ЛЕКЦИЯ №1 (ВВОДНАЯ) (от 02.10.2012)

Решим задачу:

Тело скатывается из точки А в точку В по двум кривым поверхностям. Первый раз по выпуклой дуге, второй – по вогнутой. Обе дуги имеют одинаковую кривизну и коэффициент трения в обоих случаях один и тот же.

ВОПРОС: в каком случае скорость тела в точке В будет больше?

Рисунок 1.1.

Решение:

В верхней точке петли на тело действуют сила тяжести и сила реакции петли . Равнодействующая этих сил сообщает шарам центростремительное ускорение

, где

– скорость шаров. По второму закону Ньютона: .

Необходимо проверить, не оторвутся ли шары от своих петель. Это произойдет, если . В предельном случае

, т.е. , или .

Поскольку шары движутся по своим дугам без трения, сила, с которой дуги действуют на шарики, перпендикулярна к скорости шаров и, следовательно, работы над ними не совершают. Поэтому имеет место сохранение энергии:

.

Из этого следует, что кинетическая энергия может возрастать только за счет уменьшения потенциальной энергии. Поэтому, если шары находятся в таком состоянии, что их скорости равны нулю, а потенциальные энергии имеют минимальное значение, то без воздействия извне они не смогут прийти в движение, т.е. будут находиться в равновесии.

Так как в процессе движения тел происходит только взаимопревращение различных видов механической энергии, то на основании закона сохранения энергии

.

Подставляя , получим: .

Отсюда можно найти и высоту скатывания шаров: .

Из всего этого следует, что, несмотря на то, что во втором случае шар будет скатываться быстрее, скорость шаров в обоих случаях в точке В будет одинакова. И если визуально представить дуги в виде сортировочных горок, то во втором случае перерабатывающая способность горки будет значительно выше.

Учебная литература по дисциплине ждсу

1. Учебник «ЖДСУ» под ред. проф. Шубко В.Г. и проф. Правдина Н.В. 2002 год.

2. Правила и нормы проектирования сортировочных устройств на ж.д. колеи 1520 мм. Утверждены 10 октября 2003 г. М: Техинформ. 1400 экз.

3. Материалы международной научно-практической конференции: «Автоматизация и механизация технологических процессов на сортировочных станциях», сборник докладов. Горка. 24-25 ноября 2010 года.

4. Пособие по применению правил и норм проектирования сортировочных устройств. (Синего цвета) 1994 год.

5. Проект новой сортировочной станции с автоматизированной горкой и схемы узла. Сычев. Учебное пособие. Электронное издание. 2002 год.

Журнал «Автоматика. Связь. Информатика» №1. 2001 г

.

1. Статья В.М. Кайнова «Программа обновления и развития технических средств сортировочных станций и горок». Стр. 2 – 9;

2. Статья П.А. Козлова «Курс на комплексную автоматизацию сортировочных станций».

Журнал «Железнодорожный транспорт» №10. 2005 г. Статья А.Г. Савицкого «Технологические средства на сортировочных станциях: вчера, сегодня, завтра».

Классификация сортировочных устройств

В правилах и нормах [2] отмечено, что сортировочные устройства – это инженерные сооружения, предназначенные для переработки вагонопотока, имеющие путевое развитие, соответствующее правилам и профилям и техническое оснащение. Различают 2 вида сортировочных устройств: 1) Основное СУ; 2) Вспомогательное СУ.

Основное СУ – это одно из имеющихся на станции в сортировочной системе устройств, преимущественно горочного типа, используемое главным образом для расформирования – формирования составов грузовых поездов.

Вспомогательное СУ – это СУ, которое при наличии на станции (в сортировочной системе) основного устройства, используется для повторной сортировки местных вагонопотоков и (или) для формирования многогруппных составов грузовых поездов и подач к пунктам погрузки и выгрузки вагонов, а также для выполнения операций по окончанию формирования составов (см. термины [2]).

Горка сортировочная – это инженерное сооружение для сортировки вагонов по назначению и формированию грузовых поездов, представляющее собой искусственное возвышение участка ж.д. пути с уклоном, по которому вагоны, под воздействием силы тяжести скатываются на пути сортировочного парка, и имеющие соответствующее техническое оснащение для выполнения основных технологических операций, а также для обслуживания и ремонта устройств (см. термины [2]).

Ранее: сортировочная горка – это устройство, на котором скатывание вагонов на сортировочные пути происходит под действием силы тяжести.

Экзаменационная задача.

Число путей в сортировочном парке 24. Число вагонов ваг. Коэффициент, учитывающий повторную сортировку части вагонопотока из-за недостатка числа и пути сортировочных устройств . Коэффициент, учитывающий отказы технических устройств . Минимальный интервал между роспуском двух составов мин. Время занятия горки в течении суток постоянными операциями и технологическими перерывами мин. Средняя скорость роспуска составов м/с. Определить перерабатывающую способность сортировочной горки в режиме последовательного роспуска.