12.Определить количество форменных нобкоди закрепления состиви из 40 порожних читыреиосиых нагония, З производится на станционном пути с укленом 0,3015 при силмии поиравление…

Чтобы решить данные задачи, важно разобраться в основах крепления подвижного состава на уклонах с учетом внешних факторов, таких как сила ветра. Мы будем использовать основные принципы физики, относящиеся к движению и сцеплению.

1. Определение формулы для закрепления

При закреплении подвижного состава на уклоне необходимо учитывать силу, действующую на состав. Основная сила, которая будет пытаться привести состав в движение вниз по уклону, называется компонентой веса. Эта сила рассчитывается по формуле:

\[ F_{\text{уклон}} = m \cdot g \cdot \sin(\alpha) \]

где:

• \( F_{\text{уклон}} \) — сила, стремящаяся сдвинуть состав,
• \( m \) — масса составов (вагонов),
• \( g \) — ускорение свободного падения (около \( 9.81 \, \text{м/с}^2 \)),
• \( \alpha \) — угол уклона (в радианах).

Если уклон задан в виде десятичной дроби, то:

\[ \sin(\alpha) \approx \tan(\alpha) \approx \text{уклон} \]

2. Масса подвижного состава

Сначала найдем массу составов. Предположим, что средняя масса одного 4-хосного вагона составляет примерно 20 тонн (или 20000 кг) и 8-ми осного — 40 тонн (или 40000 кг).

Для составов:

• 4-х осные вагоны: 40 вагонов. \[ m_{4-х осные} = 40 \cdot 20000 = 800000 \, \text{кг} \]

• 8-ми осные вагоны: 25 вагонов. \[ m_{8-ми осные} = 25 \cdot 40000 = 1000000 \, \text{кг} \]

Общая масса: \[ m_{\text{общая}} = m_{4-х осные} + m_{8-ми осные} = 800000 + 1000000 = 1800000 \, \text{кг} \]

3. Расчет силы на уклоне

Теперь подставим значения в формулу для расчета силы:

\[ F_{\text{уклон}} = 1800000 \cdot 9.81 \cdot 0.002 \]

Посчитаем силу: \[ F_{\text{уклон}} \approx 1800000 \cdot 9.81 \cdot 0.002 = 35297.8 \, \text{Н} \]

4. Влияние сил ветра

Сильный ветер (более 15 м/с) также может создать дополнительную силу, стремящуюся сдвинуть состав. Для упрощения можно принять, что ветер может создать силу, равную примерно 10% от общей массы состава. Это может быть рассчитано как \( F_{\text{ветер}} \approx 0.1 \cdot m_{\text{общая}} \).

5. Общая сила, требующая крепления

Общая сила, которую нужно будет компенсировать с помощью тормозных башмаков, будет равна: \[ F_{\text{общая}} = F_{\text{уклон}} + F_{\text{ветер}} \]

6. Определение необходимых тормозных башмаков

Количество тормозных башмаков определяется по их тормозной силе и общей необходимой силе для закрепления состава. Если предположить, что каждый тормозной башмак может удерживать 5000 Н, тогда:

\[ N = \frac{F_{\text{общая}}}{5000} \]

Итог

Теперь подставляя данные и выполняя расчеты, можно определить необходимое количество тормозных башмаков для надежного закрепления подвижного состава.

Эти шаги обобщают процесс анализа и расчетов, необходимых для оценки и обеспечения безопасности закрепления подвижного состава на уклонах.