транспортная безопасность. транспорт безоп — копия. Решение в случае отсутствия трения в системе ( 0) собственная круговая частота колебаний подпрыгивания вагона определяется по формуле

• Название: Решение в случае отсутствия трения в системе ( 0) собственная круговая частота колебаний подпрыгивания вагона определяется по формуле
• Анкор: транспортная безопасность
• Дата: 23.04.2023
• Размер: 156.5 Kb.
• Имя файла: транспорт безоп — копия.doc
• Тип: Решение; #1084438

Содержание

Задание 1

Определить критическую скорость движения четырехосного вагона, если его масса составляет m_k = 76 т, суммарная жесткость рессор с = 15 мН/м, длина неровностей L = 10,5 м.

Решение:

В случае отсутствия трения в системе (β = 0) собственная круговая частота колебаний подпрыгивания вагона определяется по формуле

,

где с – суммарная жесткость рессорной подвески вагона, Н/м;

m_k – масса кузова вагона, кг.

рад/с

Если внешний возмущающий фактор изменяется по синусоидальной зависимости

,

где η₀ – максимальная ордината траектории (амплитуда внешнего возмущения), то круговая частота внешнего возмущения ω (частота вынужденных колебаний) определяется по формуле

,

где L – длина неровностей пути (в частном случае длина рельсового звена от стыка до стыка), м;

V_п – поступательная скорость поезда, м/с.

Вынужденные колебания грузового вагона характеризует коэффициент нарастания амплитуд колебаний, который в случае отсутствия внутреннего трения (β = 0) рассчитывается по формуле



Резонанс наступает в случае, когда ω/V = 1, то есть частота собственных колебаний совпадает с частотой вынужденных колебаний.

Из условия равенства частот ω = v определяется критическая скорость движения поезда

;

м/с

Задание 2

Произвести расчет остановочного пути транспортного средства. Сделать вывод, имел ли водитель возможность предотвратить столкновение на переезде, если он начал торможение за 75 м до переезда. Полученные данные могут быть использованы при служебном расследовании ДТП на переезде для предварительного рассмотрения обстоятельств и причин происшествия.

U_a = 90 км/ч; t_р = 1,1 сек; t_ср = 0,3 сек; t_н = 0,6 сек; ψ = 0,3 (заснеженное)

Решение:

Эффективность торможения оценивается величиной остановочного пути S₀ – пути автомобиля со времени обнаружения опасности до остановки

S₀ = S_p + S_ср + S_н + S_т,

где S_p, S_ср, S_н – путь, проходимый автомобилей соответственно за время реакции водителя, срабатывания тормозов, нарастания замедления;

S_т – путь торможения.

Значения составляющих S₀ определяются по формулам:

,

где t_p – время реакции водителя, с;

U_a – скорость автомобиля, м/с.

27,5 м

,

где t_ср – время срабатывания тормозного привода, с.

7,5 м

,

где t_н – время нарастания замедления.

7,5 м

,

где g – ускорение свободного падения;

ψ – коэффициент сцепления шин с дорогой.

106,2 м

Остановочный путь:

S₀ = 27,5 + 7,5 + 7,5 + 106,2 = 148,7 м
Вывод: водитель не имел возможности предотвратить столкновение на переезде, так как величина остановочного пути составляет 148,7 м, а он начал торможение за 75 м до переезда.

Задание 3

Определение норм массы и длины состава грузового поезда.

Исходные данные:

Серия локомотива – ВЛ8;

Масса локомотива – 184 т;

Длина локомотива – 28 м;

Расчетная сила тяги – 46,5 кгс;

Сила тяги при трогании с места – 60,7 кгс;

Основное удельное сопротивление локомотива – 2,89 кгс/т;

Основное удельное сопротивление вагонов – 1,6 кгс/т;

Руководящий уклон участка – 10 %;

Наибольший уклон путей раздельного пункта – 0 %;

Удельное сопротивление поезда при трогании с места – 4,8 кгс/т;

Средняя длина вагона – 15,6 м;

Масса брутто грузового вагона – 65 т;

Длина станционных приемо-отправочных путей – 850 м;

Экономия эксплуатационных расходов на дороге при увеличении массы грузовых составов на 100 т – 29 млн.руб./год.

Требуется:

1. Определить массу и длину состава грузового поезда.

2. Определить необходимую длину приемо-отправочных путей.

3. На основе сравнения расчетной (необходимой) длины приемо-отправочных путей станции с заданной проанализировать возможность увеличения (необходимость уменьшения) длины и массы поезда.

4. Определить экономию (дополнительные затраты) эксплуатационных средств при увеличении (уменьшении) средней массы грузовых поездов на дороге.

Решение:

Масса грузового поезда брутто (Q_c) определяется исходя из условия движения его с установившейся скоростью по расчетному подъему.

Расчетная формула имеет следующий вид:

,

где F_p – сила тяги локомотива при расчетной скорости, кгс;

Р_л – масса локомотива, т;

ω'₀, ω''₀ – основное удельное сопротивление локомотива и вагонов, соответственно, при расчетной скорости, кгс/т;

i_p – величина расчетного уклона, %.

200 т

Проводим проверку на условие его трогания с места на раздельных пунктах:

,

где F_тр – сила тяги локомотива при трогании с места грузового состава, кгс;

ω_тр – удельное сопротивление поезда при трогании с места, кгс/т;

i_тр – уклон путей раздельного пункта, %.

171 т

За норму массы грузового поезда брутто принимаем

Q_бр = Q_с^тр = 171 т

Округляем кратно 50 т и принимаем Q_бр = 200 т.

Определяем количество вагонов в составе грузового поезда:

,

где q_бр – средняя масса вагона брутто, т.

3

Необходимая длина приемо-отправочных путей на станциях для возможности размещения поезда рассчитанной массы определяется по формуле:

,

где l_ваг – средняя длина вагона, м;

l_лок – длина локомотива, м.

75 м

Необходимая длина приемо-отправочынх путей на станции с учетом поправки на неточность установки поезда, равной 10 м, определяется по формуле:

75 + 10 = 85 м

Так как l_расч = 85 м < l_пути = 850 м, то имеется резерв, который позволяет увеличить длину поезда.

Величины увеличения длины поезда:

Δl_п = l_пути – l_расч = 850 – 85 = 765 м

Увеличение массы поезда:

319 т

Годовая экономия эксплуатационных расходов при увеличении массы поезда на величину ΔQ_бр:

,

где С_бр – годовая экономия эксплуатационных расходов при увеличении массы всех грузовых поездов на дороге на 100 тонн.

9251000 тыс.руб./год

Задание 4

При перестановке двух цистерн с бензином на запасной путь станции, по 60 т каждая, произошла утечка груза через нижний люк с последующим возгоранием от постороннего источника. Возник пожар с разрушением емкостей и разливом бензина на площади S = 10000 - 30000 м². Оценить пожарную обстановку на станции и прилегающей к ней территории.

Показатель, характеризующий возможную площадь пожара Х₁ = 0,192.

Показатель, характеризующий огнестойкость и архитектурно-планировочные особенности застройки Х₂ = 0,27.

Решение:

Удельная пожарная нагрузка:

,

где Q = 43,6 МДж/кг – количество тепла, выделяемое при сгорании горючего материала.

523,2 МДж/м².

По табл. 4.3 определяем составляющую Х₃ = 0,145.

Определим показатель пожарной обстановки для жиких горючих материалов:

К₂ = 0,099 + Х₁ + Х₂ + Х₃ = 0,099 + 0,192 + 0,27 + 0,145 = 0,706

Выводы:

Номер пожара по мировому времени 0,51 – 1.

Количество единиц основной пожарной техники 20 – 28.

Удельный расход огнетушащего средства 145 – 230 л/м².

Вид огнетушащего средства – пена.

Время тушения 12 – 18 ч.

Задание 5

Оценить потери груза (топлива) при перевозке с учетом нормы естественной убыли. Плотность топлива при +20 ⁰С по данным паспорта ρ = 0,97 кг/дм³. Температура груза при наливе Т_н = 35 ⁰С. Высота груза при наливе h_н = 240 см. Температура груза при сливе Т_с = 8 ⁰С. Высота груза при сливе h_с = 236 см. Калибровочный тип цистерны К = 72. Груз – дизельное топливо.

Решение:

По таблицам калибровки железнодорожных цистерн для калибровочного типа К = 72 определим объем нефтеналивного груза в зависимости от высоты налива.

При высота налива h_н = 240 см объем топлива в цистерне составит V_н = 61657 дм³. При высоте налива h_с = 236 см объем груза составит V_c = 60647 дм³.

Определим разность между +20 ⁰С и средней температурой груза при наливе

15 ⁰С

и сливе

12 ⁰С

По таблице средних температурных поправок плотности нефтепродуктов (табл. 5.2) определим температурную поправку на 1 ⁰С Δρ¹ для плотности ρ: Δρ¹ = 0,000541.

При наливе температурная поправка составит:

0,008115 кг/дм³.

При сливе температурная поправка составит:

0,006492 кг/дм³.

Найдем плотность при наливе и сливе:

0,97 – 0,008115 = 0,961885 кг/дм³;

0,97 + 0,006492 = 0,976492 кг/дм³.

При наливе масса груза:

59306,9 кг

При сливе масса груза:

59221,3 кг

Определим нормы убыли топлива.

Норма естественной убыли П_н для дизельного топлива составляет 0,007 % от массы груза.

4,2 кг

Потери дизельного топлива при перевозке с учетом нормы естественной убыли составят

59306,9 – 59221,3 – 4,2 = 81,4 кг

Задание 6

Федеральный закон от 9 февраля 2007 г. № 16-ФЗ «О транспортной безопасности». Статья 10. Ограничения при приеме на работу, непосредственно связанную с обеспечением транспортной безопасности.
Работы, непосредственно связанные с обеспечением транспортной безопасности, не вправе выполнять лица:

1) имеющие непогашенную или неснятую судимость за совершение умышленного преступления;

2) страдающие психическими заболеваниями, алкоголизмом, наркоманией, токсикоманией, до прекращения в отношении этих лиц диспансерного наблюдения в связи с выздоровлением или стойкой ремиссией;

3) досрочно прекратившие полномочия по государственной должности или уволенные с государственной службы, в том числе из правоохранительных органов, органов прокуратуры или судебных органов, по основаниям, которые в соответствии с законодательством Российской Федерации связаны с совершением дисциплинарного проступка, грубым или систематическим нарушением дисциплины, совершением проступка, порочащего честь государственного служащего, утратой доверия к нему, если после такого досрочного прекращения полномочий или такого увольнения прошло менее чем три года;

4) в отношении которых по результатам проверки, проведенной в соответствии с Федеральным законом от 7 февраля 2011 года N 3-ФЗ «О полиции», имеется заключение органов внутренних дел о невозможности допуска к выполнению работ, непосредственно связанных с обеспечением транспортной безопасности;

5) включенные в перечень организаций и физических лиц, в отношении которых имеются сведения об их причастности к экстремистской деятельности или терроризму, в соответствии с Федеральным законом от 7 августа 2001 года N 115-ФЗ «О противодействии легализации (отмыванию) доходов, полученных преступным путем, и финансированию терроризма» либо в составляемые в рамках реализации полномочий, предусмотренных главой VII Устава ООН, Советом Безопасности ООН или органами, специально созданными решениями Совета Безопасности ООН, перечни организаций и физических лиц, связанных с террористическими организациями и террористами или с распространением оружия массового уничтожения;

6) сообщившие заведомо ложные сведения о себе при приеме на работу, непосредственно связанную с обеспечением транспортной безопасности;

7) не прошедшие в порядке, установленном настоящим Федеральным законом, подготовку и аттестацию сил обеспечения транспортной безопасности;

8) подвергнутые административному наказанию за потребление наркотических средств или психотропных веществ без назначения врача либо новых потенциально опасных психоактивных веществ, до окончания срока, в течение которого лицо считается подвергнутым административному наказанию.

Проверка сведений в отношении лиц, принимаемых на работу, непосредственно связанную с обеспечением транспортной безопасности, или выполняющих такую работу, проводится субъектами транспортной инфраструктуры в порядке, устанавливаемом Правительством Российской Федерации.

Обработка персональных данных отдельных категорий лиц, принимаемых на работу, непосредственно связанную с обеспечением транспортной безопасности, или выполняющих такую работу, в целях проверки субъектом транспортной инфраструктуры сведений, осуществляется органами аттестации, уполномоченными компетентными органами в области обеспечения транспортной безопасности и находящимися в их ведении, и аттестующими организациями на основании договора с учетом особенностей, предусмотренных порядком аттестации сил обеспечения транспортной безопасности.

Перечень работ, непосредственно связанных с обеспечением транспортной безопасности, устанавливается Правительством Российской Федерации.

Задание 7

Анализ аварийной ситуации – пожар на подвижном составе метро.
Метрополитен один из наиболее сложных в оперативно-тактическом отношении объектов.

Метро имеет разветвленную сеть подземных сооружений, различные технические устройства и большой парк подвижного состава.

Основные сооружения метрополитена: станции и пристанционные сооружения; тоннели и притоннельные сооружения; элекродепо.

Основные вопросы организации и тактики тушения пожаров в метрополитене рассматриваются в межведомственных документах региональных управлений ГПС и метрополитена. Руководство тушением пожара и проведением АСР осуществляет работник метрополитена до прибытия пожарных подразделений гарнизона.

При анализе статистики аварийных ситуаций в метрополитене можно выделить основные причины возникновения пожара и объекты, наиболее подверженные пожарной опасности. Как показывает опыт, самой распространенной причиной пожаров на объектах метрополитена является неисправность электрооборудования. Чаще всего пожары происходят в подвижном составе.

Помимо указанных факторов, возгорания подвижного состава, в особенности, остановившегося в тоннеле, представляют наибольшую опасность для пассажиров в силу быстрого распространения продуктов горения и роста температуры. Также спасение пассажиров из тоннеля осложняется особенностями путей эвакуации: контактный рельс и оборудование под высоким напряжением, узкие габариты проходов. Подтверждением может служить катастрофа в Бакинском метрополитене. Из-за возгорания тягового двигателя поезд был остановлен посреди тоннеля, в пожаре погибли 289 человек. Причиной смерти большинства из жертв стало отравление продуктами горения.

В целом, при рассмотрении факторов пожара, препятствующих эффективной эвакуации, следует выделить снижение видимости, теплоту и токсичные газы. Ожоги и задымленность способствуют панике и дезориентации в пространстве, продукты горения, в зависимости от концентрации, приводят к беспомощности и смерти.

Сложность обстановки на пожаре в метро заключается в следующем:

- наличие большого количества пассажиров;

- наличие электросетей, находящихся под высоким напряжением;

- возможной паники среди пассажиров;

- большая скорость задымления тоннелей и помещений станции;

- сложность проведения разведки;

- прокладка рукавных линий на большие расстояния с учетом сложности планировки и наличия подвижного состава;

- быстрое распространение горения по кабельным коллекторам станций со скоростью 0,2 - 0,3 м/мин и по электрическим кабелям, проложенным по стенам тоннеля.

Общими рекомендациями по прокладке рукавных линий при пожаре в метрополитене являются:

- прокладка магистральной линии в эскалаторном туннеле по балюстраде или ступеням эскалатора и закрепление ее (через 3 - 4 рукава) рукавными задержками к поручню, для чего поручень снимают с направляющей;

- прокладка рукавной линии в собранном виде с наращиванием ее со стороны вестибюля, при этом личный состав, прокладывающий линию, располагается по ее длине в местах расположения сомкнутых полугаек;

- установка разветвления в магистральной линии при входе на эскалатор и в зоне нижней сходной площадки при длине эскалатора более 100 м, установка дополнительного разветвления в его средней части;

- использование рукавов повышенной прочности при тушении пожара в станции глубокого заложения, а также создание резервов рукавов и размещение этого резерва в зоне нижней сходной площадки эскалатора.

В подвижном составе метрополитена:

- использовать распыленную воду из стволов с малым расходом для тушения на станции и в тоннеле;

- применять тушение пеной средней кратности при горении в кабине машиниста и в подвагонном оборудовании;

- при малой скорости вентиляционного потока проникновение к зоне горения возможно только в теплозащитных костюмах и под защитой распыленных струй;

- подавать стволы с правой и левой стороны поезда, в дверные и оконные проемы;

- дотушивание конструкций вагонов проводить вслед за продвигающимися ствольщиками, с проникновением внутрь салона;

- применять распыленную воду для защиты конструкций тоннеля.

Что касается действий пассажиров при пожаре в вагоне, они зависят от многих факторов. Если область возгорания значительна, то до станции можно и не доехать - придется покинуть вагон в соответствии с указаниями диспетчера и машиниста. До начала эвакуации диспетчер и машинист должны предпринять действия по снятию напряжения с тяговой сети.

Список литературы

1. 
   Федеральный закон от 9.02.2007 № 16-ФЗ (ред. от 28.06.2022) «О транспортной безопасности».
   
2. 
   Инструктивные указания по определению наливных грузов в цистернах.
   
3. 
   Тушение пожаров и ликвидация последствий чрезвычайных ситуаций на транспорте. URL: https://fireman.club/conspects/tema-13-tushenie-pozharov-i-likvidaciya-posledstvij-chrezvychajnyx-situacij-na-transporte/