Основы комплексной теории транспорта

Все виды транспорта, так или иначе, влияют друг на друга. Они взаимодействуют между собой, изолировано изучать их друг от друга нельзя.

Конструкция автомобиля, вагона и контейнера одинаковы. Дизельные двигатели применяются в тепловозах, пароходах, автомобилях. Сигнализация применяется на улицах и автодорогах.

Тяговые расчеты, пропускная способность, графики движения по своей методике являются одинаковыми для всех. Применяемые формулы, в принципе, также одинаковы, отличаются только параметрами.

Основы комплексной теории транспорта впервые были сформулированы академиком В.Н. Образцовым.

Категории пути:

. в воздухе – воздушная авиация

. на воде – подводное плавание

. бездушные пути – космос

. в воздушной среде с использованием твердой поверхности (железная дорога, автомобили, монорельсовый транспорт, конвейеры и т.д.).

- воздушной среде с использованием водной поверхности (суда и аппараты на воздушной подушке)

- в воздушной среде в водных средах – суда на подводных крыльях.

Пути характеризуются:

- способами направления движения

- допускаемыми осевыми и погонными погрузками на железнодорожных, автомобильных дорогах и осадкой судов на водных путях

- расчетными уклонами (море – 0; Волга – 0,00007; Енисей – 0,00037; горные реки – 0,01; железная дорога – максимум 0,6-0,8; воздушный транспорт – вертолет – 1)

- величиной путевых габаритов (железная дорога, автомобиль, речные суда)

- характером и величиной сопротивления.

Сопротивление движению транспортных средств

Общее удельное сопротивление движению на всех видах транспорта можно определить по следующим формулам:

где (ТР - удельное сопротивление трения; (i – удельное сопротивление от подъема; (КР – удельное сопротивление от прохождения кривых; (СР –удельное сопротивление от прохождения среды.

Удельное сопротивление трения

На железнодорожном и автомобильном транспорте это сопротивление складывается из сопротивления на качения между рельсом и колесом или шиной и покрытием дороги. При автомобильном транспорте существует коэффициент (сцепление колеса с дорогой). Он зависит от состояния шин (новая или старая); при дожде, гололеде коэффициент снижается; зависит от скорости движения, от состояния покрытия дороги, а также от сопротивления трения в подшипниках, веса подвижного состава и других факторов.

Удельное сопротивление трения на железной дороге – главная составляющая основного сопротивления (в него входит и сопротивление от воздушного пространства).

На автомобилях: ( - угол наклона пути к горизонту. Для угла меньше 60 cos (=1. fa – коэффициент сопротивления качению (зависит от состояния дороги, скорости).

Для асфальтобетона fa = 0,01-0,02

На щебенке fa = 0,03-0,05

Для грунта fa = 0,06-0,07

Для пашни fa = 0,15-0,30

Для водного транспорта это сопротивление трения воды о смоченную поверхность корпуса судна, зависит от скорости движения, формы и шероховатости поверхности судна.

fв – коэффициент трения воды о смоченную поверхность судна. fв = 0.0019- 0.0044

Se – площадь смоченной поверхности судна [м2]

( - плотность воды [кг] (пресной – 102 кг/м3; морской – 104 кг/м3).

V – скорость судна относительно воды [км/ч].

L – длина судна

Q – водоизмещение

На трубопроводном транспорте сопротивление трения возникает между движущимися жидкостями и внутренними стенками трубы. Зависит от шероховатости трубы, ее диаметра, режима потока (ламинарный или турбулентный), вязкости и жидкости.

Это сопротивление имеется на железных и автомобильных дорогах, авиации, конвейерах. В авиации зависит от траектории набора высоты.

На трубопроводном транспорте есть это сопротивление, но величина его незначительна.

Сопротивление от прохождения кривых

А - коэффициент; R кр – радиус кривой.

На рельсовом транспорте оно возникает от трения между внутренней гранью наружного рельса и гребнями колес. Определяется в зависимости от длины поезда.

На автотранспорте на кривых возникает поперечная сила вызывает боковой увод колеса, под влиянием которого колесо катится под некоторым уклоном (и требуются дополнительные затраты мощности двигателя для нормального движения.