ΤΟΠΟΓΡΑΦΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ

ΧΑΡΑΞΗ ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΙΚΗΣ ΚΑΜΠΥΛΗΣ

1. ΓΕΝΙΚΑ

Το πρόγραμμα στο τέλος της σελίδας , υπολογίζει τα απαραίτητα στοιχεία της χάραξης καμπύλης σε οριζοντιογραφία για σιδηρόδρομο . Οι τιμές που εισάγονται επαληθεύονται με βάση δοθέντα όρια . Αν δεν είναι σωστές , γίνεται επαναφορά τιμών . Για την εύρεση των τεταγμένων Υ , χρησιμοποιούνται τύποι και όχι πίνακες .

2. ΔΕΔΟΜΕΝΑ - ΖΗΤΟΥΜΕΝΑ

Εισαγάγουμε : Διαθέσιμο Μήκος σε μέτρα , Γωνία σε βαθμούς ( 1 - 200 ) , Ακτίνα σε μέτρα και Ταχύτητα σε χλμ / ώρα ( εώς 200 ) .

Σκοπός είναι το μήκος ΟΚ που θα προκύψει , να πλησιάσει όσο περισσότερο το Διαθέσιμο Μήκος της πολυγωνικής μας . Στο πρόγραμμα θα φαίνεται με τη λέξη ΔΙΑΦΟΡΑ . Για να το πετύχουμε αυτό , θα αυξομειώνουμε την τιμή της Ακτίνας . Δίνουμε μεγαλύτερη ακτίνα και έχουμε μικρότερη υπερύψωση , με μικρότερη μη εξισορροπούμενη φυγόκεντρη επιτάχυνση b . 'Αρα απαιτούνται συνεχές δοκιμές .

Η τεταγμένη Υ , προσδιορίζεται με τετμημένη Χ ανά 10 μέτρα .

Στα χαρακτηριστικά σημεία τα οποία πασσαλώνονται , αναγράφεται ο αριθμός του σημείου και η υπερύψωση που πρέπει να δοθεί , στην αντίστοιχη καμπύλη .

3. ΤΥΠΟΛΟΓΙΟ - ΟΡΙΑ

Καν. Υπερύψωση , h = 7.12 * Vmax ² / R ( Όριο h < hmax = 160 mm )

Φυγόκ. Επιτάχ. , b = ( ( 11.8 * Vmax ² / R ) - h ) / 152 ( Όριο b < 0.7 m / sec ² )

Ανεπάρ. Υπερύψωσης , α = ( 11.8 * Vmax ² : R ) - h ( Όριο a < 105 mm )

Πλεόν. Υπερύψωσης , π = h - ( 11.8 * Vmin ² / R ) ( Όριο π < 100 mm )

Μήκος Παραβολικής Συναρμογής , l = ( h * V ) / 144

Βέλος , f = ( l ² / 24 * R )

Μήκος ΟΚ = ( R + f ) * tan Αεσω / 2 + l / 2

Κλίση πρανούς υπερύψωσης , ω = h / l

Όριο κλίση πρανούς , ωmax = 144 / Vmax ( ω <= ωmax )

Τεταγμένες κυβικής παραβολής :

1. y = x ³ / 6 * R * I ( για l < ( R / 3.5 ) )

2. y = x ³ / 6 * R * I * ( 1 + ( l / 2 * R ) ² ) ^ 3 / 2 ( για l > ( R / 3.5 ) )

Αν R > Διαθέσιμο Μήκος , δεν απαιτείται διαπλάτυνση .

4. ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑ

Δίνονται ( σχήμα ) το Διαθέσιμο Μήκος = 600 μ , η Γωνία β = 155.55 g και η μέγιστη ταχύτητα του τρένου Vmax = 140 χλμ / ώρα . Να βρεθούν οι τεταγμένες Υ των σημείων της καμπύλης .

ΛΥΣΗ : Η ελάχιστη ακτίνα βρίσκεται από τον τύπο :

Rmin = 0.0445 * Vmax ² = 872.2 μ

Τη στρογγυλεύουμε και ξεκινάμε το πρόγραμμα με Ακτίνα R = 1000 μ . Στο τέλος παίρνουμε τα αποτελέσματα όλων των τεταγμένων των σημείων της κυβικής παραβολής , αφού πρώτα ελεγχθούν από το πρόγραμμα και εγκριθούν από το μελετητή , τα χαρακτηριστικά της καμπύλης .

ΥΠΟΛΟΓΙΣΜΟΣ ΤΟΞΟΥ ΣΥΝΑΡΜΟΓΗΣ

© Google Inc. , Αποστολίδης Θ. Σάββας
Προγραμματιστής - Δομικών και Συγκοινωνιακών Έργων ΔΕ

ΣΙΔΗΡΟΔΡΟΜΟΣ

1. Η ΙΣΤΟΡΙΑ ΤΟΥ ΤΡΕΝΟΥ

Εικόνα 1

Τα πρώτα τρένα ήταν χειροκίνητα . Μετά λειτουργούσαν με κάρβουνο ( ατμομηχανές ) πιάνοντας πολύ χαμηλές ταχύτητες . Κατόπιν χρησιμοποιήθηκε το πετρέλαιο ( ντιζελομηχανές ) με αύξηση της ταχύτητας . Και φθάσαμε σήμερα στη χρησιμοποίηση της ηλεκτρικής ενέργειας :

Eπίγεια π.χ. Μετρό
Eναέρια π.χ. Τραμ
Σύνθετη π.χ. Προαστιακός

Οι δε ταχύτητες είναι της τάξεως των 200 χλμ / ώρα και πάνω .

Τα μαγνητικά τρένα στην Ιαπωνία , πιάνουν ταχύτητες 600 χλμ / ώρα . Πώς γίνεται αυτό ; Ανυψώνονται από το έδαφος και κινούνται στο μαγνητικό πεδίο που έχει δημιουργηθεί για αυτό το σκοπό .

Τα αερότρενα 🚅 κινούνται πάνω σε πεπιεσμένο αέρα πάχους 3 εκ. και αναπτύσσουν ταχύτητες 400 χλμ / ώρα .

Όλα τα νέα επιτεύγματα είναι άκρως εντυπωσιακά . Τα μυαλά των προγόνων μας σίγουρα ξέρανε ότι κάτι καινούριο θα βγει , αλλά δε μπορεί να πάει ο ανθρώπινος νους στο πού , πότε και πώς .

2. ΤΕΧΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΓΡΑΜΜΩΝ

Η κίνηση του τρένου γίνεται πάνω σε δύο παράλληλες χαλύβδινες γραμμές ( Εικόνα 1 ) , σταθερού πλάτους . Το εύρος γραμμής ( Εικόνα 3 ) διακρίνεται σε :

Μεγάλο ( 1.524 - 1.672 μ )
Κανονικό ( 1.435 μ )
Μετρικό ( 1 μ )
Μικρό ( 0.75 μ )

Παράδειγμα μικρού εύρους είναι ο γραφικός ( ως προς την περιοχή ) και μοναδικός ( σε όλη την Ευρώπη ) οδοντωτός σιδηρόδρομος , που συνδέει Διακοπτό με Καλάβρυτα ( 23 χλμ ) .

Η σιδηροδρομική γραμμή απαρτίζεται από κομμάτια . Το κάθε τμήμα έχει μήκος εώς 18 μέτρα και συνδέονται μεταξύ τους με χαλύβδινα ελάσματα , τα οποία λέγονται αμφιδέτες ( Εικόνα 2 ) ή με ηλεκτρικές συγκολλήσεις . Συγκολλούνται μέχρι και 5 τμήματα , φθάνοντας το συνεχές μήκος σε 90 μέτρα . Τα συγκολλημένα τμήματα προτιμούνται από τους αμφιδέτες , γιατί προκαλούν λιγότερη φθορά στους τροχούς , μικρότερα σφάλματα γραμμής και περισσότερη άνεση στην κίνηση των επιβατών .

Εικόνα 2

Όπως το αυτοκίνητο έχει ρόδες , έτσι και το τρένο χρησιμοποιεί μεταλλικούς τροχούς για την οφιοειδή κίνησή του . Η πρόσφυση στις γραμμές γίνεται μ' ένα νύχι ( Εικόνα 3 ) , το οποίο είναι αρκετό για να εξασφαλίσει την εγκάρσια σταθερότητα του τροχού . Τα παλιά χρόνια , ο κάθε τροχός είχε διπλό νύχι , εσωτερικά και εξωτερικά . Μετά από συστηματικές μελέτες , κατέληξαν οι εμπειρογνώμονες ότι το εξωτερικό νύχι δεν ήταν απαραίτητο . Διότι προκαλούσε έντονο θόρυβο και φθορές τόσο στους τροχούς όσο και στις γραμμές , ειδικά στα καμπύλα τμήματα . Η σιδηροτροχιά πάνω στην οποία γίνεται η κίνηση , καλείται στέμμα .

Εικόνα 3

Το μέγιστο φορτίο ανά άξονα είναι 25 τόνοι ( κυμαινόμενη τιμή ) . Άρα αν ένα βαγόνι έχει 4 άξονες , μπορεί να φθάσει και τους 100 τόνους βάρος .

Οι γραμμές αγκυρώνονται με αγκύρια ( Εικόνα 5 ) και ελαφρά κλίση προς τα έσω , πάνω στους λεγόμενους στρωτήρες . Οι στρωτήρες τοποθετούνται ανά 0.60 μέτρα ( κυμαινόμενη τιμή ) . Το υλικό τους είναι τσιμέντο , ξύλο ή και μετάλλο .

Ο τσιμεντένιος στρωτήρας διακρίνεται σε ολόσωμο και διμερή . Παράδειγμα διμερή στρωτήρα υπάρχει στα Τραμ . Για να απορροφηθούν οι έντονοι θόρυβοι και γενικότερα οι κραδασμοί , τοποθετούνται πιο παχιά μαξιλαράκια ( ελαστικό υπόθεμα από καουτσούκ 9 χλστ ) . Αν είναι ξύλινοι , αρκούν τα 4.5 χλστ πάχος .

Εικόνα 4

Τη μεγαλύτερη διάρκεια ζωής έχουν οι μεταλλικοί στρωτήρες . Οι ξύλινοι ( Εικόνα 4 ) έχουν πολύ καλή απορροφητικότητα κραδασμών αλλά έχουν μικρό χρόνο ζωής , παρόλο που εμποτίζονται με ειδικές ουσίες για σκλήρυνση . Οι τσιμεντένιοι ( Ολόσωμος στρωτήρας , Εικόνα 5 ) θα ήταν καλοί αν δε θρυμματιζόντουσαν με τον καιρό από τα φορτία .

Εικόνα 5

Τα έρμα είναι συνήθως σκύρα και σκοπός τους είναι , η απορρόφηση δονήσεων και η ταχεία απομάκρυνση των υδάτων από τις γραμμές . Οι σιδηροτροχιές , οι στρωτήρες , τα έρμα και το υπόστρωμα αποτελούν την επιδομή . Ενώ η υποδομή περιλαμβάνει , μια επιφάνεια διαμόρφωσης και την πολύ καλά συμπυκνωμένη βάση .

3. ΣΥΝΤΗΡΗΣΗ ΓΡΑΜΜΩΝ

Οι γραμμές με τα χρόνια παρουσιάζουν 5 είδη σφαλμάτων :

Το κατά μήκος Υψομετρικό σφάλμα
Το εγκάρσιο Υψομετρικό σφάλμα
Το οριζοντιογραφικό σφάλμα
Αποκλίσεις του Εύρους γραμμής
Η Στρεβλότητα της γραμμής

Συνεπώς , είναι απαραίτητο να γίνεται κατά κάποια χρονικά διαστήματα συντήρηση της γραμμής .

Σκοπός είναι η ασφαλή κίνηση των συρμών καθώς και η άνεση στην κίνηση του επιβάτη εντός του βαγονιού . Τα παλιά χρόνια η συντήρηση γινόταν δια οφθαλμού ή με τη χρήση απλών οργάνων . Σημέρα χρησιμοποιείται ένα καταγραφικό βαγόνι το οποίο κινείται στις γραμμές κατά περιόδους . Είναι εφοδιασμένο με υπερσύγχρονα μηχανήματα , τα οποία πραγματοποιούν όλες τις απαραίτητες μετρήσεις για τον εντοπισμό σφαλμάτων .

Η διάρκεια ζωής των σιδηροτροχιών είναι μέχρι 60 χρόνια και εξαρτάται από τη συντήρηση που τους γίνεται .

4. ΕΚΤΡΟΧΙΑΣΜΟΣ ΟΧΗΜΑΤΟΣ

Καθημερινά περνάνε πολλοί τόνοι από τις γραμμές , με τη μορφή δυναμικών ( στιγμιαίων ) φορτίσεων . Εμπορικά , επιβατικά , ειδικοί συρμοί κ.ά. Στις σιδηροτροχιές αναπτύσονται 3 είδη δυνάμεων :

Κατακόρυφες
Εγκάρσιες
Διαμήκεις

Από τις 3 δυνάμεις , εκείνες που προκαλούν τον εκτροχιασμό του οχήματος είναι οι εγκάρσιες . Αυτό λαμβάνει μέρος στην πράξη , με τους εξής τρόπους :

Ξεκάρφωμα γραμμής
Αναπήδηση τροχού
Ανατροπή οχήματος

Ξεκάρφωμα γραμμής : Συμβαίνει όταν δημιουργούνται μεγάλες εγκάρσιες δυνάμεις και γίνεται συνολική μετακίνηση της γραμμής . Κύρια αιτία είναι η υψηλή ταχύτητα .

Αναπήδηση τροχού : Εδώ τη δουλειά την κάνει το νύχι του τροχού , δημιουργώντας εγκάρσια δύναμη και σε συνδυασμό με την τριβή , προκαλείται η αναπήδηση του . Σπουδαίο ρόλο παίζει η κατάσταση της γραμμής και αν είναι ξερή ή υγρή . Η ύπαρξη υγρασίας δημιουργεί ολισθηρότητα , αλλά από την άλλη λειτουργεί και σα λάδι που αποτρέπει την αναπήδηση . Γενικά η αναπήδηση τροχού είναι σπάνια περίπτωση . Παρόλα ταύτα , μπορεί να συμβεί το καλοκαίρι ή ακόμα και σε χαμηλές ταχύτητες .

Ανατροπή οχήματος : Εδώ προκύπτει μια αστάθεια στην ισορροπία του οχήματος από συντονισμό εγκάρσιων δυνάμεων , που έχει να κάνει με υπερβολική ταχύτητα και γωνιακή επιτάχυνση . Όσο πιο χαμηλό είναι το κέντρο βάρους , τόσο πιο δύσκολα μπορεί να γίνει ανατροπή .

5. ΣΤΑΤΙΣΤΙΚΗ

Κάθε μεταφορικό μέσο έχει τη δική του επικινδυνότητα .

Όσον αφορά , το πόσες φορές ετησίως θα γίνει δυστύχημα με ένα μέσο μεταφοράς , το πιο επικίνδυνο είναι το αυτοκίνητο . Το πιο ασφαλές είναι με σειρά , τρένο - αεροπλάνο - πλοίο .

Από τα 4 μέσα μεταφοράς που προαναφέρθηκαν , τα πιο απολαυστικά κατά πλειοψηφία είναι το τρένο και το πλοίο , διότι ο επιβάτης νιώθει πολύ καλά ψυχολογικά και έχει απεριόριστη άνεση κινήσεων . Μετά έρχεται το αυτοκίνητο και τελευταίο το αεροπλάνο .

Το πιο θανατηφόρο μέσο ( από την άποψη αν γίνει το δυστύχημα , πόσοι θα πεθάνουν ) είναι με τη σειρά , αεροπλάνο - πλοίο - τρένο - αυτοκίνητο .

6. ΣΥΜΠΕΡΑΣΜΑ

Η βασική αιτία των δυστυχημάτων σε τρένα και αυτοκίνητα , είναι η υψηλή ταχύτητα . Στα πλοία είναι η κακοκαιρία και το ανθρώπινο λάθος . Δυστυχώς στα αεροπλάνα , οι αιτίες δυστυχημάτων είναι πολλές . Εσωτερικοί ή εξωτερικοί ή συνδυασμός παραγόντων , μπορούν να προκαλέσουν την πτώση του .

Η υπερβολική ταχύτητα μειώνει την απόλαυση ενός ταξιδιού . Για αυτό το λόγο , το τρένο δεν πρέπει να μπει στη διαδικασία ανταγωνισμού με το αεροπλάνο . Θα πρέπει να κρατήσει την ταχύτητα σε χαμηλά επίπεδα . Δεν πρέπει να χαθεί η ομορφιά της διαδρομής . Εξάλλου , αν κάποιος θέλει να μετακινηθεί γρήγορα , ας πάρει αεροπλάνο ή συνδυασμό άλλων μέσων .

ΓΕΩΛΟΓΙΑ ΜΕΤΕΩΡΩΝ

1. ΤΟΠΟΘΕΣΙΑ

Τα Μετέωρα ( χάρτης ) είναι μια γραφική τοποθεσία η οποία βρίσκεται , 3 χλμ από Καλαμπάκα και 23 χλμ από Τρίκαλα . Εντυπωσιάστηκα απ' αυτό που αντίκρυσα . Οι λόφοι και γενικά η παράταξή τους είναι μοναδική .

2. Η ΔΗΜΙΟΥΡΓΙΑ ΤΩΝ ΜΕΤΕΩΡΩΝ

Παρατήρησα τον ευρύτερο χώρο , με σκοπό να κατανοήσω τον τρόπο δημιουργίας του γεωλογικού σχηματισμού , στη συγκεκριμένη περιοχή .

Φωτογραφία 1

Οι θεωρίες είναι πολλές . Ότι έχει ειπωθεί και ότι ειπωθεί για τα Μετέωρα , όπως και να το κάνουμε είναι συμπεράσματα . Κανένας δεν είδε τη δημιουργία τους .

Φωτογραφία 2

Το πιθανότερο σενάριο είναι ότι , κατά τη δημιουργία της Γης ο χώρος ήταν μια λιμνοθάλασσα . Μια ομάδα ορειβατών ανακάλυψε στην πλαγιά ενός από τους λόφους αναρρίχησης , προσκολλημένα οστρακοειδή . Εύρεση , η οποία ενισχύει τη θεωρία της ύπαρξης θαλασσινού νερού .

Γίνανε σεισμοί και σχίστηκαν οι βράχοι . Το νερό υποχώρησε , δημιουργώντας μεγάλες δίνες , οι οποίες σμιλέψανε τις επιφάνειές τους . Με τα χρόνια και οι αέρηδες παίξανε το δικό τους ρόλο στο σμίλεμα .

3. Ο ΨΑΜΜΙΤΗΣ

Το κύριο πέτρωμα είναι Ψαμμίτης . Γενικά , αποτελεί ένα χρήσιμο δομικό υλικό το οποίο είναι εύκολα επεξεργάσιμο .

Λόγω των πολλών τρυπών , οι βράχοι των Μετεώρων είναι ελαφριοί .

Το μέγιστο Υψόμετρο είναι 615 μέτρα από τη μέση επιφάνεια της θάλασσας .

Διέκρινα οριζόντιες και κατακόρυφες γραμμώσεις . Υπερισχύει το χρώμα γκρι και σε κάποια σημεία ψηλά , έχει και κόκκινο . Πιθανόν να υπάρχει σίδηρος .

Η περιοχή είναι σα μια μεγάλη λεκάνη , με μισό το στεφάνι . Δηλαδή , έχει γύρω γύρω βουνά και μέσα μια μεγάλη πεδιάδα . Σου δίνει την αίσθηση ότι μπορεί κάποτε το θαλασσινό νερό να έφτανε μέχρι εδώ .

Ο Ψαμμίτης είναι ένα πέτρωμα που συναντάται σε τέτοια μέρη .

Φωτογραφία 3

4. Η ΔΥΝΑΜΗ ΤΗΣ ΦΥΣΕΩΣ

Παρατηρήστε τη φωτογραφία 3 . Η εικόνα είναι αυθεντική . Στους βράχους βλέπω μάτια , μύτες , στόματα , μάγουλα και περίεργα κεφάλια . Το ένα με τη μύτη τη μεγάλη , μοιάζει με τεράστιο πτηνό . Πρόσωπα σκεπτικά και τρομαγμένα , τα οποία παρατηρούν . Η υπόθεση μοιάζει με παραμύθι , αλλά οι βράχοι είναι εκεί και είναι αληθινοί .

Σκεφτείτε τι μπορεί να κρύβουν οι ωκεανοί μέσα τους . Όταν κάπου στον Ειρηνικό ωκεανό υπάρχει μέγιστο βάθος 11 χλμ . Σε περίπτωση υποχώρησης του νερού , θα αποκαλύπτονταν τεράστια και ιδιαίτερα βουνά με εξαιρετικά πετρώματα .

Φωτογραφία 4

5. ΤΟ ΚΟΛΟΡΑΝΤΟ

Ανάλογοι βράχοι και γεωλογικοί σχηματισμοί , υπάρχουν στην
Κοιλάδα των Μνημείων Μετάβαση σε εξωτερικό σύνδεσμο της wikipedia
, στο Κολοράντο των ΗΠΑ . Εκεί το χρώμα τους είναι κόκκινο ( ύπαρξη σιδήρου ) .

6. ΤΑ ΜΕΤΕΩΡΑ ΚΡΥΒΟΥΝ ΜΑΓΕΙΑ

Τα Μετέωρα είναι ένας ιερός τόπος . Μέσα στη Γη υπάρχουν κρυμμένα μυστικά . Η ησυχία είναι ανεπανάληπτη . Η φύση , τα δένδρα είναι παράξενα και μοναδικά . Μονοπάτια , σκίουροι και μοναστήρια προσθέτουν μια υπέροχη μαγεία στο τοπίο . Οι άνθρωποι που ζούνε εκεί , είναι ήρεμοι , καλοσυνάτοι και ευγενικοί .