Inżynier Kolejowy 1924-02.pdf

(22597 KB) Pobierz
Rok
:1.
Warszawa, Pafdziernik 1924
roku.
N2
2
.
INZYNIER KOLEJOWY
ORGAN
ZWIĄZKU
POLSKICH
INŻYNIERÓW
KOLEJOWYCH.
MIESIĘCZNIK POSWIĘCONY
SPRAWOM KOLEJNICTWA I KOMUNIKACJI.
TREŚĆ
:
•
SOMMAIRE DU NUMERO:
Hamowanie
pociągów,
nap.
Inż
.
Ludwik Podgórski
.
Rozłamy części składowych
taboru w normalnym
nap. Dr.
inż
.
Adolf Langrod.
Brak gospodarza, nap.
inż.
R. Niewiadomski
.
Statut
dzierżawy
kolei niemieckich.
Kronika.
Ze
Związku
Polskich
Inżynierów
Kolejowych.
Sprawozdanie i wnioski z IV-go Zjazdu Polskich
jowych.
ruchu kolejowym,
Inżynierów
Kole-
L'action d'arriH des trains, par. ing
.
L. Podgourski.
Rupsures des details du maserice roulant des chemins de fer pen-
dant Ie mouvement norma), par. ing. Dr.
A. Langrod.
Sans menageur par.
R
.
Niewiadomski.
Le statut du bail des chemins de fer all.emands.
Chronią
ue.
De l'union des ingenieurs des chemins de fer polon11is.
Comte rendu et conclusions des debats du IV Congres des lnge-
nieurs des chemins de fer polonais.
Hamowanie
Inż.
,
poc1ągow.
.
Ludwik Podgórski.
adaniem niniejszej pracy jest zainicjonowanle studjów nad
hamowaniem
pociągów,
zarówno podanie hlstorji powsta-
nia
urzędowo obowiązujących
tablic
Ofo
ciężaru
hamowa-
.
nego
·
(Patrz: przepisy ruchu) i
ułatwienie
praktycznego tych
tablic stosowania.
Hamowanie jest to sztuczne stosowanie oporów po za
istniejącemi
oporami t. z. naturalnemi, jako to: tarcie csi,
opór
kół toczących się,
opór powietrza, ruchy poprzeczne,
wzniesienie toru, l wiele innych, wyszczególnianych przy oma-
wianiu równania ruchu
pociągu
Jest dla nas
rzeczą zasadniczą,
że
w dynamice
pociągu siła
hamowania ma
postać
oporu
i w równaniu najogólnlejszem nie posiada
odrębnego
symbolu,
a ukrywa
się
pod symbolem
Wk,
wyrażającym
opór ogólny.
Nawet w wypadkach nadzwyczajnych maszynista
pociągu
zamknie regulator parowozu.
Zakładamy wię!:, że siła
indyko-
wana =O. Wtenczas równanie ruchu
pociągu
na poziomym
torze
będzie miało postać
Z
- dt=
z
wk
Znak ujemny oznacza,
że
mamy do czynienia z
opóźnie­
niem a nie z
przyśpieszeniem,
bo celem hamowania jest za-
trzymanie
pociągu
wzgl. zmniejszenie jego
prędkości.
Tak pozornie prosta
postać
równania ruchu hamowanego
pociągu odstraszyła
jednak
inżynierów
kolejowych, kiedy przez
całkowanie
tego równania szukali
rozwiązania
problematów
dotyczących
znalezienia stosunku
pomiędzy prędkością
po-
czątkową
V,
pochyleplem
podłużnem
toru
i
l
długością
hamo-
wania
l,
t. j. kiedy trzeba
było zależności powyższe wyrazić
w postaci tablic do
użytku
praktycznego.
Porzuciwszy
mozolną pracę
nad
rozwiązaniem całkowa­
nia
powyższego
równania,
już
przed
20
laty
inżynierowie
ko-
lejowi powrócili do mechaniki elementarnej i, wydatnie wspie-
rając ją
praktyczneml wynikami, otrzymaneroi z
przeszło
5600
przeprowadzonych z
pociągarr.i doświadczeń,
dali
tablicę
Jl/
0
clężaru
hamowanego, która obecnie
obowiązuje także
Pol-
skie Koleje
Państwowe.
Należy nadmienić, że
jednak nie zaprzestano pracy nad
teoretycznem
rozwiązaniem
problemu hamowania
pociągów.
Gałkowanie powyżej
podanego równania
różniczkowego dziś
już osiągnięto
na drodze
wykreślnej. Wymienię
tutaj nazwiska
uczonych: Deduoi, Dubelir, Lipec i inni, i
inż.
Min. Kol. -
Cze-czot, którzy problem dynamiki
pociągu roŻwiązali
na dro-
dze teoretycznej.
Możemy się poszczycić, że
na
wszechświatowej
widowni
jednej z najtrudniejszych dziedzin nauki,
wśród
bardzo nie-
licznej garstki
powołanych;
mamy swego przedstawiciela.
Wyniki teoretycznych
.dociekań
zdają się zbiegać
z wy-
dV
nikami
osiągniętymi
na drodze experjencji. Praca nad porów-
naniem wyników jest obecnie w toku.
Teoretyczne
rozwiązanie
problemu hamowania
ułatwi
oczywiście pracę
nad ustaleniem norm hamowania przy
róż­
nyeh rodzajach hamulców, np. hamulców zespolonych w po-
ciągach
towarowych, i
t.
p. Do pracy nad tern
należy
powo-
łać inżynierów
polskich.
Wracając
do
właściwego
przedmiotu niniejszej pracy,
nadmienię,
że
literatura,
dotycząca
hamowania
pociągów,
w
szczególności
literatura
dotycząca
sposobu przeprowadzenia
powyżej
wspomnianych 5611
doświadczeń,
jest bardzo
niełlczna,
Pozatem
ujęcie
istoty przedmiotu
mało
przejrzyste,
przejście
od
pojęcia
pracy (energji) hamowania do
pojęcia
.
Ofo
ciężaru
hamowanego bardzo
często niezrozumiałe
dla czytelnika. Przy-
puszczam,
że
tern
należy tłumaczyć chaotyczność
pojmowania
przedmiotu przez niektóre nasze Dyrekcje kolejowe.
Mechanika elementarna ujmuje zjawisko zahamowania
pociągu
w
następujący
wzór:
Pl
=
M V
2
2
-
0,001
W
0
Q
l+ l
Q
l
(l)
gdzie:
P-
opór ruchu
pociągu,
spowodowany hamowaniem,
P=f.
R.
R-
nacisk klocków,
f
-
średni spółczynnik
tarcia klocków o
koło,
M-
masa
pociągu,
Q-
ciężar,
V-
prędkość
przy
zapoczątkowaniu
hamowania,
l
-
droga,
licząc
od
zapoczątkowania
hamowania do
zatrzymania
się pociągu,
W
0
-
średni spółczynnik
oporu
i
-
wzniesienie, wzgl. spadek.
pociągu,
Teoretyczne
rozwiązanie
sprawy hamowania w
ujęciu
mechaniki elementarnej, czy
też
mechaniki analitycznej, kom-
pllkuje ta
okoliczność, że wielkości
f
l
W
0
nie
są stałe,
a
zależne
od
prędkości.
Wzory,
określające zmienność
W
0
są
wzgl. proste.
Jednakże
w
równaniu
powyższem wielkość
W
0
jest
zmienną
i
już
ta
okoliczność
komplikuje
rozwiązanie
rów-
nania.
Żeby mieć pojęcie,
jak chciano
o.kreślić średnią
war-
tość współczynnika
{,
przytoczę
wzór
V D E V
z r. 1888:
V2
f=O,l
25
~·~-
0,06-0,0112
0,0112
2
0,0112
2
X
V 0,06-0,0112
(l+001l
)
1
og.n.
2V
1
0,0112'
'
Widzimy
więc, że
na drodze mechaniki l matematyki
elementarnej otrzymujemy wzory bardzo skomplikowane. Jako
takie
nasuwają
one
wątpliwości
co do Ich wartoicl.
Ze zbiorów Biblioteki Głównej AGH http://www.bg.agh.edu.pl/
21
Wzór, który
był przyjęty
za
procentu hamowanego
ciężaru
datuje
B
INŻYNIER
podstawę
KOLEJOWY
wadzimy
pojęcle-ciężar
N!2
=
+[
~:
-
się
przy obliczaniu
od r. 1882 i ma
postać:
(2)
0,1 W+ 0,1 l ]
Oznacza tutaj:
·B-
procent
ciężaru
hamowanego w stosunku
do
całego ciężaru,
W-
średni
opór
pociągu
w okresie hamowania
na l
tonę
(dla
prędkości
od V do 0),
i
-
pochylenie toru,
f
-
średni spółczynnik
tarcia,
81 -
droga hamowania,
licząc
od momentu da-
nia
sygnału
na hamowanie do
zup~łnego
zatrzymania
się pociągu.
Następnie
wzór ten
2
-
1
otrzymał postać:
B
l
=
- f
[ 0,4 V
s
0,1.
w
-t-
o,1
.]
1
(3)
gdzie:
V
-
w km. na
godzinę,
i -
pochylenie toru w
0 / 00
etapy
przekształcenia
2
prędkość
Nast~pne
wzoru:
•]
1
B=
-
1 [
S 0,42
V
V -
f
__ S
1
K
- f
[ 0,42
V
-
S_ b
2
0,1 W+ 0,1
(4)
oznacza tutaj
S
to samo, co i
8
1
B=
0,1 W -t- 0,1 i
1
(S)
I wzór ostatni:
B=
~
[
sx~:
-
0,1 w+ Y
i ]
(6)
b
-
drogę którą
przebiega
poeląg
od chwili dania
do
zapoczątkowania
hamowania,
Wzory 2 do 6
powstały
z wzoru (l) przez wprowadze-
nie
pojęcia
0 / 0
ciężaru
hamowanego w stosunku do l tonny
masy
pociągu.
jeżeli
jedno z
powyższych równań,
np. (4)
pomnożymy
przez f (S-l,S V), to otrzymamy:
Bf (S-l,S V)=0,42 V2- 0,1 W (S-l,S
O,
l i (S-l,S V)
S
-
1,5 V-
oznacza
drogę, licząc
od
zapoczątkowania
hamowania do zatrzymania
się pociągu,
t.
j.
=
l.
Bf
jest
siła
hamowania,
t.
j.
część
w odsetkach
ciężaru
hamowanego l tonny,
pomnożona
przez
średni spółczynnik
tarcia klocków hamulcowych.
Możemy napisać, że
13f
=
P.
Jak
się otrzymał
wzór 0,40 V
2
wzgl. 0,42 V2 zamiast
MV
2
V
2
- -
a raczej
T
bo M
przyjęliśmy=
1?
2
Na poziomym torze:
1000 P V
1 2 _
1000
V2
M V
1 2
1000
V
2
-
2
W
1
P
2.
g.
W
1
P
2X3.
6
2•
g.
W
1
2S4,28 W
1
oznacza
sygnału
nasycony, wzgl. nienasycony
energją
hamowniczą.
Co to jest
clężar
hamowany nasycony? jest to
ciężar
(spoczywający
na hamowanych
kołach)
hamowany
w stopniu
graniczącym
z powstrzymaniem ruchu obrotowego
kół. Ciężar
w ten sposób hamowanego wagonu jest nasycony
energją hamowniczą.
W tym wypadku
K
=
1.
W praktyce
jednak jest
niemożliwem otrzymać
tak znaczny nacisk klocków
na
koła,
ternbardziej nie jest
możliwem
w okresie zmniejsza-
nia
się prędkości regulować
ów nacisk, bo dla utrzymania
stanu nasycenia
ciężaru
hamowanego,
należy
nacisk klocków
zmniejszać
w
miarę
zmniejszania
się prędkości pociągu,
a to
z powodu,
że
im mniejsza
prędkość,
tern
większy spółczynnik
tarcia
f.
Warunkowi temu
częściowo
czyni
zadość
t, zw. ha-
mowanie stopniowane (Mehrst11fige Bremsen).
Hamulce, szczególnie hamulec
ręczny
jest pod
względem
konstrukcyjnym trudny do wykonania. W zastosowaniu do
ręcznego
hamowania wagonów kolejowych najlepszy jest t. zw.
hamulec wrzecionowy
(śrubowy).
I
on jednak posiada znaczne
wady zasadnicze, mianowicie: a)
mały spółczynnik sprawności,
gdyż śruba pÓchłania około
3SOfo nacisku; b)
ograniczoną
przekładnię.
Praktycznie przy hamowaniu
ręcznem
jeden
czło
·
wiek powoduje nacisk klocków:
W wagonach b. rosyjskich - do 6 ton
" niemieckich- • 11 •
"
•
austrjacklch- •
l 3 "
jasnem jest
więc, że
·
ciężar cięższego
wagonu hamowa-
nego nie jest nasycony
energją hamowniczą, że wartość
tej
energji w jednej tonie
będzie
K
razy
mniejszą.
Inaczej
ilość
ciężaru
nienasyconego winna
być
K
razy
większą.
Nasza
urzędowa
tablica
0/ 0
ciężaru
hamowanego,
biorąc
zasadniczo,
uwzględnia
warunki
tonażu, gdyż wartość
K
jest
tam
większą
od 1, mianowicie
około
1,S, a znacznie
większą
dla
małych prędkości
l
pochyleń.
(Patrz:
tablicę N~
II).
Jednak, jakie wyniki w praktyce daje takie ogólne osza-
cowanie
wartości
K,
objaśni następujący przykład:
l)
2)
Pociąg
•
56
wag. po
23
tony.
75 • • 7,5 •
Ciężar pociągu
•
•
1288
ton
1
pochylenie
8~
562 •
S
prędkość
25
km/g.
V)+
s.=
4 V
2
4 V
2
S
1
= - w
skąd
W
1
=
-
-
1
s1
.
Oznacza tutaj:
W
1
-całkowity
opór na pozio!T)ym torze,
-prędkość pociągu
w metrach na
sekundę.
Przejście
od 0;4
V
2
do 0,42 V
2
tłumaczy uwzględnienie
bezwładności
masy
obracających się kół.
Należy zwrócić
·
uwagę
na
przejście
od wzoru ( 4) do
wzoru (S),
gdyż
ono powoduje
największe
nieporozumienie. Po-
mljając różnicę drobną
(s-b) zamiast S-l,S V-
zasadniczą
różnicę
stanowi
mnożnik
K.
Spółczynnik
K*)
oznacza,
że
t. z.
ciężar
hamowany
w praktyce nie jest hamowany
całkowicie. Całkowitego
hamo-
.wania
nie udaje
się osiągnąć
nawet przy zastosowaniu ha-
mulców zespolonych, a ternbardziej przy hamowaniu
ręcznem.
Ku
łatwiejszemu
zrozumieniu, co oznacza
spółczynnik
K,
wpro-
v1
hamowniczych obliczona
podług
tablicy
urzędowej
A.
(hamowanie
ręczne), będzie:
dla 1)-S,
" 2)-7.
A
więc
do_ zahamowania
pociągu ważącego
S62 ton
wymagana jest energja
aż
7 ludzi, podczas gdy. do zahamo-
wania w tych samych warunkach
pociągu ważącego
1288 ton.
wystarczy energja S ludzi? Koleje niemieckie
l
rosyjskie, nor-
mujące energję hamowniczą ilością procentową
osi hamowa-
nych,
uniknęły
tak
rażących błędów,
natomiast koleje austrjackie
ów
błąd stosowały. Błąd
ów z b. zaboru austrjacklego
został
przeniesłony
do Polski i
li
tylko w roku
bieżącym był częścio­
wo naprawiony przez okólnik
M.
K,
N~
2620/11 z dn.
16-II-1924 r.
Widzimy
więc,
jak w praktyce
~odziennej
ma
doniosłe
znaczanle oszacowanie
wartości
K,
która
zależną
·
jest od
clę­
żaru
hamowanego wagonu
l
siły
(energjl) hamowania, Przede-
wszystklem jednak
należy mleć tablicę
procentów
clężaru
na-
syconego
erlergją hamowniczą,
bo wszak tej tablicy podstawo-
wej nie posiadamy i w ogóle, jako taka, w literaturze ona nie
Istnieje.
Łatwo będzie
to
zrobić, korzystając
z wzoru (6),
Ilość
B=~
[X
ya
f
S-b
---'O
' l W-t-Y i]
·
*)
Uwaga:
Zwykle 1 jest
największą wartością spółczynników
.
Tutaj, celem zachowania po!ltaci tych wzorów, które
rzeczywiście były
stosowane,
spółczynnik
K
zmienia sic: wzwyt- po nad
l.
Właściwa
war-
tość
s'p óiczynnika
byłaby ~
.
K
l
wartości
X, Y,
otrzymanych na podstawie
powyżej
wspomnia-
nych S611
doświadczeń.
Co
·
się
tyczy
wartości
b,
to ta na podstawie norm nie-
mleckich
określa się:
a) przy hamulcach zespolonych
b
=
0,6 V
b)
"
"
ręcznych
b= 3, V
gdzie;
V-
prędkość
w kilometrach na
godzinę.
·
Istota
doświadczeń polegała
na
określeniu doświadczal-
nem
wartości
X
i
Y,
natomiast
wartości
f
i
W
były
brane
z wzorów empirycznych, jako
wartości średnie
dla
prędkości
od
V
do
O.
Dla
f
wzór
był
podany
powyżej. Zaś
W
okre-
ślono
z wzoru:
W= 2
.4+
V2
2600
Ze zbiorów Biblioteki Głównej AGH http://www.bg.agh.edu.pl/
N~
2
INŻYNIER
KOLEJOWY
22
mi
Niedokładność
tych wzorów
kompensowała się wielkościa­
doświadczalnemi
X
i
Y.
Należy uznać, że
wzór (6) z mechaniki elementarnej
był
świadczeniowo
na poziomym torze. Przedstawione
wykreślnie
dały
one
parabolę.
·
Natomiast
wartości
Y
(kiedy
już było
wiadernem
X)
dla
gdyż
z jedAej strony
wymagał
kolosalnych
wysiłków doświadczalnych
- z drugiej nie daje kryterjuro od-
nośnie
poszczególnych
wartości
i
W,
otrzymywanych z wzo-
rów empirycznych. Jedynie
odnośnie
ostatecznego wyniku,
t.
j.
wartości
B,
można mieć
zaufanie.
Wartości
X
dla poszczególnych
prędkości określono
do-
bardzo niefortunny,
f
poszczególnych spadków
ukształtowały się
w postaci linij
prostych,
zbiegających się
w jednym punkcie.
Wartości
f
i
W
określone
z wzorów empirycznych i war-
tości
X
i
Y
otrzymane experymEmtalnie podaje w zestawleniu
następująca
tablica
N2
I.
Należy nadmienić, że
wzory
powyżej
podane, z
wyjątkiem
TABLICA
I.
Y km. na
godzinę
lO
15
-·---
-
J
20
125
~---
-~~~-~
40
45
--
l
50
~-
55
60
.
~-
65
70
--
---
75
80
85
90 . 95 1100
----~-
-
-
~~~~10 iu5Jl~o
6.640 7.054 7.485 7.938
f
----·----------------------
--
----
0.1923 0.1744 0.1605 0.1494 0.1403 0.1328 0.1264 0.1209 0.1161 0.1120 0.1C83 0.1050 0.1021 0.0995
W--· -------··- ·
-··
·
·
-·-
-- --··
-------
o
0971
0.0949 0.0930 0.0911 0.0894 0.0878 0.0864 0.0851 0.0838
5.179 5.515 5.871 6.246
2.438 2.487 2.554
2.640 2.746 2.87
3.015
3.179 3.362 3.563 3.785
4.025 4.285
4.563 4.862
/ Ham.
X\
•
ręczne
0.3078 0.3668 0.3614 0.3544 0.3463 0.3356 0.3240 0.3112 0.2958 0.2792 0.2620
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
-
zespolone
0.5J70 0.4856 0.469J 0.4530 0.4385 0.4280 0.4190 0. 4110 0.4040 0.3985 0.3940 0
.3895
0.3855 0.3810 0.3770 0.3730 0.3690 0.3650 0.3610 0.3565 0.3530 0.3480 0.3440
0.087 0.093 0,099
0.105 0.111
0.117 0.123 0.129 0.135 0.141
0.147
Y { Ham.
ręczne
•
-
-
-
-
-
-
-
zespolone
0.0775 0.0790 0.08125 0.0840 0.0875 0.0915 00960 0.1010 0.1070 0.1135 0.12025 0.1285 0.13675 0.1460 0.15680 0.1685 0.1805 0.1930 0.20625 0.2205 0.235C 0.25W 02670
wzoru (1),
mają
tylko jeden znak
(+)
przed
l,
mamy
więc
do czynienia ze spadkiem
podłużnym
toru, wzgl. torem po-
ziomym.
Zakładając więc
we wzorze (6)
K
=
1
(ciężar
nasycony),
możemy
z tego wzoru i tablicy
N2
I z
łatwością znaleźć
B
( 0/ 0
nasyconego
clężaru
hamowanego) w
pociągu,
potrzebny
do zatrzymania na
odległości
S
(od
sygnału
hamowania do
miejsca zatrzymania
się) jeżeli prędkość
=
V
l spadek
i.
Możemy więc
z
łatwością rozwiązywać
wszystkie w prak-
tyce
nadarzające się
zadania
dotyczące
hamowania
pociągów.
Naprzykład:
V=
50 km/g.
S=
700 metrów,
i=
30/oo
S-b-:-
700-150
=
550 metrów.
B=
W tablicy
A
2
mamy
B=
15°/
0
15
Stosunek K
=lO=
1,5
Niektore koleje we Francji
Ilość
mają
nasyconego
clężaru
S=
100 metrów.
hamowanego dla
V
=
30
l
i=
60fo
0
byłaby:
B= O,
l
[ 0,3463X302
]
l
__
~
O, l X2, 7 46+0,111 X6
=~ 5,3~
1403
000 90
O,l~
61
[1.3445.-0,3362+0,l35X3]
=
~
120fo
Tablica
A,
(ptrz. prop. ruchu dla
podaje dla
B
wartość
180fo.
18
powyższego przykładu
K=---r2=l,S
w ten sposób.
B,
t.
j. procent nasyconego
cię­
żaru
hamowanego dla rozmaitych
prędkości
i spadków, otrzy-
mamy dla
S=
700 mt.
następującą tablicę:
(patrz str. 23)
W rubrykach
0 / 0
clężaru
hamowanego pod
liczbą
ozna-
czającą
0 / 1
ciężaru
nasyconego
energją hamowniczą
podane
są
w nawlasach liczby z tablicy
.
A
1 ,
z boku
zaś wartości
K.
Z
tablicy widzimy, jak szacowano
K
-
i
że
ono
największe
jest
.
dla
małych
spadków i
małych prędkości.
W trzech pierwszych rubrykach
0 / 0
ciężaru
hamowanego
widzimy ujemne znaki. Oznacza to,
że hamować
nie potrzeba,-
odwrotnie, opory
t.
zw. naturalne
zatrzymują pociąg
na od-
ległości
mniejszej jak 700 metr.
"
W analogiczny sposób
można ułożyć tablicę
Ofo
ciężaru
nasyconego
energją hamowniczą, odpowiadającą
tablicy A
2
z Przepisów ruchu.
Z powodu braku miejsca poprzestaniemy na jednym przy-
Określając
tablicy A
2
(hamowanie
ręczne),
nej dla kolei
t.
zw.
lokalny~h.
jest
S=
400 metrów.
stałe wielkości zakładamy:
kładzie.
Charakterystyką
ułożo­
Pozo-
V=
30 km/g.
i =
60fo
.
B
Z wzoru (6) i tablicy
N~
I znajdujemy
B.
l
[ 0,3463X302
-
]
.
,
_
- O,lX2,746+0,lllX6
=~lO~
400 90
0 1403
Jeżeli
przyjmiemy tutaj
K
=
1,5, to przepisany
%
byłby
5,3Xl,5
=
~
8°f
0 ,
czyli prawie 2 razy mniejszy,
niż
w ta-
błlcy
A
2 •
Na podstawie wzoru (6) l
tabłlcy
N!
I z
łatwością
mo-
żemy znaleźć
inne
wielkości,
jako to:
S, V, b,
a nawet
i,
je-
żeli
Inne
są dokładnie
znane. Ta rzecz
należy już
do
zwykłej
arytmetyki.
Odstępując
na
chwilę
od
właściwego
przedmiotu, nad-
mienię, że
tablica A
2
(również
tablica
B
2 )
przeznaczone dla
kolei lokalnych wymaga znacznie
większego
0 / 0
clężaru
ha-
mowanego.
Ponieważ,
jak dotychczas, sprawa
podziału
kolei
na kategorje
(pierwszorzędne, drugorzędne, trzeciorzędne,
lo-
kalne) nie
znalazła rozstrzygnięcia
przez M. K.,
zdawałoby
się, że milczące przyjęcie
tablicy
.A
2
winno
być
zrewidowane.
Czy
rzeczywiście
koleje lokalne
miałyby być wyposażone
w
większą ilość
hamulców i hamowniczych.
Prędkość
40 km/g.
dopuszczalna na kolejach lokalnych nie jest tak
małą
Gest to
największa
prawie
prędkość pociągów
towarowych na magi-
stralach),
ażeby r-achoV{aĆ, że już
ona sama zmniejszy procent
ciężaru
hamowanego, Koszty
ręcznego
hamowania
są
znaczne.
A
więc
jakle ulgi eksploatacyjne
miałyby
t.
zw. koleje lo-
kalne?
Przyjęta
dla
S
wielkość
400 metrów w praktyce nie
jest
ulgą, gdyż najczęściej
koleje lokalne nie
posładalą
tarcz
ostrzegawczych. Mojem zdaniem tablica A
2
jest
zbędną
- ra-
czej
należałoby zastosować większe
S,
np. 1000 mt. i na ta-
kiej
odległości ustawiać wskaźniki
nieruchome,
nakazujące
zmniejszenie
prędkości
przed semaforem, wzgl.
zwrotnicą;
je-
żeli
semafor nie istnieje.
Takie
wskaźniki już się stosują
na
kolejach
pierwszorzędnych (koło
tarczy ostrzegawczej). Ruch
o charakterze tramwajowym, kiedy
niezbędnem
jest szybkie
zatrzymanie
pociągu,
winien
mieć należycie sprecyzowaną
od-
ległoś~
S,
na której
·
ma
nastąpić
zatrzymanie
pociągu,
a ta:-
blica
Ofo
ciężaru
hamowanego
określi się
z
łatwością
w spo-
sób
powyżej
wskazany.
Jedną
z charakterystyk przy katego-
ryzacji kolei, po za
koncesjonowaną prędkością
ruchu
pociągów,
winna
być wielkość
S.
Ze zbiorów Biblioteki Głównej AGH http://www.bg.agh.edu.pl/
23
INŻYNIER
KOLEJOWY
-
-----
N~
2
T A B
L
I C A
l
II.
l
2
l
Na
A
3
l
o
4
l
A
5
1-6
N
I
l
i
E
6
_l
R
7
l
c
8
l
N
E
9
l
lO
l
11
kolejach
2-go
(K=l)
dla
rzędnych
Ę
H
Na
p
o
chylościach
0
M
w
z
Hamowanie
całko
wit
e
prędkoś
ci
w
kim.
na
godzin
ę
/oo
15
-09
(o)
8
l
20
-0.18
(6)
l
25
0.6
(o)
l
30
1.6
(fi)
l
35
3.4
(6)
l
40
4.6
(7)
l
.45
6.6
(10)
l
50
8.7
(13)
l
55
10.9
(17)
l
60
13.2
(21)
o
l
8
-
10
-0.17
(6)
0.43
(6)
--
1.3
3.75
1.76
1.52
1.52
1.5
1.51
1.59
2.47
(6)
4.2
(6
)
5.66
(8)
1.42
7.66
(11)
9.8
(1.'5)
--
12.1
(1
9)
t4
.6
(23)
(6)
-
- -- -
--
2
(6)
8
13.9
- -
--·
- - --
4.6
2.42
1.43
1.44
l
52
----
1.57
1.53
2
3
4
5
6
7
0.36
(
6)
1
(6)
328
(6)
5.3
6.63
87
(13)
11
(16)
13.4
(20)
16
(24)
(7)
1.34
1.52
(10)
16.6
6
3
1.83
1.5
1.45
1.5
1.5
0.9
1.6
2.7
(li)
4.1
(6)
(6)
(6
)
6.67
3
75
6.2
(9)
7.6
(11)
9.8
(15)
12
(18)
14.7
(22)
17.3
(26)
2.21
1.46
1.45
1.46
1.53
1.5
.
1.5
1.5
1.4
(6)
2.2
(6)
3.4
(6)
4.8
(7)
7
(10)
8.6
(13)
10.86
(16)
13.3
(20)
15.9
(24)
18.6
(28)
4.28
2.
71
-
----~-
1.76
1.46
1.43
1.52
1.43
1.51
1.51
1
.5
1.9
(6)
2.9
(6)
2.06
1.5
4
(6)
5.63
(9)
1.6
7.9
(11)
9.55
(14)
11.92
(18)
14.4
(2
2)
17.2
(26)
20
(30)
3,
\5
1.4
1.48
1.5
1.52
1.51
1.5
(28)
2.5
(6)
3.5
(6)
1.72
4.8
(7)
6.4
(10)
8.8
(13)
10.5
(16)
13
(19)
15.6
(23)
18.4
1.52
2.4
1.46
1.57
1.48
1.s2
1.46
1.47
3
(6)
4.1
5.5
7.2
(8)
(11)
97
(14
)
11.5
(17)
14
(21)
16
(25)
19.7
(30)
(6)
1.45
1.46
2
8
10
3.7
1.62
--
-
(6
)
-
(7)
1.54
1.45
1.48
1.5
1.51
1.52
4.7
(7)
6.2
(9)
8
(12~
10.5
(15)
12.47
(19)
15.1
(23)
17.9
(27)
21
(82)
1.5
4.6
1.52
--
5.3
(9)
145
1.5
1.43
1.53
1.53
1.51
1.52
(31)
7.6
(12)
9.59
(14)
12.3
(18)
14.4
(22)
17.26
(26)
20
.3
1.52
1.7
1.58
1.47
1.46
1.53
1.5
12
14
16
-
5.7
(9)
7
(11)
9
(14)
11.1
(17)
14.1
(20)
16.3
(
25)
19.4
(29)
22.6
(34)
1.57
1.57
1.56
1.53
1.43
1.54
1.49
1.5
6.7
(10)
8.5
(13)
10.4
(16)
12.7
(1
9)
15.8
(23)
18.3
(28)
21.5
(32)
24.9
(38)
1.5
1.53
1.54
1.5
1.46
1.54
1.44
1.52
7.8
(12)
9.6
(15)
11
.8
(18)
14.34
(22)
17.6
(26)
20
.25
(30)
23.66
(35)
27.2
(41)
1.54
18
20
22
25
30
35
40
- --
89
(13)
1.56
153
1.54
1.46
1.5
1.43
1,51
(39)
- - - - ---
--
10.9
(16)
13
(20)
15.9
(24)
19.4
(28)
22.2
(33)
25.8
1.51
-------·-
-
- -
- - --
10
11
(17)
1.46
1.47
1.54
1.51
1.45
1.5
----
12
13 9
(22)
17.5
(26)
21.1
(31)
24.1
(36)
27.9
(42)
(15)
(18
)
1.5
1.5
l
58
1.49
1.47
1.5
1.5
(39)
-
-
13.4
(22)
16
(24)
19.1
(29)
-
22.9
(34)
26.1
1.5
-
---
-
126
(19)
1.54
1.64
1.5
1.52
1.48
----
(44)
-~-
~----
·~
-
15.2
(23)
18 1
(27)
-
21.4
(32)
25.5
(33)
27.4
1.63
---~
1.51
1.52
1.5
1.5
1.5
--
--
--·--
15
(23)
19.9
(28)
21.7
(33)
25.4
(38)
29.1
(44)
1.53
1.41
1.52
1.5
1.51
--
-~--
17.9
(27)
1.5
·-·--
21
.4
(32)
252
1.5!
(38)
'
29
.4
(44)
l
5
---
--
~-
----~
-
1.5
-~-
---
-
20.6
(31)
2S
(
37)
1.5
1.43
(d.
c.
n.)
Ze zbiorów Biblioteki Głównej AGH http://www.bg.agh.edu.pl/
--~---------------------------------------
NŻYNIER
KOLEJOWY
24
Rozłamy
.
.
częsc1
taboru
w
normalnym
ruchu kolejowym.
inż.
składowych
Dr.
Adolf Langrod.
(Dokończenie).
II
Przyczyny tak
częstych rozłamów postępowych
w nor-
malnym ruchu maszynowym
należy szukać
w brakach obli-
czenia
.
wymiarów
i
konstrukcji
części składowych
maszyn oraz
w brakach ich tworzywa.
Do ustalenia wymiarów
części składowych
maszyn ko-
nieczna jest
znajomość
u
kła
d u
naprężeń,
jakie pod
wpływem
danego
obciążenia
w danym przedmiocie
występują. Określe­
nie tego
układu
opiera
się
na
następujących
3-ch
przyjęciach:
l) Stosunek
naprężenia
osiowego do spowodowanego
przezeń wydłużenia,
t.
j.
spółczynnik sprężystości
osiowej jest
Ilością stałą
(tak zwane prawo Hooke'a).
otwór niema
kształtu koła,
obliczenie
układu
na-
nie daje
się dokładnie przeprowadzić. Stwierdzić
tylko
można, że naprężenie
osiowe na
krawędzi
otworu w kierunku
siły zewnętrznej
jest
większe niż
przy otworze
kołowym,
je-
zeli
otwór jest eliptyczny z
Osią większą, prostopadłą
do kie-
runku
siły zewnętrznej,
a mniejsze,
jeżeli oś większa
otworu
eliptycznego
leży
w kierunku tej
siły.
Przykład,
do jak
poważnych
skutków
prowadzić może
drobny otwór umieszczony w
niewłaściwem
miejscu, jest na-
prężeń
stępujący:
jeżeli
4-oom..........
Y ..
--,
-::=o
!
·r-Ą_.:
-
~-.e-
~T
L=-"--:=-~=r-~~_IT_-~l3l'.~
;l,
!
t-
~-~i
~
Rys. 3.
l
=±
=t
2) Stosunek
wydłużenia
osiowego do poprzecznego,
t.
j.
spółczynnik
Poisson'a,
jest
ilością stałą.
3)
Układ naprężeń
i
odpowiadających
im
odkształceń,
spowodowany przez kilka
niezależnych
od siebie
sił zewnętrz­
nych, otrzymuje
się
przez dodanie
układów naprężeń
i odpo-
wiadających
lm
odkształceń,
spowodowanych przez
każdą
z tych
sił zewnętrznych
zosobna, pr;zyczem
naprężenia
i od-
kształcenia
jednokierunkowe
dodają się
algebraicznie, a
róż­
nokierunkowe geometrycznie (tak zwane prawo superpozycji).
Mimo
że przyjęcia
te
są
z
możliwych
najprostsze, obli-
czenie
układu naprężeń
napotyka na tak wielkie matematycz-
ne
trudności, że się
daje tylko w niewielu wypadkach
ściśle
przeprowadŻić. Okoliczność
jednak,
że
wiele elementów_konstruk-
cyjnych posiada albo wielki przekrój przy
małej grubości,
albo
wielką długość
przy
małym
przekroju,
umożliwia
oparcie wy-
trzymałościowych
obliczeń
techniki na teorji
płyt
i belek;
dlatego
też
do ustalenia przedewszystkiem tych teoryj
dążyła
matematyczn-a teorja
elastyczności.
Dany element konstruk-
cyjny, obliczony jako belka lub
płyta,
jest jtdnak
przeciążony
w miejscach, w których jego
kształty odstępują
od
kształtu
belki lub
płyty.
Różnica układu naprężeń
w tych niebez-
piecznych miejscach od
układu
w innych miejscach,
•
a
którą
można nazwać
zakłóceniem układ·u
naprężeń,
jest
częstym
powodem
rozłamów postępowych.
Zakłócenie
układu
naprężeń
powoduje n. p.
okrągły
otwór w
płycie rozciąganej
w
jednym kierunku.
Układ
na-
prężeń
w tym wypadku
określił dokładnie
G. Kirsch*) na dro-
dze matematycznej, a E. Preuss**)
potwierdził tą teorję
do-
świadczalnie.
Podług
tej teorji,
naprężenie
osiowe na kra-
wędzi
otworu w kierunku
siły rozciągającej płytę
jest 3 razy
tak
duże,
jak
naprężenie
w
płycie
bez otworu, wystawione na
działanie
tych samych
sił.
*)
G. Kirsch, Die Theoric der Elastizitat und die Bedtirfnisse der
Festigkeitslehre. Zeitschr. des Ver. deutsch. Ing, 1898, str. 797.
**)
E. Preuss. Versuche tiber die Spannungswerteilung in geJoch-
ten Zugstiben. Zeitsch .. de! Ver, deutsch. Ing. 1912, str. 178().
Na parowozach pewnej serjl o
pięciu
osiach
napędnych,
z których
oś
czwarta jest
osią silnikową, występowały
po
względnie
krótkiem
użyciu rozłamy wiązarów
w
głowach
obej-
mujących
czopy karbowe osi trzeciej*).
Rys. 3 przedstawia
kształt
tej
głowy,
rys.
zaś
4 -
głowę rozłamaną.
Rozłam
rozpoczynał się
zawsze krótkiem
włoskowatem pęknięciem
po
prawej i lewej stronie otworu do smarowania na
wewnętrznej
powierzchni
głowy
prostopadle do osi
wiązara. Pęknięcie
to
rośnie
z biegiem czasu i prowadzi do
zupełnego rozłamu,
jak
to wykazuje rys. 4. -
Przykład
.
cżasowego
przebiegu tych
rozłamów
daje
następujący
wypadek.
Na prawym
wiązarze
parowozu
spostrzeżono pęknięcie,
wyżej
opisane, po 20-tu
miesiącach.
Odciągnąwszy
_
od tego
czasu
około
3
miesięcy
postoju parowozu z powodu re-
wizji i napraw, to otrzymuje
się, że pęknięcie
odkryto. po
17-tu
miesiącach
ruchu, w którym to czasie parowóz prze-
biegł
57.000 kilometrów.
Przy
spostrzeżeniu
tego
pęknięcia,
znajdowało się
ono tylko po jednej stronie otworu smarowni-
czego i
było
8
mfm.
długie.
Mimo tego
pęknięcia wiązar
został
bez zmiany
wzięty
do dalszego
użycia.
Po
następ­
nych
niepełnych
9-ciu
miesiącach
ruchu, w których parowóz
przebiegł około
31.000 kilometrów,
pęknięcie było
po obu
stronach otworu smarowniczego 30
mfm.
długie
i w tym sta-
nie, ze
względu
na
niebezpieczeństwo
ruchu,
wiązar został
wycofany z
użycia. Rozłam
lewego
wiązara
tego samego pa-
rowozu
miał
mniej
więcej
ten sam przebieg.
Okoliczność, że
na wszystkich parowozach
powyższej
serji
występowały
po mniej lub
więcej
krótkim czasie
wyżej
opisane
rozłamy wiązarów
i
że
badanie tworzywa nie wyka-
zało żadnego
braku, wskazuje na
niewłaściwość
konstrukcji,
Rys, 4.
tembardziej,
że
wszelkie wzmocnienia, przeprowadzone kilka-
krotnie, nie
zapobiegały występowaniu rozłamów.
W danym
wypadku jest przedewszystkiem
obciążenie głowy wiązara
bardzo niekorzystne, a to przez niesymetryczne
ułożenie
osi
napędnych
wobec osi silnikowej; gdyby
środkowa oś,
t.
j.
oś
trzecia
była osią silnikową, obciążenie głowy wiązara byłoby
daleko korzystniejsze. Z drugiej strony otwór smarowniczy
*)
Obszerne sprawozdanie o tych
rozłamach
jest zawarte w moim
artykule: .Eine Bruchart von Kuppelstangenkopfen•, czasopismo
.Loko·
motive•. Rok 1919, zeszyt 5.
·
Ze zbiorów Biblioteki Głównej AGH http://www.bg.agh.edu.pl/

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin