается локомотивным компрессором. При открытии крана машиниста, срыве стоп-крана или разъединении магистрали давление падает, пружины прижимают колодки к колёсам и поезд замедляется вплоть до остановки. На пассажирских поездах применяют электропневматические тормоза: в этом случае открытие крана машиниста заставляет одновременно открываться электромагнитные клапаны на всех вагонах, и торможение получается более плавным.
Reply
Leave a comment