Профессиональная направленность (Машинист локомотива) в физике для СПО

Профессиональная направленность физики при подготовке обучающихся по профессии

«Помощник машиниста локомотива»

Профессия помощника машиниста - это высококвалифицированный труд, требующий большого объёма знаний и навыков

Значение ускорения на железнодорожном транспорте.

• Для увеличения маршрутной скорости существенно достижение максимальной скорости движения за возможно короткое время. Быстро разгоняться желательно, но не всегда удобно. В поезде при резком начале движения или внезапном изменении скорости могут сдвигаться со своих мест незакрепленные предметы. Все это происходит из – за того, что эти тела по разным причинам не успевают набрать ту же скорость, что и транспорт. Но даже когда мы получаем такое же ускорение, как и движущее нас транспортное средство, все равно мы чувствуем себя не совсем комфортно. Медики установили, что человек чувствует себя особенно нехорошо, когда ускорение направлено вдоль тела человека. Это связывается с тем, что в данном случае кровь перемещается вдоль тела, приливая к голове или наоборот.

Электровоз – сложная система.

На ЖД курсируют электровозы переменного тока:

ВЛ80 – Т ЭП -1 ВЛ80-Р

Колебания на железнодорожном транспорте

• Железнодорожные вагоны установлены на тележках с рессорами, а пассажирские вагоны снабжены также и буферными рессорами спереди и сзади вагона. Рессоры сжимаясь и разжимаясь, смягчают резкие воздействия, оказываемые на колесные пары и сам вагон при неровностях железнодорожного пути, на стыках рельсов, при внезапных резких изменениях скорости движения состава. Но при этом неизбежно возникают колебания вагона на рессорах, причем колебания достаточно сложные. От их вида, частоты и амплитуды зависит, удобно или нет пассажиру ехать в таком вагоне.

Ультразвук на ЖД транспорте.

• Существует несколько возможностей определения дефектов в материале: например, методом звуковой тени и эхо-методом.
• В первом случае источник и приемник ультразвука движутся с двух сторон проверяемого предмета, и если на пути ультразвука встречается дефект, то ультразвук отражается и приемник не получает сигнала от источника: таким образом регистрируется местоположение дефекта и его размеры. А вот эхо-методом удается даже определить глубину залегания дефекта в материале. Такими методами железнодорожники выявляют трещины в колесах, валах, шестернях силовых передач и т.д. Частота ультразвука, испускаемая искателями дефектов – дефектоскопами, составляет 2,5 МГц
• Ультразвуковыми установками можно также рассеивать туман на расстоянии в несколько сот метров впереди движущегося объекта. Такие «ультразвуковые сирены» уже устанавливаются, например на кораблях.

Научный вклад ученых в развитии науки об электричестве:

Джоуль Ленц Доливо-До- Максвелл

бровольский

Георг Ом

Кирхгоф

Фарадей

Якоби

Теория + практика: закон Ома и электрическая цепь электровоза.

Пневматические тормоза

• Использование газов, находящихся при повышенном давлении, - давняя практика железных дорог. Одно из первых применений сжатый воздух нашел, например, в системах пневматического торможения поездов. Различают два основных типа таких тормозов.

Пневматические тормоза

• Чтобы затормозить поезд, машинист поворачивает кран на пульте управления локомотива, и тотчас же сжатый воздух из специального (главного) резервуара, куда он был закачан под большим давлением при помощи компрессора, подается в тормозную магистраль воздухопровода.
• По магистрали воздух под повышенным давлением попадает в тормозные цилиндры, где заставляет перемещаться поршень, который через систему рычагов управляет тормозной колодкой. Таким образом, если в систему подается воздух под повышенным давлением, то колодка прижимается к колесу; если же кран управления перевести в другое положение (соединить тормозную магистраль с атмосферой), давление в ней упадет и торможение прекратится.

Реле в системе автоблокировки на железной дороге По этой системе перегоны от станции до станции делятся на блок- участки длиной от одного до трех километров. Внутри блок-участка рельсы в стыках соединены между собой, образуя электрическую цепь; каждый участок электрически изолирован от соседнего и огражден светофорами. Пока на блок-участке нет поезда, электрический ток от специальной путевой батареи идет по проводу к рельсу, проходит по нему к катушке реле и затем через второй рельс возвращается к путевой батарее. свободен.

Теория + практика: газовый закон Бойля – Мариотта, закон Гука и работа токоприемника.

МАРИОТТ

БОЙЛЬ

ГУК

Теория + практика: поляризация света помогает защитить глаза от слепящих огней прожекторов встречных электровозов.

Излучения на железнодорожном транспорте

• Для целей освещения в разных случаях (и на железной дороге в том числе) используются различные типы люминесцентных ламп: натриевые, ксеноновые, дуговые ртутные высокого давления и т. д., отличающиеся видом разряда, давлением и родом наполняющих их газов или паров металла.
• Но и тепловое излучение и люминесценция применяются не только для освещения. Они выполняют также и задачу отображения, высвечивания нужной информации. Вам, конечно, известны информационные табло, цифровые индикаторы приборов, сигнальные лампочки аппаратуры, люминесцентные экраны телевизоров и мониторов. Сидя за экраном телевизора можно осуществлять контроль за пассажирскими потоками, погрузкой, сортировкой вагонов и т. д. Из кабины локомотива можно следить потелевизору за работой пантографов, локомотивных тележек и многих других элементов даже на ходу поезда.

Возможности использования люминесценции и теплового излучения еще шире.

• Но, оказывается, Флуоресцирующие краски применяются в целях сигнализации. А флуоресцирующие жидкости применяются для обнаружения дефектов на поверхностях деталей и конструкций железнодорожного транспорта. Используется капиллярный метод выявления трещин, углублений, неровностей и других дефектов на поверхности материалов. В качестве жидкости, заполняющей эти капилляры используется индикаторная флуоресцирующая жидкость. Тогда при освещении проверяемой поверхности все ее дефекты становятся видны глазом – жидкость, заполнившая дефекты и вытянутая затем на поверхность проявляющим порошком, светится. С помощью установок люминесцентной дефектоскопии можно проверять поверхности и крупногабаритных деталей (например, локомотивных тележек), конструкций сложной формы, причем – без их разборки.
• При неисправности подшипников буксы вагонов нагреваются. Используя прибор для обнаружения нагретых аварийных букс, которым фиксируется их инфракрасное излучение (приемник излучения – болометр – нагревается, меняется его сопротивление и ток через прибор), можно сделать вывод о величине разогрева. Не нужно больше ходить вдоль поезда и трогать руками каждую буксу –не горячая ли?

Теория + практика: дисперсия света и световая сигнализация на транспорте.

Теория + практика: Законы механики Ньютона и учет причин образования продольно- динамических реакций при управлении движением поезда.

Теория + практика: молекулярная физика и надежность работы автосцепки при любой температуре воздуха.

Система электрообогрева вагонов

• В системах электрообогрева вагонов потери электроэнергии на «джоулево» тепло приносят пользу. Электрические печи располагаются на полу в коридорах, вагонах, туалетных, служебных помещениях, в купе. Приборы электрического отопления, питающиеся от высоковольтной магистрали, подключаются через токоприемник электровоза к контактной сети. Недостаток этой системы отопления состоит в том, что оборудованные ей вагоны могут эксплуатироваться лишь на электрифицированных участках железных дорог.
• Именно поэтому более широкие распространение получила система водяного отопления с комбинированным котлом, в котором вода может нагреваться как при помощи электрических нагревательных элементов, так и при сгорании угля в топке котла.