Электропоезд ЭТ2М
Почему именно этот состав заинтересовал меня? Известно, что между городами каждый день курсируют электропоезда. Данные типы подвижного состава эксплуатируются на Октябрьской железной дороге и, более того, производились в г. Торжке на вагоностроительном заводе. Давайте подробнее узнаем об этом.
ЭТ2М (Электропоезд Торжокский 2-й тип, Модернизированный) - серия электропоездов постоянного тока, строившихся с 1999 по 2010 год на Торжокском вагоностроительном заводе. Всего ТорВЗ выпустил 109 электропоездов серии ЭТ2М.
Подавляющее большинство поездов этого варианта (около 80 %) эксплуатируются в различных депо Октябрьской железной дороги (главным образом Крюково и Металлострой).
Поэтому выбор модели пал на этот тип подвижного состава.
Кинематика и динамика подвижного состава
-
Кинематика (от греч. «кинема» - движение) – раздел механики, в котором изучаются геометрические свойства движения тел без учета их массы и действующих на них сил.
-
Динамика (с греч. «сила») – раздел механики, посвященный изучению движения материальных тел под действием приложенных к телу сил.
Скорость
Скорость - векторная физическая величина, характеризующая быстроту перемещения и направление движения материальной точки относительно выбранной системы отсчёта.
-
Буду пользоваться понятием средней скорости.
-
Скорость зависит от типа подвижного состава.
-
С каждым годом максимальные скорости увеличиваются, не нанося вреда и дискомфорта людям.
Ускорение
Ускорение - это векторная физическая величина, характеризующая быстроту изменения скорости.
-
Медики установили, что человек чувствует себя особенно нехорошо, когда ускорение направлено вдоль тела человека.
-
Наибольшее ускорение достигается в самом начале движения, когда необходимо быстрее разогнаться.
-
Ускорение, которое считается допустимым и не вызывающим неудобств у пассажиров - 1,5 м/c^2.
-
Ускорения возникают также и при движении поезда под уклон ( ускорение невелико ).
Тормозной путь
-
Резко затормозить состав является большой проблемой.
-
Использующиеся пневматические тормоза обеспечивают замедление только порядка а = 0,7 м/с^2. Рекуперативный и реостатный способы торможения позволяют достичь замедления а = 0,9 м/с^2.
-
При торможении состава транспортников больше интересует не величина ускорения, а зависящий от этого ускорения тормозной путь, пройденный поездом до полной остановки.
-
Для поездов тормозной путь устанавливается в пределах 1000-1700 м, для электричек - 500 м.
Масса тела
Масса тела - это фундаментальная физическая величина, характеризующая его инерциальные и гравитационные свойства.
-
Во сколько раз ускорение одного тела в результате взаимодействия с другим больше (меньше), во столько раз масса первого тела меньше (больше) массы второго.
-
Модули ускорения взаимодействующих тел обратно пропорциональны их массам.
-
Масса величина инвариантная и аддитивная.
Силы
Сила – векторная физическая величина, являющаяся мерой взаимодействия тел и равная произведению массы тела и его ускорения.
-
Прибором для измерения силы служит динамометр.
-
Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести. Она всегда направлена вертикально вниз, к центру Земли, и проходит через центр тяжести тела.
-
Взаимодействие, возникающее в месте соприкосновения тел и препятствующее их относительному движению, называют трением, а характеризующую это взаимодействие силу – силой трения. Различают три вида трения: покоя, скольжения, качения.
-
Силой тяги называют силу, прикладываемую к телу для поддержания его в постоянном движении. Прекращение действия силы тяги приводит к остановке вследствие трения, вязкости окружающей среды и других противодействующих движению сил.
-
Тело, на которое не действуют силы, движется с постоянной скоростью (первый закон Ньютона).
Мощность
Мощность – физическая величина, равная отношению работы к промежутку времени, за который она совершена.
-
Мощность характеризует быстроту совершения работы.
Платформа Arduino
Arduino — это комбинация аппаратной и программной частей для разработки электронных схем. Аппаратная часть включает в себя большое количество видов плат со встроенными программируемыми микроконтроллерами, а также с дополнительными модулями. Программная часть состоит из среды разработки (программы для написания скетчей и прошивки микроконтроллеров Arduino) - языка программирования, огромного множества функций и библиотек. Благодаря открытой архитектуре использовать данные микроконтроллеры и писать программы могут даже школьники.
Arduino создавалось для обучения студентов и школьников схемотехнике, программированию, радиоэлектронике, системам автоматизации. С помощью микроконтроллеров можно делать не только учебные проекты, но и действительно полезные устройства. На Arduino создаются проекты автоматизации: элементы умного дома, портативные метеостанции, роботизированные манипуляторы и множество других полезных устройств.
В практической части расскажу о создании модели и её тестировании. Здесь стоит упомянуть, что для данного проекта Arduino будет являться «сердцем» модели. Именно Arduino заставит электропоезд ЭТ2М пройти по рельсам, но об этом позже.
