Исследование условий безопасности жизнедеятельности на железнодорожном транспорте

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

УФИМСКИЙ ТЕХНИКУМ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

УФИМСКОГО ИНСТИТУТА ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ  ГОСУДАРСТВЕННОЕ  БЮДЖЕТНОЕ  ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ   УЧРЕЖДЕНИЕ   ВЫСШЕГО  ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО  ОБРАЗОВАНИЯ

«САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

УТЖТ   УфИПС – филиала  СамГУПС

 

 

 

 

 

Республиканский конкурс исследовательских работ среди студентов учреждений среднего профессионального образования Республики Башкортостан

«Математические модели реальных процессов в природе и в обществе»

 

 

 

Тема: Исследование условий безопасности жизнедеятельности на железнодорожном транспорте

 

 

 

 

 

Автор: Курзенков Николай Анатольевич

Руководитель: Малкова Инна Анатольевна

 

 

 

 

Уфа – 2014г.

 

Аннотация

Данная работа призвана выявить и доказать, что тормозной путь электровоза довольно продолжителен, а сам электровоз проходит большое расстояние от начала пути до полной его остановки, что является одним из основных факторов происшествий влекущих смерть и убытки на железнодорожном транспорте. Выявлять эти два искомых значения мы будем при помощи составленной, на основе задачи и исходных данных, формуле, в процессе интегрируя её. Полученные данные позволят нам ещё раз убедится в том, что железная дорога является зоной повышенного риска, не смотря на уйму существующих нормативных и правовых актов о безопасности и жизнедеятельности, установленных, на железнодорожном транспорте. Полученные данные можно использовать как дальнейшее условие для доработки уже существующих систем торможения, тем самым уменьшив тормозной путь и время до полной остановки состава, что в свою очередь должно повысить безопасность и стабильность работы на железнодорожном транспорте, уменьшить трагичные случаи повлекшие за собой смерть, уменьшить убытки от столкновений и сходов из-за слабой, неразвитой тормозной системы. Данные можно использовать как основу для улучшения и доработки уже существующих норм и актов о безопасности на железнодорожном транспорте.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Содержание

 

Введение……………………………………………………………………………	3
Основная часть……………………………………………………………………..	5
1. Условие……………………………………………………………………	5
2. Решение……………………………………………………………………	5
Заключение…………………………………………………………………………	8
Информационное обеспечение……………………………………………………	9
Приложение 1 Презентация к докладу ...…………………………………………	10
Приложение 2 Материалы в электронном виде.…………………………………	18

 

 

Введение

 

На сегодняшний день безопасность на железнодорожном транспорте регулируется уймой нормативных актов и документов. Но даже они не могут гарантировать сто процентную безопасность от непредвиденных ситуаций и случайностей. Многие люди игнорируя безопасностью и сохранностью своих и чужих жизней, дабы сохранить себе время, либо же из-за своей халатности, выходят на пути в неположенных и не приспособленных для этого местах перед движущимся составом, в следствии чего происходят наезды и сходы поездов. Возможно в этом вины их нет, ведь они же не преднамеренно прыгают под поезда. Возможно виноват машинист, который решил вздремнуть на своём рабочем месте и поздно заметив на путях препятствие решил затормозить. Если бы было всё так просто, локомотив, как и другое транспортное средство имеет свой тормозной путь, именно то самое расстояние которое он пройдёт от начала до самого конца торможения. И данный путь имеет своё время за которое поезд успеет остановится. Найдя данное время, я, постараюсь вам доказать, что переходить пути перед движущимся поездом лишено логики и имеет тяжёлые последствия влекущие за собой инвалидность и чаще всего летальный исход.

Примером данной халатности явилось происшествие 12.01.2013г. на станции Толевая. Ибронова Э.Б. 16 лет, находилась в непосредственной близости перед подвижным составом и решила перебежать путь перед ним. Исходом стала смерть перебегавшей. В протоколе записали: «Хождение по ж.д. путям в не установленном месте».

Целями данной работы определим:

• Определение тормозного пути электровоза для последующего использования полученных данных
• Обеспечение безопасности на транспорте, путём систематизации и применения полученных данных
• Обеспечение экономической выгоды, за счёт уменьшения юзов колёсной пары из-за слишком короткого, либо слишком длинного тормозного пути

Для реализации данных целей обозначим следующие задачи:

1. Построение математической модели реальной задачи на транспорте
2. Решение поставленной задачи методами дифференциальных уравнений
3. Адаптация полученных данных к реальным событиям на транспорте

 

Основная часть

 

1. Условие

 

Чтобы найти время и расстояние торможения электровоза составим задачу:

Предположим, электровоз движется по горизонтальному железнодорожному пути со скоростью 72 км\ч. Машинист включает тормоз, и сопротивление движению после начала торможения равно 0,2 веса электровоза. Найти время от момента включения тормоза до полной остановки электровоза и расстояние, пройденное за это время.

 

2. Решение

 

Электровоз, как и любая материальная точка, имеет массу m. Тогда сила тяжести электровоза будет:

P = mg

, где g – ускорение силы тяжести. Расстояние, пройденное центром тяжести электровоза после начала торможения, есть неизвестная функция времени:

S = f (t).

Можно найти скорость движения электровоза с которой он проходит данное расстояние:

                                               

Тогда его ускорение вычисляется по формуле:

                              

Основанной на втором законе Ньютона:

ma =

0,2P

, минус указывает на  то, что сила торможения направленна  против движения электровоза.

Подставляем значения из условия в формулы и решаем:

Интегрируем полученную формулу:

В начале торможения время будет равняться нулю из чего следует:

v0 = 72 км/ч = 20 м/с.

20 =

C1 = 20

В момент остановки поезда его скорость будет:

Подставляем это значение в формулу и находим искомое значение времени остановки электровоза:

сек.

Интегрируем уравнение:

Начальное условие при t=0, S=0. Следовательно:

0=

0,1g 0,2g + 20 0 + C2

C2 = 0

В итоге уравнение пройденного пути будет:

S =

0,1gt2 + 20t

S

0,1 9,81 10,22 + 20 10,2 102 м.

Итак, время с момента начала торможения до полной остановки составит 10,2 секунды, а тормозной путь равен 102 м.

 

Заключение

 

Определив время и тормозной путь мы с уверенностью сможем констатировать тот факт, что если перед поездом окажется препятствие в районе 100 м перед ним, то скорее всего поезд не успеет остановится и произойдёт наезд, что повлечёт за собой катастрофические последствия. Именно это и оказывается на практике, во многих случаях происходят крушения, аварии и наезды из-за слишком большого тормозного пути и долгого торможения. Расчёты в теории могут сильно разнится с тем что происходит на практике, но только не на железнодорожном транспорте, инженеры каждый день пытаются решить данную проблему и модернизировать тормозную систему электровоза и поезда, в целом. И данные расчёты ещё раз доказывают то, что тормозная система не идеальна и лучший способ обезопасить себя и своих близких лишний раз не рискуя, и выполняя нормы и правила безопасности установленные на железнодорожном транспорте.

Исходя из полученных данных, сформулируем следующие правила:

1. Переходите железнодорожные пути только в установленных местах, пользуясь при этом пешеходными мостами, тоннелями, переездами.
2. Перед переходом пути по пешеходному настилу необходимо убедится в отсутствии движущегося поезда, локомотива или вагонов со всех сторон.

Запрещается:

1. Ходить по железнодорожным путям.
2. Переходить и перебегать через железнодорожные пути перед близко идущим поездом.
3. Переходить путь сразу же после прохода поезда одного направления, не убедившись в отсутствии следования поезда встречного направления.
4. Проходить вдоль железнодорожного пути ближе 5 метров от крайнего рельса.

При нахождении на объектах железнодорожного транспорта соблюдайте, все эти, меры безопасности!

Будьте внимательны и осторожны! Берегите свою жизнь!

 

 

Информационное обеспечение:

1. К.К. Пономарёв. Составление дифференциальных уравнений. «Вышэйшая школа», Минск – 1973. – 560с.;
2. Математика: учеб. Пособие / В.П.Омельченко, Э.В.Курбатова. – Ростов н/Д: Феникс, 2013. - 380с.;
3. http://kbsh.rzd.ru/news/ru