На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз: № 116. На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз толкнул вагон. Какие тела действуют на вагон во время и после толчка? Как будет двигаться вагон под влиянием этих тел?

Содержание

Участка — путь — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 4

Участка — путь

Cтраница 4

На каждом участке пути всегда перешивают одну и ту же рельсовую нить: на кривых — внутреннюю, на прямых — противолежащую рихтовочной.  [46]

На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз толкнул вагон. Какие тела действуют на вагон во время толчка и при свободном движении. Как будет двигаться вагон под влиянием этих тел.  [47]

На этом участке пути луч улавливает перемещения уровня ртути следующим образом.  [48]

Работа на участке пути sa — sx переменной силы Р / ( s), направление которой совпадает с направлением скорости, при прямолинейном поступательном движении ( фиг.  [49]

На горизонтальном участке пути ( рис. 6.7, а) при общем весе G машины и груза будет иметь место момент сопротивления качению колеса, равный Gk. Чтобы уравновесить этот момент на ободе колеса, надо приложить силу W, которая создаст момент, равный Gk, но противоположный по знаку.  [51]

На каком участке пути а-частица испытывает максимальную силу. Предположим, что протоны мало смещаются за время прохождения а-частицы, ( Это предположение оправдано благодаря большой скорости движения а-частиц.  [52]

На прямом участке пути сателлиты не вращаются вокруг своих осей. Здесь он-и вращаются вместе с червячным колесом, одновременно вращая обе полуоси с одинаковой скоростью.  [53]

На определенном участке пути пламени такое горение остается стационарным.  [55]

На каждом участке пути доменного газа

имеется дренажная линия, по которой отводится оседающая в трубах влага. Дренажные линии сводятся в водоотводчики доменного газа.  [56]

Крестовины на участках пути о электрическими рельсовыми цепями наплавляются только с помощью однопостовых агрегатов, под техническим надзором за исправностью действия устройств СЦБ работника службы сигнализации и связи.  [58]

На некоторых участках пути находят применение пружинные костыли.  [59]

На тех участках пути электронов, где эти поверхности обращены выпуклостями навстречу пучку электронов ( участки О — О я Оз — О-О, последние отклоняются к осевой линии. На участках Oi — О2 и О4 — О5, где эквипотенциальные поверхности обращены к пучку вогнутостью, электроны отклоняются от осевой, линии. Таким образом, действие электростатических полей между электродами 3, 4 и 5 эквивалентно действию двояковыпуклых собирающих линз ( участки О — О и Оз — 04) и двояковогнутых рассеивающих линз ( участки О — 02 и Оз — 04) в оптике. По аналогии с оптикой такое распределение электрических полей называют электронными линзами. Система, состоящая из электродов 3, 4, 5, создающая узкий пучок электронов, называется электронным прожектором.  [60]

Страницы:      1    2    3    4    5

Сборник задач по физике

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ МОРДОВИЯ

Государственное бюджетное учреждение
профессионального образования Республики Мордовия

«Рузаевский железнодорожно-промышленный техникум
имени А. П. Байкузова»

СБОРНИК ЗАДАЧ

ФИЗИКА

2017

Рузаевка, 2017 г.

Составлена в соответствии
с требованиями государственного стандарта к минимуму содержания и уровню подготовки обучающихся следующих профессий: 23.01.09 «Машинист локомотива»,
и студентов по специальностям: 23.02.01 «Организация перевозок и управление на транспорте», 23.02.06 «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»,27.02.03 «Автоматика и телемеханика на транспорте (железнодорожном)

Обсуждена и одобрена предметно
(цикловой) комиссией общеобразовательных дисциплин.

Составитель: преподаватель физики Т. П. Силантьева

Рецензент: зам. директора Рузаевского института
машиностроения по учебной работе, к.п.н., доцентЮ.Г. Родиошкина

Методическая разработка предназначена для обучающихся и студентов 1-2 курса. В разработке предлагаются качественные и количественные задачи разного уровня сложности, рассматривающие тематику общего курса физики.

ВВЕДЕНИЕ

(пояснительная записка)

Физическая задача-это ситуация, требующая от обучающихся и студентов мыслительных и практических действий на основе законов и методов физики, направленных на овладение знаниями по физике и на развитие мышления.

Решение задач профессиональной направленности — эффективное средство усвоения физики, инструмент, позволяющий контролировать степень понимания физических законов.

Наряду с изложением теоретического материала при изучении любой темы необходимо не только проведение физического эксперимента, но и обязательное решение задач производственного и практического характера.

Сформированные навыки по решению задач в дальнейшем помогут обучающимся и студентам глубже разбираться в физических закономерностях и применять их в практической жизни.

В данной методической разработке содержатся самые различные задачи, предназначенные обучающимся 1-2 курса по профессиям «Машинист локомотива», «Проводник на железнодорожном транспорте», а также студентам по специальностям «Организация перевозок и управление на транспорте», «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» с учетом профессиональной направленности преподавания физики.

Предлагается два типа текстовых задач — качественные и количественные (вычислительные) различного уровня сложности.

Качественные задачи приближают изучаемую теорию к окружающей жизни, развивают интерес к предмету, способствуют построению логических умозаключений, основанных на физических законах.

Количественные (вычислительные) задачи дают возможность получать числовой результат и сопоставлять его с реальной ситуацией, физическим процессом, явлением. Такие задачи должны стать неотъемлемой частью обязательного использования в практике обучения физике в средних специальных учебных заведениях.

Решение задач профессиональной направленности является условием предупреждения формализма в знаниях обучающихся и студентов и условием выработки у них умения применять знания на практике.

МЕХАНИКА

КИНЕМАТИКА

1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ДВИЖЕНИИ

№ 1.За сколько времени поезд пройдет туннель длиной 200 м, если длина поезда 100 м, а скорость 36 км/ч? Допустимо ли в этой задаче рассматривать поезд как материальную точку?

№ 2.Поезд длиной 120 м движется по мосту равномерно со скорость 18 км/ч. За сколько времени поезд пройдет мост, если длина моста 480 м? Можно ли поезд здесь рассматривать как материальную точку?

№ 3.Поезд прибыл из Санкт-Петербурга в Москву. Одинаковые ли расстояния прошли при этом локомотив и последний вагон? Допустимо ли в этой задаче рассматривать поезд как материальную точку?

№ 4.Пассажир первого вагона поезда длины L прогуливался по перрону. Когда он был рядом с последним вагоном, поезд начал двигаться с ускорением a. Пассажир сразу же побежал со скоростью υ. Через какое время он догонит свой вагон?

№ 5.В момент, когда опоздавший пассажир вбежал на платформу, с ним поравнялось начало предпоследнего вагона, который прошел мимо него за время t1. Последний вагон прошел мимо пассажира за время t2. На сколько опоздал пассажир к отходу поезда? Поезд движется равноускоренно. Длина вагонов одинакова.

Прямолинейное равномерное движение,

относительность движения

№ 6.Два поезда движутся навстречу друг другу со скоростями 72 и 54 км/ч. Пассажир, находящийся в первом поезде, замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение 14 с. Какова длина второго поезда.

№ 7.Из окна движущегося вагона выпал предмет. Какова траектория предмета для пассажира, стоящего у окна, и для человека, стоящего у полотна дороги?

№ 8.По двум параллельным железнодорожным линиям равномерно движутся два поезда: грузовой длиной 630 м со скоростью 48 км/ч и пассажирский длиной 120 м со скоростью 102 км/ч. Какова скорость движения поездов, если они движутся в одном направлении? В противоположных направлениях? В течение какого времени один поезд проходит мимо другого?

№ 9.Поезд через 10 с после начала движения приобретает скорость 0,6 м/с. Через сколько времени от начала движения скорость поезда станет равна 3 м/с?

№ 10.Товарный поезд идет со скоростью υ1=36 км/ч. Спустя время τ = 30 мин. с той же станции по тому же направлению вышел экспресс со скоростью υ2 = 72 км/ч. Через какое время t после выхода товарного поезда и на каком расстоянии s от станции экспресс нагонит товарный поезд? Задачу решить аналитически и графически.

№ 11.Товарный поезд длины l1 = 630 м и экспресс длины l2 = 120 м идут по двум параллельным путям в одном направлении со скоростями υ1 = 48,6 км/ч и υ2 = 102,6 км/ч соответственно. В течение какого времени экспресс будет обгонять товарный поезд?

№ 12.Два поезда идут навстречу друг другу со скоростями υ1 = 36 км/ч и υ2 = 54 км/ч. Пассажир в первом поезде замечает, что второй поезд проходит мимо него в течение времени t = 6 с. Какова длина второго поезда?

№ 13.Один поезд шел половину пути s со скоростью υ1 = 80 км/ч, а половину пути – со скоростью υ1´ = 40 км/ч. Другой поезд шел половину времениt со скоростью υ2 = 80 км/ч, а половину времени – со скоростью υ2´ = 40 км/ч. Какова средняя скорость каждого поезда?

№ 14.Два поезда прошли одинаковый путь s за одно и тоже время t, однако один поезд, имея начальную скорость, равную нулю, прошел весь путь с ускорением a = 3 см/с2, другой поезд половину пути шел со скоростью υ1 = 18 км/ч, а половину пути – со скоростью υ2 = 54 км/ч. Найти путь s, пройденный поездами.

№ 15.Поезд прошел путь s = 60 км за время t = 52 мин. Сначала он шел с ускорением +a, в конце с ускорением –a, остальное время с максимальной скоростью υ = 72 км/ч. Найти модуль ускорения, если начальная и конечная скорости равны нулю.

2. ПРЯМОЛИНЕЙНОЕ НЕРАВНОМЕРНОЕ ДВИЖЕНИЕ

Мгновенная и средняя скорость

№ 16.Скорость поезда за 20 с. уменьшилась с 72 до 54 км/ч. Написать формулу зависимости скорости от времени V (t) и построить график этой зависимости.

№ 17.Поезд движется на подъеме со скоростью 10 м/с и затем на спуске со скоростью 25 м/с. Какова средняя скорость поезда на всем пути, если длина спуска в 2 раза больше длины подъема?

Ускорение. Равноускоренное движение

№ 18.Поезд, двигаясь под уклон, прошел за 20 с путь 340 м и развил скорость 19 м/с. С каким ускорением двигался поезд и какой была скорость в начале уклона?

№ 19.Расстояние между двумя станциями поезд прошел со средней υ = 72 км/ч за t = 20 мин. Разгон и торможение вместе длилось t1 = 4 мин, а остальное время поезд двигался равномерно. Какой была скорость υ поезда при равномерном движении?

№ 20.Первый вагон трогающегося от остановки поезда проходит за 3 с мимо наблюдателя, находившегося до отправления поезда у начала этого вагона. За сколько времени пройдет мимо наблюдателя весь поезд, состоящий из 9 вагонов? Промежутками между вагонами пренебречь.

№ 21.При подходе к станции поезд уменьшил скорость от 90 до 45 км/ч в течении 25 с. Найти ускорение.

№ 22.Через сколько секунд после отхода от станции поезда метрополитена его скорость достигнет значения 75 км/ч, если ускорение при разгоне равно 1,0 м/с2?

№ 23.При подходе к станции машинист электровоза выключил двигатель, после чего поезд стал двигаться равнозамедленно с ускорением 0,1 м/с2. Какое расстояние пройдет состав до остановки, если в момент отключения двигателя скорость поезда была 54 км/ч?

№ 24.При отходе от станции ускорение поезда составляет 1 м/с2. Какой путь проходит поезд при движении с таким ускорением за 10 с?

Перемещение при равноускоренном движении

№ 25.Поезд, движущийся после начала торможения с ускорением 0,40 м/с2, через 25 с остановился. Найти скорость в момент начала торможения и тормозной путь?

№ 26.Вагон наехал на тормозной башмак при скорости 4,5 км/ч. Через 3,0 с. вагон остановился. Найти тормозной путь вагона.

Средняя скорость при прямолинейном равноускоренном
движении. Связь между перемещением и скоростью

№ 27.Поезд двигался со скорость 72 км/ч. Найти время торможения, если известно, что тормозной путь был равен 800 м.

№ 28.С каким ускорением должен двигаться локомотив, чтобы на пути 250 м его скорость увеличилась от 36 до 54 км/ч.

№ 29.Тормозной путь поезда перед остановкой на станции равен 1000 м. Определить тормозное ускорение и тормозное время, если в начале торможения скорость поезда была 72 км/ч. Какова была скорость поезда у светофора, находящегося в средней точке тормозного пути.

3. КРИВОЛИНЕЙНОЕ ДВИЖЕНИЕ.

№ 30.Скорость поезда 72 км/ч. Сколько оборотов делают колеса локомотива, радиус которых 1,2 м.

№ 31.Каково центростремительное ускорение поезда, движущего­ся по закруглению радиусом 800 м со скоростью 20 м/с?

№ 32.Период вращения карусельного станка 4 с. Найти скорость крайних точек платформы, удаленных от оси вращения на 2 м.

№ 33.Найти частоту вращения барабана лебедки диаметром 16 см при подъеме груза со скоростью 0,4 м/с?

№ 34.Поезд въезжает на закругленный участок пути с начальной скоростью υ0 = 54 км/ч и проходит равноускоренно расстояние s = 600 м за время t = 30 с. Радиус закругления R = 1 км. Найти скорость υ и полное ускорениеa поезда в конце этого участка пути.

№ 35.Какую скорость υ должен иметь вагон, движущийся по закруглению радиуса R = 98 м чтобы шар массы m = 10 кг, подвешен­ный на нити к потолку вагона, отклонился, от вертикали на угол α = 45°? Какова при этом сила натяжения T нити?

ДИНАМИКА

4. ЗАКОНЫ ДВИЖЕНИЯ

Первый закон Ньютона. Инертность.Масса тела.

№ 36.Известно, что при ускоренном движении поезда, его торможении и на поворотах тела в вагонах начинают отклоняться, приходить в движение и даже падать без видимого воздействия на них окружающих тел. Выполняется ли в данном случае в вагонах первый закон Ньютона.

№ 37.На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз толкнул вагон. Какие тела действуют на вагон во время толчка и после толчка? Как будет двигаться вагон под влиянием этих тел?

№ 38.Маневровый тепловоз массой 100 т толкнул покоящийся вагон. Во время взаимодействия ускорение вагона было по модулю в 5 раз больше ускорения тепловоза. Какова масса вагона?

№ 39.Вагон массой 60 т подходит к неподвижной платформе со скоростью 0,3 м/с и ударяет буферами, после чего платформа получает скорость 0,4 м/с. Какова масса платформы, если после удара скорость вагона уменьшилась до 0,2 м/с?

№ 40.Скорый поезд движется относительно земли прямолинейно равномерно, а относительно автомобиля – равноускоренно. Является ли инерциальной системой отсчета «автомобиль»? Поясните свой ответ.

№ 33На полу вагона лежит мяч. Поезд трогается с места, мяч катиться при этом по полу вагона. Укажите тело отсчета, относительно которого главное утверждение механики верно, и тело отсчета, относительно которого оно не верно.

Сила. Второй закон Ньютона

№ 41.Вагонетка массой 200 кг движется с ускорением 20 см/с2. Определить силу, сообщающую вагонетке это ускорение (в ньютонах, килоньютонах и меганьютонах).

№ 42.Поезд подходит к станции и замедляет свое движение. В каком направлении в это время легче тащить тяжелый ящик по полу вагона: походу поезда или в обратную сторону?

№ 43.Через 20 с после начала движения электровоз развил скорость 4 м/с. Найдите силу, сообщающую ускорение, если масса электровоза равна 184 т.

Сила трения

№ 44.На столике в вагоне поезда лежит коробка конфет и яблоко. Почему в начале движения яблоко покатилось назад (относительно вагона), а коробка конфет осталась на месте?

№ 45.В работающем электрическом двигателе угольная щетка прижимается к медному коллектору с силой 0,5 Н. Определить силу трения.

Движение тела под действием силы трения.

№ 46.Сцепной вес у локомотива 1400 кН. Какого веса состав сможет вести этот локомотив по горизонтальному пути равномерно, если коэффициент сцепления равен 0,30, а коэффициент трения состава 0,015?

Движения тела под действием нескольких сил

№ 47.Электровоз при трогании с места железнодорожного состава развивает максимальную силу тяги 650 кН. Какое ускорение он сообщит составу массой 3250 т, если коэффициент сопротивления равен 0,005?

№ 48.Состав какой массы может вести тепловоз с ускорением 0,1 м/с2 при коэффициенте сопротивления 0,005, если он развивает максимальное тяговое усилие 300 кН?

№ 49.С горки скатываются два вагона: один груженный, другой порожний. Какой из вагонов откатится дальше по горизонтальному участку пути после скатывания с горки? Рассмотреть два случая: 1) когда сопротивление воздуха не учитывается и 2) когда оно учитывается.

№ 50.Трамвайный вагон массой 0,7 т идет со скоростью 4,0 м/с по кривой радиусом 120 м. Поперечного уклона нет. Найти силу давления внешнего рельса на реборду колеса. Как изменится сила давления, если вожатый увеличит скорость трамвая в 2 раза? В 3 раза?

№ 51.Скорость движения поездов на повороте дороги радиусом 800 м равна 20 м/с. На сколько внешний рельс должен быть выше внутреннего, чтобы реборды колес не производили бокового давления на рельсы? Ширина колеи 1524 мм (≈1,5 м).

№ 52.Поезд массой 100 т отходит от станции равноускоренно и на расстоянии 250 м развивает скорость 36 км/ч. Коэффициент сопротивления 0,006. Определите силу тяги локомотива.

№ 53.Поезд массы m = 500 т после прекращения тяги паровоза останавливается под действием силы трения f = 0,1 MH через время t = 1 мин. С какой скоростью υ шел поезд до момента прекращения тяги паровоза?

№ 54.Паровоз на горизонтальном участке пути, имеющем длину s = 600 м, развивает силу тяги F = 147 кН. Скорость поезда массы m = 1000 т возрастает при этом от υ0 = 36 км/ч до υ = 54 км/ч. Найти силу сопротивленияf движению поезда, считая ее постоянной.

Движение по наклонной плоскости

№ 55.Поезд массой 3000 т движется вниз под уклон, равный 0,003. Коэффициент сопротивления движению равен 0,008. С каким ускорением движется поезд, если сила тяги локомотива равна: а) 300кН;  б) 150кН;  в) 90кН?

Равновесие сил

5. Элементы статики

Равновесие не вращающихся сил

№ 56.Тепловоз равномерно и прямолинейно тянет состав вагонов. Изменится ли сила тяги, если тепловоз будет толкать этот же состав? Изменится ли сила тяги, если тепловоз поместить в середине состава.

№ 57.Вагонетка массой 2000 кг равномерно спускается по наклонному участку подвесной дороги. Найти силу натяжения тягового каната и силу давления вагонетки на несущий канат, составляющий с горизонтом угол 30°. Коэффициент трения колес о канат 0,003.

Момент силы. Правило моментов.
Центр тяжести. Устойчивость тел.

№ 58.Рельс длиной 10 м и массой 900 кг поднимают на двух параллельных тросах. Найти силу натяжения тросов, если один их нихукреплен на конце рельса, а другой на расстоянии 1 м от другого конца.

ЗАКОНЫ СОХРАНЕНИЯ В МЕХАНИКЕ

6. ЗАКОН СОХРАНЕНИЯ ИМПУЛЬСА

№ 59.Навстречу платформе с песком движущейся со скоростью υ по гладкому наклонному желобу, соскальзывает без начальной скорости тело массы m и застревает в песке. Желоб длины l образует с горизонтом угол α. Найти скорость u платформы после попадания в нее тела, если масса платформы равна M.

№ 60.С платформы массы М = 20 т, движущейся со скоростью u = 9 км/ч, производится выстрел из пушки. Снаряд массы = 25 кг вылетает из орудия со скоростью υ = 700 м/с. Найти скорости платформы непосредственно после выстрела: если направления движения платформы и выстрела совпадают; если эти направления противоположны.

№ 61.По горизонтальным рельсам со скоростью υ = 20 км/ч движется платформа массы М = 200 кг. На нее вертикально падает камень массы= 50 кг и движется в дальнейшем вместе с платформой. Через некоторое время в платформе открывается люк, и камень проваливается вниз. С какой скоростьюидвижется после этого платформа? Трением пренебречь.

№ 62.Поезд массыМ = 500 т, шел равномерно по горизонталь­ному пути. От поезда отцепился последний вагон массы m = 20 т.
В момент, когда вагон остановился, расстояние между ним и поездом былоs = 500 м. Какой путь l прошел вагон до остановки, если известно, что сила сопротивления движению пропорциональна силе тяжести и не зависит от скорости движения?

№ 63.Тепловоз массой 130 т приближается со скоростью 2 м/с
к неподвижному составу массой 1170 т. С какой скоростью будет двигаться состав после сцепления с тепловозом?

№ 64.Железнодорожный вагон массой 15 т движется по горизонтальному участку железнодорожного пути со скоростью 1 м/с. Его догоняет второй вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 2 м/с. Какой будет скорость вагонов после их сцепления?

№ 65.Поезд массой 2000 т, двигаясь прямолинейно увеличил скорость от 36 до 72 км/ч. Найти изменение импульса. (Если в задаче требуется найти изменение импульса тела, необходимо сделать чертеж, на котором геометрическим построением определить направление вектора изменения импульса.)

№ 66.Вагон массой 25 т движется со скорость 2,0 м/с и сталкивается с неподвижной платформой массой 15 т. Какова скорость совместного движения вагона и платформы после того, как сработает автосцепка.

№ 67.В движущийся вагон с песком попадает встречный снаряд и, не разорвавшись, застревает в нем. В каком случае в результате такого попадания вагон лишь уменьшит скорость, сохранив прежнее направление движения? Остановится? Откатится назад?

№ 68.Вагон массой 20 т, движущийся со скоростью 0,3 м/с, нагоняет вагон массой 30 т, движущийся со скоростью 0,2 м/с. Какова скорость вагонов после того как сработает автосцепка?

№ 69.Железнодорожный вагон массой m, движется со скоростью υ, сталкивается с неподвижным вагоном массой 2m и сцепляется с ним. С какой скоростью движутся вагоны после столкновения?

№ 70.Железнодорожный вагон массой m движется со скоростью υ сталкивается с неподвижным вагоном массой 2m и сцепляется с ним. Каким суммарным импульсом обладают два вагона после столкновения.

№ 71.Снаряд массой 100 кг, летящий горизонтально вдоль железнодорожного пути со скоростью 500 м/с, попадает в вагон с песком массой 10 т застревает в нем. Какая стала скорость вагона, если он двигался со скоростью 36 км/ч навстречу снаряду?

№ 72.Железнодорожный вагон массой 35 т подъезжает к стоящему на том же пути неподвижному вагону массой 28 т и автоматически сцепляется с ним. После сцепки вагоны движутся прямолинейно со скоростью 0,5 м/с. Какова была скорость вагона массой 35 т перед сцепкой?

№ 73.Тележка, масса которой 120 кг, движется по рельсам без трения со скоростью 6 м/с. С тележки соскакивает путеец массой 80 кг под углом 30 градусов к направлению ее движения. Скорость тележки уменьшается при этом до 5 м/с. Какой была скорость путейца во время прыжка относительно земли?

7. МЕХАНИЧЕСКАЯ РАБОТА И ЭНЕРГИЯ.

№ 74.Мощность двигателя подъемного крана, закрепленного на платформе электровоза равна 400 кВт. Груз какой массы он может поднять на высоту 9 м за 2 мин?

№ 75.При ударе двух вагонов буферная пружина сжалась на 5 см. Жесткость пружины 3000000 Н/м. Определите работу при сжатии пружины.

№ 76.Из окна пассажирского вагона мальчик бросил горизонтально мяч. Считая, что сопротивлением воздуха можно пренебречь, укажите все правильные утверждения:

сумма потенциальной и кинетической энергии во время движения мячика остается неизменной;

импульс мячика при падении увеличился по модулю;

кинетическая энергия мячика при падении увеличилась.

№ 77.Какую работу нужно выполнить, чтобы скорость вагона массой 60 т увеличить с 2,0 до 60 м/с.

№ 78.Вагонетка канатной подвесной дороги массой 10 т поднимается с ускорением 0,40 м/с2 под углом 30° к горизонту. Определить работу по подъему вагонетки за первые 5 с движения.

№ 79.Вагон, масса которого 20 т, идет со скоростью 18 км/ч. Какой должна быть сила торможения, чтобы тормозной путь был 250 м?

№ 80.Рабочий толкает вагонетку, двигая ее равноускоренно из состояния покоя в течение некоторого времени. Сравнить работы, совершенные рабочим за первую и вторую половину времени движения. Трением пренебречь.

№ 81.Какую силу надо приложить для подъема вагонетки массой 600 кг по эстакаде с углом наклона 20 градусов, если коэффициент сопротивления движению равен 0,05.

Закон сохранения энергии. Превращение энергии вследствие работы силы трения.

№ 82.С какой скоростью двигался поезд массой 1500 т, если под действием тормозящей силы 150 кН он прошел с момента начала торможения до остановки путь 500 м?

№ 83.Электропоезд в момент выключения тока имел скорость 20 м/с. Какой путь пройдет поезд без включения тормозов до полной остановки, если коэффициент сопротивления равен 0,005?

№ 84.Поезд массы m = 1500 т движется со скоростью υ = 57,6 км/ч и при торможении останавливается, пройдя путь s = 200 м. Какова сила торможения F? Как должна изменится сила торможения, чтобы поезд остановился, пройдя в два раза меньший путь?

№ 85.Моторы электровоза при движении со скоростью υ = 72 км/ч потребляют мощностьW = 800 кВт. К.П.Д. силовой установки электровозаη = 0,8. Найти силу тяги F моторов.

№ 86.Какой максимальный подъем может преодолеть тепловоз, развивающий мощность W = 370 кВт, перемещая состав массы m = 2000 т со скоростью υ = 7,2 км/ч? Считать угол наклона α полотна железной дороги к горизонту малым, а силу сопротивления движению равной kmg, где k = 0,002.

8. РАБОТА СИЛЫ ТРЕНИЯ И МЕХАНИЧЕСКАЯ
ЭНЕРГИЯ. КПД

№ 87.Поезд масса которого 4000 т, трогается с места и движется с ускорением 0,20 м/с2 в течение 1,5 мин. Найти работу локомотива при разгоне, если коэффициент сопротивления 0,05.

9. МОЩНОСТЬ

№ 88.Тепловоз мощностью 1500 кВт ведет на подъеме поезд массой 2500 т. Какой максимальный подъем он может преодолеть при скорости 36 км/ч, если коэффициент сопротивления 0,0050.

10. ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ ТЕЛ,

ОБЪЕМНОЕ РАСШИРЕНИЕ ТЕЛ

№ 89.В железнодорожную цистерну погрузили 50 м3 нефти при температуре +40º. Сколько кубических метров нефти выгрузили, если на станции назначения температура воздуха -40º.

№ 90.Колесо паровоза, имеет радиус 1 м при 0°C. Определить разницу в числах оборота колеса летом при температуре + 30°C и зимой при температуре – 30°C на пути пробега паровоза 100 км. Температурный коэффициент линейного расширения колеса .

11. КОЛЕБАНИЯ И ВОЛНЫ

№ 91.На расстоянии s = 1068 м от наблюдателя ударяют молотком по железнодорожному рельсу. Наблюдатель, приложив ухо к рельсу, услышал звук на время Δt = 3 с раньше, чем он дошел до него по воздуху. Найти скорость звука u в стали. Скорость звука в воздухе υ = 340 м/с.

№ 92.Найти частоту v звуковых колебаний в стали, если расстояние между ближайшими точками звуковой волны, отличающимися по фазе на φ = 90°, составляет l = 1,54 м. Скорость звука в стали υ = 5000 м/с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Практикум по решению физических задач – эффективное средство усвоения физики, надежный инструмент для контроля за степенью понимания ее законов.

Настоящее пособие ставит целью предложить обучающимся и студентам физические задачи профессиональной направленности. Среди задач есть совсем простые, стандартные, немало и сложных, требующие знаний, умения разобраться в непривычной ситуации.

Задачи реального содержания требуют ясного понимания масштабов явлений, они моделируют реальную ситуацию и учат обучающихся и студентов умению доводить результат решения физической задачи до числового значения.

В связи с этим использование данного пособия должно быть особенно полезным при профессиональной подготовке обучающихся и студентов нашего профиля.

Овладеть физическими знаниями — это значит не только понять физические явления и закономерности, но и научиться применять их на практике. Всякое применение общих положений физики для разрешения конкретного, частного вопроса есть решение физической задачи. Умение решать задачи профессиональной направленности делает полученные знания на уроках физики действенными, практически применимыми.

Пособие рассчитано на творческую и самостоятельную подготовку обучающихся и студентов к освоению будущей специальности.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1.1001 задача по физике с решениями. Гельфгат И. М., Генденштейн Л.Э. Кирик Л.А. (2006, 596 с.)

2.3800 задач для школьников и поступающих в вузы. Физика. Турчина Н. В., Рудакова Л. И., Суров О. М. и др. (2008, 672с.)

3.В помощь поступающим в вузы. Физика. Демков В. П., Третьякова О. Н. (1999, 440с.)

4.Вопросы и задачи по физике. Тарасов Л. В., Тарасова А. Н. (1990, 256с.)

5.Все решения к «Сборнику задач по общему курсу физики» B. C. Волькенштейн. (в 2-х кн.) Изергина Е. Н., Петров Н. И. (1999, 1024 с.)

6.Задачи и вопросы физике. Гладкова Р. А., Цодиков Ф. С. Учеб. пособие для ссузов. (2006, 384с.)

7.Задачи и задания по физике. Методы решения задач и организация деятельности по их решению. Полицинский Е. В. и др. (2010, 483с.)

8.Задачи по физике. Пинский А. А. (2003, 296с.)

9.Задачи по физике для поступающих в вузы. Бендриков Г. А., Буховцев Б. Б., Керженцев В. В., Мякишев Г. Я. (2005, 344с.)

10.Задачи по физике и методы их решения. Балаш В. А. (2003, 434с.)

11.Задачи по физике с анализом их решения. Савченко Н. Е. (2000, 320с.)

12.Задачник по физике. Белолипецкий С. Н., Еркович О. С., Казаковцева В. А., Цвецинская Т. С. (2005, 368с.)

13.Колебания и волны. Пособие по решению задач. Коршунова Л. Н. (2004, 112с.)

14.Краткий справочник по физике. (2009, 24 с.)

15.Молекулярная физика. Квасников И. А. (2009, 232 с.)

16.Начала физики. Учебник. Павленко Ю. Г. (2007, 862 с.)

17.Основы физики. Яворский Б. М., Пинский А. А. в 2-х т. (2003, 1128с.)

18.Повторительный цикл по физике. Грушин В. В, Диденко А. Я., Добродеев Н. А. и др. (1999, 74 с.)

19.Пособие по физике. Мясников С. П., Осанова Т. Н. (1988, 399с.)

20.Пособие по физике для подготовительных отделений. Гуща A. M., Путан Л. А. (1984, 317 с.)

21.Практикум по элементарной физике. Исаков А. Я. (2011-2012, 1612 с.)

22.Равновесная и неравновесная термодинамика. Элективный курс. Орлов В. А., Никифоров Г. Г. (2005, 120 с.)

23.Репетитор по физике. Механика. Молекулярная физика. Термодинамика. Касаткина И. Л. (2006, 848с.)

24.Репетитор по физике. Электромагнетизм. Колебания и волны. Оптика. Теория относительности. Физика атома и атомного ядра. Касаткина И. Л. (2006, 848 с.)

25.Решебник задач по физике. Фомина М. В. (2001, — 469 с.)

26.Решебник по физике. Касаткина И. Л. (2011, 608 с.)

27.Решение задач по физике. Парфентьева Н, Фомина М. (В помощь пост, в вузы. в 2-х частях.) (1993, 422с.)

28.Решение задач по физике. Справочник школьника. Сост. Власова И. Г. (1996, 640 с.)

29.Сборник задач по физике. Баканина Л. П., Белонучкин В. Е., Козел С. М. и др. (1970, 415 с.)

30.Сборник задач по физике. Зубов В. Г., Шальное В. П. (2009, 304 с.)

СОДЕРЖАНИЕ

Введение 3

Механика.

Кинематика.

1. Общие сведения о движении. 4

Прямолинейное равномерное движение. 4

Относительность движения. 4

2. Прямолинейное неравномерное движение 6

Мгновенная и средняя скорость. 6

Ускорение. Равноускоренное движение. 6

Перемещение при равноускоренном движении. 7

3. Криволинейное движение 7

Динамика

4. Законы движения 8

Первый закон Ньютона. Инертность. Масса тела. 8

Сила. Второй закон Ньютона. 8

Сила трения. 9

Движение тела под действием силы трения. 9

Движение тела под действием нескольких сил. 9

Равновесие сил.

5. Элементы статики 10

Равновесие не вращающихся сил. 10

Момент силы. Правило моментов.
Центр тяжести. Устойчивость тел.
10

Законы сохранения в механике.

6. Импульс тела. Закон сохранения импульса.11

7. Механическая работа и энергия. 13

8. Работа силы трения и механическая энергия. КПД. 14

9. Мощность. 14

10. Тепловое расширение тел. Объемное расширение тел.14

11. Колебания и волны 15

Заключение16

Список литературы 17

Адрес публикации: https://www.prodlenka.org/metodicheskie-razrabotki/328495-sbornik-zadach-po-fizike

ГДЗ-Физика-задачник-10кл-Рымкевич-2004-www.frenglish.ru.djvu (10 — 11 класс — Рымкевич) — DJVU, страница 7

При возможности конкретные данные задачи получите опытным путем. Решение. Если колесо автомобиля не проскальзывает, то за каждый полный оборот его автомобиль проходит расстояние, равное длине окружности Ы. Следовательно, за время г колесо сделает вг'(Ы) оборотов, и частота его вращения равна 3 и= —. лог Используя этот результат, находим центростремительное ускорение: г г 2з а,= 2л ди цс г’ г Ответ: —; — . а .2з лдг’ г 70 ГЛДВД и Основы динамики 7. Первый закон Ньютона.

Инерциальные системы отсчета. Масса тел. Сила. Равнодействующая нескольких сил 1 1 3 Парашютист спускается, двигаясь равномерно и прямолинейно. Объяснить, действия каких сил компенсируются. Решение. Поскольку парашютист движется равномерно и прямолинейно, притяжение его к Земле компенсируется выталкивающим действием воздуха и его сопротивлением. 1 1 4 Мальчик держит на нити шарик, наполненный водородом. Действия каких тел взаимно компенсируются, если шарик находится в состоянии покоя? Мальчик выпустил нить.

Почему шарик пришел в ускоренное движение? Решение. Если шарик покоится, а нить натянута, то притяжение Земли и натяжение нити компенсируются выталкивающим действием воздуха. Натяжение нити свидетельствует о том, что одно только притяжение Земли не компенсирует выталкивающего действия воздуха. 1 1 6, На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз толкнул вагон.

Какие тела действуют на вагон во время и после толчка? Как будет двигаться вагон под влиянием этих тел? 71 Решение. Если тепловоз в состоянии преодолеть трение, вагон сдвинется с места, двигаясь ускоренно. После толчка на движущийся вагон будет действовать только трение о рельсы и сопротивление воздуха. Следовательно, тепловоз будет двигаться замедленно. 1 1 8 Система отсчета связана с автомобилем. оудет ли она инерциальной, если автомобиль движется: а) равномерно и прямолинейно по горизонтальному шоссе; б) ускоренно по горизонтальному шоссе; в) равномерно, поворачивая на улицу, расположенную под прямым углом; г) равномерно в гору; д) равномерно с горы; е) ускоренно с горы7 Решение.

Система отсчета, связанная с автомобилем, будет приближенно инерциальна в случаях а), г) и д). 1 1 9. как движется поезд, если яблоко, упавшее со столика вагона в системе отсчета ввагонь: а) движется по вертикали; б) отклоняется при падении вперед; в) отклоняется назад; г) отклоняется в сторону? Решение. Поскольку падающее яблоко относительно поверхности Земли движется ускоренно только в вертикальном направлении и покоится в горизонтальном, то все отклонения от вертикали следует связывать с неравномерностью или прямолинейностью движения. Следовательно, поезд движется прямолинейно и равномерно (либо стоит) только в случае а). В случае б) поезд движется замедленно, так как только при таком движении векторная сумма ускорения яблока в системе отсчета, связанной с поездом, и ускорения самого поезда может обратиться в нуль (чтобы яблоко покоилось в системе отсчета, связанной с Землей).

Из тех же соображений следует, что в случае в) поезд движется ускоренно. В случае г) отклонение яблока в системе отсчета, связанной с поездом, невозможно скомпенсировать никакими движениями вперед или назад. Движение поезда в этом случае не является прямолинейным, т. е. поезд поворачивает. 72 120. На стержне (рис. 42), вращающемся с некоторой час. тотой, два стальных шарика разных размеров, связанные не- растяжимой нитью, не скользят вдоль стержня при определенном соотношении радиусов В, и В . Каково соотношение масс шариков, если Вз — 2В1? Рис. 42 Решение.

Поскольку скорость каждого из шариков перпендикулярна стержню и нити, их соединяющей, проекция равнодействующей сил для каждого шарика на ось, связанную со стержнем, равна нулю. Эта равнодействующая складывается из силы натяжения Фр действующей со стороны нити, и центробежной силы: М где М,. — масса 1-го шарика, и — частота вращения. Так как шарики не скользят вдоль стержня, то силы, действующие на каждый из шариков со стороны нити, равны (так как только такие же по величине и противоположные по знаку силы действуют на нить). Следовательно, <ы <г> откуда, согласно формуле (1), Вг — = — = 2. М В Ответ: 2: 1.

122 Найти отношение модулей ускорений двух стальных шаров во время столкновения, если радиус первого шара в 2 раза больше радиуса второго. Зависит ли ответ задачи от начальных скоростей шаров? Решение. Отношение модулей ускорений шаров об- ратно пропорционально отношению их масс: ог Мг а М 4 з 4 з М1 = — пгг, р1, Мг = 8 пкг Рг. но Так как р, = рг, то Мг/М, = Вг/В, = 8, поэтому з з а /аг = 8.

Отношение ускорений не зависит от начальных скоростей шаров. Ответ: 1: 8; не зависит. 1 23 Найти отношение модулей ускорений двух шаров одинакового радиуса во время взаимодействия, если первый шар сделан из стали, а второй из свинца. аг Мг Рг «г М, Рг где рг = 7,8 г/см — плотность стали, рг = 11,3 г/см з з плотность свинца. Итак, 11,3 г/см 1 45 аг 7,8 г/см Ответ: аг/аг = 1,45.

Решение. Отношение модулей ускорений шаров об- ратно пропорционально отношению их масс. Два шара одинакового радиуса имеют массы, пропор- циональные плотностям их материалов, поэтому 1 24. При столкновении двух тележек, движущихся по горизонтальной плоскости, проекция на ось Х вектора скорости первой тележки изменилась от 3 до 1 м/с, а проекция на ту же ось вектора скорости второй тележки изменилась от — 1 до +1 м/с. Ось Х связана с землей, расположена горизонтально, и ее положительное направление совпадает с направлением вектора начальной скорости первой тележки.

Описать движения тележек до и после взаимодействия. Сравнить массы тележек. Решение. Первая тележка замедлила свое движение за время удара М с 3 м/с до 1 м/с, поэтому изменение скорости ее Ло1 = (1 — 3) м/с = -2 м/с. Вторая тележка за это же время изменила направление движения с отрицательного (относительно ОХ) направления на положительное.

При этом Ли = (1 — ( — 1)) м/с = 2 м/с. Средние ускорения тележек равны между собой по модулю: (ай~) )Лйз( !а 1= — = — =К. о1 Л1 Из (1) следует, что т1 = т, поскольку т,/т, = (а,(/(а1). Ответ:т,=т . 1 25. Два тела массами 400 и 600 г двигались друг другу навстречу и после удара остановились. Какова скорость второго тела, если первое двигалось со скоростью 3 м/с7 Решение. т /т = ,’а (/)а ), где а1 = Лс1/М и аз = Лрз/Л1 — среднее ускорение тел. Поэтому Лйз 1Лйз! = )Π— йз) = Ц ~г1й1~ = )О й~! = )й~) 75 Наконец, )ба! ю1 400 2 )оД тз 600 3 1йз) = — . 3 м/с = 2 м/с. 3 Ответ: пз = 2 м/с. 1 26. Вагон массой 60 т подходит к неподвижной платформе со скоростью 0,3 м/с и ударяет ее буферами, после чего платформа получает скорость 0,4 м/с.

Какова масса платформы, если после удара скорость вагона уменьшилась до 0,2 м/су Решение. Изменение скорости вагона Ьиг = (0,3 — 0,2) м/с = 0,1 м/с. Изменение скорости платформы Ли =(0,4 м/с — О) = 0,4 м/с. Так как а /а = ьи /ьиз = тз/т, то тз =— 1 «1 абаз Вычисленияс 60т ° 0,1м/с 0,4 м/с Ответ: тз = 15 т. 1 27 Мяч после удара футболиста летит вертикально вверх. Указать и сравнить силы, действующие на мяч: а) в момент удара; б) во время полета мяча вверх; в) во время полета мяча вниз; г) при ударе о землю. Решение. а) В момент удара на мяч действуют силы: сила тяжести и сила со стороны ноги футболиста. Вторая сила больше первой; в результате мяч приобретает скорость, направленную вверх.

Т6 б) Во время полета мяча вверх на него действуют: сила сопротивления воздуха, направленная против движения, т. е. вниз, и сила тяжести мяча, направленная вниз. Мяч движется равнозамедленно. в) После остановки мяча изменяет направление лишь сила сопротивления воздуха. Однако при движении мяча вниз все равно сила тяжести больше силы сопротивления воздуха, и мяч движется ускоренно.

г) При ударе о землю на мяч действуют вверх сила упругости и вниз сила тяжести. Сила упругости много больше силы тяжести (в среднем), поэтому мяч быстро останавливается. 1 29. человек стоит в лифте. указать и сравнить силы, действующие на человека в следующих случаях: а) лифт неподвижен; б) лифт начинает движение вверх; в) лифт движется равномерно; г) лифт замедляет движение до остановки.

Решение. а) На человека в неподвижном лифте действуют сила тяжести и сила реакции опоры. Они равны по модулю и компенсируют друг друга. б) В лифте, начинающем движение вверх, на человека действуют те же силы, но сила реакции опоры больше, и движение ускоренное (вверх). в) Ситуация совпадает со случаем а). г) Те же силы, но сила реакции опоры меньше, движение замедленное. 1 30 указать и сравнить силы, действующие на автомобиль, когда он: а) стоит неподвижно на горизонтальном участке дороги; б) трогается с места; в) движется равномерно и прямолинейно по горизонтальному участку; г) двигаясь равномерно, проходит середину выпуклого моста; д) двигаясь равномерно, поворачивает; е) тормозит на горизонтальной дороге. Решение. а) Сила тяжести направлена вертикально вниз, сила реакции опоры вертикально вверх.

Эти силы равны по модулю н компенсируют друг друга. 77 б) В вертикальном направлении действуют те же силы, что и в случае а). В горизонтальном направлении на автомобиль действует сила трения покоя, обеспечивающая ускорение автомобиля в этом направлении. в) К силам, перечисленным в пунктах а) и б), добавляется сила трения качения и сила сопротивления воздуха. Эти силы действуют в направлении, противоположном движению автомобиля. В случае равномерного прямолинейного движения эти силы компенсируют силу трения покоя колес с поверхностью дороги. г) Нормальная компонента силы реакции опоры меньше силы тяжести. Ненулевая векторная сумма этих двух сил направлена вниз и обеспечивает центростремительное ускорение, возникающее при движении по выпуклому мосту.

Маневровый тепловоз ТЭМ18В

⇐ ПредыдущаяСтр 9 из 9

Маневровый тепловоз ТЭМ18В с дизелем W6L20LА корпорации «Вяртсиля» мощностью 882 кВт (1200 л.с.) с электрической передачей постоянного тока предназначен для выполнения маневровой, вывозной, горочной работы на ж.д. станциях и легкой магистральной работы на железных дорогах Российской Федерации колеи 1520 мм. Первый опытный образец тепловоза был построен на ЗАО «УК «БМЗ» в 2011 году. Тепловоз ТЭМ18В построен на базе серийного тепловоза ТЭМ18ДМ и имеет следующие конструктивные отличия от последнего:

1. Установка дизель-генератора с дизелем W6L20LA компании «Вяртсиля» с номинальной частотой вращения коленчатого вала 1000 об/мин.

2. Главная рама тепловоза ТЭМ18ДМ с доработкой под установку дизеля W6L20LA и новой установкой балласта.

3. Охлаждающее устройство дизеля с установкой 24 охлаждающих секций.

4. Редуктор привода вентилятора охлаждающего устройства с гидромуфтой переменного наполнения.

5. Тормозной компрессор КТ-6 с номинальной частотой вращения 1000 об/мин, производительностью 6 м3/мин.

6. Установка унифицированного комплекса тормозного оборудования локомотива УКТОЛ.

7. Трубопровод тормозной системы из нержавеющей стали.

8. Установка автономной системы подогрева теплоносителей дизеля «Гольфстрим».

9. Установка автономного отопителя кабины управления «Webasto».

 

 

Основные технические параметры тепловоза ТЭМ18В

Наименование показателя Значение
Мощность тепловоза по дизелю (полная), кВт (л.с.) 882 (1 200)
Сила тяги, кН (тс):  
— при трогании с места, максимальная, не менее 319 (32,5)
— длительного режима при скорости 2,9 м/с (10,5 км/ч) 206 (21,0)
Конструкционная скорость, м/с (км/ч) 27,7 (100)
Служебная масса тепловоза (с запасом топлива и песка 2/3 от полной загрузки), т, не более   126-3%
Коэффициент использования сцепной массы при трогании с места, не менее   0,86
Осевая формула 30-30
Статическая нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс) 206 (21,0)±3%
Номинальное напряжение цепей управления, В
Габарит по ГОСТ 9238 1-Т
Габаритные размеры:  
— длина тепловоза по осям автосцепок, мм, не более 16 900
— высота горизонтальной оси автосцепки от уровня головок рельсов, мм   1 060 ± 20
— диаметр нового колеса по кругу катания, мм 1 050
Длина тормозного пути одиночно следующего тепловоза с конструкционной скоростью при экстренном торможении пневматическим автоматическим тормозом на прямом горизонтальном участке пути, м, не более  
Экипировочные запасы, кг, не менее:  
— топлива 5 400
— песка 2 000
— количество масла в масляной системе дизеля и тепловоза, не более
— количество охлаждающей жидкости в системе охлаждения дизеля и тепловоза, м3 (л), не более 1 (1000)
Минимальный радиус горизонтальной кривой, проходимой одиночным тепловозом при скорости до 10 км/ч, м  
Коэффициент полезного использования мощности дизеля на тягу в диапазоне скоростей движения от расчетной до конструкционной, не менее     0,68
Номинальный коэффициент полезного действия (КПД) тепловоза, не менее 0,275

©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

Тепловоз ТГМ4Б | Диаграмма равновесных скоростей

Диаграмма равновесных скоростей (рис. 3) позволяет машинистам более рационально эксплуатировать тепловозы, а следовательно, и повышать производительность труда. По диаграмме можно определять: равновесную скорость по известной массе состава и руководящему подъему; массу состава по установленной скорости на руководящем подъеме; максимальную массу состава при трогании с места на различных подъемах. Диаграмма равновесных скоростей построена для маневрового и поездного режимов работы тепловоза.

Наклонные линии 1, выходящие веером из точки, представляют собой зависимость силы тяги, необходимой для преодоления подъемов, от массы состава. Вторая группа наклонных линий 2 представляет собой зависимость силы тяги за вычетом силы, идущей на преодоление сопротивления движению состава на прямом горизонтальном участке пути, также от массы состава. Каждая линия соответствует одной определенной скорости движения поезда. По наклонной штриховой линии определяют максимальную массу состава при трогании с места.

Рис. 3. Диаграмма равновесных скоростей

Примеры решения задач по диаграмме равновесных скоростей.

1. Определить равновесную скорость поезда на руководящем подъеме г = 9°/00, если масса состава ??= 800 т, режим поездной.

Решение. Из точки б = 800 т восстанавливаем перпендикуляр до пересечения с лучом 1 = 9°/оо- Через точку пересечения проводим линию, параллельную наклонным, и, интерполируя, получим г =16 км/ч. Следовательно, равновесная скорость поезда составляет 16 км/ч.

2. Определить максимальную массу состава, которую может тепловоз ТГМ4Б тронуть с места на подъеме г = 7°/00 при нормальных условиях сцепления колес с рельсами (режим маневровый) •

Решение. Из точки пересечения наклонной штриховой линии и луча / = 7°/00 опускаем перпендикуляр на ось абцисс. Получаем массу состава ??= 2770 т.

5. СИЛОВАЯ УСТАНОВКА

⇐Устройство тепловоза | Тепловозы ТГМ4Б | Дизель⇒

Расчет маневровых полурейсов

2. Расчет  маневровых  полурейсов

Самые сложные маневровые операции, как правило, состоят из простейших элементов: рейсов и полурейсов.   

В нашем случае рассмотрим подробно только элементы полурейсов.

Все типы маневровых полурейсов содержат в себе четыре элемента: разгон (Р), движение с постоянной скоростью (П), движение по инерции выбегом (В) и торможение (Т). В зависимости от сочетания этих элементов известны шесть простейших маневровых полурейсов.

На практике наиболее часто применяют полурейсы типов РТ, РВТ, РПТ и РПВТ.

По своему характеру  полурейсы делят на холостые, когда масса поезда равна нулю (одиночный локомотив) и рабочие.

Расчет маневрового полурейса включает в себя определение времени на его выполнение. Необходимо учитывать, что масса маневрового состава, позиции контроллера машиниста (ПКМ), а также длины полурейсов и их характеристики переменны, что приводит к очень большому числу вариантов регулирования процессов разгона и замедления. Причём, с увеличением скорости движения увеличивается и число возможных вариантов, определяемых разнообразием элементов полурейса

ДАНО:

Тепловоз ТГМ12 работающий в угольной промышленности,

Масса поезда Q= 820 т, уклон I = 4 %0 , длина полурейса Sпр= 1600 м,

допускаемая скорость Vдоп = 30 км/ч,

основное сопротивление w0= 1,3 Н/т, сцепная масса Рсц = 90 т, значение h = 0,7, число тормозных колодок 8,

нажатие одной колодки Кл = 60 кН

Таблица 1.

ПКМ

Эффективная мощность дизеля, кВт

Коэффициент сцепления

Скорость, км/ч

(i)

(Ne)i

y

начальная  vн

конечная vk=va

1

75

0,23

0

0,93

2

135

0,21

0,93

1,87

3

215

0,196

1,87

3,12

4

315

0,19

3,12

4,69

5

440

0,188

4,69

6,67

Скорость Va для каждой i-ой ПКМ определяют по формуле:

  = 0,93, км/ч               

где (Ne)i — эффективная мощность дизеля на данной ПКМ, кВт;

h — степень приближения реальной характеристики тепловоза к идеальной (КПД передачи),  принимаем равной 0,7

y — коэффициент сцепления колёс тепловоза с рельсами, определяется по формуле:

= 0,33·0,7·1 = 0,23                        

где yп — коэффициент сцепления на прямом горизонтальном участке пути, определяется по формуле:

= 0,33         

кк, кRпоправки соответственно на конструкцию привода колёс и кривизну пути с радиусомR.    

Для  индивидуального кк = 0,7;поправку кR принимаем равной 1.

Сопротивление движению тепловоза и состава при маневровой работе и малых скоростях движения изменяется незначительно. Поэтому ускорение поезда при разгоне определяют по формуле:

 

=0,12

где Q – масса состава, равна 820 т;

i – уклон пути,равен 4  %о ;

w0 – основное удельное сопротивление движению поезда, равно 1,3 Н/кН

При постоянном ускорении поезда время разгона определяется по формуле:

             

а путь:

 

Обычно скорость движения при маневрах превышает скорость Va. В этом случае расчет разгона поезда производится уже с учетом изменения силы тяги тепловоза.

Ускорение при разгоне до произвольной скорости V:

 

Предельную скорость разгона поезда на каждой ПКМ и постоянную скорость дальнейшего движения определяют по формуле:

 , км/ч                

Время разгона до произвольной скорости V определяется по формуле:

 

При этом произвольная скорость находится в пределах .

Путь разгона при ускорении поезда «а» определяется  по формуле:

, м

Таблица 2

Vmax, км.ч

3,9

7,2

11,5

16,8

23,4

Величины

Интервалы скоростей разгона, км/ч

4

8

12

16

20

t, с

66,9

230,4

257,1

196,5

126,9

St , с

66,9

163,4

26,7

60,6

69,6

S, м

1,59

49,3

164,9

267,7

334,7

S S, м

1,59

47,7

115,6

102,8

66,9

SS = 334,7 м

St = 387,3 с

.Полное время разгона до скоростей Vmax ,Vдоп  или до произвольной скорости V равно сумме времен разгона

 = 15,1 + 387,3 = 402,4 с                       

а общий путь при этом также равен сумме путей

= 13,9 +334,7 = 348,7 м                    

После окончания разгона и достижения скорости Vmax поезд движется с постоянной скоростью, когда сила тяги на данной ПКМ уравновешивается силами сопротивления. Момент начала движения поезда с постоянной скоростью соответствует условиям:

= 6,2

где Vкр и Vп – соответственно скорости конца разгона (КР) и начала движения с постоянной скоростью (П), км/ч.

время движения поезда с постоянной скоростью определяется по формуле:

= 133,2 с                        

Величиной  Sп, как правило, задаются, исходя из длины участка и условий выполнения полурейса, при полурейсе РПТ:

Sп=SпрSрSт = 1600 – 348,7 – 383,8 = 867,5 м

Расчёт движения поезда в режиме торможения.

В большинстве случаев на предприятиях торможение поезда при маневрах осуществляют только тормозами локомотива. Удельное тормозное усилие при этих условиях  определяют по формулам:

 ,  Н/т      

где jк – действительный коэффициент трения колодок о бандажи колес:

 ,                                     

где J — тормозной коэффициент:

 .                     

Время подготовки тормозов локомотива к действию:

= 3,63 с          

Путь, проходимый поездом за время подготовки тормозов к действию:

= 23,6    м                

где Vнт– скорость начала торможения (НТ), км/ч.

В общем случае скорость начала торможения равна:

·  при полурейсе типа РПТ:  ;

Расчет торможения поезда производится с учетом изменения тормозного усилия в зависимости от скорости движения.  Методика расчета аналогична расчету разгона поезда.

Время действительного торможения поезда определяется по формуле:

 ,    с                    

где Vкт – скорость конца торможения (КТ). В расчетах принимают равной нулю, км/ч.

действительный тормозной путь определяется по выражению:

 ,   м                   

Продолжительность процесса торможения и пройденный при этом путь рассчитывают также при интервальном изменении скорости движения. В пределах каждого интервала определяется средняя скорость Vср, которую подставляют в формулу.

Результаты заносим в таблицу.

Таблица

Результаты расчета торможения поезда от скорости Vнт до Vкт.

Параметры

Интервалы скоростей торможения, км/ч

3

7

11

15

19

23

Vср

1

5

9

13

17

21

jк

0,24

0,18

0,15

0,13

0,11

0,1

Вт, Н/кН

12,6

9,52

7,75

6,64

5,89

5,35

t, c (2/30)

2,89

11,1

21,7

33,8

46,8

60,4

St

8,1

10,7

12,1

12,9

13,6

60,4

S, м

0,69

8,4

28,5

63,2

113,4

180,1

SS

7,66

20,2

34,6

50,3

66,7

180,1

Полное время торможения равно сумме времен на подготовку тормозов и на действительное торможение:

= 3,63 + 120,8 = 124,4 с                      

а общий тормозной путь при этом равен сумме подготовительного  и действительного  тормозного путей:

= 23,6 + 360,2 = 383,8 м                 

Тема №8372 Задачи по физике для самостоятельного решения 7 класс 746 (Часть

Тема №8372

241.    Моторная лодка проходит расстояние между двумя пунктами по течению реки за 3 часа, а плот – за 12 часов. Сколько времени моторная лодка затратит на обратный путь?
242.    Автобус первые 4 км пути прошел за 12 мин, а следующие 12 км – за 18 мин. Определите среднюю скорость автобуса на всем пути.
243.    Двигаясь по шоссе, велосипедист проехал 900 м со скоростью 15 м/с, а затем по плохой дороге 400 м со скоростью 10 м/с. С какой средней скоростью он проехал весь путь?
244.    Турист за 25 мин прошел 1,2 км, затем полчаса отдыхал, а затем пробежал еще 800 м за 5 мин. Какова была его средняя скорость на всем пути? Какова была бы скорость, если бы он не отдыхал?
245.    Из одного пункта в другой мотоциклист двигался со скоростью 60 км/ч, обратный путь был им проделан со скоростью 10 м/с. Определите среднюю скорость мотоциклиста за все время движения.
246.    Мотоциклист полпути ехал со скоростью 80 км/ч, а остаток пути – со скоростью 60 км/ч. Какой была средняя скорость мотоциклиста на всем пути?
247.    Поезд двигался на подъеме со средней скоростью 60 км\ч, а на спуске его средняя скорость составила 100 км/ч. Определить среднюю скорость на всем пути если учесть, что спуск в два раза длиннее подъема.
248.    Велосипедист проехал первую половину пути со скоростью 12 км/ч, а вторую половину пути с какойто другой скоростью.  Как велика эта скорость, если известно, что средняя скорость его движения на всем пути равна 8 км/ч?
249.    Первую половину пути автобус шел со скоростью, в 8 раз большей, чем вторую. Средняя скорость автобуса на всем пути равна 16 км/ч. Определите скорость автобуса на второй половине пути.
250.    Путешественник 2 часа ехал на велосипеде, а потом велосипед сломался, и путешественник 6 часов шел пешком. Какой была его средняя скорость, если он ехал втрое быстрее, чем шел, а шел он со скоростью 4 км/ч?
251.    Пешеход две трети времени своего движения шел со скоростью 3 км/ч. Оставшееся время – со скоростью 6 км/ч. Определите среднюю скорость пешехода.
252.    Автомобиль проехал первую половину пути со скоростью 60 км\ч, оставшуюся часть пути он половину времени шел со скоростью 15 км/ч, а последний участок  со скоростью 45 км\ч. Найти среднюю скорость автомобиля на всем пути.
253.    Велосипедист половину времени всего движения ехал со скоростью 20 км\ч, половину оставшегося пути со скоростью 15 км/ч, а последний участок – шел со скоростью 6 км/ч. Какова средняя скорость на всем пути?
Экспериментальные задачи
254.    Подсчитайте скорость своего подъема по лестнице.
255.    Определите среднюю скорость движения автобуса между остановками и переведите ее в м/с.
256.    Определите скорость, с которой перемещается конец минутной стрелки ваших часов.
 
4.2 Равномерное прямолинейное движение.
Теоретическая часть
     Движение, при котором тело за равные промежутки времени проходит равные перемещения, называется равномерным прямолинейным. Отношение перемещения ко времени движения есть постоянная величина, называемая скоростью. Равномерное прямолинейное движение – это движение с постоянной скоростью.
Качественные задачи
257.    Какие тела движутся прямолинейно: поезд вдоль станции, лифт, искусственный спутник Земли?
258.    Какие тела движутся криволинейно: конец минутной стрелки часов, выпущенный из рук камень, Земля по своей орбите?
259.    На одной из линий метрополитена поезд каждый свой рейс в одну сторону совершает за 30 мин. Можно ли считать его движение равномерным? Каков главный признак равномерного движения?
Расчетные задачи
260.    В течение 30 с поезд двигался равномерно со скоростью 72 км/ч. Какой путь прошел поезд за это время?
261.    Лифт поднимается равномерно со скоростью 3 м/с. За сколько времени поднимается лифт на высоту 90 м?
262.    Листья, поднятые ветром, за 5 мин, двигаясь равномерно, переместились на расстояние 7500 м. Какова скорость урагана?
263.    Вагон, двигаясь равномерно под уклон с сортировочной горки, проходит 120 м за 10 с. Скатившись с горки, он проходит до полной остановки еще 360 м за 1,5 мин. Определите среднюю скорость вагона за все время движения.
 
4.3 Графическое представление движения.
На рисунке изображен график координаты тела от времени. Определите:
Цену деления осей
Время движения по оси ох и против оси х
Время остановки
Пройденный путь
Среднюю скорость движения
Скорость до остановки
Скорость после остановки
Величину перемещения
264.    Из населенного пункта по одной прямой дороге вышел путник и спустя 1,5 часа выехал всадник. Скорость путника 5 км/ч, скорость всадника 30 км/ч. Постройте на одном чертеже графики зависимости пути от времени для путника и всадника и, пользуясь ими, найдите, через какое время после начала своего движения всадник догонит путника.
 
265.    Из города вышел турист, а через 3 часа вслед за ним по той же прямой дороге выехал велосипедист. Велосипедист едет со скоростью 30 км/ч, турист идет со скоростью 6 км\ч. Постройте на одном чертеже графики зависимости пути от времени для туриста и велосипедиста и, пользуясь ими, найдите через какое время после выезда велосипедиста расстояние между велосипедистом и туристом будет равно 10 км.
 
4.4 График скорости.
266.    На рисунке представлены графики проекций скоростей двух автомобилей, движущихся по одной прямой. Что можно сказать о направлении движения автомобилей? Меняются ли их скорости со временем? Какой из автомобилей движется быстрее?Как направлены их скорости по отношению друг к другу? С какой скоростью движется первый автомобиль? Второй автомобиль?
 
               Постройте графики координаты и пути от времени.
 
4.5 Ускорение.
Теоретическая часть
     Ускорение – это физическая величина, характеризующая изменение скорости в единицу времени, т. е. быстроту изменения скорости.
    ∆υ
a = ———
   ∆t
     Ускорение измеряется в м/с2. Если скорость увеличивается, то ускорение направлено в ту же сторону, что и скорость, а если уменьшается, то ускорение направлено против скорости. В первом случае движение ускоренное, во втором – замедленное.
Качественные задачи
267.    Взяли нить длиной 1,75 см и привязали к ней металлические шарики на расстояниях от начала нити, подобранных в соответствии с законом 1:4:9:16. После этого нить отпустили. При свободном падении шарики стали ударяться друг о друга через равные промежутки времени. Почему понадобилось привязывать шарики на неодинаковых расстояниях друг от друга?
268.    При ударе кузнечного молота по заготовке его скорость за 0,05 с уменьшилась на 10 м/с. С каким ускорением происходило торможение молота во время удара?
269.    За время спуска с горы, который занял 7 с, мотоциклист, двигавшийся с ускорением 0,7 м/с2, приобрел скорость 17 м/с. Какой была скорость мотоциклиста в начале спуска?
270.    По графику скорости найдите ускорение и среднюю скорость за первые двадцать секунд его движения.

Расчетные задачи
271.    Скорость скатывающегося с горы лыжника за 3 с увеличилась от 0,2 м/с до 2 м/с. Определить ускорение лыжника в проекции на направление скорости.
272.    Скатывающийся с горы лыжник в течение 6 с двигался по равнине. При этом его скорость уменьшилась от 3 м/с до 0. Определите ускорение лыжника.
273.    Какую скорость приобретет автомобиль при разгоне с ускорением 0,4 м/с2 в течение 10 с, если начальная скорость движения была равна 10 м/с?
274.    Поезд движется со скоростью 20 м/с. Чему будет равна скорость поезда после торможения, происходящего с ускорением 0,25 м/с2, в течение 20 с?
275.    Поезд, начиная движение, в течение 10 с развил скорость 15 м/с, двигаясь равноускоренно. В течение следующих 5 с поезд двигался равномерно. Определите ускорение поезда в первые 10 с.
276.    Автомобиль в течение первых 5 с двигался равномерно со скоростью 20 м/с. В течение следующих 10 с он тормозил до полной остановки. Определите ускорение за 10 с.
277.    Два поезда двигаются навстречу друг другу: один ускоренно на север, другой замедленно на юг. Как направлены ускорения?
278.    Лыжник, двигаясь с горы, прошел за 15 с 85 м. С каким ускорением двигался лыжник, если начальная скорость его была равна нулю?
279.    Какой путь проходит свободно падающее тело за четвертую секунду?
280.    Как изменяется скорость движения тела, если ее график представляет собой прямую линию:
•    Параллельную оси времени
•    Составляющую с осью острый угол
•    Составляющую с осью тупой угол
281.    Нарисуйте график зависимости скорости тела от времени, если оно из состояния покоя движется сначала равноускоренно, потом равномерно, потом равнозамедленно. Придумайте реальную ситуацию для этого случая.
282.    Определите ускорение по графику скорости.
 
 
283.    На рисунке показано, как меняется с течением времени проекция скорости тела. Пользуясь графиком, определите ускорение тела.
284.    Тело в момент начала наблюдения двигалось со скоростью 12 м/с. Затем в течение 6 с оно двигалось с ускорением  2 м/с2. Постройте графики скорости и ускорения от времени.
285.    На рисунке представлены девять графиков скорости от времени.
•    Каким было движение в случаях 1 и 9?
•    Чем отличались движения 4.5 и 6?
•    Чем отличались движения в случаях 7,8 и 9?
•    В чем сходство и различие движений тела в случаях 3 и 7?
Экспериментальные задачи
286.    Определите экспериментально ускорение, с которым шарик скатывается по наклонному желобу. Как изменяется ускорение шарика при увеличении угла наклона желоба?
287.    Шарик упал со стола. Сколько времени длилось падение шарика? Какой была скорость шарика в момент, когда он коснулся пола? Какова высота стола?
 
Тесты
1. Тело движется равномерно и прямолинейно относительно дороги. Как изменится график скорости этого тела для наблюдателя, движущегося по этой же дороге с постоянной, но меньшей по модулю скоростью в том же направлении?
   А) график пересечет ось скорости в другой точке
   Б) график, оставаясь параллельным оси времени, сместится вниз
   В) не изменится, так как система отсчета, связанная с наблюдателем, также будет инерциальной.
1.   По  графику   пути  равномерного  движения определите  скорость  движения  тела  через  4 с  после  начала  движения.
     А.  2,5 м/с.          Б.  5 м/с.          В.  20 м/с.          Г.  40 м/с.          Д.  80 м/с.
 
2.    По  графику  скорости  равномерного  движения  определите  путь,  пройденный  телом  за 2 с  после  начала  движения.
      А.  24 м.             Б.  30 м.             В.  20 м.              Г.  10 м.              Д.  5м.
 
3.  По  графику  пути  равномерного  движения  определите  скорость  движения  тела  через  4 с  после  начала  движения.
      А.  60 м/с.               Б.  20 м/с.               В.  6 м/с.          Г.  0 м/с.            Д.  30 м/с.
 
4.  По  графику  скорости  равномерного  движения  (смотри  рисунок)  определите  путь,  пройденный  телом  за  3 с  после  начала  движения.
      А.  27 м.               Б.  36 м.               В.  45 м.               Г.  9 м.                Д.  3 м.
 
       5.   По  графику  координаты  определите  путь,  пройденный  телом  за  8 с  после  начала  движения.
       А.   10 м.             Б.  60 м.             В.  30 м.             Г.  50 м.             Д.  40 м.
 
6.   По  графику  скорости  равномерного  движения определите  скорость  движения  тела  через  4 с  после  начала  движения.
А.   5 м/с.           Б.  5 м/с.           В.  10 м/с.           Г. 0 м/с.          
 
7.  По  графику  равномерного  движения  определите  путь,  пройденный  телом  за  4 с  после  начала  движения.
     А.  0 м.               Б.  2 м.               В.  10 м.               Г.  8 м.               Д.  6 м.
 
8..   По  графику  скорости  равномерного  движения определите  скорость  движения  тела  через  3 с  после  начала  движения.
      А.  3 м/с.              Б.  3 м/с.              В.  0 м/с.              Г.  6 м/с.              Д.  18 м/с.
 
5.По описанию графика скорости движения тела найдите равноускоренное движение:
А) Прямая линия, параллельная оси времени;
Б) Наклонная прямая линия, выходящая из начала координат;
В) Прямая линия, пересекающая оси координат и не проходящая через начало координат
6.  Рассчитайте приобретенную телом скорость, если известно, что оно двигалось в течение       20 с равноускоренно с ускорением 0,3 м/с2:
А) 15 м/с ;     Б) 6 м/с;    В) 60 м/с.
7. Как по графику скорости движущегося тела определить, что оно двигалось равнозамедленно и в какой момент времени остановилось?
А) Найти значение времени, когда скорость тела стала равной нулю
Б) График скорости – прямая линия, пересекающая обе координатные оси
В) Нужно убедиться, что верно Б) и выполнить А).
8. Постройте график скорости, если ускорение тела равно 3 м/с2 и движение начинается из состояния покоя. Ответьте на вопросы:
Вы строили график для случая, когда скорость возрастает? убывает?
Какова траектория движения, график которого вы начертили?
Как изменится вид графика, если начало отсчета времени не совпадает с началом движения?
 
5. Взаимодействия и силы
5.1 Виды взаимодействий
Теоретическая часть
     Взаимодействие – это процесс воздействия различных объектов друг на друга. Фундаментальных взаимодействий существует четыре типа:
•    Гравитационное
•    Слабое
•    Электромагнитное
•    Сильное (ядерное)
Слабое и сильное действуют на расстояниях порядка размеров ядра атома, а гравитационное и электромагнитное – на больших расстояниях.
Качественные задачи
288.    Какие виды взаимодействий существуют в природе? Приведите примеры.
289.    Заполните таблицу, выбрав из предложенных примеров различные виды взаимодействий: Земля обращается вокруг Солнца, металлические тела притягиваются к магниту, Луна обращается вокруг Земли, электроны отталкиваются друг от друга, нуклоны притягиваются друг к другу, магнитная стрелка поворачивается вблизи проводника, по которому пропущен ток, электрон притягивается к позитрону.
Гравитационное    Электромагнитное    Слабое    Сильное
                
                
 
5.2 Сила. Второй закон Ньютона.
Теоретическая часть
      Сила есть причина изменения движения тела или его формы. Различают силу тяжести, силу упругости, силу тяги, силу трения, силу сопротивления, силу электрического взаимодействия. Силу на чертеже изображают направленным отрезком. Длина отрезка зависит от величины силы, а стрелка на конце указывает ее направление.
Качественные задачи
290.    Сила – это мера взаимодействия материальных тел. Справедливо ли утверждение о том, что законы Ньютона верны для любых видов сил, действующих на тело?
291.    Вы забиваете гвоздь в стенку. Какие тела взаимодействуют при этом?
292.    Могут ли два физических тела взаимодействовать, если они не соприкасаются непосредственно друг с другом?
293.    Приведите названия тел, в результате взаимодействия с которыми мяч может прийти в движение( или изменить направление своего движения)?
294.    На столе лежит брусок из дерева. С какими телами он взаимодействует? Почему брусок находится в покое?
295.    На нити подвешен стальной шарик. С какими телами он взаимодействует? Почему шарик находится в покое?
296.    Назовите  тела,  с  которыми  взаимодействует  кирпич,  лежащий  на  поверхности  горизонтального  стола.  Изобразите  силы,  действующие  на  кирпич.  Обозначьте  эти  силы  соответствующими  буквами.  Сравните  эти  силы  по  величине.
297.    На  тонкой  шелковой  нити  подвешен  маленький  шарик  из  стали.  С  какими  телами  взаимодействует  шарик?  Изобразите  силы,  действующие  на  него.  Обозначьте  силы  соответствующими  буквами.  Сравните  силы  между  собой.
298.    В широком сосуде с водой плавает деревянный брусок. С какими телами он взаимодействует? Почему брусок находится в покое?
299.    На наклонной плоскости лежит поролоновая губка. С какими телами она взаимодействует? Почему находится в покое?
300.    На резинке, закрепленной одним концом в лапке штатива, подвешен стальной шарик. Под шариком лежит магнит. С какими телами взаимодействует шарик? Почему он находится в покое?
301.    Взаимодействием каких тел обуславливается движение облаков; стрелы, выпущенной из лука; снаряда внутри ствола пушки; вращение крыльев ветряного двигателя?
302.    На горизонтальном участке пути маневровый тепловоз толкнул вагон. Изобразите все силы, действующие на вагон в момент толчка и при свободном движении.
303.    Шар катится по горизонтальной поверхности стола. Изобразите силы, действующие на шар.
304.    Мяч после удара футболиста летит вертикаль вверх. Изобразите силы, действующие на мяч: а)в момент удара; б)во время полета мяча вверх; в)во время полета мяча вниз; г)при ударе о землю.
305.    На рисунке указаны тела, которые движутся в воздухе, воде или другой «вязкой» среде. Направление скорости указано. Укажите направление силы сопротивления.
Расчетные задачи
306.    Выразите силы в Ньютонах: 12 кН, 10 мН, 15 мкН.
307.    Трактор при движении развил силу тяги 7000 Н, а электровоз 28000 Н. Изобразите эти силы в выбранном вами масштабе.
308.    Сила 2,5 Н изображается на чертеже стрелкой длиной 5 см. Как велика сила, изображенная в том же масштабе стрелкой длиной 3 см?
309.    Изобразите в  масштабе 100 Н в см параллельно направленные силы 1 кН, 600 Н, 50Н.
Экспериментальные задачи
310.    Придумайте и проделайте опыты, при помощи которых можно показать, что действие сил может проявляться в деформации или изменении движения тел: для упругой силы, для силы тяжести и магнитной силы.
 
5.3 Действие и противодействие. Третий закон Ньютона.
Теоретическая часть
     Взаимодействующие тела равноправны. Сила, с которой первое тело действует на второе, а второе – на первое – равны по величине, противоположны по направлению, одной природы, направлены по одной прямой и приложены к разным телам. Всякому действию есть равное и противоположно направленное противодействие.
Качественные задачи
311.    Почему пожарному трудно удерживать брандспойт, из которого бьет вода?
312.    Рыба может двигаться вперед, отбрасывая жабрами струи воды. Объясните явление.
313.    Некоторые морские животные, например, каракатицы, перемещаются в воде, выбрасывая из себя струи жидкости. Объясните явление.
314.    Почему при выстреле приклад винтовки надо плотно прижимать к плечу?
315.    Что произойдет с подвешенной на шнурах пружиной, если спичкой пережечь нить, связывающую ее?
316.    Какое значение у водоплавающих птиц имеют перепончатые лапки?
317.    Сидевшая на ветке птица вспорхнула и улетела. В какую сторону и почему отклонилась ветка?
318.    Пружина, концы которой стянуты нитью, помещена между тележками. Когда нить пережгли, правая тележка приобрела большую скорость. Чем это объяснить?
319.    В какую сторону вращается колесо, если белка в нем бежит в направлении часовой стрелки?
320.    Из лодки, покоящейся на середине пруда, человек бросает весло в сторону кормы. Весло падает в воду. В какую сторону поплывет лодка? Будет ли ее скорость изменяться со временем? Как будет двигаться весло?
321.    На одинаковом расстоянии от берега находятся лодки с грузом и без груза. С какой лодки легче спрыгнуть на берег?
322.    Могут ли два неподвижных вначале тела в результате взаимодействия друг с другом приобрести одинаковые по модулю скорости? Почему?
323.    Каким образом космонавт, не связанный с кораблем, может вернуться на корабль, не прибегая к помощи троса или других космонавтов?
324.    Соревнуясь в перетягивании друг друга, два мальчика тянут веревку в разные стороны, прикладывая к ней силы по 500 Н каждый. Разорвется ли веревка, если она выдерживает силу натяжения 800 Н?
Экспериментальные задачи
325.    Расположите на столе близко друг к другу два алюминиевых бруска. Свяжите ножки пинцета и поместите его между брусками. Пережгите нить. Почему бруски приходят в движение? Одинаковы ли их скорости? Массы?
326.    Повторите опыт, взяв бруски одинакового объема, но разных масс. Одинаковы ли их скорости?
 
5.4 Сложение сил.
Теоретическая часть
     Так как сила имеет не только величину, но и направление, для сложения сил существуют правила. Сила, которая произвела бы такое же действие, что и все силы, действующие на тело, называется равнодействующей. Равнодействующая сил, направленных по одной прямой в одну сторону, направлена в ту же сторону и равна сумме этих сил. Равнодействующая сил, направленных в противоположные стороны, равна разности этих сил и направлена в сторону большей силы.
Качественные задачи
327.    Можно ли считать, что в тех случаях, когда на тело действует несколько тел, их общее действие характеризуется равнодействующей силой?
328.    Мальчик держит на нити шар, наполненный водородом. Изобразите все силы, действующие на шар.
329.    Изобразите все силы, действующие на подводную лодку, покоящуюся в толще воды.
330.    Пружина растянулась под действием двух гирь массой по 1 кг каждая. Гирей какой массы можно заменить действие силы тяжести в этом случае?
331.    Подъемный кран равномерно поднимает контейнер, на который со стороны Земли действует сила 5 кН. Изобразите на чертеже силы, действующие на него в принятом вами масштабе.
Расчетные задачи
332.    Тяжелый железнодорожный состав везут два электровоза: один – впереди, другой – сзади. Определите сопротивление движению состава при равномерном движении, если первый развивает силу тяги 18 кН, а второй 10 кН.
333.    Бетонный блок массой 500 кг подъемный кран поднимает вертикально вверх таким образом, что трос действует на блок силой 5,9 кН. С каким ускорением движется блок?
334.    На  тело  в  горизонтальном  направлении  действуют  две  силы – 5 Н  и  7 Н.  Изобразите  эти  силы.  Сколько  вариантов  рисунка  Вы  можете  сделать?
335.    Может  ли  равнодействующая  двух  сил  4 Н  и  5 Н,  действующих  на  тело  по  одной  прямой,  быть  равной  2, 3, 8, 10 Н?
336.    Изобразите  графически  две  силы  величиной  5 Н  и  2 Н,  приложенные  к  одной  точке  тела  и  действующие  под  углом  90 0  друг  к  другу.
337.    Камень  брошен  вертикально  вверх.  Величина  силы  тяжести  равна: FТ = 10 Н,  величина  силы  сопротивления  воздуха: FС = 2 Н.  Найти  величину  и  направление  равнодействующей.
338.    Каменгь  брошен  вертикально  вниз.  Величина  силы  тяжести  равна: FТ = 10 Н,  величина  силы  сопротивления  воздуха: FС = 2 Н.  Найти  величину  и  направление  равнодействующей.
339.    На  прочной  невесомой  нити  подвешен  стальной  шар.  Снизу  к  нему  поднесли  сильный  магнит.  Изменится  ли  при  этом:  а)  масса  шара;  б)  сила  тяжести,  действующая  на  него;  в)  объем  шара;  г)  сила   натяжения  нити? 
340.    Чему равна равнодействующая сил, изображенных на рисунке?
341.    На рисунке изображен металлический брусок массой 2,7 кг, погружающийся на дно водоема. На брусок действуют силы тяжести, сила сопротивления и подъемная сила. С каким ускорением движется брусок, если Fп=10 Н, а Fс=3,5 Н? 
342.    Изобразите  графические  силы,  приложенные  к  телу ( см. рис.):  в  точке  А  горизонтально  слева  направо  силу  4 Н, в  точке В вертикально  вверх  силу  5 Н  и  в  точке  С  вертикально  вниз  силу  6 Н.  Масштаб:  1 см – 2 Н.
 
 
343.    На  рисунке  в  одном  и  том  же  масштабе  изобразите  силы,  приложенные  к  одному  телу,  лежащему  на  горизонтальной  поверхности:  силу F1,  равную  5 Н  и  направленную  горизонтально,  и  силу  F2 ,  направленную  под  углом  45 0  к  горизонту  и  равную  10 Н.  Сколько  разных  вариантов  рисунка  можно  сделать  при  такой  формулировке  задачи?
344.    К  телу  по  прямой  приложены  три  силы:  2,  3  и  4 Н.  Обозначив  точкой  положение  тела,  изобразите  в  тетради  направление  сил  для  случаев,  когда  равнодействующая  соответственно  равна  1,  3,  и  5 Н.  Масштаб  0,5 см – 1 Н.
345.    На рисунке изображены тело и силы, действующие на него. Чему равна равнодействующая всех сил, действующих на него?
Экспериментальные задачи
346.    Возьмите динамометр в руку, подвесьте к его крючку груз и запишите показания. Надавите на крючок динамометра пальцем и снова запишите показания. С какой силой вы подействовали?
347.    Потяните крючок динамометра с подвешенным к нему грузом вверх, запишите показания прибора и ответьте, с какой силой вы подействовали.
5.5 Закон инерции первый закон Ньютона.
Теоретическая часть
     Если на тело не действуют силы или равнодействующая сил равна нулю, то относительно инерциальной системы отсчета тело либо покоится, либо движется равномерно и прямолинейно. Инерциальной называется система отсчета. Которая сама покоится или движется равномерно и прямолинейно. Чаще всего за такую систему отсчета принимают Землю.
Качественные задачи
348.    На столе лежит книга. С какими телами она взаимодействует? Почему она находится в покое?
349.    Как движется космическая станция относительно звезд и Солнца после выключения двигателей?
350.    Если быстро скачущая лошадь спотыкается, всадник может вылететь из седла и перелететь через Глову лошади. Объясните, почему так происходит.
351.    В чем причина разрушений при землетрясении?
352.    Почему при выключении сверлильного станка патрон продолжает вращаться?
353.    Почему при резком встряхивании капли дождя слетают с одежды?
354.    Почему трактор, ведя на буксире автомашину, не должен резко изменять скорость движения?
355.    Почему нельзя перебегать дорогу перед близко идущим транспортом?
356.    Почему запрещается буксировать автомобиль с неисправными тормозами на гибком тросе?
357.    Почему при поворотах машинист снижает скорость движения?
358.    Почему при резком увеличении скорости автобуса пассажиры отклоняются назад, а при внезапной остановке – вперед?
359.    В какую сторону отклоняются пассажиры относительно автобуса при повороте влево? Вправо?
360.    Заяц, спасаясь от погони, делает резкие прыжки в сторону. Почему собаке трудно поймать зайца, хотя она бегает быстрее?

361.    Почему при сплаве леса большое количество бревен выбрасывается на берег на поворотах реки?
362.    Ледяные заторы во время ледохода возникают чаще всего именно на поворотах рек. Почему?
363.    В какую сторону падает поскользнувшийся человек? Споткнувшийся человек?
364.    Почему наковальня должна быть значительно массивнее молота?
365.    Мяч, спокойно лежавший на столе вагона, покатился вперед по направлению движения поезда. Какое изменение произошло в движении поезда?
366.    На полу вагона движущегося поезда лежит мяч. В какую сторону относительно вагона покатится мяч, если поезд резко ускорит ход? Каким будет при этом движение мяча относительно телеграфных столбов: по ходу движения или против?
367.    Какую роль играют ремни безопасности?
368.    Почему запрещается резко поднимать груз подъемным краном?
369.    В чем основная причина разрушений при землетрясении?
370.    Почему линейка, подвешенная на бумажных кольцах, при резком ударе по ней, переламывается, а кольца остаются целыми?
371.    Почему пуля, вылетевшая из ружья, не может отварить дверь, но пробивает в ней отверстие, тогда как давлением пальца дверь отворить можно, но проделаьть отверстие невозможно?
372.    С летящего самолета сбрасывают груз. Изобразите направление скорости груза в тот момент, когда он теряет связь с самолетом.
373.    Аэростат опускается равномерно. Как будет направлена скорость груза, выпавшего из гондолы?
374.    Аэростат плавно поднимается вверх. Укажите направление скорости предмета, выпавшего из его гондолы.
375.    Почему грязь, слетевшая с обода колеса, летит по прямой?
376.    Почему легче перепрыгнуть ров с разбега?
377.    Зачем велосипедист, приближаясь к подъему дороги, увеличивает скорость?
378.    С летящего самолета сбрасывают груз. Упадет ли он над местом сброса?
379.    Как располагается свободная поверхность жидкости в цистернах, когда электровоз, приводящий их в движение, набирает скорость; замедляет ход?
380.    Упадет ли под местом бросания мяч, выроненный из руки в вагоне равномерно движущегося поезда?
381.    Когда трогается длинный железнодорожный состав, локомотив дает сначала задний ход, чтобы сцепки между вагонами не были натянутыми. Зачем это делается?
382.    Почему, когда ковер выбивают палкой, пыль не «вбивается» в ковер, а вылетает?
Экспериментальные задачи
383.    Положите брусок на лист бумаги и резко потяните за край листа. В каком состоянии относительно стола находился лист бумаги? В каком состоянии относительно бумаги находился стол? В каком состоянии относительно стола находился брусок?
384.    Придумайте и проделайте опыты, при помощи которых можно показать проявление инерции у покоящихся и движущихся тел.
385.    Придумайте опыты, при помощи которых можно показать зависимость инертности тел от массы.
386.    Свойством инерции обладают не только твердые, но также жидкие и газообразные тела. Придумайте и проделайте опыты, при помощи которых можно показать проявление инерции жидких тел.
 
5.6 Закон всемирного тяготения.
Теоретическая часть
      Силу, с которой Земля притягивает тела, называют силой тяжести. Ее можно рассчитать по формуле:
F=mg,
где g – ускорение свободного падения – постоянная для данной местности величина g≈10 м/с2.
     В общем случае закон всемирного тяготения гласит, что для тел, размерами которых в условиях задачи можно пренебречь или для тел шарообразной формы:
         m1 m2
F=G ———
          (r+h)2
где m1  , m2 – массы взаимодействующих тел, (r+h) – расстояние между их центрами.
Качественные задачи
387.    Приведите примеры явлений, наблюдаемых на Земле, которые объясняются действием силы тяготения.
388.    Каждый из двух стеклянных шаров, что лежат на столе, не касаясь друг друга, взаимодействуют со столом. Взаимодействуют ли они друг с другом?
389.    Действует ли сила тяжести на водоросли, которые растут на дне водоема?
390.    Действует  ли  на  дерево,  растущее  во   дворе,  сила  тяжести?
391.    Действует  ли  сила  тяжести  на  деревянный  шар,  плавающий  на  поверхности  воды?
392.    Стальной  шар  перенесли  с  поверхности  стола  в  стакан  с  водой.  Изменилась  ли  при  этом  сила  тяжести  шара?
393.    Пусть между двумя деревянными шарами, лежащими на столе, действует сила тяготения, равная F. Изменится ли эта сила, если между шарами поместить массивный экран?
394.    Одинаковая ли сила тяжести действует на одинаковые шары, один из которых помещен в сосуд с водой?
395.    На орбите космического корабля космонавт находится в состоянии невесомости. Действует ли при этом сила тяжести на корабль? На космонавта?
396.    Почему жидкость можно переливать из сосуда в сосуд?
397.    Между двумя телами существует сила всемирного тяготения. Как изменится эта сила, если расстояние между телами увеличить вдвое? Что произойдет, если расстояние оставить прежним, но массу одного тела увеличить в 3 раза?
398.    Если поднимать тело над поверхностью Земли,что будет происходить с силой тяжести, действующей на тело?
399.    Что нужно сделать, чтобы увеличить силу притяжения между телами?
400.    Изобразите схематично Землю и Луну. Как действуют между ними силы тяготения? Что можно сказать об их величине?
401.    Укажите на рисунке все силы, действующие между тремя небесными телами: Землей, Луной и Солнцем.
402.    Изобразите силы, действующие на искусственный спутник Земли: а)движущийся по круговой орбите вокруг Земли; б)во время старта с космодрома.
403.    Гирю перенесли с поверхности Земли на Луну. Изменилась ли масса гири? Сила тяготения?
404.          Стальной и пробковый шары имеют одинаковые размеры. Сравните силы тяжести, действующие на них.
405.    Экваториальный радиус Земли больше полярного. Одинаковой ли будет сила тяжести, действующая на гирю массой 1 кг вблизи поверхности Земли на полюсе и на экваторе? Где больше?
406.    Согласны ли вы с автором письма? А. П. Чехов «Письмо ученому соседу». «Люди, живя на Луне, падали бы вниз на Землю, а этого не бывает. Могут ли люди жить на Луне, если она существует только ночью, а днем она исчезает?».
407.    Г. Уэллс. Первые люди на Луне. Можно ли утверждать, что изменилась сила тяжести, действующая на героя произведения? Герои произведения взлетают с поверхности земли к Луне. «Последний, легкий толчок, послышалось щелканье, я почувствовал огромное напряжение, мне показалось, что ноги у меня словно налиты свинцом».
408.    Какой угол составляют направления сил тяготения, действующие между самолетом и Землей на Северном полюсе и самолетом и Землей над СанктПетербургом? (Широта СанктПетербурга 600).
409.    И. А. Бунин. Отлив. Согласны ли вы, что причиной приливов и отливов является сила притяжения к Луне?
                         В кипящей пене валуны,                     Во тьме кокосовых лесов
                         Волна, блистая, заходила                  Горят стволы, дробятся тени –
                         Ее уж тянет, тянет Сила              Луна глядит – и, в блеске, в пене,
                         Всходящей за морем Луны.               Спешит волна на тайный зов.
Расчетные задачи
410.    Найдите силу тяжести, действующую на следующие тела: а) на человека массой 50 кг; б) щенка массой 5 кг; в) муху массой 0,1 г; г) самолет массой 98 т вблизи поверхности Земли.
411.     
412.    Найдите массу тела, если на него вблизи поверхности земли действует сила тяжести: а) 500 Н; б)80 Н; в) 2,5 Н; г) 0,8 Н.
413.    Определите, во сколько раз сила тяжести, действующая на спортивный диск массой 2 кг, больше силы тяжести, действующей на футбольный мяч массой 0,4 кг.
414.    Определите, какая сила тяжести больше: действующая на брусок из алюминия или из парафина, если их размеры одинаковы?
415.    Найдите силу тяжести, действующую на железную отливку объемом 20 дм3.
416.    Какого объема алюминиевый брусок надо взять, чтобы действующая на него сила тяжести вблизи поверхности Земли была равна 270 Н?
417.    Парашютист, масса которого 70 кг, равномерно опускается. Чему равна сила сопротивления воздуха, действующая на парашютиста?
418.    В бидон массой 1 кг налили 5 л керосина. Какую силу нужно приложить, чтобы приподнять бидон?
Экспериментальные задачи
419.    Подвесьте груз на нити. В каком направлении натягивается нить?
420.    Пронаблюдайте за падением тел разной массы, но одинакового объема; разной формы. Сделайте вывод.
421.    Придумать опыт, доказывающий, что свободно падающий шарик движется по вертикали.
422.    Определите, горизонтальное ли положение занимает плоский лист фанеры, стекла, железа и т.д.
 
5.7 Закон Кулона.
Теоретическая часть
     Если размеры заряженных взаимодействующих тел много меньше расстояний до них, такие тела называют точечными зарядами. Сила электрического взаимодействия точечных зарядов имеет вид:
          q1 q2
F = κ  ——— 
         r2
Качественные задачи
423.    На текстильных фабриках нередко нити прилипают к гребням чесальных машин, путаются и рвутся. Для борьбы с этим явлением в цехах искусственно создается повышенная влажность. Объясните, зачем это делают.
Расчетные задачи
424.    В результате трения с поверхности стеклянной палочки было удалено 6,4*1010 электронов. Определить электрический заряд на палочке. На сколько уменьшилась масса палочки? Масса электрона 9,1*1031 кг.
425.    Электрические заряды двух туч равны соответственно 20 и 30 Кл. Среднее расстояние между тучами 30 км. С какой силой взаимодействуют тучи?
426.    Два положительных заряда q и 2q находятся на расстоянии 1 см. Заряды взаимодействуют с силой 7,2*104 Н. Как велик каждый заряд?
427.    Два точечных заряда взаимодействуют в вакууме с силой 0,1 Н. Расстояние между зарядами равно 6 м. Найти величину этих зарядов.
428.    Два тела, имеющие равные отрицательные заряды, отталкиваются в воздухе с силой 0,9 Н. Определить число избыточных электронов в каждом теле, если расстояние между зарядами 8 см.
Экспериментальные задачи
429.    К тонкой струе воды поднесите расческу, которой только что расчесывали чистые волосы. Объясните наблюдаемое явление.
 
5.8 Закон Гука.
Теоретическая часть
     Изменение формы или размеров тела под действием внешней силы называется деформацией. Деформации бывают пластические и упругие. Величина упругой деформации пропорциональна приложенной силе. Коэффициент упругой деформации называется жесткостью и обозначается k.
Fупр =kx
                              Качественные задачи
430.          Спортсмен встал на батут. Взаимодействием каких тел вызвано изменение его формы?
431.          Если груз, висящий на пружине, оборвется, то под действием какой силы пружина вернется в свое первоначальное положение?
432.          Груз висит на двух тросах. Изобразите все силы, действующие на груз.
433.    Почему пружины деформированы поразному?
 
434.    При колебательном движении шарик на пружине оказывается то выше, то ниже положения равновесия. Взаимодействием каких тел вызвано это движение?
435.    На прочной невесомой нити подвешен шар. Снизу к нему поднесли такой же шар. Изменится ли при этом: а) масса верхнего шара; б) сила тяжести, действующая на него; в) объем шара; г) сила натяжения нити?
436.    Брусок перемещают по шероховатому столу при помощи пружины. Изобразите все силы, действующие на брусок.
437.    С помощью стального троса буксир тянет баржу. Изобразите на чертеже все силы, которые действуют на баржу.
438.    Два тела, связанные нитью, соскальзывают с наклонной плоскости. Укажите все силы, приложенные к каждому телу.
Расчетные задачи
439.    Масса кабины лифта с пассажирами 1600 кг. Пользуясь графиком зависимости скорости от времени, найдите силу натяжения троса в начале, в середине и в конце подъема.
440.    Резиновый жгутик при нагрузке 100 Н удлинился на 4 мм. Определите удлинение жгутика при нагрузке 300 Н.
441.    Под действием силы 320 Н пружина амортизатора сжалась на 9 мм. На сколько миллиметров сожмется пружина при нагрузке 1,6 кН?
 
 
 
Экспериментальные задачи
442.    Положите лист картона так, чтобы он опирался на две книги. На середину листа положите мешочек с песком. Почему изменилась форма листа? Почему изменилась форма мешочка? Какие силы возникли между ними?  К какому телу приложена сила упругости картона, а к какому – сила упругости мешочка?
443.    Исследуйте, как зависит удлинение резинки от величины растягивающей силы. Результаты изобразите графически, сделайте выводы.
 
5.9 Динамометр.
Теоретическая часть
     Прибор для измерения сил называют динамометром. Основная часть прибора – пружина, на которую действует сила, равная измеряемой. Она равна силе упругости пружины, которая пропорциональна растяжению. По величине растяжения можно судить о действующей силе.
Расчетные задачи
444.    Что покажет динамометр, если на него подвесить груз: а)массой 2 кг; б) из свинца объемом 200 см3?
445.    Пружина динамометра под действием силы 4 Н удлинилась на 5 мм. Определите величину груза, под действием которого эта пружина удлиняется на 16 мм.
Экспериментальные задачи
446.    Рассмотрите динамометр. Из каких основных частей он состоит? Определите его цену деления. Каков верхний предел шкалы динамометра? Какую силу измеряет динамометр? Какое условие необходимо, чтобы динамометром можно было измерить неизвестную силу?
447.    Измерьте силу, необходимую для равномерного перемещения по столу бруска с грузами.
448.    Измерьте силу тяжести, действующую на бруски разной массы.
449.    Определите коэффициент, связывающий силу тяжести и массу тела.
450.    Сконструируйте и изготовьте динамометр, в котором вместо спиральной пружины использовалась какаято упругая пластинка.
451.    Необходимо проградуировать динамометр в пределах от 0 до 4 Н, причем цена деления должна составлять 0,2 Н. В распоряжении имеется только одна гирька весом 1 Н. Как бы вы поступили?
 
5.10 Вес.
Теоретическая часть
     Силу. с которой тело вследствие притяжения Земли действует на горизонтальную опору или растягивает вертикальный подвес, называют весом тела. По третьему закону Ньютона сила веса равна и противоположно направлена силе реакции опоры, действующей на тело. Вес равен силе тяжести только в состоянии покоя или равномерного прямолинейного движения.  При движении по вертикали в каждом случае необходимо делать расчеты. Вес может быть больше или меньше силы тяжести, а также равен нулю.
Качественные задачи
452.    Один брусок лежит на другом. Изобразите все силы, действующие на каждый брусок.
453.    Свинцовый шар висит на прочной нити и действует на нее с силой в 30 Н. Как называется эта сила? К чему она приложена? Больше или меньше она силы тяжести?
454.    Есть ли вес у дерева, растущего во дворе?
455.    Тело массой 15 кг поместили на Луну. Изменится ли масса тела? Его сила тяжести? Изменится ли вес по сравнению с весом на Земле?
456.    Рассмотрите рисунок и укажите, к чему приложен и как направлен вес изображенных на нем тел.
457.    Доска лежит горизонтально на двух опорах, расположенных под ее концами. На середине доски стоит гиря. Какие силы действуют: а) на эту гирю; б) на доску; в) на каждую из опор?
458.    Космонавт А. Леонов впервые в истории вышел из космического корабля в открытый космос. Имел ли он вес?
459.    В начале подъема в лифте высотного здания человек ощущает, что его прижимает к полу лифта. Меняются ли при этом: а)масса человека; б)сила тяжести, действующая на человека; в)вес человека?
460.    Два тела, связанные нитью, поднимают вверх равномерно. Третье тело лежит на горизонтальной поверхности. (см. рис.) Укажите все силы, действующие на эти тела.
 
 
 
 
 
 
 
 
461.    На пружину подвесили груз весом 5 Н. Какова величина силы упругости, возникшей в пружине?
462.    Пассажир лифта поставил на пол чемодан весом 30 Н. Когда лифт начал опускаться, сила реакции опоры, действующая на чемодан, уменьшилась до 25Н. Верно ли утверждение о том, что вес тела остался неизменным?
463.    В ракете находится прибор массой 15 кг. Во время старта ракеты сила реакции опоры, действующая на прибор, увеличилась до 300Н. Верно ли, что вес при этом увеличился в 2 раза?
Расчетные задачи
464.    Вычислите вес спортивного ядра и мотороллера, если их массы 7,26 кг и 145 кг.
465.    Автомобиль имеет массу 1,5 т и стоит на горизонтальной поверхности дороги. Каков вес этого автомобиля? К чему он приложен? Как изменится вес, если дорога станет наклонной?
466.     
467.    Мопед весит 490 Н. Какова его масса?
468.    Мальчик массой 50 кг надел рюкзак весом 50 Н. С какой силой он давит на пол?
469.    С какой силой растянута пружина, к которой подвесили брусок из латуни размером 10 х 8 х 5 см?
470.     
471.    Определите вес алюминиевого цилиндра объемом 200 см3, подвешенного на нити. К чему приложен этот вес?
472.    Масса бензина во время поездки уменьшилась на 20 кг. На сколько уменьшился общий вес автомобиля?
473.    Сколько весит бензин объемом 25 л?
474.    Брусок давит на поверхность стола с силой в 50 Н. Как называется эта сила? Сравните ее с силой тяжести бруска. Какова его масса?
475.    Штангист массой 140 кг поднимает над головой штангу весом 1,9 кН и 3 с удерживает ее над головой. Какова сила его давления на помост?
476.    Масса школьника 60 кг. Каков вес школьника в кабине лифта, движущегося вниз с ускорением 1,5 м/с2?
477.    Какой силой давит кресло на космонавта, масса которого 85 кг, во время подъема космического корабля, происходящего с ускорением 3g?
478.    Известно, что на Луне на тело массой 1 кг действует сила тяжести, равная 1,62 Н. Определите, чему равен на поверхности Луны вес человека, масса которого 75 кг.
479.    Пружина длиной 13 см при нагрузке 2 Н удлинилась на 8 мм. Определите длину пружины при нагрузке 12 Н.Мальчик измерял величину деформации пружины при подвешивании к ней грузов разного веса. Он получил результаты, приведенные в таблице. По этим данным постройте график зависимости величины деформации от силы упругости. Можно ли по этому графику определить, какая деформация будет, если к пружине подвесить груз весом 6 Н? В каком случае?
Вес груза, Н    1    2    3    4    5
Величина деформации, см    0,5    1    1,5    2    2,5
480.    Пружина динамометра под действием силы 4 Н удлинилась на 50 мм. Определите вес груза, под действием которого пружина удлиняется на 8 мм.
 

 

ДИЗЕЛЬНЫЕ МОНТАЖНЫЕ ЛОКОМОТИВЫ

Паровоз для пассажирских и грузовых перевозок пользовался таким долгим и до сих пор неоспоримым господством во всех странах, что стал считаться прочно утвердившейся частью всех железнодорожных систем. Однако с быстрым развитием бензиновых и дизельных двигателей это превосходство было поставлено под сомнение.

Они заявляют, что они компактны, имеют низкую первоначальную стоимость, более низкие затраты на топливо, отсутствие котла, способность развивать полную мощность из холодного состояния за несколько минут, отсутствие необходимости в пожарном, кроме водителя, и лучше всестороннее удобство.

Хотя многие локомотивы с бензиновым двигателем были построены для тяговых и маневровых работ, а в некоторых случаях и для пассажирских работ, как на узкой, так и на стандартной колее, и полностью продемонстрировали свои преимущества, дизельный тип, в свою очередь, имеет определенные преимущества. точки превосходства над бензиновозом. Однако только в течение последних трех или четырех лет тепловоз добился значительного коммерческого прогресса, хотя более ранние экспериментальные модели полностью подтвердили заявленные в отношении них требования.

Многочисленные практические трудности встретились в более ранних попытках адаптировать дизельный двигатель к требованиям железнодорожного локомотива, главным образом в связи с шумом двигателя, вибрацией, трансмиссией и органами управления, но все они были удовлетворительно преодолены. Вопрос об относительно более высокой степени износа высокоскоростных дизельных двигателей, выбранных для использования на железных дорогах, также привлек значительное внимание, и полезный срок службы этого типа двигателя теперь намного больше, прежде чем возникнет необходимость в капитальном ремонте.Использование чугунных гильз цилиндров из закаленного сплава, которые можно снимать для замены при износе, позволило преодолеть основной источник износа двигателя, а именно стенки цилиндров.

Седло клапана — еще один элемент ускоренного ношения, который теперь изготавливается путем вставки обработанных колец из твердой легированной стали или чрезвычайно твердого синтетического материала, известного как стеллит, в отливку цилиндра. Еще один источник довольно быстрого износа, по сравнению с практикой паровозов, был обнаружен в коренных шатунных и шатунных подшипниках.Под воздействием высоких нагрузок эти подшипники из белого металла были склонны к растрескиванию или разрушению после 15 000 или 20 000 миль пробега. Для этих подшипников теперь используется специальная свинцовая бронза, так что они могут удовлетворительно работать не менее 80 000 миль при нормальных рабочих условиях.

Таким образом, в настоящее время дизельный двигатель может считаться удовлетворительным для многих локомотивных целей. Только тепловозы и вагоны одной британской компании пробежали более восьми с половиной миллионов миль до июля 1934 года.

ДИЗЕЛЬНЫЙ АВТОМОБИЛЬ 15 ТОНН 100 л.с. построен сэром W. G. Armstrong-Whitworth and Co. (Engineers) Ltd. Двигатель относится к типу 0-4-0 и имеет длину 13 футов 4-1 / 2 дюйма над буферными балками. Фотография демонстрирует легкость, с которой маневровые работы могут выполняться одним оператором.

Тепловоз в настоящее время обычно изготавливается с гораздо меньшей мощностью и меньшими тяговыми усилиями, чем паровоз; поэтому он используется в основном для перевозки местных грузов, а также для маневров или переключения на магистральных и узкоколейных железных дорогах.Однако нельзя сделать вывод о том, что существует какое-либо определенное ограничение по размеру для дизельных локомотивов, поскольку, хотя в Великобритании максимальный размер составляет 350 л.с., 50-тонный локомотив, используемый для маневровых целей, но на континенте, в Соединенных Штатах Америки и в Аргентине — тепловозы или поезда мощностью от 2000 до 4000 л.с. в последние годы находятся в штатной эксплуатации.

Поскольку настоящий отчет в основном ограничен меньшим классом тепловозов, используемых для маневровых и грузовых перевозок, может быть интересно дать некоторую общую информацию, касающуюся британских марок локомотивов, прежде чем переходить к описанию ряда типичных коммерческих марок на используется как дома, так и за рубежом.

Без учета узкоколейных конструкций тепловозов, а также тех, которые используются в угольных шахтах для перевозки грузов, стандартные и ширококолейные модели, используемые в настоящее время, имеют мощность от около 150 л.с. до 350 л.с., а полная масса в снаряженном состоянии от примерно 15 тонн до примерно 50 тонн.

Тяговое усилие, доступное для запуска, колеблется от 6000 до 30 000 фунтов, а локомотивы могут тянуть от 100 до 1000 тонн на горизонт, в зависимости от размера установленного двигателя и рабочей скорости.

Обычная колесная формула для небольших маневровых локомотивов — 0-4-0; для большего 300-350 л.с. двигателями принято расположение 0-6-0.

Используются несколько типов систем передачи. Во всех примерах необходимо использовать какой-то редуктор, поскольку ведущие колеса локомотива вращаются с гораздо меньшей скоростью, чем двигатель; кроме того, для запуска и перевозки тяжелых грузов необходимо иметь на ведущих колесах гораздо более высокое вращающее усилие или крутящий момент, чем на коленчатом валу двигателя.

Необходимость в редукторах столь же важна для высокоскоростного тепловоза, как и для автомобиля, поскольку в каждом случае низкий крутящий момент и высокие обороты двигателя должны преобразовываться (трансмиссионной системой) в более высокие крутящие моменты. и меньшие обороты на ведущих колесах. Кроме того, необходимо иметь сцепление или его аналог для соединения двигателя с ведущими колесами для запуска и отключения его для остановки.

Меньшие тепловозы обычно оснащены фрикционным сцеплением и двух- или трехступенчатой ​​коробкой передач; в коробке передач обычно предусматривается передача заднего хода.Наиболее предпочтительной формой редуктора является редуктор с зубчатыми колесами винтовой или елочной формы с постоянным зацеплением. Собачьи муфты используются для включения различных передач.

Таким образом, этот тип тепловоза построен по принципу, аналогичному принципу обычного легкового автомобиля. Метод с механической передачей, будучи достаточно удовлетворительным и надежным для небольших локомотивов, требует навыков и внимания со стороны машиниста и может быть шумным при работе.

В маневровых тепловозах средних и больших размеров эти возражения были удовлетворительно решены путем замены механической зубчатой ​​передачи гидравлической или электрической системой.Использование маслонаполненных гидротрансформаторов вместо обычных коробок передач не только привело к более тихой работе, но и упростило переключение передач.

Система электрической трансмиссии состоит в соединении двигателя с динамо-машиной или генератором и передаче электроэнергии от последнего на электродвигатели на осях ведущих колес. Посредством подходящих сопротивлений, управляемых простыми переключателями, можно предоставить водителю простые и эффективные средства управления пуском, ускорением и остановкой.Эта система электропередачи обычно используется в более крупных тепловозах.

Компактность — еще одно преимущество тепловоза. Поскольку впереди нет бойлера, из кабины машиниста открывается гораздо лучший обзор, чем это было бы возможно в паровозе.

Относительная компактность высокоскоростного дизельного двигателя по сравнению с котлом и дымовой камерой паровоза — еще один фактор, позволяющий лучше видеть впереди.

Дизельный двигатель обычно, хотя и не всегда размещается вертикально на раме локомотива, а заключен в камеру из листового металла или «капот», что-то вроде капота автомобиля. Он снабжен навесными или съемными дверцами, имеющими ряд решеток или прорезей для охлаждения.

0-4-0 ТИП маневрового тепловоза, построенный сэром У.G. Armstrong-Whitworth and Co. (Engineers) Ltd., 1933 г. Этот локомотив оснащен мощностью 100 л.с. двигатель и весит 15 тонн.

Вода, используемая для охлаждения головок цилиндров и бочек, в свою очередь, охлаждается с помощью радиатора или радиаторов, установленных спереди, чтобы получить максимальный охлаждающий эффект. За радиатором обычно устанавливают четырехлопастный вентилятор с ременным приводом, как в автомобильной практике. Когда локомотив работает на малых оборотах или при попутном ветре, охлаждающий вентилятор становится необходимостью, иначе вода в радиаторе, вероятно, закипит.

Органы управления иногда кажутся более сложными, чем у паровоза, а в некоторых случаях следует признать, что они есть. Но в более крупных локомотивах, использующих гидравлическую или электрическую трансмиссию, они намного проще. Например, нет сцепления для работы и переключения передач; также нет парового котла, который бы продолжал топить и питаться водой. Вместо этого есть компактный двигатель, который не требует внимания во время работы и его скорость регулируется одним простым рычагом.

Конечно, есть инструменты, на которые нужно время от времени взглянуть; к ним относятся манометр давления масла, измеритель оборотов двигателя и вакуумметр, а также вольтметр и амперметр для локомотивов с электрической трансмиссией.

Запуск дизельных двигателей с высокой степенью сжатия теперь не представляет затруднений для водителя. Как только двигатель запустился, он будет работать почти на полную мощность в течение одной или двух минут; по этой характеристике он имеет заметное преимущество перед своим конкурентом с бензиновым двигателем.

Самые маленькие двигатели в холодном состоянии часто запускаются вручную с помощью устройства для временного ослабления сжатия двигателя. В более крупных двигателях электрические свечи накаливания, то есть резисторы, помещенные в камеру сгорания и нагретые до покраснения с помощью электрического тока, подаваемого от батареи, обычно используются для запуска из холодного состояния. В одном-двух случаях зажигаются специальные патроны и помещаются в отсек, соединенный с камерой сгорания.

Небольшой бензиновый двигатель мощностью от 3 до 4 л.с. иногда устанавливается для запуска более крупных дизельных двигателей, хотя вместо него можно использовать сжатый воздух, подаваемый из стального цилиндра.

Когда используется система электрической трансмиссии, запуск двигателя — очень простая операция. Водитель просто нажимает кнопочный переключатель. Это заставляет генератор работать как электродвигатель, используя ток, подаваемый от батареи, так что коленчатый вал двигателя приводится во вращение, пока двигатель не начнет «зажигаться».«

Теперь будет описано несколько типичных тепловозов. Узкоколейный тепловоз Дрюри — один из самых маленьких — рассчитан на 2 фута. колеи и оснащен четырехцилиндровым быстроходным дизельным двигателем мощностью около 38 л.с. при нормальной скорости 1000 об / мин. и более 50 л.с. на максимальной скорости 1400 об / мин. Подвеска двигателя и система трансмиссии напоминают таковые у коммерческого автомобиля. Таким образом, привод от двигателя передается через фрикционную муфту на трехступенчатую коробку передач, имеющую обычную передачу заднего хода.Главная передача снимается с промежуточного вала и передается на первую ведущую ось. Вторая ось соединена с первой с помощью стяжных тяг. Каркас выполнен в коробчатом виде сборно-плитной конструкции; его вес переносится на буксы с помощью четырех пластинчатых рессор.

В ОБСЛУЖИВАНИИ L.M.S. 200 л.с. Дэйви Паксман Дизельный двигатель локомотива Hunslet.Слева виден небольшой компрессор для подачи воздуха к тормозам и свисток. Четыре двигателя этого типа поставлены на L.M.S. для маневровых целей.

Двигатель и его радиатор устанавливаются в передней части локомотива, как в автомобильной практике. Он снабжен электродвигателем с пусковым механизмом, имеющим скользящую шестерню «Бендикс», зубья которой входят в зацепление с аналогичными зубьями на ободе маховика двигателя.

Различные регулируемые части двигателя, а также топливные насосы, масляные фильтры, водяной циркуляционный насос и пусковой двигатель легко доступны, так как они установлены над подножкой. Топливный бак установлен над двигателем и питает топливный насос под действием силы тяжести. Этот насос в нужный момент подает небольшое количество топлива, необходимое для сгорания, к форсункам в головке блока цилиндров. Локомотив Дрюри имеет длину 11 футов 6 дюймов, высоту 9 футов 2 дюйма и 5 футов.широкий. Колесная база составляет 4 фута, а каждое из четырех колес — 2 фута в диаметре. Этот двигатель развивает максимальную скорость 15 миль в час. и дает стартовое тяговое усилие или тяговое усилие на дышле 3 360 фунтов

Линейка тепловозов была построена компанией Hunslet Engine из Лидса, включая малые и большие типы. Первые построены на 20, 30 и 40 л.с. размеры и использовать двухцилиндровые высокоскоростные дизельные двигатели, работающие со скоростью примерно до 1000 об / мин. Однако скорость двигателя регулируется регулятором, так что в периоды холостого хода скорость может быть автоматически снижена до 300 об.вечера. ; это преимущество, когда локомотив стоит на месте во время своих обычных рабочих операций.

Расположение двигателя и радиатора такое же, как в небольшом локомотиве, описанном выше. Двухступенчатая коробка передач с задним ходом используется для обеспечения обычных скоростей движения вперед 3 и 6 миль в час. Использование специальных коробок передач позволяет увеличить скорость до 6 и 12 миль в час.

Все малые двигатели Hunslet используют колесную формулу 0-4-0. Они весят 4, 5 и 6 тонн каждая и имеют длину 3 метра.п.х. будет буксировать горизонтальные грузы 106, 160 и 212 тонн соответственно. На более высокой скорости 6 миль в час. эти нагрузки уменьшаются вдвое. Более крупные локомотивы Hunslet включают 200 л.с. модель, четыре из которых были поставлены на L.M.S. Железная дорога маневрового назначения.

На одном из этих локомотивов с колесной формулой 0-6-0 установлен L.M.S. под номером 7054. Вобравший в себя ряд новых функций, он является крупнейшим из серии. Он весит около 30 тонн, а развивает максимум 200 ч.p., что делает его примерно на двадцать пять процентов более мощным, чем любой из ранее поставляемых.

Двигатель — шестицилиндровый, развивающий 180-200 л.с., при нормальной частоте вращения 900 об / мин. Он изготавливается по специальным патентам, при этом изготавливается вся конструкция двигателя.

Регулятор регулятора работает вместе с давлением смазочного масла, так что, если последнее выйдет из строя, регулятор не будет работать, что предотвращает механический выход из строя из-за неисправности смазочного масла.

Распредвалы, установленные по обе стороны от головок цилиндров, имеют цепной привод от маховикового конца коленчатого вала. Привод осуществляется через гидравлическую муфту тягового типа, установленную на маховике двигателя. За муфтой на ведущем валу расположен качающийся тормоз, который удерживает вал против сопротивления муфты, когда шестерни включены, при этом качательное действие необходимо для расцепления шестерен после остановки локомотива.Муфта находится между гидравлической муфтой и коробкой передач, чтобы облегчить переключение передач.

Пожалуй, самым важным из вспомогательного оборудования является пусковое оборудование. Это происходит автоматически, мощность поступает от двухтактного бензинового двигателя. Управление всеми функциями осуществляется из кабины, при этом операция выполняется примерно за двадцать секунд в самых холодных условиях.

ЧАСТЬ ВИД В РАЗРЕЗЕ на Beardmore 300 h.п. Дизельный двигатель, применяемый на железных дорогах. Фирма William Beardmore, Ltd. поставила двигатели на 2660 л.с. Канадские национальные дизель-электрические поезда.

Компрессор предназначен для подачи воздуха к прямому пневматическому тормозу «Westinghouse» и для питания различных вспомогательных органов управления, таких как качающийся тормоз и воздушный свисток.

Кабина новой конструкции, помимо приятного внешнего вида, обеспечивает исключительно хороший обзор; все органы управления движением дублируются с обеих сторон.

Вес локомотива составляет 30 тонн, а коробка передач обеспечивает скорость 4, 8 и 13 миль в час, соответствующее тяговое усилие составляет 14 400 фунтов на нижней передаче, 7200 фунтов на второй передаче и 4400 фунтов на высшей передаче. .

Тепловоз способен перевозить грузы до 700 тонн. Другие локомотивы Hunslet, поставленные L.M.S. Железная дорога включает 150 л.с. Модель оснащалась восьмицилиндровым двигателем.

L.M.S. также ввела в эксплуатацию маневровый тепловоз производства гг.Харланд и Вольф. Белфаста. Этот шестиколесный локомотив, который носит номер компании 7057, имеет общий вес примерно 27-1 / 2 тонны, и все они доступны для сцепления. Тяговое усилие при трогании с места составляет 11 200 фунтов

Модель

№ 7057 предназначена для управления одним человеком и имеет обычную кабину водителя, снабженную дублированными органами управления для облегчения управления с любой стороны кабины, в которой есть окна, обеспечивающие четкий обзор гусеницы как назад, так и вперед.

Двухтактный четырехцилиндровый двигатель рассчитан на развитие 175 л.л.с. при 1100 об / мин Он оснащен регулятором превышения скорости, срабатывающим при 1250 об / мин. При нормальной эксплуатации частота вращения составляет около 850 об / мин, более высокая скорость используется для ускорения.

Двигатель запускается сжатым воздухом, хранящимся в резервуарах под давлением 375 фунтов на квадратный дюйм. Чтобы облегчить запуск в холодном состоянии, в каждом цилиндре установлена ​​свеча накаливания, нагреваемая электрически от аккумуляторов.

Двигатель с безвоздушным впрыском, с роторным продувочным вентилятором, приводимым в движение от коленчатого вала.Эффективная однопоточная система продувки позволяет двигателю развивать среднее давление, равное давлению четырехтактного двигателя, с дополнительным преимуществом равномерного крутящего момента двухтактного двигателя.

Каждый цилиндр имеет отдельный топливный насос, подающий топливо под давлением к автоматически управляемым топливным клапанам в головках цилиндров.

Передача осуществляется посредством гидравлического соединения с двухступенчатой ​​коробкой передач, а оттуда через карданный вал к передней оси локомотива.Задняя передача включается с помощью кулачковых муфт, когда локомотив находится в состоянии покоя. Коробка передач — двухступенчатая, в которой шестерни постоянно находятся в зацеплении. Все движения по переключению передач выполняются одним рычагом, дублированным с обеих сторон кабины, так что для управления локомотивом требуется минимум навыков, и машинисты легко к этому привыкают. Главная передача осуществляется посредством червячной передачи с высоким КПД. Радиаторы охлаждаются вентилятором с цепным приводом от коленчатого вала двигателя. Топливный бак имеет емкость 105 галлонов, а резервуар для воды — 55 галлонов.

ГРУЗОПОДЪЕМНОСТЬ 700 ТОНН, этот маневровый тепловоз Hunslet Diesel весит 30 тонн и имеет двигатель Davey Paxman мощностью 200 л.с. Дизельный двигатель. Коробка передач обеспечивает скорость 4, 8 и 13 миль в час. Этот локомотив работает на L.M.S. Железная дорога.

Господа Хоторн, Лесли и Ко., Лтд., Ньюкасл, построили ряд маневровых тепловозов. Один из них был поставлен Министерству авиации для маневровых и тяговых работ на шестимильном ответвлении с колеей 4 фута 8-1 / 2 дюйма в Кранвелле, Линкс.

Шестицилиндровый высокоскоростной дизельный двигатель имеет цилиндры с диаметром цилиндра 6-1 / 2 дюйма и ходом хода 9 дюймов. Он имеет диапазон скорости от 400 до 1200 об / мин. и выдает 225 л.с. на последней скорости. В нем используется система гидравлической трансмиссии. Используется колесная формула 0-6-0.Локомотив весит 27 тонн.

Эта же фирма, работая совместно с English Electric Company, Ltd., выпустила интересный маневровый тепловоз. Общие сведения следующие: колея 4 фута 8-1 / 2 дюйма; тип 0-6-0 (шесть сцепленных колес); диаметр колеса 4 фута 0-1 / 2 дюйма; колесная база — 11 футов 6 дюймов; полная масса в снаряженном состоянии 47 тонн; минимальный радиус кривизны, 290 футов

Тепловоз мощностью 300 л.с. шестицилиндровый дизельный двигатель, приводящий в движение главный генератор мощностью 230 кВт и вспомогательный генератор мощностью 11 кВт.Есть два приводных или тракторных двигателя. Наибольшее тяговое усилие, 30 000 фунтов, прилагается при минимальной скорости около 2 миль в час. На скорости 10 миль в час. тяговое усилие составляет 10 000 фунтов, а при скорости 20 миль в час — около 4000 фунтов. Максимальная скорость составляет около 35 миль в час. Гибкость электрической передачи иллюстрируется тем фактом, что локомотив будет тянуть на уровне 1000-тонный грузовой поезд со скоростью 10 миль в час. или пригородный пассажирский поезд 100 тонн. на скорости около 35 миль в час.

Одной из его самых ярких особенностей является возможность непрерывного обслуживания.Он может работать практически двадцать четыре часа в сутки, шесть с половиной дней в неделю, не теряя внимания и не дозаправляясь. Таким образом, возможна значительная операционная экономия.

Аналогичный локомотив уже некоторое время находится в эксплуатации на L.M.S. и успешно выполняет все виды маневровых работ; он был опробован на маневровых станциях в Крю, Регби, Бистон, Тотон, Камден, Солфорд, Хили Миллс, Уэйкфилд и Карлайл.

Оборудование размещено с расчетом на доступность и простоту замены.Надстройка разделена на три отсека: кабина машиниста, отсек управления и моторный отсек. В кабине есть два отдельных положения для вождения, по одному с каждой стороны кабины, каждое из которых имеет ручку управления движением, ручку заднего хода и органы управления тормозом.

ELEVATION, показывающий общую компоновку Armstrong Whitworth 880 л.с. Масло-электровоз, экспериментально использовавшийся для смешанного движения, работающий на Л.N.E.R. Этот локомотив 2-6-2 развивает максимальную скорость 70 миль в час и тяговое усилие 28500 фунтов

.

В отсеке управления вся аппаратура управления установлена ​​на автономном каркасе и легко доступна для осмотра через распашные двери в кабине водителя. Этот каркас можно полностью снять через съемную крышу локомотива, чтобы облегчить капитальный ремонт и замену.

Дизельный двигатель и генераторная установка установлены в моторном отсеке.на трехточечной подвеске. Такое расположение гарантирует, что деформации от стеллажа от конструкции локомотива не передаются на картер двигателя или коленчатый вал; это также облегчает снятие и замену и устраняет необходимость повторного выравнивания. Крыша над моторным отсеком съемная, что позволяет при необходимости поднять силовой агрегат. Съемные дверцы на петлях по обе стороны от моторного отсека обеспечивают удобный доступ к силовому агрегату.

Два приводных двигателя установлены на двух внешних осях и поддерживаются кронштейнами на раме локомотива.Щеточный аппарат и коммутаторы можно проверить через двери в полу локомотива. Двигатели в сборе можно снять, подняв надстройку над осями, или, если это более удобно, когда под рукой нет крана, двигатели можно сбросить в яму, при этом опорные кронштейны снимаются.

Кабина полностью закрытого типа, оборудована электронагревателем, которым может управлять водитель. Для одежды водителя предусмотрен шкаф, а небольшая электрическая плита позволяет ему готовить еду.

В этом локомотиве реализовано первое применение управления электрическим крутящим моментом. Общий принцип этой системы заключается в том, что частота вращения дизельного двигателя поддерживается на предварительно выбранном значении путем изменения электрической нагрузки в соответствии с существующей нагрузкой на пути локомотива. Это управление полностью автоматическое и достигается за счет мгновенного регулирования поля главного генератора посредством задержки пульсирующего электрического момента. Таким образом, полностью исключается перегрузка дизельного двигателя, и вся операция становится надежной.Манипулирование водителем с помощью одного рычага автоматически управляет всем оборудованием.

Дизельный двигатель — один из серии среднеоборотных двигателей, разработанных и стандартизированных для тяговых и промышленных работ. Эти двигатели изготавливаются с шестью, семью или восемью цилиндрами и развивают 300, 350 или 400 л.с. соответственно при 600 об / мин. Каждый цилиндр имеет диаметр отверстия 10 дюймов и ход поршня 12 дюймов.

Вертикальный охладитель воды установлен на одном конце локомотива, центробежный насос приводится в действие от распределительного вала.Кроме того, смазочное масло циркулирует с помощью насоса с приводом от двигателя через отдельную секцию охладителя. В охладителе используется вентилятор с электрическим приводом, который регулируется термостатом, для поддержания желаемой температуры смазочного масла и охлаждающей воды.

Надстройка из стали, полностью вмещает радиатор, двигатель и генератор, раму управления и все вспомогательные устройства. Крыша сделана съемной и секционной для облегчения демонтажа силового агрегата и вспомогательного оборудования.

Установлено сдвоенное тормозное оборудование, включающее в себя прямой и автоматический аэродинамический тормоз и вакуумный тормоз; Таким образом, локомотив может обрабатывать любые грузы на британских железных дорогах. При маневровой работе используется прямой пневматический тормоз, но для местных пассажиров доступен автоматический тормоз; вакуумный тормоз доступен для той же услуги. Также установлен ручной тормоз с привинчивающимся рычагом, работающий от механического тормозного механизма.

НА ПРАВИТЕЛЬСТВЕННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ ЦЕЙЛОНА используется 20-тонный маневровый тепловоз.Двигатели этого типа теперь выполняют все маневры в цехах и из них.

Шлифовальный механизм управляется вручную с любой стороны кабины водителя. Предусмотрены четыре ящика с песком для подачи песка перед ведущими колесами и позади ведомых колес. Локомотив начал пробную эксплуатацию на L.M.S. Железная дорога в апреле 1934 года. За восемь месяцев непрерывной эксплуатации наработка локомотива составила 4000 часов.Затем была предоставлена ​​возможность изучить состояние двигателя и электрической трансмиссии, и было обнаружено, что весь агрегат находится в отличном состоянии. В обычных маневровых условиях расход топлива и смазочного масла составлял в среднем от двух до трех галлонов топлива и одну пинту смазочного масла в час.

После осмотра, продолжавшегося всего несколько дней, локомотив был возвращен для дальнейшей эксплуатации на маневровых станциях L.M.S. Железная дорога.

Господа.Armstrong Whitworth, Ltd. произвела на своем заводе Scotswood Works в Ньюкасл-апон-Тайне широкий спектр весьма удовлетворительных тепловозов.

На одном конце диапазона находится 15-тонный легкий маневровый корабль с шестицилиндровым двигателем Armstrong-Saurer диаметром 110 мм. расточный быстроходный масляный двигатель тягового типа, развивающий 110 л.с. Стандартный диапазон был увеличен с 15 до 30 тонн, более крупные размеры имели Armstrong-Saurer 150 л.с. двигатель 130 мм. канал ствола и 180 мм. Инсульт. Некоторые из них были проданы промышленным потребителям дома и за границей, а один — Северной Сандерлендской железной дороге для смешанных пассажирских и грузовых перевозок, а также для легкой маневрирования во дворах или на небольших развязках.

Еще одна линейка маневровых тепловозов, произведенных на заводе в Скотсвуде, — это 40-тонный тип с двигателем мощностью 250 л.с. двигатель. В целях испытаний он прошел четырехмесячную службу 24 часа в сутки в течение шести дней в неделю на товарных и минеральных складах L.N.E.R. Было установлено, что его характеристики эквивалентны характеристикам более крупных паровозов, а экономия на эксплуатационных расходах была значительной.

После этого была проведена примерно шестинедельная пробная эксплуатация на станциях Южной железной дороги, а затем период эксплуатации на промышленных станциях.Результатом работы этого локомотива стала поставка на L.M.S. машины подобного типа.

Затем было решено подготовить машину, способную работать с пассажирами, товарами и обычным сервисом, и демонстрационной моделью был локомотив 2-6-2 мощностью 880 л.с., обеспечивающий максимальную скорость 70 миль в час. и максимальное тяговое усилие 28 500 фунтов. После различных демонстраций было решено, что благодаря любезности L.N.E.R., он будет курсировать на экспресс-доставке грузов между Ньюкаслом и Йорком.После первого этапа была введена двухсменная работа, и маршрут был продлен до Бервика, включая экспресс-посылки и мясные поезда. В этих условиях суточный пробег составил 289 пробег, двигатель тянул до 600 тонн. Расход топлива составил 17 фунтов (2 галлона) на 1000 брутто-миль, взяв среднее значение за одиннадцать недель, а расход смазочного масла — 0,025 галлона на 1000 брутто-миль. Позже этот локомотив был использован в пассажирских поездах на маршруте Ньюкасл-Карлайл, тем самым продемонстрировав свою универсальность.При работе с пассажирскими экспрессами в 250-тонных поездах средний расход топлива составлял около 20 фунтов на 1000 брутто-миль.

Успех этого класса тепловозов привел к решению подготовить два образца колеи 5 футов 6 дюймов для испытаний на государственных железных дорогах Цейлона. Кроме того, был получен заказ от Северо-Западной железной дороги Индии на два агрегата мощностью 1300 л.с. 4-6-4 локомотива Карачи для грузовых или пассажирских перевозок, одноголовые или двухголовые, обслуживаемые одной бригадой.Для почтовой связи эти локомотивы рассчитаны на скорость 60 миль в час. с 600-тонным поездом, и в соединении будет значительно мощнее, чем самые большие паровозы, которые сейчас работают в Индии.

Фирма William Beardmore, Ltd. изготовила ряд дизельных двигателей для пассажирских и маневровых целей. Он поставил двигатели для 2660 л.с. Канадские национальные дизельные электропоезда.

Интересный маневровый тепловоз — двухтележный Дизель-электрический 400 л.п. тип, известный как Westinghouse-Beardmore, поставляемый для использования на Канадской национальной железной дороге. В ноябре 1929 года тепловоз Beardmore Diesel пробежал по Аргентине более 10 000 миль, перевозя грузы массой 112–290 тонн со средней скоростью 35 миль в час. ; расход топлива составлял 20 галлонов в час.

АВТОМОБИЛЬНЫЙ АВТОМОБИЛЬ, построенный Армстронгом Уитвортом, весом 15 тонн.Он оснащен шестицилиндровым двигателем Armstrong-Saurer мощностью 110 л.с. Локомотив можно увидеть в Сихаузес, Нортумберленд, на железной дороге Норт-Сандерленд.

Сплавы и кривые | Журнал «Поезда»

Если у вас есть выбор, железные дороги всегда будут следовать по прямому ровному пути. Поезда потребляют меньше энергии, скорости выше и меньше изнашивается оборудование, когда железные дороги могут строиться по прямой линии.Но земля поднимается и опускается, препятствий нужно избегать, и идеал — это скорее исключение, чем правило. Для этого требуются уклоны для компенсации изменений высоты и кривые для изменения направления дорожек.

Уклоны: в гору и вниз

В Северной Америке градиент выражается количеством футов подъема на 100 футов горизонтального расстояния. Два примера: если гусеница поднимается на 1 фут на расстояние 100 футов, считается, что уклон составляет «1 процент»; подъем на 2 с половиной фута будет оценкой «2».5 процентов ». В других частях света, особенно в Великобритании и местах с сильным британским влиянием, градиенты выражаются в единицах горизонтального расстояния, необходимого для подъема на 1 фут. Эта система будет называть приведенные выше примеры «1 из 100» и «1 из 40» соответственно.

На основных линиях уклоны обычно составляют 1 процент или меньше, а уклоны круче примерно 2,2 процента встречаются редко.

Исторически сложилось так, что самый крутой уклон на главном пути крупной железной дороги (в отличие от промышленных веток) находился на Пенсильванской железной дороге к северу от Мэдисона, штат Индиана.Теперь управляемая короткой веткой Мэдисон Рейлроуд, путь поднимается на 413 футов на расстояние 7012 футов — уклон 5,89%. Звание самого крутого уклона магистрали долгое время принадлежало Norfolk Southern (и предшественнице Southern Railway) за его 4,7-процентный уклон к югу от Салуда, Северная Каролина. линейная комплектация в Северной Америке.

Влияние оценок на работу поездов является значительным. На каждый процент уклона при подъеме существует дополнительное сопротивление движению с постоянной скоростью в 20 фунтов.за тонну поезда. Это сопоставимо с сопротивлением на ровной прямой дороге около 5 фунтов. за тонну поезда. Таким образом, данный локомотив может перевезти с уклоном 0,25% только половину тоннажа, чем он может на этом уровне. Снижение уклона влечет за собой штрафные санкции в виде износа оборудования и повышенного расхода топлива.

Термин «основной класс» используется для описания предельного уровня между двумя терминалами. Он определяет максимальную нагрузку, которую данный локомотив может тянуть на этом участке линии.Эта концепция аналогична концепции самого слабого звена в цепи; Независимо от того, сколько меньших оценок может выдержать поезд, если он не сможет достичь основной оценки, он не сможет завершить пробег.

Правящая оценка не обязательно является самой крутой ступенью между двумя конечными точками; Предполагается, что поезда будут преодолевать определенные более крутые уклоны с ускорением с нисходящих уклонов или с помощью вспомогательных локомотивов.

Для уклонов, которые являются короткими по отношению к общей длине пробега поезда, используются вспомогательные двигатели — дополнительные локомотивы, добавленные к передней, задней или даже средней части поезда.В то время как превосходная мощность дизельных локомотивов устранила многие вспомогательные районы, дизелизация принесла помощников для использования в поездах, идущих под гору, где динамическое торможение используется для управления скоростью на спуске.

Если поезд не может пройти ступеньку и нет помощников, ему, возможно, придется «удвоить холм» — практика, при которой поезд поднимается на ступеньку двумя отдельными частями. На некоторых холмах необходимо «утроение».

Когда уклон достаточно крутой, чтобы сделать обычную «адгезионную» систему непригодной для работы, можно использовать стоечную (или зубчатую) или кабельную систему.Хотя есть отдельные примеры, такие альтернативные методы преодоления холмов не встречаются в железнодорожной сети США.

Посмотрите на эти кривые

Железнодорожные пути бывают «касательными» (прямыми) или криволинейными.

Кривые лучше всего рассматривать как части окружностей. Кривизна на железных дорогах не выражается в единицах радиуса, как на макетах моделей. (Было бы непрактично провести такую ​​большую дугу в поле.) Скорее, он задается как угол между двумя линиями, проведенными из центра круга, частью которого является кривая, к двум точкам на окружности на расстоянии 100 футов друг от друга. .Поскольку измерение кривой — это описание угла, используются единицы, знакомые по классу геометрии: градусы, минуты и секунды. (Помните из класса геометрии, что круг содержит 360 градусов.)

Кривизна может быть выражена в количестве градусов, пройденных 100 футами пути. Например, относительно пологая 5-градусная кривая охватывает 5 градусов окружности на каждые 100 футов пути; более резкая кривая в 15 градусов покрывает 15 градусов на каждые 100 футов. Радиус (расстояние от центральной точки до края) кривой получается с помощью следующего уравнения преобразования: радиус в футах = 5729, разделенный на градусы кривизны.Это известно как «дуговое» определение кривизны, которое обычно используется проектировщиками автомагистралей.

Проектировщики железных дорог используют определение кривизны «хорды», которое основано на градусах, охватываемых отрезком линии длиной 100 футов, концы которого попадают на дугу, описываемую изогнутой дорогой. Приблизительный метод определения кривизны таким образом включает в себя натяжение струны длиной 62 фута между двумя точками на внутренней поверхности внешней головки рельса. Количество дюймов между центральной точкой струны и рельсом соответствует градусам кривизны: 1 дюйм равен 1 градусу, 2 дюйма равен 2 градусам и так далее.

Для случайного наблюдателя разница между методами измерения дуги и хорды невелика: радиус кривой с определением дуги (шоссе) под углом 15 градусов составляет примерно 382 фута, в то время как радиус хорды под углом 15 градусов. кривая определения (железная дорога) составляет около 383 футов.

Изгибы под углом 1 или 2 градуса являются наиболее распространенными на магистральных железных дорогах; Самый крутой поворот, который может выдержать обычный четырехосный дизельный двигатель, составляет около 20 градусов в сочетании с другим подвижным составом и более 40 градусов в отдельности.Однако гористая местность обычно требует поворотов от 5 до 10 градусов или даже резче. Ответвления и второстепенные выступы могут иметь еще большее количество более резких изгибов.

Как уклоны создают дополнительное сопротивление поездам, так и повороты. Однако износ колес и рельсов более значим (с точки зрения затрат), чем дополнительный расход топлива. Хотя может показаться, что длинная пологая кривая предпочтительнее короткой резкой, сопротивление на самом деле такое же, пока центральный угол одинаков, независимо от радиуса.

Помимо уменьшения крутых уклонов, целью многих перемещений линии является уменьшение общей степени кривизны.

Из-за сопротивления, создаваемого изгибами, они создают дополнительную трудность при размещении на уклонах. Чтобы сохранить комбинированное сопротивление уклона и кривой от перегруженных поездов, уклоны часто «компенсируются» снижением на кривых, поэтому сопротивление остается постоянным. Такую оценку можно было бы называть, скажем, «1,7 процента с компенсацией».

Кривые часто используются, чтобы избежать нежелательно тяжелых сортов.Растягивая заданный подъем на большую протяженность пути, петли и подковообразные кривые (среди других, менее экстремальных примеров) сохраняют управляемость уклонов.

Важной особенностью изгиба железной дороги является то, насколько он «приподнят» или наклонен. Чтобы противодействовать центробежной силе, когда поезд движется по кривой, внешний рельс поднимается на более высокий уровень, чем внутренний. Разница в высоте между двумя рельсами — называемая «перекрестным уровнем» — это то, как инженеры-строители измеряют вираж.На основных линиях максимальная разница в «поперечном уровне» между двумя рельсами может достигать 6 дюймов, что соответствует виражу, достаточному для 95 миль в час на кривой в 1 градус и 45 миль в час на кривой в 5 градусов.

Поскольку поезд, движущийся по сильно поднятой кривой на относительно медленной скорости, имеет тенденцию вызывать чрезмерный износ нижнего рельса, многие железные дороги уменьшили вираж кривой, когда их пассажирские поезда исчезли. Эта практика работает против восстановления или ускорения обслуживания пассажиров.

Кривые — это не просто части окружностей с касательными на каждом конце; вместо этого используется плавный переход в виде спирали. По спирали кривизна и вираж постепенно увеличиваются до тех пор, пока не будут достигнуты значения, необходимые для самой кривой. На высокоскоростной территории спирали могут достигать длины более 600 футов.

Мощность локомотива — Avesco Construction Equipment

Приложение Diesel Electric

В приложениях Diesel Electric используется дизельный двигатель для привода электрогенератора / генератора переменного тока.Генератор преобразует механическую энергию двигателя в электрическую. Затем электрическая энергия направляется в тяговые двигатели, которые приводят в движение локомотив или рельсовый транспорт.

Существует 2 основных системы электропривода:

  1. Постоянный ток
  2. Переменный ток.

Тяговые системы переменного тока обязаны своим успехом развитию микропроцессорного управления и силовой электроники. Однако за превосходную производительность приходится увеличивать стоимость.

2.Дизель Гидравлическое приложение

Дизель Гидравлическое оборудование использует дизельный двигатель для привода через гидродинамическую трансмиссию. Основными компонентами этих трансмиссий являются дренируемые гидротрансформаторы и гидравлические муфты, которые в сочетании друг с другом обеспечивают тягу в широком диапазоне скоростей транспортного средства. Нет изнашиваемых деталей, кроме подшипников, и они обеспечивают плавный разгон и переключение передач. Работа в обратном направлении достигается за счет использования скользящей передачи или второго комплекта преобразователей крутящего момента и гидравлических муфт.Эти трансмиссии используются во всех железнодорожных системах мощностью до 2240 кВт (3000 л.с.). Большие размеры очень дороги.

3. Дизельное механическое приложение

Дизельное механическое оборудование использует дизельный двигатель для привода через преобразователь крутящего момента и многоскоростную трансмиссию, аналогичную тем, которые используются на рынках автомобилей и внедорожников. Локомотивы с механическим приводом имеют более высокое тяговое усилие, чем локомотивы с электроприводом того же веса, потому что все ведущие оси связаны друг с другом.Кроме того, электрическая система управления относительно проста. В настоящее время самая популярная система трансмиссии для технического обслуживания путевой техники.

Трансмиссия локомотива включает:

  • Механический привод Характеристики локомотива
  • Примеры локомотивов с компонентами силового агрегата Caterpillar
  • Характеристики силового модуля
  • Мощность дизельного двигателя
  • Гидравлический преобразователь крутящего момента
  • Детали силового переключения передач
4.Дизельный составной агрегат

Дизельный составной агрегат (DMU) — это название, обычно используемое для описания железнодорожных вагонов, которые по сути являются пассажирскими транспортными средствами с автономной трансмиссией. Трансмиссия обычно состоит из двигателя с горизонтальным или низким профилем, механической или электрической трансмиссии, блока охлаждения и другого основного оборудования, расположенного под полом основного салона. Обычно два или более таких вагона полупостоянно соединены вместе, отсюда и понятие «составной элемент».DMU используются, когда обычные пассажирские поезда, буксируемые локомотивом, неэкономичны или недоступны.

Расположение приводной линии для горизонтального двигателя:
Если взять дизельную комбинированную установку (DMU) с приводной линией под полом, то внутри подрамника железнодорожного вагона необходимо разместить ряд компонентов:

  • Двигатель
  • Трансмиссия (прямая или удаленная)
  • Приводные валы
  • Тележка с приводом
  • Системы впуска и выпуска
  • Органы управления
  • Аккумуляторы
  • Топливный бак
  • Система охлаждения
  • Противопожарная система
  • Пневматическая система для тормозов и т. Д.
5. Питание головного узла

Что такое HEP и как оно работает?
Head End Power — это электрическая силовая система двигатель-генератор, расположенная либо в локомотиве, либо в отдельном силовом вагоне в пассажирских поездах.

6. Техническое обслуживание путевого оборудования

Железные дороги нуждаются в специализированном оборудовании для обслуживания путей и полосы отвода для безопасной и эффективной работы поездов. Производители путевой техники по всему миру предлагают дизельные двигатели Caterpillar для своих машин, потому что они построены в соответствии с теми же строгими стандартами, что и строительная техника Caterpillar, используемая во всем мире для строительства и обслуживания железных дорог.

Двигатели Caterpillar серий 3000, 3100 и 3300 мощностью от 20 л.с. (15 кВт) до 335 л.с. (250 кВт) хорошо подходят для небольших машин, таких как устройства для вставки шпал, шипорезки, трамбовки и кусторезы. Двигатели Caterpillar мощностью от 300 л.с. (224 кВт) до 840 л.с. (626 кВт) используются в более крупных машинах, таких как трамбовки непрерывного действия, регуляторы балласта, очистители балласта и сварочные аппараты для рельсов. Двигатели Caterpillar серии 3500 мощностью от 1000 л.с. (746 кВт) до 2000 л.с. (1492 кВт) используются в таких устройствах, как шлифовальные машины для рельсов.

UP: Тепловозы

Новая эра

Хотя тепловозы впервые появились на американских железных дорогах в 1920-х годах, их использование ограничивалось переключением двигателей, а затем и локомотивами пассажирских поездов. Только в 1940 году подразделение электромоторов General Motors (EMD) продемонстрировало, что дизели могут практически заменить паровозы в тяжелых условиях эксплуатации. Первый грузовой дизель, модель FT, совершил поездку по железным дорогам страны и изменил историю.Как и его сестринские пассажирские локомотивы того времени, он был стилизован под автомобильный нос и лобовое стекло, и этот дизайн преобладал до конца 1950-х годов.

Хотя локомотивы обычно называют «дизелями», на самом деле они имеют электрический привод. Дизельный двигатель приводит в действие генератор, который вырабатывает электроэнергию для работы электродвигателей, установленных на осях локомотива. Двигатель внутреннего сгорания значительно повысил эффективность по сравнению с паровозом, что позволило значительно сэкономить на техническом обслуживании и отказе от использования широко распространенного оборудования.Дополнительные подразделения могут быть соединены вместе и управляться одним инженером из ведущего подразделения, создавая очень мощные комбинации.

Многие железные дороги, включая Union Pacific, не смогли быстро воспользоваться преимуществами новой технологии из-за нехватки материалов, вызванной Второй мировой войной. Парк современных паровозов Union Pacific и обширные онлайн-запасы угля в Вайоминге стали еще одним фактором, поспособствовавшим позднему вступлению UP в гонку дизелизации. Однако после войны железные дороги начали очищать рельсы от классических пароходов.Union Pacific начал свою деятельность в конце 1940-х годов на линии, проходящей через юго-западные пустыни, где было трудно получить воду для паровых двигателей.

К концу 1950-х годов эра пара закончилась, и все более мощные дизели стали править рельсами.

Классы локомотивов

Пассажирский комплект E-9

Union Pacific восстановила три пассажирских локомотива E-9: № 951, 949 и 963B.Они используются в спецпоезде. Первый из набора, 951, был возвращен в реестр в 1984 году после того, как он был выведен на пенсию в 1980 году, чтобы заменить паровой двигатель № 844 в ежегодном поезде «Ривер-Сити Сводка новостей», потому что паровой двигатель в этом году демонстрировался на выставке New Орлеанская всемирная выставка.

№ 951 был одним из 69 локомотивов E-9, когда-то принадлежавших Union Pacific. Построенный в 1955 году, он ходил с такими известными поездами, как город Лос-Анджелес, город Портленд, город Сан-Франциско, город Св.Луи и Челленджер. Когда в 1971 году компания Amtrak взяла на себя большую часть железнодорожных пассажирских перевозок в стране, номер 951 был одним из восьми единиц, оставленных UP для специальных услуг. Остальные блоки E были проданы или переданы компании Amtrak.

В 1974 г. № 951 был передан в аренду спонсорам Американского поезда свободы для рекламы двухсотлетнего турне AFT. Локомотив был перекрашен в красную, бело-синюю двухсотлетнюю раскраску и совершил поездку по большей части страны на «Preamble Express» перед широко разрекламированными поездками на паровом поезде Свободы в 1975 и 1976 годах.Локомотив был возвращен UP после поездки и перекрашен в свой традиционный желтый цвет в 1978 году.

№ 951 вместе с 949 и 963B, которые были повторно приобретены UP для обслуживания поездов большего размера, были перестроены с использованием современных компонентов в 1993 году. хотя его внешний вид продолжал сохранять облик эпохи 1955 года. Статистику естественного движения населения можно найти на странице Streamliner. Также не забудьте заглянуть в фотогалерею E-9.

Centennial DD40X

Union Pacific сохранила только один из своих 47 дизель-электрических локомотивов Centennial, No.6936. Centennials были самыми большими когда-либо построенными дизель-электрическими локомотивами. Фактически, состоящие из двух двигателей на одной раме, они выдавали 6600 лошадиных сил. Разработанные и построенные специально для Union Pacific Railroad, единицы были названы в честь празднования столетнего юбилея железной дороги в 1969 году. Соответственно, они были пронумерованы в серии 6900, от 6900 до 6946.

Первая Centennial была поставлена ​​в 1969 году. пора принять участие в праздновании Золотого шипа в Юте.Остальные агрегаты были доставлены в течение следующих двух лет. Они работали в сфере быстрых грузовых перевозок на протяжении большей части системы UP до выхода на пенсию в 1984 году. Тринадцать локомотивов были переданы в дар для публичной демонстрации в различных парках и музеях.

Другие исторические дизель-электрические локомотивы

Union Pacific оставил несколько других дизель-электрических локомотивов для консервации и возможного восстановления. На хранении в Шайенне находится единица F «F» из Чикаго и Северо-Запада, F7A CNW 401, единица E-9B UP 966B, бывшая единица F «B» Денвера и Рио-Гранде DRGW 5763.

В качестве «переключателя магазинов» в историческом комплексе Шайенн используется UPY1072 SW1500.

Book: The Contact Patch

Когда вы едете по шоссе, вам нужно будет держаться на безопасном расстоянии от впереди идущего транспортного средства, и вам понадобится свободный зазор с обеих сторон. Все это занимает удивительно много места. Любой экономист скажет вам, что пустое пространство — это потраченное впустую пространство, и можно получить больше пользы от системы автомагистралей, объединив транспортные средства. Например, каждый грузовик может буксировать прицеп.Прицеп дает два преимущества: во-первых, оператор доставляет два груза с одним водителем, что вдвое снижает расходы на персонал, а во-вторых, два автомобиля, соединенные вместе, занимают немного больше места, чем один, потому что прицепу не требуется безопасный зазор впереди. Таким образом, попарное соединение автомобилей почти удвоит пропускную способность шоссе. То же самое относится к другим видам транспорта, таким как каналы и железные дороги. У железных дорог есть уникальное преимущество, заключающееся в том, что пользователи могут объединять транспортные средства в гораздо большем количестве, чтобы получить гораздо большую экономию.Управлять поездом из десяти вагонов почти так же легко, как и одним железнодорожным вагоном, поэтому на гектар земли пропускная способность железнодорожной линии потенциально огромна. Двухпутная железная дорога может обслуживать около 10 поездов в час в каждом направлении, а если каждый поезд перевозит 1000 пассажиров, общая пропускная способность достигает 20 000 пассажиров в час, что более чем в два раза превышает пропускную способность шестиполосной автомагистрали. Конечно, не все так просто. Поезда должны собираться из транспортных средств правильного типа в правильном порядке, и когда транспортные средства собираются вместе в большом количестве, они не всегда ведут себя так, как вы могли бы ожидать.В этом разделе мы спросим, ​​почему, и рассмотрим некоторые практические выводы.

Сборка поезда

Поезд состоит из одного или нескольких транспортных средств, соединенных вместе и движущихся под управлением одного машиниста. Транспортные средства могут быть пассажирскими вагонами или грузовыми вагонами, а иногда и тем и другим. Он будет приводиться в движение локомотивом или, в качестве альтернативы, двигателями, встроенными в сами транспортные средства. Раньше грузовой поезд должен был включать в себя тормозной фургон сзади (рис. 1).Сегодня большинство вагонов оснащено пневматическими тормозами, и тормозной фургон больше не нужен, но порядок, в котором автомобили собираются, по-прежнему важен. Машинист и органы управления должны быть впереди, чтобы машинист мог видеть, куда он или она движется, и хотя источник энергии, который поддерживает движение поезда, часто расположен рядом с машинистом, в этом больше нет необходимости и нет. идеально подходит для быстро движущегося поезда. К тому же вагоны необходимо собирать в правильном порядке, потому что после того, как они будут сцеплены, будет сложно добавлять машины или убирать их из середины группы.

Рисунок 1
Схематическое изображение состава поезда
Какие поезда сделаны из

Пассажирские поезда и грузовые поезда во многом различаются. Начнем с размера. В целом пассажирские поезда короче, обычно от 2 до 12 вагонов в длину по сравнению с 20 и более вагонами в грузовом поезде. В конечном итоге длина пассажирского поезда ограничена длиной платформы на станциях, которые он обслуживает, и, поскольку пассажирские вагоны обычно имеют длину около 20 м, высокоскоростной поезд с 8 прицепными вагонами будет иметь общую длину 200 м. длина с учетом силовых автомобилей.«Евростар» Брюссель-Париж-Лондон с 18 прицепами является исключительным: его общая длина составляет 400 м. Большинству высокоскоростных поездов требуется большой блок выпрямителей вместе с другим оборудованием, которое нелегко установить под пассажирскими вагонами; они обычно снабжены отдельными силовыми автомобилями, по одной спереди и сзади (рис. 2). Набор промежуточных тренеров называется граблями . Каждый автобус будет вмещать от 40 до 50 пассажиров, так что грабли с 8 вагонами вмещают до 400 пассажиров.Многие вагоны предназначены для выполнения определенных функций (например, вагон-ресторан) и обычно соединяются в определенном порядке. Если вагоны сочленены (рис. 3), их невозможно легко разделить, кроме как на станции техобслуживания. Преимущество шарнирного сочленения [22] состоит в том, что он устраняет свес в конце каждой пассажирской кабины и снижает относительные движения между соседними автомобилями, что улучшает качество езды. А поскольку у каждого вагона только четыре колеса, соприкасающиеся с рельсом (только два в случае поездов Talgo), поезд производит меньше шума.С другой стороны, шарнирно-сочлененные тележки сложнее изготавливать и обслуживать, нагрузки на колеса выше, а так как неисправность фактически выводит из строя всю гребенку, планирование становится более трудным.

Рисунок 2
Формирование пассажирского поезда
Рисунок 3
Грабли с шарнирно-сочлененной рамой

Тележки с шарнирно-сочлененной рамой обычно устанавливаются только на высокоскоростных поездах. Для сравнения: региональные поезда должны быть более гибкими. Кроме того, они имеют легкую конструкцию и менее обставлены, потому что на единицу площади они перевозят больше пассажиров.Региональный экспресс будет вмещать около 70 пассажиров на автобус. Пригородное сообщение или метро будут перевозить еще больше пассажиров — более 100 на автобус в периоды пиковой нагрузки, — но многим придется стоять. В любом случае, если трасса электрифицирована, моторы будут подвешены под одной или несколькими пассажирскими кабинами, поэтому моторной машины как таковой нет.

Достаточно для размера: а что насчет веса? Обычно высокоскоростной пассажирский поезд с двумя силовыми вагонами и 8 вагонами, вмещающими в общей сложности 400 пассажиров, весит около 400 тонн.Не имеет большого значения, загружены вагоны или пустые. Если учесть, что каждый пассажир весит 75 кг, включая багаж [26], общая полезная нагрузка составит 30 тонн, что составляет менее 10% полной массы поезда. Иными словами, собственный вес во много раз превышает полезную нагрузку, примерно по 1 тонне на каждого пассажира [11]. Это может показаться чрезмерным, но железнодорожные вагоны построены с прочной и почти непробиваемой оболочкой, поэтому они защищают пассажиров в случае схода с рельсов или столкновения с линейным объектом.И вес на пассажира фактически примерно такой же, как у реактивного авиалайнера, такого как Boeing 747, или автомобиля, который весит более тонны и проводит большую часть своей жизни, перевозя только одного пассажира.

Другое дело — товарные поезда. Они делятся на две отдельные категории: вагоны первой категории состоят из отдельных грузовых вагонов, каждый из которых имеет свое конкретное происхождение и пункт назначения. Поезда этого типа занимаются традиционной формой распределения, известной в Великобритании как поездка .Ко второй категории относятся маршрутных поездов , поезда, составленные из идентичных вагонов, которые буксируют вместе из одного пункта отправления в один пункт назначения. Услуги по поездке требуют гибкого подхода, потому что вагоны должны иметь возможность сцепления и расцепления, возможно, несколько раз в течение поездки. Поезда любой категории содержат не менее 20 автомобилей и часто простираются дальше, чем может видеть глаз. Максимально допустимая длина грузовых поездов во многих европейских странах обычно составляет 750 м, но это скромно по сравнению с некоторыми поездами, которые перевозят насыпные грузы в менее густонаселенных регионах.В Австралии в 1996 г. состав длиной 6 км, в который тянули 10 локомотивов, весил почти 60 000 тонн [4], и с тех пор были и более тяжелые. На достаточно ровном пути общий вес можно увеличивать почти неограниченно, соединяя более мелкие единицы в более крупные: локомотивы располагаются в промежуточных точках вдоль поезда, поэтому тяга распределяется равномерно, а силы сцепления сводятся к минимуму. Промежуточные локомотивы управляются дистанционно по радио. На практике все не так просто, потому что, как мы увидим позже, в длинном шлейфе могут возникнуть довольно сильные продольные силы, которые могут привести к повреждению, если не будут приняты надлежащие меры.

Сборка пассажирского поезда

Когда в Великобритании впервые были построены железнодорожные пути, никто не знал, как они будут работать. Пассажирские вагоны были оснащены примитивными деревянными сиденьями, но без крыши, и поддерживались на двух осях, как грузовики, запряженные лошадьми, которые использовались в угольных шахтах северо-востока. И, как грузовики, они были соединены вместе в любом удобном для того времени порядке. Основная задача заключалась не в том, чтобы сформировать поезд, а в том, чтобы построить паровоз, достаточно мощный, чтобы перетащить его с одного конца линии на другой.Как будет выглядеть локомотив, и как расположить котел, цилиндры и рычаги управления? С самых первых дней водитель располагался в задней части шасси с дымовой коробкой и воронкой спереди, поэтому водитель имел ограниченный обзор гусеницы впереди. Если сегодня это кажется загадочным, то причина заключалась в том, что экипажу приходилось стоять рядом с запасами угля и воды, которые перевозились на отдельном тендере , буксируемом за двигателем. Его отбуксировали сзади, потому что, если его толкнуть вперед, он мог соскользнуть с рельсов, к чему мы вернемся позже.Также нужно было учитывать устойчивость самого локомотива. По мере увеличения скорости к концу девятнадцатого века было обнаружено, что локомотив может стать опасно нестабильным, зигзагообразно перемещаясь из стороны в сторону в движении, называемом «охотой» (см. Раздел R0418). Отчасти для того, чтобы гасить колебания, а отчасти для того, чтобы направлять локомотивы на поворотах, дизайнеры добавили грузовики-пони в переднюю часть шасси. Они помогли решить проблемы с устойчивостью и поворотом, но только тогда, когда автомобиль двигался вперед.Паровоз был зверем с односторонним движением.

Это требование сделало процесс формирования поездов более сложным, чем сегодня. Если вы хотите запустить экспресс-службу, отправляющуюся от главного терминала, локомотив, который должен был буксировать поезд, нельзя было использовать для доставки вагонов на платформу отправления, потому что он будет смотреть не в ту сторону, а также находиться на остановке. неправильный конец поезда. Поэтому было необходимо предоставить второй локомотив, обычно меньший маневровый двигатель, для создания отряда.После этого прибудет локомотив-экспресс, который обратится на станцию, чтобы присоединиться к ведущему вагону. Процедура обращения с прибывающей службой была аналогичной, но в обратном порядке. Однако это не всегда было возможно на второстепенной железнодорожной ветке с ограниченными возможностями, и один и тот же локомотив использовался для отходящего и обратного участков каждой службы. Здесь пригодился танковый двигатель . Танковому паровозу не требовался отдельный тендер, и, хотя он был не очень быстрым, он мог вполне успешно перевезти несколько вагонов в любом направлении, не поворачиваясь между ними.\ circ \), чтобы они могли работать в любом направлении на главной линии. Это можно было сделать несколькими способами: например, крупные склады были снабжены поворотным столом (рис. 5). Другой метод заключался в том, чтобы проехать локомотивом через участок пути, расположенный в форме треугольника с тремя стрелочными переводами, как показано на рисунке 6, средство, которое обычно было доступно в магистральной сети на разумном расстоянии от конечной остановки. В некоторых случаях конечная остановка была снабжена воздушной петлей , чтобы весь поезд мог вернуться назад по дуге, не разъединяя локомотив вообще (рис. 7).Хорошо известным примером была петля на Центральном вокзале Нью-Йорка. Сегодня почти все локомотивы могут одинаково хорошо работать в любом направлении, и в таких мерах нет необходимости. Но челночная система Евротоннеля между Кале во Франции и Фолкстоном в Великобритании является исключением. Чтобы поддерживать высокую пропускную способность, поезда спроектированы для движения в фиксированном направлении по непрерывной цепи. На обоих концах имеется баллонная петля, но из-за ограниченной площади доступной площадки радиус кривизны относительно невелик, что вызывает заметный износ ступеней и фланцев колес на внешней стороне кривой.Чтобы противостоять этому, путь на самом деле имеет форму восьмерки, как показано на рисунке 8, поэтому воздушные шары расположены напротив друг друга, а износ более равномерно распределяется между колесами по обе стороны поезда (см. сайт [29], указанный в конце этого раздела).

Рисунок 8
Противоположные воздушные шары на терминалах системы

Евротоннеля. Однако обычные пассажирские поезда сегодня обычно состоят из неподвижных граблей с кабиной машиниста на каждом конце, поэтому поезд в целом может перемещаться вперед и назад между терминалами без необходимости обернитесь.Региональные и местные службы часто состоят из двух или более полных комплектов, чтобы их можно было разделить в пути. Один набор продолжается по основному маршруту, а второй расходится на ответвление. Разделение происходит на станции непосредственно перед перекрестком. Это не идеальное расположение, потому что пассажиры иногда оказываются не в той части поезда и вынуждены карабкаться по платформе, чтобы не попасть в неправильный пункт назначения. Еще более увлекательной является практика поезда, разделяющего на ходу .Когда-то для экспресс-служб было обычным делом сбрасывать вагоны из задней части поезда на промежуточных остановках без потери скорости основной частью поезда. В 1914 г. в Великобритании действовало 200 служб, и эта практика прекратилась только в 1960 г. [17]. Процесс работал только в одном направлении. Еще никто не нашел способа собрать поезд на скорости даже под управлением компьютера.

Грузовые операции

По сравнению с пассажирскими поездами, грузовые поезда всегда были шумными, грязными и медленными.Традиционный процесс распределения по железной дороге известен как отключение . Каждая партия загружается в универсальный вагон, а маршрутизация отдельных вагонов основана на принципе концентратора. Вагоны собираются из соответствующих головок рельсов небольшим тепловозом, индивидуально или небольшими группами, и доставляются на ближайшую сортировочную станцию, где они сортируются в более крупные поезда, каждый из которых направляется в конкретный пункт назначения. Операция сортировки происходит внутри группы подъездных путей или «классификационных путей»: параллельных путей, которые отходят от единого подхода (рисунок 9).Когда приезжает поезд, локомотив убирают, а вагоны ставят на подъезд. Затем маневровая машина толкает грабли вперед и назад, каждый раз сбрасывая один или несколько вагонов на соответствующий разъездной путь; вагоны в каждом подъездном пути затем собираются в отходящие поезда. Сортировка отправлений таким способом — медленный процесс. Транспортировка их к следующему этапу также может быть медленным процессом, потому что, как мы увидим позже, пустые вагоны имеют склонность перепрыгивать через рельсы, а загруженные вагоны разваливаются на части, поэтому им редко разрешается проехать более чем на половину пути. скорость магистрального пассажирского поезда.Низкая скорость движения вместе с потерей времени на маневровой площадке означает, что перевозка груза на относительно короткое расстояние часто занимает больше суток — в среднем около 100 км в Великобритании [13].

Рисунок 9
Sidings

Процесс сортировки можно ускорить, скатывая вагоны один за другим по склону и переключая каждый вагон отдельно на свой классификационный путь, причем стрелочные переводы управляются с центрального пульта управления. В течение двадцатого века часть грузовых дворов была преобразована для работы таким образом, и какое-то время они были успешными, хотя с тех пор спрос снизился.Начиная с 1960-х годов, операции по спуско-подъемным операциям пострадали из-за конкуренции с автомобильным транспортом, не в последнюю очередь потому, что грузовик может доставлять от двери до двери, в то время как доставка по железной дороге обычно начинается с грузовика и заканчивается грузовиком с как минимум двумя перегрузочными операциями между ними. В будущем возможно автоматическое перемещение вагонов с помощью транспортных средств с дистанционным управлением [16] [28], и, как мы увидим позже, рассматриваются и другие разработки. Но во многих странах снижение было компенсировано увеличением количества маршрутных поездов на единиц, количество которых составляет единиц.Блок-поезда используются для перевозки навалом, например гравия, железной руды, зерна, охлажденных продуктов и контейнеров. Вагоны, составляющие маршрутный поезд, являются специализированными в той степени, в которой все они построены в соответствии с одной и той же спецификацией, адаптированной к перевозимым ими грузам. Примером крайней специализации может быть поставка угля со склада на электростанцию. В течение многих лет поезда выполняли такую ​​услугу, как конвейерная лента в непрерывном цикле, загрузка и разгрузка при медленном движении под электронным управлением со скоростью чуть менее 1 км / ч [9].

Продольная динамика

Железнодорожный вагон — это простое изобретение, и, как и любой другой транспорт, он подчиняется законам движения Ньютона. Например, если вы будете постоянно тянуть за одну из его муфт, она наберет скорость, ускоряясь со скоростью, пропорциональной приложенной силе. Тем не менее, когда они собраны в поезде, фургоны иногда начинают жить собственной жизнью, толкая друг друга, как непослушные дети. Их групповое поведение зависит от того, как они связаны. В муфтах предусмотрена определенная слабина, так что при подаче импульса на любое транспортное средство транспортное средство передает событие своим соседям только после небольшой задержки.В результате между соседними вагонами возникают значительные силы, которые без тщательного управления могут быть достаточно большими, чтобы поставить под угрозу устойчивость поезда.

Силы между вагонами

Давайте начнем с представления обычного грузового поезда, который локомотив буксирует с постоянной скоростью по прямому ровному пути. В этих условиях весь поезд будет находиться в напряжении, потому что каждый вагон оказывает определенное сопротивление движению и оказывает на поезд тормозящую силу. Тормозящая сила возникает из-за сопротивления воздуха и сопротивления качению, как описано в разделе G0119.На скорости 50 км / ч сопротивление невелико, около 18 Н на тонну [10]. Таким образом, полное сопротивление вагона полной массой 50 тонн составляет около 0,9 кН. На данный момент назовем его просто \ (S \).

В этих условиях растягивающая сила, действующая на каждое сцепное устройство между соседними автомобилями, является стабильной и предсказуемой. Предположим, в поезде 30 вагонов, пронумерованных от 1 до 30 спереди назад. Последнему вагону требуется постоянная сила \ (S \), чтобы поддерживать его движение с установленной скоростью, поэтому натяжение в соединении между вагоном номер 29 и вагоном номер 30 равно \ (S \) (мы примем соглашение это напряжение положительное, а сжатие отрицательное).Точно так же для вагона номер 29 требуется сила \ (S \) плюс сила \ (S \), необходимая для буксировки вагона 30 сзади, поэтому сила сцепления между вагоном 29 и вагоном 28 составляет \ (2S \) ньютонов. Сила сцепления увеличивается с равными приращениями от самой задней муфты к ведущей муфте на вагоне номер 1, где она достигает пика на уровне \ (30S \) ньютонов. Изменения силы сцепления вдоль поезда схематически показаны на рисунке 10.

Рисунок 10
Схема силы сцепления в составе фронтального грузового поезда
Рисунок 11
Отрицательные силы между вагонами в составе вагонов, толкаемых сзади

Так что же произойдет, если локомотив присоединен к задней части поезда и вместо этого толкает вагоны? Профиль сил сцепления меняется на противоположный, при этом сила между соседними транспортными средствами увеличивается спереди назад, как показано на рисунке 11.Пиковая сила возникает между локомотивом сзади и вагоном номер 30, и на этот раз она является сжимающей, поэтому мы запишем ее как \ (- 30 S \) для поезда из 30 вагонов. (Обратите внимание, кстати, что сжимающие силы между транспортными средствами не всегда действуют через муфту так, как растягивающие силы. Например, в старых винтовых муфтах, которые все еще используются в Великобритании и Европе, звенья не жесткие. Они несут только растягивающие усилия, поэтому любая сила сжатия должна проходить через буферы.Теперь, поскольку любой вагон может быть установлен в любое положение в течение срока его службы, его муфты должны выдерживать максимальные растягивающие и сжимающие нагрузки, которые могут возникнуть в любом месте поезда. Для рассматриваемого поезда, состоящего из 30 вагонов, каждый с сопротивлением 0,9 кН, установившаяся сила, обусловленная сопротивлением качению на ровном пути, составляет около 26 кН, что не является огромной величиной. Но он сильно увеличивается на подъеме; если уклон составляет 1,5%, локомотив должен преодолеть составляющую веса поезда, равную 0.015 x 1500 тонн или примерно 225 кН.

Более того, на практике силы в муфтах колеблются в широких пределах. Колебания или ударные нагрузки могут быть в несколько раз выше статических, что объясняет, почему стандартные винтовые муфты на европейских грузовых вагонах рассчитаны на перевозку нагрузок до 850 кН [2]. А поскольку повторяющиеся ударные нагрузки, как правило, вызывают образование усталостных трещин, лучше удерживать нагрузки в более консервативных пределах.

Мексиканская волна

Во время скучной игры зрители футбольного матча иногда принимают участие в «мексиканской волне».Следуя за людьми, сидящими рядом с ними, они встают со своих мест, поднимают руки вверх и снова садятся. Это создает рябь, которая движется по арене с характерной скоростью около 12 м / с [12]. Волны могут перемещаться и по грузовому поезду: движение менее очевидно, но если вы живете рядом с железнодорожной линией, то по ночам вы слышите меланхолический лязг сцепных цепей. Когда грузовой локомотив ускоряется с места с места, происходит кратковременная задержка, пока затягивается провисание в первом сцеплении, после чего следует еще одна задержка, поскольку провисание происходит между вагоном № 1 и вагоном № 2, и так далее.Эффект называется «исчерпание». Аналогичный эффект происходит в обратном направлении, когда локомотив замедляется: если у вагонов нет пневматических тормозов, они будут закрываться по очереди, по очереди тараня друг друга, создавая ударную волну, которая проходит по поезду [5]. Это называется «приработка». Величина зазора зависит от типа муфты и, как правило, является наибольшей для старых винтовых муфт, используемых в Европе. Даже если у вагонов есть воздушные тормоза, они не срабатывают сразу. Когда водитель нажимает на рычаг тормоза, сигнал передается по тормозной магистрали с конечной скоростью, поэтому срабатывание тормозов следующих друг за другом вагонов происходит с задержкой.В результате для поезда длиной 700 м может наблюдаться общее отставание в 5 секунд от передней части до задней, пока не сработают тормоза ведомого вагона [7].

В дополнение к установившимся нагрузкам и ударным волнам существует третья категория движения, которое происходит только с грузовыми поездами, буксируемыми локомотивами, вставленными в промежуточные точки внутри поезда. Это принимает форму медленных колебаний силы сцепления (обычно остающейся в напряжении на всем протяжении), поскольку локомотивы постоянно ускоряются и немного замедляются в противофазе.Ударов нет, но амплитуда вариаций силы значительна [5].

Рисунок 12
Продольные силы между соседними вагонами по круговой кривой
Рисунок 13
S-образный изгиб при перекрестке

Продольные силы в поезде могут вызвать проблемы. Мы уже говорили о возможности усталостного разрушения муфт при растяжении; менее очевиден эффект сжимающих сил. Сжимающая сила представляет другой вид риска, который особенно актуален для грузовых поездов.Если вы играли с игрушечными поездами, вы знаете, что, когда вы толкаете поезд сзади, часто происходят сходы с рельсов, потому что сжимающие нагрузки между соседними транспортными средствами имеют тенденцию отталкивать их сбоку от рельсов. На рис. 12 показано движение транспортного средства в граблях по круговой кривой. Угловая разница между продольными осями соседних автомобилей равна \ (\ theta \). Мы представляем сжимающую силу \ (Q \), передаваемую от транспортного средства к транспортному средству через муфты, и в силу симметрии эта сила \ (Q \), действующая на любое конкретное соединение любого конкретного транспортного средства, образует угол \ (\ theta / 2 \) с продольной осью.Следовательно, каждое транспортное средство подвергается боковой силе от центра круга. Этому противостоит поперечная реакция \ (Y \) между внешним рельсом и внешним гребнем колеса каждой оси. Обратите внимание, что эта сила отбортовки возникает независимо от центростремительной силы, возникающей в результате скорости поезда, и в дополнение к ней. Разрешив перпендикулярно оси транспортного средства, находим, что

(1)
\ [\ begin {уравнение} Y \ quad = \ quad Q \ sin \ frac {\ theta} {2} \ end {Equation} \]

Из критерия Надаля (см. Раздел R0314) мы знаем, что существует предел отбортовочной силы \ (Y \), которому колесо может сопротивляться перед подъемом по рельсу, и, поскольку чем меньше радиус кривой, тем больше угол \ (\ theta \), формула подтверждает то, чего мы могли ожидать, а именно: когда вы толкаете поезд сзади, он, скорее всего, «соскочит» с рельсов на крутом повороте.Другая критическая ситуация [21] возникает на S-образном изгибе, который возникает при пересечении двух параллельных путей, как показано на рисунке 13. Сжимающие силы, действующие через сцепки, стремятся повернуть вагон вокруг вертикальной оси, так что каждая ось прижимается боком к рельсу, но на этот раз в противоположных направлениях.

Боковые реакции между гребнем колеса и рельсом увеличивают вероятность того, что вагон вылетит из колеи, но критерий Надаля говорит нам, что эффект будет более серьезным, если в то же время будет уменьшена реакция по вертикали между колесом и рельсом , я.е. колесо «разгружается». Если поезд подвергается сжимающей нагрузке через муфты, ударный удар может сотрясать вагон и сделать его наклонным, когда одна ось поднимается вертикально, так что он почти теряет контакт с рельсами: теоретически сила, превышающая 200 кН, может вызвать это. чтобы вообще сорваться [3]. Вот почему в идеале грузовые поезда должны быть сконфигурированы с пустыми вагонами в задней части, где продольные удары менее сильны [1].

Распределенная мощность

Мы так привыкли видеть локомотив, буксирующий поезд с фронта, что не сомневаемся, что фронт — лучшее место для его размещения.Это правда, что водитель должен находиться впереди, чтобы хорошо видеть путь впереди, и если рассматриваемый локомотив представляет собой паровой двигатель, он также должен быть расположен спереди, чтобы водитель мог дотянуться до органов управления. Но если вы буксируете поезд спереди, вы рискуете разорвать его на части, и этот риск можно уменьшить, если локомотив расположить дальше в корме отряда и управлять им с помощью электронной схемы или цифрового радио. Это открывает некоторые интересные возможности. Например, если вы используете маршрутное такси на сельской железнодорожной ветке, имеет смысл держать локомотив постоянно подключенным к одному и тому же концу поезда (рисунок 14), чтобы он тянул поезд на обратном пути и толкал его. на обратном пути.Это делает линию более эффективной, так как не тратится время на обгон локомотива вокруг неподвижных граблей в конце каждой поездки. Однако для этого требуется вторая кабина с дистанционным управлением, установленная в хвостовой части последнего вагона.

Рисунок 14
Размещение тягача на маршрутке

Но безопасно ли это? Ранее мы видели, что сжимающие нагрузки приводят к дестабилизации поезда. Хорошо известно, что порожние грузовые вагоны могут сходить с рельсов, если их толкнуть сзади, и эксперименты с пассажирскими поездами на линии Уэймута в Великобритании в 1970-х годах показали умеренное увеличение поперечных сил у первого вагона, когда локомотив был сцеплен с ним. задний [20].Однако риск схода с рельсов относительно невелик для пассажирских вагонов, которые имеют мягкую подвеску, которая удерживает каждое колесо давящим на рельс при сотрясении вагона, и для которых сжимающие нагрузки обычно невелики по сравнению с грузовым поездом. Фактически, региональные «толкающие» службы уже много лет работают в Великобритании без каких-либо проблем [24]. А там, где выравнивание путей достаточно хорошо поддерживается, высокоскоростные поезда будут безопасно двигаться с силовой кабиной в задней части: магистральная линия Восточного побережья Великобритании работает на скорости 225 км / ч (140 миль / ч) в качестве «толкателя» по возвращении. путешествие с севера Британии в Лондон; как показано на рисунке 15, имеется одна силовая кабина, постоянно соединенная на северном конце с кабиной управления, и вагон-прицеп, известный как DVT (Driving Van Trailer), также с кабиной водителя, но без двигателей, на южном конце. [23].В немецкой системе ICE разрешена скорость 300 км / ч с локомотивом сзади [25].

Рисунок 15
Формирование поездов Intercity 225 на магистральной линии

Восточного побережья Великобритании Другая возможность — разместить локомотив посередине. Вернемся к нашему предыдущему примеру. Если локомотив помещается в центр 30 вагонов, как показано на рисунке 16, первые пятнадцать вагонов толкаются так, что профиль сжатия достигает пика на уровне \ (- 15 S \) непосредственно перед локомотивом, в то время как профиль растяжения достигает максимума на уровне \ (+ 15 S \) сразу за локомотивом, потому что он тянет пятнадцать вагонов.По сравнению с поездом с фронтальной буксировкой или «толкателем» максимальная сила в установившемся режиме численно уменьшается вдвое. Силовые вагоны, расположенные в центре поезда, когда-то были предложены для усовершенствованного пассажирского поезда, который экспериментально запускался в Великобритании в 1970-х годах. Однако большинство высокоскоростных поездов с тех пор приняли общую схему с одним силовым вагоном спереди и другим сзади. Опять же, как показано на рисунке 17, установившиеся силы сцепления уменьшаются вдвое. Те, что в передней половине поезда, растягиваются, а те, что в задней половине, — сжимаются.

Рисунок 16
Установившиеся продольные силы для поезда с локомотивом в центре
Рисунок 17
Установившиеся продольные силы для поезда с силовой тележкой как спереди, так и сзади

Однако такая схема не работает для грузового поезда, потому что сжимающие силы имеют тенденцию дестабилизировать вагоны, особенно когда они пусты или частично загружены. Лучше поставить первый локомотив впереди, а второй на полпути вниз по поезду, как показано на рисунке 18.В Канаде грузовые перевозки в этой конфигурации проводились экспериментально еще в 1967 году, когда второй локомотив находился в середине поезда под радиоуправлением из передней кабины [19]. Мало того, что максимальное усилие сцепки уменьшено вдвое по сравнению с эквивалентом передней тяги, но, кроме того, сила, непосредственно опережающая второй (« удаленный ») локомотив, равна нулю: картина такая же, как если бы два отдельных поезда половинной первоначальной длины ехали плотным строем по трассе. Это говорит о том, что мы могли бы сделать грузовой поезд сколь угодно длинным и тяжелым, соединив вместе ряд меньших поездов: при условии, что движущая сила равномерно распределена между вагонами, силы сцепления могут поддерживаться на том же уровне, как если бы поезда двигались самостоятельно.Однако на практике это не так просто, как кажется, потому что, как описано ранее, длинный поезд может колебаться спереди назад по мере своего движения, скорее как гусеница, тело которой растягивается и сжимается волнами, которые пульсируют с регулярными интервалами от голова к хвосту. Хотя колебания не являются впечатляющими, необходима сложная стратегия управления, чтобы удерживать силы муфты в пределах их усталостных пределов. Часто используемая конфигурация для тяжелых поездов состоит из трех локомотивов в голове и еще двух, размещенных примерно на двух третях пути вдоль поезда, хотя наилучшее расположение «удаленной» группы все еще обсуждается [8].

Рисунок 18
Распределенная мощность для грузового поезда

Наконец, давайте перейдем к другому типу поездов. Транспортные средства, используемые в системе легкорельсового транспорта, например метро, ​​трамвае или пригородной железной дороге, предназначены для частых остановок и запусков. Следовательно, они должны тормозить и быстро ускоряться, чтобы поддерживать приемлемую среднюю скорость. Этого нельзя достичь с помощью традиционного строя, буксируемого локомотивом, независимо от его положения в составе поезда, потому что колеса локомотива не могут развивать достаточное трение.Лишь небольшая часть общего веса приходится на ведущие оси, и от мощного локомотива мало толку, если колеса буксуют. Ответ заключается в том, чтобы распределить двигатели по всему поезду, подвешенные к транспортным средствам, несущим полезную нагрузку. Чем выше доля осей, создающих тягу, тем выше производительность.

Муфты

Если сравнить железнодорожный поезд с жемчужным ожерельем, то муфты между вагонами — это нить, на которую нанизываются жемчужины: не самая привлекательная часть механизма, но жизненно важная для его работы.Без них вся концепция железной дороги рушится. С 1850 года инженеры изготовили и запатентовали сотни различных конструкций. Чтобы быть успешной, муфта должна быть простой, безопасной и удобной в использовании и абсолютно надежной в эксплуатации.

Сцепные устройства ручные

На заре железнодорожной эры цепное производство было прочной отраслью. Если вы хотели поднять что-то тяжелое, стальная цепь была лучшим способом сделать это, и, поскольку она производилась в больших количествах, она была относительно дешевой и широко доступной.Поэтому неудивительно, что инженеры адаптировали цепи для использования на железных дорогах. Каждое транспортное средство было оборудовано с обоих концов крюком и трехзвенной цепью, жестко прикрепленной к раме шасси (рис. 19). Прицепку автомобилей осуществлял железнодорожник вручную с помощью деревянного шеста; на британской грузовой станции этот служащий был известен как «маневровщик». Маневровщик поднял конец цепи своим шестом и сбросил его на крюк следующей машины (при этом один крюк и цепь остались неиспользованными). Стойка позволяла маневровому транспортному средству совершать стыковку, не выходя на рельсы между машинами.Цепь нельзя было натянуть туго, поэтому система была шумной, и в течение многих лет поезда со свободной муфтой грохотали и грохотали по железным дорогам во многих частях мира.

Рисунок 19
Трехзвенная муфта
Рисунок 20
Винтовая муфта

Но ослабленные муфты также были благом, потому что они облегчили запуск грузового поезда, перевозящего тяжелый груз. Когда локомотив начинал движение, сначала затягивалась сцепка с вагоном № 1, и вагон начинал движение.Мгновение спустя сцепление между вагоном № 1 и вагоном № 2 также затянется, и второй вагон начнет движение. Затем стартовая волна прошла по всему составу, пока все вагоны не пришли в движение. Локомотиву не нужно было разгонять все вагоны одновременно, и, применяя относительно скромное тяговое усилие к каждому вагону по очереди, можно было перемещать груз, который в противном случае мог бы выходить за пределы мощности двигателя. Но это требовало от водителя значительного мастерства. Если бы локомотив разгонялся слишком быстро, интенсивность стартовой волны увеличивалась бы при движении назад от одного вагона к другому.К тому времени, когда он приближался к хвостовой части поезда, вагоны, идущие вниз по потоку, могли двигаться довольно быстро, и любой вагон возле хвоста получал значительный рывок или «рывок», который мог привести к поломке сцепки. При торможении тот же процесс может происходить в обратном направлении, когда вагоны в хвосте врезаются в основную часть поезда и оказывают значительное влияние. Ударные нагрузки, возникающие в пассажирских поездах, были менее серьезными, но они делали поездку неудобной, особенно для пассажиров последнего вагона.

Следовательно, составы со слабой сцепкой не могли двигаться очень быстро, и локомотивы стремились к чему-то лучшему. Решением стала винтовая муфта, изобретенная Генри Бутом, промоутером железных дорог, который работал с Джорджем Стивенсоном и стал секретарем и казначеем железнодорожной компании Ливерпуля и Манчестера. Винтовая муфта представляла собой всего лишь трехзвенную цепь, центральное звено которой было заменено шпинделем с резьбой (рис. 20). Каждое транспортное средство было оборудовано с обоих концов винтовой цепью и крюком.Чтобы соединить два вагона, маневровщик с помощью шеста подвешивал одну из винтовых цепей на крюк другого транспортного средства, как и раньше, и после того, как он соединил вагоны в поезде, он по очереди посещал каждую сцепку и наматывал шпиндель на натянуть цепь. Это сближало вагоны и создавало небольшое давление на буферы, поэтому рывки при трогании поезда или при торможении были меньше [27]. Но это была рискованная операция, и остается таковой по сей день. Для выполнения последнего шага маневровщик вынужден выехать в промежуток между соседними машинами и на время становится невидимым для машиниста поезда.То же самое применяется при отцеплении двух транспортных средств: маневровщик должен войти в зазор и ослабить винт, прежде чем использовать шест для снятия цепи с крюка. Любое непреднамеренное движение поезда может привести к ужасным последствиям. И винтовая муфта, и ее предшественница, трехзвенная муфта, несут в себе еще один риск. Если транспортное средство движется в то время, когда маневровщик прикрепляет или отсоединяет муфту, его шток может заклинить и подбросить его в воздух. Несколько лет назад, когда вы работали в национальной железнодорожной компании, вашему писателю было поручено провести обследование на месте такого рода несчастного случая со смертельным исходом, который произошел на грузовой станции на севере Англии.

Автосцепы

На грузовой площадке, где ежедневно сортируются сотни вагонов, сцепка и расцепление — трудоемкий процесс, который значительно увеличивает время в пути каждой партии и стоимость операции в целом. Довольно рано железнодорожные компании в США осознали необходимость автоматического подключения с минимальным риском для сотрудников. Решение было предложено майором Эли Дженни, ветераном Конфедерации в гражданской войне, который запатентовал свое устройство в 1873 году.Принятый в качестве стандарта в США восемьдесят лет спустя [18], он все еще широко используется. Он немного похож на человеческую руку, пальцы которой согнуты, чтобы ухватиться за сцепку следующего вагона в поезде (рис. 21). Оба устройства на противоположных концах являются правосторонними, так что сцепки на любом вагоне будут сопрягаться с муфтами на любом другом вагоне независимо от ориентации. Каждая муфта приварена к поглощающему аппарату , который мы вскоре опишем.

Рисунок 21
Муфта Janney

Варианты муфты Janney с тех пор распространились по странам по всему миру под разными названиями, включая buckeye (название, под которым оно широко известно в Великобритании, где оно используется в основном для пассажирского парка) и патентованные наименования, такие как как «Tightlock».Секрет успеха муфты — стопорный штифт, который надежно удерживает внешние «пальцы» на месте. Прежде чем два вагона можно будет соединить, маневровщик должен поднять стопорные штифты, чтобы пальцы могли поворачиваться в сторону друг от друга. Он делает это вручную с помощью режущего рычага , который приводится в действие с любой стороны вагона и не требует от маневрового маневрового подъемника шагать между вагонами. Машинист затем закрывает брешь. Когда два вагона сдвигаются, пальцы смыкаются друг с другом, и стопорные штифты автоматически встают на место.Позже маневровый автобус может подключить тормозную магистраль, а в случае пассажирского поезда — электрические соединения.

Есть несколько аспектов конструкции, которые мы не будем здесь вдаваться в подробности, некоторые из них довольно тонкие, например, форма поверхностей суставов, которая должна учитывать изменения в геометрии, возникающие при изменении угла между соседними вагонами. во время поездки, например, по горизонтальному повороту или на гребне вертикального поворота. С тех пор появилось несколько альтернативных устройств, таких как сцепка SA3 [15], которая когда-то рассматривалась как стандартная сцепка для железных дорог в Европе, но так и не получила широкого распространения.Сейчас он широко используется в странах бывшего Советского Союза. Однако существует полностью автоматическая система, в которой тормозная магистраль и электрические соединения выполняются за одну операцию, когда два автомобиля сдвигаются вместе. Муфта Шарфенберга — сложное и сложное оборудование, широко используемое в немецких высокоскоростных пассажирских поездах [14].

Шестерня тяговая

Одно из требований, которое отличает сцепку Janney от типов звеньев цепи, заключается в том, что она должна быть жестко закреплена на раме транспортного средства, чтобы два кулака соседних транспортных средств выстраивались в линию, когда они сдвигаются вместе, и передавали сжимающие силы между транспортными средствами.Чтобы уменьшить ударные нагрузки во время маневрирования, муфта допускает продольное перемещение примерно до 80 мм против давления пружины и демпфера. Пружина и демпфер находятся внутри цилиндра, приваренного к шасси вагона, и вместе этот узел известен как поглощающий механизм . Пружина может быть изготовлена ​​из полимера или стали, а хвостовик муфты окружен стальными клиньями для обеспечения простой формы демпфирования [6].

Заключение

Когда грузовые вагоны или пассажирские вагоны объединяются в состав, они могут передвигаться по сети в большем количестве и с большей безопасностью, чем это было бы возможно в противном случае.Цель состоит в том, чтобы обеспечить заметный промежуток времени между последовательными въездами транспортных средств на любой конкретный участок пути, чтобы они не сталкивались друг с другом. Более длинные поезда означают более длинные промежутки и меньше водителей. В результате, как это ни парадоксально, большую часть времени железнодорожные пути кажутся простаивающими. Если вы стоите на железнодорожном мосту с видом на главную линию, вам, возможно, придется подождать несколько минут, прежде чем что-нибудь произойдет. А когда появится поезд, он займет рельсы всего на несколько секунд, прежде чем линия снова затихнет.Этот принцип хорошо работает более ста лет и, вероятно, будет продолжать работать в отношении пассажирских перевозок. Но грузовые перевозки — другое дело. Грузовые поезда громоздки в сборке и разборке, а на маневрирование приходится значительная часть общего времени в пути от депо к депо. Насколько лучше было бы, если бы вагоны можно было направлять индивидуально или небольшими группами, путешествуя прямо из пункта отправления в пункт назначения и, таким образом, используя свободную пропускную способность сети вне периодов занятости [28] [30].Используя технологии, разработанные за последние двадцать лет или около того, легковые автомобили могут эффективно управлять собой, поэтому нетрудно представить себе автономные грузовые вагоны, каждый из которых приводится в действие собственным электродвигателем или дизельным двигателем, которые едут в тесном строю, как поезда-призраки в ночи.

Свободные концы

Судя по тестам и компьютерному моделированию, представляется убедительным аргумент в пользу того, что пассажирский поезд можно безопасно толкать сзади — он вряд ли сошел с рельсов, если будут приняты соответствующие меры предосторожности.Но это оставляет открытым вопрос о том, что может случиться, если что-то пойдет не так. Когда вагон в поезде, идущем впереди, сойдет с рельсов, его, скорее всего, потащат за собой, не обязательно столкнувшись с боковыми конструкциями или противоположным поездом, пока поезд не остановится. На ум приходит другой сценарий с толкающим поездом. Если ведущий вагон толкаемого поезда сойдет с рельсов на ведущей тележке, поезд, скорее всего, оттолкнет вагон в сторону, так что он в конечном итоге сдвинется назад и, возможно, увлечет за собой другие вагоны.В любом случае дальнейшая карьера поезда может зависеть от того, насколько быстро машинист осознает, что произошло, и задействует тормоза, а также от того, останутся ли соединения тормозных магистралей целыми. Есть ли какие-либо результаты моделирования столкновения, которые могли бы пролить свет на относительные преимущества двух типов составов поездов в отношении последствий схода с рельсов?

[IRFCA] Индийские железные дороги FAQ: Локомотивы — Конкретные классы: AC Electric

Содержание

Эта страница

на странице 2

Примечание : Здесь можно найти информацию о дизелях метрового и узкого колеи.

Тепловозы широкой колеи

Примечание : Названия классов для основных дизелей соответствуют новой схеме классификации со ссылками на названия классов в старой системе для тех классов, которые были переименованы, или для старых классов, которые не используются. См. Общую страницу локомотива для объяснения новых и старых схем.

WDM – 1 (название класса перенесено из старой системы.) 1957 модели Alco («Мировая серия» DL500 или локомотив «FA»), 12-цилиндровый 4-тактный двигатель с турбонаддувом Co-Co; 1800/1950 л.с.Всего было поставлено 100 из них. Первоначально (1957-1958) 20 поставлялись и использовались для перевозки руды / угля на SER, но позже также использовались для первых дизельных экспрессов на ER и SER, например, Howrah-Madras Mail (с двумя заголовками WDM-1 до WDM -2 и WDM-4). Большинство локомотивов WDM-1 имели колесные пары Co-Co (что отличалось от единиц FA в других странах), хотя считается, что у некоторых были тележки A1A-A1A.

Остальные подразделения этого класса прибыли в 1959 году. В конце 1990-х годов оставшиеся подразделения были все в SER, базировались в Бондамунде и, возможно, некоторые в Уолтэре, и выполняли маневровые или пилотажные обязанности, поскольку они были выведены / осуждены.Раньше они были в Гонде и Горакхпуре, некоторые использовались для перевозки сахарного тростника. Сегодня все снято. Один локомотив (не рабочий) стоит у сарая Гонда.

Самый первый WDM-1 (№ 17000) был отмечен для сохранения в Национальном музее железных дорог ([2/01] еще не отремонтирован).

Сравнительные характеристики

WDM – 2 (название класса не изменилось после реклассификации.) Модели Alco мощностью 2600 л.с. (RSD29 / DL560C). Co-Co, 16-цилиндровый 4-тактный двигатель с турбонаддувом.Представлен в 1962 году. Первые агрегаты были импортированы полностью построенными у Alco. После создания DLW 12 из них были произведены из комплектов, импортированных от Alco (номер заказа D3389). После 1964 года DLW производила этот локомотив в большом количестве во множестве различных конфигураций. Эта модель локомотива была рабочей лошадкой IR во второй половине 20-го века и, возможно, единственным локомотивом, который для многих людей имеет знаковую связь с IR. Эти локомотивы можно найти по всей Индии, перевозя грузовые и пассажирские поезда — стандартная рабочая лошадка IR.Многие трещинные поезда IR раньше были двуглавыми локомотивами WDM-2; Сейчас это количество уменьшилось в связи с электрификацией наиболее важных участков и использованием более мощных локомотивов. Один WDM-2 обычно может перевозить около 9 пассажирских вагонов; Поэтому двойные WDM-2 использовались для поездов с 18 вагонами.

Jumbos — Несколько локомотивов класса WDM-2 1978-79 годов выпуска имеют короткий капот во всю ширину; Команда неофициально называет их «Джамбо». Они варьируются от серийных номеров около 17796 или около того до около 17895 или около того (17899 и выше известны как «нормальные» WDM-2).Очевидно, они были созданы с целью улучшения видимости для водителей, но позже стало известно, что это не имело большого значения в типичных условиях эксплуатации этих локомотивов. Некоторые из них были позже модифицированы, чтобы иметь более узкие короткие колпаки, чтобы они больше походили на другие WDM-2. Два локомотива, № 17881 и № 17882, были пробными локомотивами, произведенными DLW, когда они рассматривали вопрос о прекращении производства Jumbo; они выглядят как обычные локомотивы WDM-2, хотя есть и другие Jumbos с более высокими номерами дорог, чем они.Некоторые Jumbo претерпели дальнейшие модификации: Loco № 17854 был Jumbo, базировавшимся в Джанси в 1981 году; теперь [6/04] он был переоборудован в локомотив WDM-3A (базирующийся в Пуне) компанией DCW, Патиала.

Классификация WDM-2A применяется к тем, которые были повторно оснащены воздушными тормозами (поэтому большинство из них имеют возможность двойного торможения), в то время как WDM-2B применяется к более новым локомотивам, построенным с воздушными тормозами в качестве оригинальных. оборудование (они очень редко имеют возможность вакуумного торможения, особенно если они были восстановлены Golden Rock).(Однако в прошлом, до широкого использования пневматических тормозов, несколько модифицированных версий с низким коротким капюшоном на одном конце, такие как WDS-6, также были классифицированы как WDM-2A.) Несколько локомотивов WDM-2 Erode Сарай был изменен, и теперь в нем установлена ​​полностью выдвинутая вперед кабина с одной стороны, с динамической тормозной сеткой, вентилятором и т. д., перемещенными между кабиной и тяговым генератором.

Первоначальные конструкции Alco предусматривали 10-дневный график технического обслуживания на 3000 км, который позже был расширен с некоторыми изменениями до 14-дневного графика.Теперь [1/02] график продлен до 30 дней за счет увеличения емкости для различных жидкостей (смазочное масло и т. Д.) И улучшения некоторых подшипников (в основном, с использованием роликовых подшипников для подвески). Оригинальные подшипники WDM-2 были очень подвержены поломкам. Однако, учитывая возраст этой модели, неудивительно, что даже локомотивы, которые были модифицированы для 14-дневного графика, часто требуют более частого обслуживания или мелкого ремонта, поэтому в конечном итоге их все равно переводят на 7-дневный график.

локомотивов WDM-2 исключены из новой схемы классификации основных дизельных двигателей и останутся классифицированными как WDM-2, а не как «WDM-2F», как они могли бы быть в новой схеме в зависимости от их мощности.

Первым, поставленным Alco, был № 18040. Этот больше не используется и сейчас хранится в Национальном железнодорожном музее в Нью-Дели. Второй из Alco, №18041, в настоящее время [7/05] размещен в сарае Калян, и его часто можно увидеть в качестве буксирующего рейса Diva — Vasai DMU. Первый WDM-2, построенный DLW, # 18233, сейчас находится в сарае Андал (мало используется). Последние WDM-2 были в серии 16000. Самый последний — # 16887.

У локомотивов WDM-2 макс. скорость 120км / ч. Вообще говоря, нет никаких ограничений для бега с длинным капотом, хотя сообщалось, что в некоторых случаях практика заключалась в ограничении его скоростью до 100 км / ч.Передаточное число 65:18.

Некоторые блоки WDM-2 переоборудуются [2/02] для передачи переменного тока в постоянный (генератор переменного тока, приводящий тяговые двигатели постоянного тока) компанией DCW, Patiala. Мастерские Golden Rock также обновили некоторые локомотивы WDM-2, добавив новые функции, такие как двухлучевые фары.

Известно, что только один локомотив WDM-2 (№ 16859, сарай Эрнакулам) имел кондиционер в кабине. Это был первый локомотив с кондиционированием воздуха в Индии; это было сделано сараем ERS в 1997 году сразу после получения локомотива от DLW, но позже он был отключен, поскольку вспомогательный генератор переменного тока оказался слишком слабым, чтобы хорошо управлять кондиционером.

Несколько локомотивов WDM-2, пониженных в рейтинге для маневровых работ, были отмечены названием класса WDM-2S ; например, некоторые в сарае Итвари [2003] и некоторые в Курле. Некоторые из них также были замечены с названием класса WDS-2 , например, те, что в сарае Калян, где они используются для маневров. Похоже, это причуда местного персонала сарая, а не официально признанная классификация.

DCW Patiala восстановила некоторые блоки WDM-2 в соответствии со спецификациями класса WDM-3A / WDM-2C .Они немного отличаются от обычного WDM-2C от DLW. Они очень похожи на WDM-2, за исключением выпуклости на одной из дверей капота; это связано с наличием центробежного топливного фильтра, который переместился туда, потому что модель требовала более крупных охладителей. Есть и другие незначительные отличия во внешнем виде. Эти агрегаты имеют турбонагнетатель GE и другой компрессор со встроенной системой осушения воздуха. У них есть регулятор Woodwards, который обеспечивает равномерную работу и холостой ход и (к большому разочарованию дымовых вентиляторов Alco) снижает количество черного дыма во время интенсивного ускорения.У них также есть роликовые подшипники для подвески, что решает давнюю проблему выхода из строя подшипников на обычной модели WDM-2.

В соответствии с новой схемой классификации основных дизельных двигателей, новые WDM-2C, переоборудованные или отремонтированные DCW, Patiala, получают маркировку WDM-3A (новый).

Краткие сведения

  • Строители : Alco, DLW
  • Двигатель: Alco 251-B, 16 цилиндров, 2600 л.с. (2430 л.с.) с Alco 710/720 / ?? турбокомпрессор.1000 об / мин макс, 400 об / мин на холостом ходу; Диаметр цилиндра / ход 228 мм x 266 мм; степень сжатия 12,5: 1. Прямой впрыск топлива, система охлаждения с центробежным насосом (2457 л / мин при 1000 об / мин), вентилятор с вихретоковой муфтой (86 л.с. при 1000 об / мин).
  • Управляющий: GE 17MG8 / Woodwards 8574-650.
  • Трансмиссия: электрическая, с генератором BHEL TG 10931 AZ (1000 об / мин, 770 В, 4520A).
  • Тяговые двигатели: GE752 (оригинальные модели Alco) (405 л.с.), BHEL 4906 BZ (AZ?) (435 л.с.) и (более новые) 4907 AZ (с роликоподшипниками)
  • Нагрузка на ось: 18.8 тонн, общий вес 112,8т.
  • Тележки: Тележки с асимметричной литой рамой конструкции Alco (Co-Co) (общие с WDS-6, WDM-7, WAM-4, WCAM-1, WCG-2).
  • Стартовый ТЭ: 30,4 т, при адгезии 27%.
  • Длина по буферным балкам: 15862 мм.
  • Расстояние между тележками: 10516мм.

Подробнее см. На странице технических характеристик локомотива.

Сравнительные характеристики

WDM-2D В ER имеется несколько блоков WDM-2D , используемых для двухтактных операций (Силдах-Хаснабад, Ранагхат-Кришнагар, Лалгола-Муршидаба, Бардхаман-Рампурхат).Неизвестно, чем они отличаются от классов WDM-2 / WDM-2C.

WDM – 3 (Старое название класса.) Раритеты. Тепловоз с гидропередачей — всего 8 штук, Henschel (модель DHG2500BB). Двигатели Mercedes Benz MD108DZ20, мосты B-B. Построен примерно в 1970 г., ИНН 18515-18522, заводские номера 31300-7. Больше не используется, списан в сарае Gooty в 1995 году. Первые два имели трансмиссию Maybach Mekydro, а остальные — местную трансмиссию Suri.

Примечание: WDM-3A не имеет ничего общего с оригинальными локомотивами WDM-3 Henschel и представляет собой новый код класса для локомотивов WDM-2C на основе номинальной мощности 3100 л.с. (см. Ниже).

Сравнительные характеристики

WDM-3A / WDM – 2C (Старое название класса WDM-2C, новое название класса WDM-3A.) Эти локомотивы мощностью 3100 л.с. являются более мощными версиями WDM-2. Первый был доставлен 22 августа 1994 года. Один WDM-2C мог перевозить пассажирский поезд с 21 вагоном, а для этого требовалось два старых WDM-2.WDM-2C / WDM-3A также имеет номинальную максимальную скорость 120 км / ч и имеет тот же блок питания, что и локомотивы WDG-2 и WDP-2. Ранние модели имели пневматическое торможение, но в последнее время многие получили возможность двойного торможения. Также предусмотрены динамические тормоза. У локомотива одноместная кабина. Передаточное число 65:18 как у WDM-2. Все последние модели имеют квадратный профиль, но некоторые ранние версии имеют округлый вид. Начиная с [11/02], DLW, Варанаси, и DCW (DMW), Patiala выпустили еще более мощные агрегаты (3300 л.с.) — все последние модели WDM-3A имеют номинальную мощность 3300 л.с.

DLW также экспериментировал с усовершенствованиями силового агрегата Alco 251 для извлечения из него 3900 л.с., и он [4/02] проходит испытания на нескольких локомотивах. Новое название класса для них — WDM-3A .

WDM-2CA — вариант WDM-2C (номера выше # 14080). Двойные тормоза? (не подтверждено) Все эти агрегаты имели правое сиденье для водителя. Позже все они были реклассифицированы как WDM-3A вместе с локомотивами WDM-2C, но некоторые остались в сарае Erode со старым названием класса на них [7/05].

Краткие сведения

  • Строители: DLW
  • Двигатель: Модернизированный (DLW) Alco 251-C (16 цилиндров), 3100 л.с. (2900 л.с.), ранние модели, 3300 л.с. с 2003 г., 1050 об / мин макс / 400 об / мин на холостом ходу; непосредственный впрыск топлива. Охлаждение и вентиляторы как у WDM-2. Турбокомпрессор ABB VTC304-15 или Napier NA 295 IR.
  • Управляющий: GE 17MG8 / Woodwards 8574-650.
  • Трансмиссия: Electric с генератором BHEL TA 10102 CW, 1050 об / мин, 1130 В, 4400A.(Ранее использовался генератор BHEL TG 10931 AZ.)
  • Нагрузка на ось: 18,8 тонны. Колесная пара: тележка с тримунтом Co-Co.
  • Стартовый ТЭ: 30,4 т, при адгезии 27%.
  • Длина по буферным балкам: 15862м
  • Расстояние между тележками: 10516мм.

Сравнительные характеристики

WDM – 3C Модернизированные, более мощные версии локомотива WDM-2C (WDM-3A) .Они имеют мощность 3300 л.с. и построены DMW (DCW), Patiala. С момента появления этого класса были замечены лишь некоторые. Считалось, что двое проходят судебное разбирательство [11/03]. Общее количество неизвестно. Все эти локомотивы считаются перестраиваемыми или модернизированными и пронумерованы в диапазоне 18xxx с суффиксом R, поскольку они перестраиваются (например, один, вероятно, 18833R в Лакхнау [11/03], другой 18893R в Gooty [9/04], сейчас [2/05] в Гунтакале). Считается, что этот класс был пробной платформой для перехода к дизайну WDM-3D, и поэтому с введением этого класса (см. Ниже) эта линейка больше не выпускается.(Примечание: некоторые локомотивы класса WDM-3D (см. Ниже) изначально были классифицированы как «WDM-3C +».)

Совсем недавно [7/05] был замечен локомотив с маркировкой WDM-3C, № 14147. Его дорожный номер помещает его в серию WDM-3A, но по своей конструкции кажется, что он разделяет корпус, тележки, топливный бак, коровелов и так далее с WDM-3D. Предполагается, что DLW может опробовать новый вариант конструкции в качестве компромисса между WDM-3A мощностью 3100 л.с., который больше не производится, и моделью WDM-3D мощностью 3400 л.с., у которой было много проблем с ее электронными системами.Например, возможно (это предположительно), что этот локомотив № 14147 имел силовой агрегат мощностью 3300 л.с. с тележками с высоким сцеплением в стиле WDM-3D (стиль WDG-3A), топливным баком большего размера (от WDG-4) и без электронная сложность WDM-3D.

Сравнительные характеристики

WDM – 3D Усовершенствованная версия базового класса WDM-2C (WDM-3A) , эти локомотивы оснащены силовым агрегатом мощностью 3300 л.с. с доступной тяговой мощностью 2925 л.с. Двигатель представляет собой улучшенную версию 16-цилиндровой модели Alco 251C.Максимум. скорость 160км / ч. Изготовленные (сварные) тележки Alco High-Adhesion Co-Co. Начальная TE составляет 36036 кгс (353 кН). Двойные тормозные системы.

Левый руль, тележки с высокой адгезией в стиле WDG-3A, пневмоцилиндр под подножкой, топливные баки в стиле WDP-4, двери двигателя, такие как WDP-4, габаритные огни за дверьми кабины, электронный звуковой сигнал. Усовершенствованные тележки с вертикальными и боковыми амортизаторами стержневого типа вместо «проушин» для облегчения обслуживания. Буферы большой емкости. Компоненты и вспомогательное оборудование были улучшены с целью удлинения графика дежурства между посещениями сарая для технического обслуживания.Емкость топливного бака 6000л, емкость масляного поддона двигателя 1210л.

WDM-3D является результатом совместных усилий DLW по включению некоторых из лучших характеристик локомотивов GM / EMD (WDP-4 / WDG-4) в проверенную базовую технологию Alco, с которой DLW имеет огромный опыт. WDM-3D использует микропроцессорную систему управления General Electric «Яркая звезда» для мониторинга и управления различными параметрами двигателя, для обнаружения пробуксовки колес и для поэтапной подачи питания на тяговые двигатели в условиях пробуксовки.(Некоторые более поздние устройства могли быть переключены на блок управления от Medha.) В этом локомотиве установлен масляный радиатор, впервые для моделей на базе Alco, производимых в Индии. Кабина в первых моделях этого класса — обычная металлическая, но ожидается, что в более поздних моделях будет стеклопластиковая кабина, как в WDP-4 (например, # 20012). (Это приведет к перемещению решетки динамического тормозного резистора за кабину.) Пульт управления также будет изменен, чтобы он был аналогичен пульту WDP-4. [11/08] Такую модификацию пока имел только один тепловоз (№ 11121).Остальная часть автопарка сохранила классический дизайн капота Alco, но динамический тормозной резистор был перемещен на крышу на коротком капоте (№ 11200 и далее?).

Первый был построен в июле 2003 года под номером 11101. Начальная ливрея темно-синего цвета с кремовыми полосами, но, возможно, вскоре после этого была перекрашена. Обнаружен с поврежденными песочницами в декабре 2003 года в Бангалоре. На табличке производителя было написано: «DM-3D-001, июль 2003 года». Первые несколько единиц (пять, [11/04]) все были размещены в Кришнараджапураме, но позже были переведены в Эроде.Серийное производство началось в конце 2005 года, и локомотивы были размещены почти во всех основных дизельных депо BG.

Номенклатура: Название класса «WDM-3D» обычно означает 3400 л.с., однако этот локомотив рассчитан на 3300 л.с., как и WDM-3C. Первоначально, когда он был разработан, он назывался WDM-3C + , но очевидно IR решил, что это слишком запутанно, и переклассифицировал его как «WDM-3D», чтобы избежать путаницы с классом WDM-3C. Кроме того, класс WDM-3E мощностью 3500 л. 3500 л.с. локомотив..

Краткие сведения

  • Строители: DLW
  • Вес: 117т
  • Нагрузка на ось: 19,5 т
  • Тележки: Тележки, изготовленные Alco с высоким сцеплением с покрытием.
  • Длина: 18626 мм
  • Ширина: 2950 мм
  • Высота: 4077 мм
  • Стартовый TE: 353 кН (36036 кгс)
  • Передаточное число: 18:65
  • Тяговый генератор: BHEL TA 10102FV
  • Тяговый двигатель: BHEL 5002AZ CGL 7362A
  • Компрессор: 6CD4UC
  • об / мин: 390-400 об / мин на холостом ходу, 1050 об / мин на 8 ступени
  • Давление в главном тормозном резервуаре: 10.4 кг / см 2

Сравнительные характеристики

WDM – 3E

Это локомотив мощностью 3500 л.с., разработанный DLW в 2008 году на основе дизайна WDM-3D. (Циркуляры RDSO предполагают, что некоторые прототипы или ранние версии могли иметь мощность 3300 л.с.) Он имеет тележку с высоким сцеплением (HAHS), конструкция которой была изменена по сравнению с аналогичными тележками с высоким сцеплением за счет удаления уравновешивающих и компенсирующих механизмов в для уменьшения неподрессоренной массы подрамника локомотива (а также для устранения проблем, связанных с уравновешивающими и компенсирующими механизмами в тележке).Он имеет разрешенную скорость 105 км / ч и максимальную расчетную скорость 120 км / ч. На некоторых были замечены динамические тормоза в стиле GM. С воздушным тормозом.

Позднее этот локомотив был переименован в WDM-3D без эквалайзера в ИК-документах, что создает путаницу с классом 3300hp WDM-3D, упомянутым выше.

Краткие сведения

  • Строители: DLW
  • Вес: 118,2 т
  • Нагрузка на ось: 19,7 т
  • Тележки: Тележка HAHS без выравнивателей и компенсирующих механизмов
  • Пусковой TE: 373 кН (38060 кгс)
  • Тяговый двигатель: BHEL 4097

Сравнительные характеристики

WDM – 3F

Это локомотив мощностью 3600 л.с., разработанный DLW на основе дизайна WDM-3D (продолжение разработки, результатом которой стал локомотив WDM-3E).Он имеет тележку с высоким сцеплением без выравнивателей (тележку «HAHS»), как и WDM-3E. Он имеет разрешенную скорость 105 км / ч и максимальную расчетную скорость 120 км / ч. Локоны этого класса имеют пневмоблоки. Некоторые из этих локомотивов были замечены с коротким капотом в стиле GM и динамическим тормозным оборудованием на крыше, в то время как у других был закругленный, почти обтекаемый капот, напоминающий агрегаты WDM-2C (те, которые на IRFCA прозвали «лысыми»).

Краткие сведения

  • Строители: DLW
  • Вес: 120.0т
  • Нагрузка на ось: 20,0 т
  • Тележки: Тележка HAHS без выравнивателей и компенсирующих механизмов
  • Стартовый TE: ?
  • Тяговый двигатель: GE 752NR

Сравнительные характеристики

WDM – 4 (Название класса перенесено из старой системы.) В 1962 году было поставлено 72 локомотива SD-24 GM-EMD экспортной модели.Номинальная мощность 2600 л.с. (некоторые предыдущие модели были 2400 л.с.) и 140 км / ч. Co-Co, 16-цилиндровые двухтактные двигатели с турбонаддувом. Они рассматривались как потенциальная альтернатива конструкции WDM-2 от Alco и превосходили ее во многих отношениях, но в конечном итоге локомотив Alco победил, поскольку GM не согласилась на соглашение о передаче технологии.

Это двухтактные двигатели, оснащенные регуляторами Woodwards. Все агрегаты ИР оснащались только вакуумными тормозами. Максимальная скорость обычно ограничивается 120 км / ч, хотя для Howrah Rajdhani они регулярно разгоняются до 130 км / ч, а в некоторых тестах даже на скорости 145 км / ч.Грузоподъемность 2400т. Тележки Co-Co, используемые для этого локомотива, были из литой стали марки Flexicoil марки 1.

Все они в конечном итоге базировались на дизельном депо NR в Мугалсарае. Doon Exp. был одним из первых, кто получил эти локомотивы (это был также один из первых крупных поездов, перешедших с пара). Наиболее заметно то, что Howrah Rajdhani в свое время буксировал WDM-4, ​​как и многие другие престижные поезда (AC Exp. (Теперь Poorva), Himgiri и Kashi-Vishwanath Exps.). Позже они возили местные пассажирские поезда на участках Дехрадун — Морадабад — Лакхнау — Варанаси — Мугалсарай — Буксар — Патна — Ховра.«Пассажир Барейли-Мугалсарай», вероятно, был последним поездом, на котором находились эти локомотивы. Эти локомотивы могли перевозить около 9 пассажирских вагонов; для 18-местного вагона Rajdhani и других поездов они неизменно использовались с двумя локомотивами, соединенными вместе.

Все списаны [7/00]. Около 20 из них находятся в сарае Мугалсарай [7/01], а остальные на складе в Аламбаге, предназначенные для сдачи в металлолом. Один (№ 18001, второй класс) сейчас [2/01] в NRM. ИК-номера 18000-39, 18080-111. Интересно, что пробел в серийных номерах соответствует 40 единицам этой модели, поставленным GM в Пакистан одновременно.Четыре единицы (18004, 18022, 18098 и 18107) были приобретены IRCON в 2000 году и отправлены в Бангладеш для строительных работ.

Сравнительные характеристики

WDM – 6 (Название класса перенесено из старой системы.) Редкость! DLW построила всего два таких локомотива с короткой центральной кабиной с длинным и коротким капотом. №№ 18901, 18902, приписаны к ER, построены в июле 1981 и 1982 годах и в настоящее время [4/00] базируются в Бурдване и выполняют служебные обязанности и время от времени маневрирование.Его сотрудники называют «марути» или «чутка гари». Это 1350-сильные локомотивы Bo-Bo с таким же 6-цилиндровым рядным двигателем (вариант Alco 251D-6) и тяговыми двигателями (4) и надстройкой капота, как у локомотивов YDM-4, ​​с подрамником WDM-2. Номинальная мощность силового агрегата YDM-4 слишком мала, чтобы перевозить что-либо, кроме очень маленьких граблей, поэтому не совсем ясно, что именно IR имел в виду, когда эти локомотивы были спроектированы и построены. Возможно, им предстояло взять на себя пригородные и пригородные перевозки на короткие расстояния — задача, с которой DMU и MEMU хорошо справились.Тележки Бо-Бо этих локомотивов имеют сборную конструкцию, аналогичную тем, что можно увидеть на WDP-1, очевидно, не имеющей отношения к каким-либо другим тележкам тепловозов, используемых в IR, хотя, возможно, частично основаны на моделях Flexicoil.

Сравнительные характеристики

WDM – 7 (Название класса перенесено из старой системы.) Пятнадцать из этих локомотивов были построены с июня 1987 по 1989 год. Несколько раньше находились в Эроде, но позже все были переданы Эрнакуламу. Совсем недавно [8 / 02-11 / 02] несколько (№ 11003/06/07/08/09/13) использовались в качестве маневровых тракторов в Центральном Ченнаи или для перевозки легких пассажиров.Некоторые из них теперь в ливрее Golden Rock, а другие все еще в ливрее Ernakulam. Некоторые могут [11/02] все еще находиться в Эрнакуламе, но похоже, что всем суждено переехать в Ченнаи или Голден Рок для работы на случайных заработках.

Эти дизель-электрические двигатели Co-Co были разработаны для работы на ветке (максимальная скорость 105 км / ч). Они имеют кузова с двумя трехосными тележками и внешне похожи на WDM-2. Силовой агрегат — 12-цилиндровый агрегат Alco 251B. В настоящее время они используются в основном для маневрирования и эпизодических ответвлений на участках Тривандрам — Коттаям, Кочин — Аллеппи и Кочин — Тривандрам.Первые 10 имеют генераторы и развивают максимальную скорость 105 км / ч. Последние 5 в этой серии имеют динамические тормоза, генераторы переменного тока и максимальную скорость 100 км / ч. Обе партии имеют передаточное число 94:17.

Краткие сведения

  • Строители: DLW
  • Двигатель: вариант Alco 251B-12, 2000 л.с.
  • Трансмиссия: Электрический, с генератором BHEL TG 10931 AZ — с параллельной обмоткой постоянного тока (первые 10) или генераторы BHEL TA 10105 AZ — 3-фазная звезда (последние 5)
  • Передаточное число: 94:17
  • Запас топлива: 5000л

Сравнительные характеристики

WDP – 1 (Название класса перенесено из старой системы.) Плохая адаптация WDM-2, предназначенного для перевозки пригородных поездов с небольшим количеством вагонов, эта модель никогда не работала хорошо и всегда имела много проблем с качеством езды и обслуживанием. С 12-цилиндровым двигателем и малым общим весом было принято решение использовать для него колесную пару Бо-Бо, что непривычно для дизелей IR. Эти локомотивы имеют левостороннее положение водителя в кабине и, таким образом, часто обслуживаются одним водителем при перемещении длинного капота вперед (левое положение позволяет водителю легко собирать жетоны).Проживал в Туглакабаде и Виджайваде. Используется в основном для обычных пассажирских поездов.

мощностью 2300 л.с. Изготовленные Бо-Бо тележки. Производится с апреля 1995 года, последний локомотив — 26 марта 1999 года. Локомотивы WDP-1 исключены из новой схемы классификации дизельных двигателей для магистральных линий и останутся называться WDP-1, а не WDP-2C или что-то в этом роде.

  • Строители: DLW
  • Двигатель: вариант Alco 251C-12, 2300 л.с., с турбонагнетателем Napier NA 295 или ABB VTC304. 1000 об / мин макс / 400 об / мин на холостом ходу.Впрыск топлива, охлаждение, вентиляторы, регулятор как у WDM-2. Диаметр цилиндра / ход 228 мм x 266 мм. Степень сжатия 12,5: 1.
  • Трансмиссия: электрическая, с генератором BHEL TA 10106 AZ (1000 об / мин, 750 В, 4200 А).
  • Нагрузка на ось: 20т. Колесная пара: тележки, изготовленные Бо-Бо (странная конструкция, общая с WDM-6, очевидно, основанная на моделях Flexicoil).
  • Начальный TE: 20 т при 25% адгезии.
  • Длина по буферным балкам: 14810 мм
  • Расстояние между тележками: 8800 мм

Сравнительные характеристики

WDP – 2 (Название класса перенесено из старой системы, новое название WDP-3A .) Новый специализированный пассажирский дизельный локомотив мощностью 3100 л.с. Две полностью выдвинутые вперед кабины, обтекаемый дизайн, силовой агрегат Alco 251-C V-16, с турбонагнетателем ABB / GE и электронный регулятор мощности для регулирования выходной мощности двигателя.

Первый, # 15501, был выпущен в октябре 1998 года. Используется в KR (например, Trivandrum Rajdhani), некоторых секциях SR [8/00] (Chennai Egmore — Kanyakumari) и NR. Номинальная максимальная скорость 160 км / ч (в обе стороны). Двухступенчатая подвеска с изготовленными тележками Flexicoil Mark IV (Co-Co).С воздушным тормозом. Вариант WDP-2A по сути такой же, но с двойными тормозами. Новое имя класса для них — WDP-3A .

  • Строители: DLW
  • Двигатель: Alco 251C-16 (модернизированный DLW), 3100 л.с. 1050 об / мин макс / 400 об / мин на холостом ходу. Турбокомпрессор Napier NA 295 IR или ABB VTC304-15. Диаметр цилиндра / ход 228 мм x 266 мм, степень сжатия 12,5: 1. Блок впрыска топлива. Система охлаждения имеет центробежный насос производительностью 3785 л / мин при 900 об / мин; вентилятор приводится в действие двигателем переменного тока мощностью 35кВт.
  • Трансмиссия: электрическая, с генератором BHEL TA 10102 BW (1050 об / мин, 1130 В, 4400A)
  • Нагрузка на ось: 19,5т.
  • Тележки: Co-Co Flexicoil Mark 5 (сборная рама тележки и надрессорная балка)

Сравнительные характеристики

WDP – 3 (Название класса перенесено из старой системы.) Конструкция прототипа с силовым агрегатом WDP-1 и колесной парой Co-Co; в серийное производство не поступал.(1996) Неясно, насколько широко имя класса «WDP-3» применялось к этой конструкции, поскольку она никогда не поступала в эксплуатацию, но некоторые документы относятся к ней таким образом, и мы следовали этой практике, поскольку эта конструкция прототипа заполняет иначе пустой слот в серии WDP. (Однако обратите внимание, что WDP-3A — это новое имя класса для того, что раньше было известно как WDP-2 — см. Выше.)

Сравнительные характеристики

WDP – 4 Это локомотивы GM EMD GT46PAC. Начиная с июня 2001 года, 10 из них (№20000– №20009) были предоставлены GM, работающими из Hubli (но часто наблюдаемыми в Гунтакале, Гути, Бангалоре и Секундерабаде).В апреле 2002 года DLW начала производство этих локомотивов 20011, 20013 и 20014, собираемых из полностью разобранных комплектов. 20012 был первым WDP-4 отечественного производства с модифицированным стекловолоконным кожухом поверх стандартной кабины. DLW планировала выпустить только эти 5 штук в первой производственной партии, но начала производить их в больших количествах, начиная с конца 2003 года.

Это локомотивы мощностью 4000 л.с. с 16-цилиндровыми двигателями EMD 16-710 (16-V-710G3B-EC) с турбонаддувом (трансмиссия AC-AC) с блочным впрыском топлива.Изготовленная рама имеет жесткую конструкцию. Тележки представляют собой легкие литые HTSC тележки GM, аналогичные тележкам локомотивов WDG-4, но предназначенные для использования пассажирами. (См. Примечания к WDG-4 для получения дополнительной информации.) У тележек есть межремонтный интервал «миллион миль» из-за уменьшения количества изнашиваемых поверхностей. Подвеска — двухступенчатая. У них интересная колесная формула Bo1-1Bo. При весе 119 тонн они на 7 тонн легче WDG-4, потому что у них на 2 тяговых двигателя меньше.Максимум. скорость 160 км / ч, хотя на испытаниях говорят, что он разгонялся до 180 км / ч. Однако в большинстве случаев сегодня [2/05] локомотив ограничен скоростью 110 км / ч или около того, поскольку он используется для перевозки более тяжелых пассажирских поездов с 24 вагонами. Коэффициент сцепления заявлен около 32% (всепогодный). Встроенная микропроцессорная система EM2000 обеспечивает гибкую и расширяемую систему управления с полной самодиагностикой и функциями истории устройства. Кузов кабины выполнен из стеклопластика. Ожидается, что им нужно будет возвращаться в свои домашние сараи только раз в 90 дней для регулярного технического обслуживания.Однако ссылки на Hubli [1/05] таковы, что в любом случае они оказываются «домашними» каждые 15 дней. Индигенизация прошла успешно, многие компоненты сейчас производятся в Индии: двигатели Crompton, генераторы Kirloskar и т. Д.

В отличие от локомотивов с ИК-подсветкой, WDP-4, построенные по технологии DLW, имеют заводскую установку кондиционирования воздуха в кабине. Однако навес Hubli явно не одобряет использование оборудования для кондиционирования воздуха, опасаясь, что оно отрицательно скажется на расходе топлива [10/04].

Начиная с апреля 2005 года, эти локомотивы были выделены в больших количествах в хлев Кришнараджпурам в ЮЗР, а Силигури в СРР получил несколько локомотивов в конце 2006 года. [12/08] Ожидается, что эти локомотивы будут размещены в большем количестве навесов, но в настоящее время вдоль с Hubli это единственные навесы, которые обслуживают этот класс. Текущее владение всеми навесами, вместе взятыми, составляет 75+.

# 20040, размещенный в сарае KJM, является первым WDP-4 на базе IGBT. Система преобразования тяги была поставлена ​​компанией Siemens.

  • Строители: GM EMD, DLW
  • Двигатель: GM-EMD 16-710, 4000 л.с.
  • Коробка передач: Электрический (AC — AC), компоненты GM?
  • Вес: 118 т
  • Тяговое усилие: 27,0 т (264,8 кН). Некоторые источники говорят, что 27,5 т (269,8 кН)
  • Тормозная мощность: 3939 л.с.
  • Обороты двигателя: 950
  • Вес: 118 т
  • Емкость топливного бака: 6000л

Пассажирские грабли с 24 автобусами (1430 т) можно разогнать до 110 км / ч за 1020 секунд (более 25.7 км) по WDP-4.

Сравнительные характеристики

WDP – 4B Эти локомотивы представляют собой модифицированные версии локомотивов класса WDG-4, используемых для пассажирских перевозок. У них уменьшенная осевая нагрузка на 20,2 т (по сравнению с нагрузкой на ось WDG-4 21 тонна), достигаемая в основном за счет уменьшения веса подрамника. Передаточное число 17:77, мощность 4500 л.с. (тормозная мощность 4150 л.с.), а максимальное тяговое усилие составляет 384,4 кН. Он имеет расчетную рабочую скорость 130 км / ч и максимальную скорость 150 км / ч.Кабина немного шире, чтобы обеспечить лучший обзор при спуске длинного капота вперед. Все остальные функции по сути такие же, как у WDG-4. Пожалуйста, смотрите информацию о классе WDG-4 для получения более подробной информации об этом локомотиве. Другие моменты, на которые следует обратить внимание, приведены ниже.

Изначально два прототипа класса WDP-4B были построены с использованием комплектующих для локомотива класса WDP-4 (№ 20047, № 20075 — в числовом ряду для класса WDP-4). Серийное производство локомотивов началось в марте 2010 года.

Обратите внимание, что хотя обозначение класса делает его второстепенным вариантом класса WDP-4, он имеет существенные отличия от него, будучи намного ближе к классу WDG-4.В частности, WDP-4 имеет 4 тяговых двигателя PAC (Bo-Bo), тогда как WDP-4B имеет 6 тяговых двигателей (Co-Co). Кроме того, тяговые двигатели имеют индивидуальные инверторы, так что в случае отказа одного инвертора все еще доступны 5 тяговых двигателей, позволяя локомотиву добраться до места назначения при пониженной мощности. В системе контроля тяги используются IGBT вместо GTO. Программное обеспечение управления также было изменено, чтобы выжимать мощность на верхнем конце каждого тягового двигателя в большинстве условий, в отличие от WDP-4, где программное обеспечение было более ограниченным с точки зрения того, когда оно позволяло получать максимальную мощность.WDP-4B также имеет возможность установки головного блока питания с инверторным приводом, позволяющего управлять поездами без генерирующего вагона (EOG) для питания гостиниц.

Сравнительные характеристики

WDP – 4C Отсутствует ?? Неясно, существует ли этот класс на самом деле. О подтвержденных наблюдениях не сообщалось, и никаких официальных документов, относящихся к этому классу, не было. Название класса могло использоваться внутри DLW или одним из дизельных навесов для экспериментальных вариантов модели WDP-4.

WDP – 4D Это обозначение класса не соответствует директиве об использовании букв с суффиксом для обозначения увеличения мощности по сравнению с базовой моделью. Вместо этого обозначение «4D» здесь относится к версии WDP-4 / WDP-4B с двумя кабинами, предназначенной для устранения проблемы смещения длинного капота вперед. Кабины имеют немного более широкий профиль (как у WDP-4B) для улучшения обзора.

Сравнительные характеристики

WDG – 1 Отсутствует !! 🙂 Похоже, что не было класса WDG-1; Книга Джала Дабу и некоторые другие документы относятся к такому классу локомотивов, но этот класс позже был классифицирован как WDG-4.(Первоначально не было WDG-3 и в старой схеме классификации. Но с новой схемой классификации, конечно, есть новые классы в серии WDG-3.)

WDG-3A / WDG – 2 (Старое название класса было WDG-2, новое имя класса WDG-3A.) Эта модель мощностью 3100 л.с. была разработана в ответ на проблемные области, отмеченные в WDM-2, такие как качество езды, поперечные колебания и плохое сцепление с тяжелыми грузами. Блок питания такой же, как у WDP-2.

Первый локомотив поставлен 18 июля 1995 г.WDG-3A / WDG-2 может буксировать около 3000 тонн на обычных уклонах. Совместима с конструкцией тележек WCAG-1, WCAM-3, WAG-7 (грузовики с высоким сцеплением). Это самые распространенные товарные локомотивы, которые можно увидеть в КР. Передаточное число 74:18. Большинство из них имеют пневматический тормоз, но некоторые (например, в Пуне) модернизируются вакуумными тормозами, чтобы сделать их двойными тормозами для работы с грузовым парком с вакуумным тормозом (нефтяные танкеры TP, TK между автозаправочной станцией Loni и Мирадж; некоторые Грабли BCX и др.).

Уравновешивающая скорость 69 км / ч при загрузке вагона 58 BOXN.Максимум. скорость 100км / ч. Варианты WDG-2A имеют двойной тормоз. Некоторые старые агрегаты WDG-3A изготавливались с левосторонним расположением водителя в кабине. [7/02] Новые устройства этого класса оснащаются микропроцессорными регуляторами. Первый из этих вариантов, Гаруда (# 14951), находится в Гути. Один WDG-3A, № 14944 в Эроде, имеет кабину с кондиционером.

  • Строители: DLW
  • Двигатель: Alco 251C-16, модернизированный DLW, 3100 л.с. 1050 об / мин макс / 400 об / мин на холостом ходу.Впрыск топлива, охлаждение, вентилятор, диаметр цилиндра / ход поршня как у WDM-2C. Степень сжатия 12,5: 1. Турбокомпрессор NAP NA2951R или ABB VTC304-15.
  • Трансмиссия: электрическая, с генератором BHEL TA 10102 CW (1050 об / мин, 1130 В, 4400 А).
  • Нагрузка на ось: 20,5 т; общий вес 123т.
  • Тележки: Тележки, изготовленные из сплава Alco с высоким сцеплением с покрытием
  • Начальный TE: 37,9 т при 30,8% адгезии.
  • Длина по буферным балкам: 17850 мм
  • Расстояние между тележками: 11500 мм

Сравнительные характеристики

WDG – 3B : Известно, что несколько локомотивов несут эту маркировку класса (4 единицы в Гути [2/05] в характерной сине-кремовой окраске, некоторые также можно увидеть в Бангалоре).Предполагается, что это обновленная версия WDG-2 (WDG-3A), но подробности неизвестны. Пронумерован в диапазоне # 149xx.

Сравнительные характеристики

WDG – 3C : Новый локомотив мощностью 3300 л.с. с микропроцессорным регулятором от DLW. Первый класс — [8/02] в Нью-Катни Дж., Названный «Гепард», № 14962 (табличка DG-3A-465, май 2002 г.). Модернизированный блок питания базовой модели WDG-2. Изготовленные тележки с высоким сцеплением.

Сравнительные характеристики

WDG – 3D : [8/02] Новый локомотив мощностью 3400 л.с. с микропроцессорным регулятором от DLW.Модернизированный блок питания Alco с базовой моделью WDG-2; микропроцессорный регулятор, контроль проскальзывания, улучшенная эргономика кабины. Улучшенные компоненты и вспомогательное оборудование, предназначенные для увеличения периода между плановыми работами по техническому обслуживанию.

Сравнительные характеристики

WDG – 4 Новые специализированные грузовые тепловозы. Это модели GM GT46MAC. Первые единицы были импортированы в 1999 году (13 полностью построенных, 8 в комплекте). Теперь [4/02] DLW начал местное производство; 3 были построены, а еще около 25 были построены в 2002 году.По состоянию на [1/06] построено более 60 единиц.

Сарай для локомотивов в Хубли был модифицирован для их обработки; Первоначально все они будут базироваться в Хубли и будут использоваться для перевозки грузов минеральной руды из Беллари или Хоспета в Васко-да-Гама.

Локомотивы имеют мощность 4000 л.с. и используют трехфазные тяговые двигатели переменного тока. Они могут запускать загрузку из 58 вагонов BOXN с уклоном 1 из 150 и иметь балансировочную скорость 85 км / ч для такой нагрузки на ровном пути. Максимум. скорость 100км / ч. Они могут быть объединены с 4 блоками, работающими в тандеме.Передаточное число 85:16. Осевая нагрузка 21 тонна. Они имеют систему преобразователя, охлаждаемую испарительной ванной, и систему регулирования тягового усилия Siemens SIBAS 16. У локомотивов также есть механизмы контроля скольжения.

Ожидается, что у них будут более низкие затраты на техническое обслуживание, так как им нужно будет возвращаться в домашний хлев только один раз в 90 дней, а не каждые 7-10 дней, как с более ранними дизелями. Расходы на топливо также примерно на 20% ниже, чем у WDM-2. [1/05] Ранние планы разместить больше таких в Golden Rock, похоже, были отброшены; вместо этого ожидается, что больше пойдет на северо-восток (Силигури? Новый Алипурдуар?).

Первые агрегаты GM были # 12001-12013, выпущенные между 7/97 и 9/98; за которым последовал второй заказ (№ 12014-12021), изготовленный около 12/98. Первый агрегат, № 12001, часто [1/05] можно было увидеть в зелено-черной ливрее без ИК-маркировки, а вместо этого был нарисован «9001 / General Motors».

В последних моделях WDG-4 добавлено управление тяговыми двигателями GTO.

  • Строители: GM, DLW
  • Двигатель: GM-EMD 16-710 G3B, 4000 л.с., с турбонагнетателем EMD ‘G’.Губернатор WW PGR. Узел впрыска топлива, центробежный насос как у WDP-2, охлаждение и вентилятор как у WDP-2.
  • Коробка передач: Electric с генератором TA-17-CA6A, 900 об / мин, 2200 В переменного тока / 3000 В постоянного тока, 1600 А переменного тока, 2100 А постоянного тока.
  • Колесные пары: Тележки Co-Co
  • Начальный TE: 55 т при 41% адгезии.
  • Длина по буферным балкам: 19964 мм
  • Расстояние между тележками: 13888 мм (? Или 13666 мм?)
  • Вес: 128 т
  • Емкость топливного бака: 6000л

Сравнительные характеристики

Модифицированная версия этого локомотива с уменьшенной массой, получившая обозначение WDP-4B, используется для перевозки пассажирских поездов.

WDG & тире; 5

Предложенная конструкция, опубликованная в сентябре 2010 г., представляет собой локомотив мощностью 5500 л.с. и тяговым усилием 560 кН. В заявлении IR говорится, что к 2020 году будет произведено до 5000 единиц этого класса.

WDS – 1 Это первые широко распространенные и успешные дизельные локомотивы в Индии. Оригинальные локомотивы этого класса были партией из 15, построенных GE и поставленных USATC в 1944-45 гг.У них были центральные кабины, короткие и узкие капоты с обеих сторон, с двумя силовыми установками (по одному под каждым капотом). Большинство из них были с WR, хотя в 1945 году три единицы были отправлены в ER. Они работали очень тихо (в отличие от локомотивов WDS-2, см. Ниже). Некоторые работали до 1990 года или около того, когда большинство из них было снято или слом. Бо-Бо, сдвоенные 8-цилиндровые 4-тактные двигатели, 2 х 190 л.с.

Сравнительные характеристики

WDS – 2 Компания Krauss-Maffei поставила эти дизель-гидравлические локомотивы с тележкой o-C-o в 1954-1955 гг.8-цилиндровый 4-тактный двигатель с турбонаддувом (MAN W8V-17.5 / 22A) с гидравлической трансмиссией Voith L37-V мощностью 440 л.с. Одинарная кабина размещена асимметрично (один капот короткий, другой длинный). Большинство из них были с CR и были известны тем, что им было поручено перевозить поезда «Особый мусор» из Махалакшми в Чембур. Они работали очень шумно. Осевая нагрузка 17,3т. Примечание: Несколько локомотивов WDM-2, пониженных в рейтинге и используемых только для маневровых работ, помечены как WDS-2, например, в сарае Калян, но, похоже, это ошибка со стороны сарая.

Сравнительные характеристики

WDS – 3 Построенные Mak GmbH в 1961 году, это локомотивы с тележкой o-C-o с 8-цилиндровыми 4-тактными двигателями с турбонаддувом. Боковые тяговые приводы с трансмиссией Suri. Все они были перестроены с новыми двигателями и трансмиссиями и в 1976-1978 годах реклассифицированы как WDS-4C. 618 л.с.

Сравнительные характеристики

WDS-4, WDS-4A, WDS-4B CLW производила некоторые из этих дизель-гидравлических локомотивов, начиная с 1967-1968 годов, но массовое производство началось только в 1969 году.(Некоторые из более поздних агрегатов, вероятно, были построены на заводе Diesel Loco в Варанаси.) Колесная формула: «C». 6-цилиндровые 4-тактные двигатели с турбонаддувом. Модели WDS-4 имеют мощность 600 л.с., WDS-4A — 660 л.с. и WDS-4B — 700 л.с. (Один и тот же блок питания используется на всех моделях, модернизированных для каждой.)

Многие из них использовались предприятиями государственного сектора и некоторыми частными компаниями для промышленного использования. (Это единственные используемые сегодня локомотивы IR с гидравлической трансмиссией.) Номера WDS-4B используются совместно с локомотивами WDS-4D.Первый WDS-4A, №19057, названный «Индрапрастха», долгое время находился в Шакурбасти (все еще [10/05]), но вскоре должен быть выведен из эксплуатации и отправлен в NRM. Некоторые локомотивы WDS-4A (например, №19063) с течением времени «утратили» маркировку своего подкласса и помечаются просто как WDS-4 — неясно, было ли это просто небрежной работой художников или указывает на какая-то реальная вариация локомотивов.

Краткие сведения

  • Строители: CLW
  • Двигатель: Mak / CLW 6M 282 A (K), небольшие вариации и перепады мощности для WDS-4A, WDS-4B и т. Д.
  • Трансмиссия: Мак-Сури 2-ступенчатая гидромеханическая трансмиссия (WDS-4), гидравлическая трансмиссия Voith (WDS-4A), гидромеханическая трансмиссия Сури (WDS-4B)

Сравнительные характеристики

WDS – 4C Восстановленный локомотив WDS-3 с новыми двигателями (Mak / CLW 6M 282 A (K), 700 л.с.) и гидромеханической трансмиссией Suri и др. В 1976-1978 гг.

Сравнительные характеристики

WDS – 4D Маневровые тракторы мощностью 700 л.с.Номера находятся в диапазоне, который есть у локомотивов WDS-4B. Производство CLW с двигателями Mak / CLW 6M 282 A (K) и гидравлической трансмиссией Voith.

Сравнительные характеристики

WDS – 5 Модель, основанная на конструкции Alco (DL531B) и построенная DLW. У локомотива на одном конце плоская кабина. Внешний вид: В целом он несколько больше WDS-6, и с круглым топливным баком вместо встроенного в корпус топливного бака, как у WDS-6. Co-Co, 6-цилиндровый 4-тактный двигатель с турбонаддувом (Alco 251B-6, 1065 л.с.), электрическая трансмиссия.Некоторые из них использовались для промышленного маневрирования. Некоторые из них [6/03] находятся в сараях Мугалсарай и Бондамунда.

Сравнительные характеристики

WDS – 6 Маневровые тягачи для перевозки тяжелых грузов, производимые в больших количествах для промышленных предприятий, а также для IR, начиная с 1975 года. Эти локомотивы состоят из силового агрегата YDM-4 (6-цилиндровый 4-тактный рядный двигатель Alco с турбонаддувом ) размещены на фреймах WDM-2. Те же тележки, что и у локомотивов WDM-2, WAM-4, WCAM-1 (литые асимметричные тримаунтовые тележки Alco).1200/1350 л.с. нетто (1400 л.с. брутто). Максимум. скорость 62,5км / ч. Некоторые из них имеют так называемую систему «противодействия ползучести», которая позволяет им работать с постоянной скоростью от 1 до 7 км / ч для перевозки специальных или тяжелых грузов.

Первые десять были пронумерованы # 19459- # 19468, но позже перенумерованы, поскольку все они были переданы промышленным предприятиям государственного сектора. (Те же номера были позже присвоены установкам WDS-4.) Многие из более поздних единиц, построенных для IR (в отличие от более ранних, которые в больших количествах были доставлены в государственный сектор), с номерами # 36000 и выше, относятся к классу WDS-6R .Несколько локомотивов модификационной конструкции, классифицированные как WDS-6SL , были отправлены в Шри-Ланку (Puttalam Cement Co.). Некоторые устройства (# 36255- # 36265, # 36501- # 36503) имеют обозначение WDS-6AD . Точные отличия от базовой модели WDS-6 неясны. Некоторые из них построены (модифицированы) мастерскими Parel.

Краткие сведения

  • Строители: DLW
  • Двигатель: Alco 251D-6, 6-цилиндровый рядный
  • Трансмиссия: Электрический
  • Колесные пары: Асимметричные литые тележки Co-Co от Alco.
  • Длина по буферам: 17370 мм
  • Диаметр колеса: 1092 мм
  • Вес: 113т
  • Осевая нагрузка: 21 тонна.

Сравнительные характеристики

WCDS – 6 «C» = «Преобразовано». Это локомотивы MG (YDM-4), переоборудованные Golden Rock Workshops на широкую колею путем замены тележек BG и подрамников. Блок питания, радиатор, генератор и электрические органы управления сохранены от локомотива MG; добавлены новые водные и воздушные линии.Доработанные двигатели имеют улучшенную стойку управления и двойную тормозную систему. Эти локомотивы предназначены для крупных промышленных предприятий. Первый был доставлен 1 апреля компанией Golden Rock RITES.

Сравнительные характеристики

WDS – 8 Изготовлено только пять из них, и все они переданы металлургическим заводам (без номеров IR). Короткая кабина и одинарный длинный узкий капот. Кабина, похоже, была той же конструкции, что и некоторые электровозы CLW. Дизельный двигатель МАК мощностью 800 л.с.

Сравнительные характеристики

Заводские маневровые машины DLW Компания DLW построила несколько дизель-гидравлических маневровых маневров малой мощности (250 л.с. ??) для использования на ICF, CLW и DLW. Три были построены для BG в 1966-67 годах и еще два с таким же оборудованием для MG в 1967 году или около того. Из двух пулеметов один пулемет позже был переоборудован в BG. Неизвестно, существовала ли другая единица MG, которая могла бы привести к пропуску серийных номеров. № 19053 использовался в самом DLW, № 19054 в ICF и № 19055 в CLW.

Сравнительные характеристики

Еще дизели (MG и NG) на следующей странице.

Оценка погрешности упрощенного алгоритма обработки функций прогибов деформируемых рам кузовов подвижного состава

ДСТУ EN ISO / IEC 17025: 2019 Требования к компетенции выпробувальных та калибровочных лабораторий (EN ISO / IEC 17025: 2017, IDT; ISO / IEC 17025: 2017, IDT) (2021). Киев: ДП «УкрНДНЦ», 30.

Блащук, В.Н., Бунов И.А., Хоанг Ш. М., Лубенко В. Н. (2011). Теоретические основы применения лазерных тахеометров в измерительной системе, привязанной к корпусу судна. Вестник АГТУ. Серия: Морская техника и технология, 2, 13–19.

Nguen, Ch. А., Лубенко В. Н. (2014). Использование тахеометрических датчиков в системах контроля качества в судостроении. Вестник АГТУ. Серия: Управление, вычислительная техника и информатика, 2, 52–57.

Середович, А.В., Иванов, А. В. (2005). Контроль геометрических характеристик элементов электрических машин метод лазерного сканирования. Интерэкспо Гео-Сибирь, 1.

Пимшин Ю. И., Науменко Г.А., Постой Л.В., Бурдаков С.М. (2017). Мониторинг крупногабаритной продукции ядерной техники. Глобальная ядерная безопасность, 2 (23), 47–55.

mielewski, K., Gołuch, P., Kuchmister, J., Wilczyńska, I., mielewski, B., Grzeja, O. (2021). Определение геометрических параметров подкранового пути с помощью БПЛА.Автоматизация в строительстве, 128, 103751. doi: http://doi.org/10.1016/j.autcon.2021.103751

Скворцов Б.В., Малышева-Стройкова А.Н., Черных А.В. (2016). Метод лазерно-телевизионного контроля геометрических параметров объектов сложной формы. Инструменты и экспериментальная техника, 59 (1), 63–68. DOI: http://doi.org/10.1134/s0020441216010310

Демкин В. Н., Степанов В. А., Шадрин М. В. (2013). Системы быстрого прототипирования с лазерным сканированием.Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки, 3 (177), 136–143.

Данилов В.А., Федоров А.В., Безвершенко Л.С. (2019). Сравнение методов фотограмметрии и лазерного сканирования для создания трехмерных моделей объектов и территорий археологических памятников (на примере археологических раскопок Увекского городища). Изв. Сарат. ун-та ноя сер. Сер. Науки о Земле, 2, 72–78.

Ли, Д., Вэй, Р., Ду, Ю., Гуань, X., Чжоу, М. (2017). Методы измерения геометрических параметров и степени коррозии стального проката. Строительные и строительные материалы, 154, 921–927.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *