авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ


Pages:     | 1 || 3 |

Совершенствование тормозных средств грузовых поездов постоянного формирования

-- [ Страница 2 ] --

При анализе последствий нарушения безопасности движения прямое суммирование тормозной силы вагонов поезда с помощью разработанной универсальной номограммы позволяет на месте происшествия выявить с достаточной точностью параметры движения подвижного состава в тормозном режиме и характер нарушения.

С помощью разработанной универсальной номограммы (рисунок 2) легко определяется путь действия и путь подготовки автотормозов при известной удельной весовой нагрузке тормоза.

Третья глава В результате анализа существующих средств и способов контроля тормозной системы поезда разработаны технические требования к усовершенствованным и новым автоматизированным средствам контроля тормозной системы. Разработаны технические требования: к электропневматическим тормозам грузового поезда; к дистанционному контролю состояния тормозов в поезде; к усовершенствованной блокировке тормозов локомотива; прочие требования.

Для уточнения пневматических расчетов исследованы варианты распределения давления по длине магистрали в случаях: равномерно распределенных утечек, единичной утечки, сосредоточенных утечек.

Величина давления в сечении x для этого случая при известном давлении в конце магистрали PL определяется из выражения

Px = ,

где Po – абсолютное давление в начале магистрали (зарядное давление);

L – общая длина магистрали.

Пусть неплотность перемещается по длине магистрали и площадь ее изменяется таким образом, чтобы распределение давления от начала магистрали до места расположения неплотности оставалась неизменным.

При сверхкритическом истечении расход воздуха через неплотность с эквивалентным диаметром dx определяется выражением

qx = µPxF()d,

где µ - коэффициент расхода, зависящий от формы отверстия; F() – функция отношения между низким P и высоким Px давлением. Расход воздуха при расположении течи в конце магистрали qL = µPLF(). При перемещении течи принятое условие выполняется, когда расход остается постоянным. Проверку тормозной сети проводят обычно при сверхкритическом истечении сжатого воздуха в атмосферу, когда F( = const, , или, выражая через площадь течи, fx = fL. Величина отношения давлений запишется в виде

.

Тогда fx = fL/Кx, где Кx = Px / PL – коэффициент давления.

а Ко = Ро / РL.

Аналогичным образом можно рассмотреть случай распределения давления до места течи, если отверстие постоянной площадью перемещать по длине магистрали. При перемещении течи f вдоль магистрали транзитный расход mx будет зависеть от давления в сечении x и при сверхкритическом истечении сжатого воздуха из магистрали в атмосферу mx / mL = Px / PL, поэтому . Отсюда коэффициент давления для произвольного сечения .

Распределение давления по длине магистрали при единичной утечке. Анализ графиков при Ко = 1,43 свидетельствует о том, что распределение давления по длине магистрали зависит от места расположения течи: при постоянстве расхода перемещение течи к источнику питания сопровождается повышением давления в месте расположения течи; смещение постоянной по величине течи к источнику питания также сопровождается уменьшением градиента, но увеличением расхода сжатого воздуха (рисунок 3). Если расход остается постоянным, то показатель неплотности должен уменьшаться при смещении течи к источнику питания.

Распределение давления по длине магистрали при сосредоточенных утечках. Расчеты, приведенные при расположении течи с одинаковым интервалом при коэффициенте давления К2 = 1,0002, показали, что расход сжатого воздуха при увеличении длины состава в 1,5 раза возрастает на 37,6% (по нормам – на 50%); при увеличении длины состава вдвое – на 75,8% (по нормам – на 100%). Из полученных результаты расчетов можно видеть, что присоединение к составу группы вагонов, которая составляет половину его длины, увеличивает расход только на 37,6%, а перепад давления при этом возрастает более, чем в три раза. Питание рассматриваемого состава через тройник, расположенный в середине, требует увеличения расхода почти на 12% по сравнению с питанием того же состава с головной части (аналогичная картина при питании с головной и хвостовой частей).

Полученные результаты свидетельствуют о том, что установленная норма расхода без учета распределения давления по длине магистрали занижают требования к состоянию тормозной сети по герметичности при увеличении длины состава.

Распределение давления по длине магистрали при разрыве. Результаты проведенных исследований позволяют определить изменение расхода при возникновении разрыва магистрали. Расчеты показали, что разрыв магистрали в хвостовой части сопровождается увеличением общего расхода сжатого воздуха. Коэффициент изменения расхода определяется состоянием тормозной сети и практически не зависит от зарядного давления; общий расход сжатого воздуха при разрыве возрастает в 1,44 раза для К2 = 1,0002 и в 2,15 раза для К2 = 1,00006.

В случае разрыва тормозной магистрали с количеством неплотностей N полагаем также площадь разрыва равной f, находим показатель разрыва и коэффициент давления К1, а затем и расход.

Результаты расчетов по формулам для избыточного зарядного давления рз = 0,53 МПа и показателя неплотности магистрали К2 = 1,0002 приведены на рисунке 4. Массовый расход mу соответствует утечке при нормальном состоянии неплотности заряженной тормозной сети, а m – полному расходу воздуха при разрыве магистрали поезда определенной длины в хвостовой части.

На этом рисунке также приведены составляющие общего расхода при обрыве (кг/с): ; , где m – расход сжатого воздуха в месте разрыва; m- составляющая расхода от неплотностей при разрыве.

Четвертая глава посвящена разработке и совершенствованию тормозных средств безопасности движения.

Предложен рациональный способ регулирования тормозной рычажной передачи грузового вагона. Его внедрение позволяет перенести центр тяжести работ по механической части тормоза на плановые виды ремонта в тележечный цех, облегчить работу слесарей-автоматчиков в сборочных цехах, значительно сократить объем и повысить безопасность работ по техническому обслуживанию тормозов в эксплуатации. Правильная установка тормозной рычажной передачи при плановых видах ремонта позволит исключить ручную регулировку ее на вагонах с авторегулятором, а на вагонах без авторегулятора производить изменение хода штока только перестановкой валиков в головках тяг без регулировки тормоза тележки до полного износа колодок.

Проведенным анализом также установлена целесообразность введения серьги с четырьмя регулировочными отверстиями, что создаст постоянный шаг ступенчатой регулировки тормоза тележки 50 мм, при котором контрольный размер будет находиться в установленных пределах.

Предложен способ определения фактического объема главных резервуаров локомотива и производительности моторкомпрессорной установки локомотива. Проверка плотности тормозной сети грузового поезда производится по расходу сжатого воздуха из главных резервуаров (ГР) локомотива, идущего на пополнение утечек из пневматической сети; величина расхода сравнивается с заданным нормативом.

В качестве основного исходного показателя принимается нормативная величина расхода сжатого воздуха из тормозной сети одного вагона на утечки qо = 20 л/мин, исходя из допустимого темпа понижения давления 0,02 МПа за минуту и среднего объема тормозной сети одного вагона 100 л.

Расход воздуха на утечки пропорционален числу вагонов Nc в составе, а с учетом расхода из пневматической сети одного локомотива (секции) 100 л/мин имеем равенство рV/ tу = 20Nc+100, где р – перепад давления по главным резервуарам (р = рв – рн); tу – время понижения давления в ГР на величину перепада вследствие утечек при выключенном компрессоре.

Отсюда получаем объем главных резервуаров: V = (20Nc + 100) tу / р, а затем и требуемую производительность компрессора: qк = (20Nc + 100)(1 + а) для одного локомотива (секции), где принято отношение tу / tн = а.

Показатель плотности определяется по ниспадающей ветви циклограммы работы моторкомпрессорной установки локомотива (рисунок 5), где участок (1 – 2) – повышение давления в ГР при работе компрессора, а участок (2 – 3) – понижение давления в ГР вследствие утечек сжатого воздуха из пневматической сети при выключенном компрессоре. Циклограмма МК на всем протяжении характеризует изменение расхода сжатого воздуха по отношению к контрольной емкости ГР. Выполнение программных расчетных операций устройством контроля на восходящей ветви циклограммы позволяет определить избыточную и фактическую производительность компрессора.

Избыточная производительность Nk – это дополнительное количество вагонов к составу поезда, которое может обеспечить сжатым воздухом компрессор. Фактическая производительность определяется с учетом расхода сжатого воздуха на утечки в процессе работы компрессора. Принимая расход сжатого воздуха из одного условного вагона 20 л/мин, для устройства контроля получаем расчетные формулы, основанные на фактическом объеме главных резервуаров.

Если по Инструкции требуется определять время t снижения давления в ГР и принимать во внимание объем ГР, т.е. неявным способом определять расход как рV/t, то разделив это выражение на величину нормативного расхода qо из тормозной сети одного вагона, получим показатель плотности в виде числа вагонов с нормированной утечкой: N = р V / (qоt).

Теперь легко определить долю каждого потребителя сжатого воздуха до прицепки к составу получаем для локомотива Nл = р V / (qоtл); после прицепки локомотива к составу и полной зарядки тормозной сети получаем для поезда Nп = р V / (qоtп). Затем определяем показатель для состава вагонов:

Nс = Nn – Nл, который сравниваем с фактическим числом вагонов Nф в поезде: если Nф‹Nс, то утечка в составе превышает норму, а разность (Nс – Nф) определяет величину превышения утечки.

Таким образом, создаются условия раздельного контроля состояния герметичности пневматической системы локомотива и тормозной сети состава. Представленные показатели компрессорной установки могут быть уточнены, но предлагаемый метод дает правила их выбора без проведения усложненных расчетов.

Объем ГР можно определить косвенным образом по известному расходу через дроссельное атмосферное отверстие при истечении сжатого воздуха из ТМ с постоянным (зарядным) давлением. Расход сжатого воздуха в атмосферу через дроссель q = Рв 0,1551 d2, л/с. Расход сжатого воздуха из ГР локомотива вследствие утечек qу = .

При d = 5 мм и зарядном давлении 0,62 МПа фактический объем ГР

[V] =

Для реализации способа контроля тормозной сети по числу вагонов с нормированной утечкой и по числу вагонов, включенных в тормозную сеть поезда, разработано устройство контроля тормозной сети (УКТС), представленное на рисунке 6. Устройство контроля выполняет в автоматическом режиме операцию проверки плотности автотормозов в грузовых поездах, предусмотренную Инструкцией по эксплуатации тормозов (п. 9.4). Для этого после выполнения операции опробования автотормозов показатель плотности вводится в память УКТС, и при отклонении значения показателя на 20% формируется мигающий сигнал с попеременной выдачей контрольного и фактического (измеренного) показателя, что позволяет своевременно обнаружить перекрытие концевых кранов.

Результаты теоретических исследований, приведенных в главе 3, позволили предложить способ и устройство обеспечения автоматичности действия тормозов при разрыве магистрали.

В случаях, когда появилось подозрение на разрыв тормозной магистрали при движении грузового поезда, Инструкция по эксплуатации тормозов требует перевести ручку крана машиниста на 5-7 с в положение перекрыши без питания и определить состояние магистрали по темпу снижения в ней давления. Разработанный сигнализатор разрыва поезда позволяет автоматизировать проверку состояния магистрали по указанному пункту инструкции, так как при быстром непрерывном снижении давления в магистрали обеспечивается полное торможение, а при обычном срабатывании тормозов – автоматический отпуск. Автоматичность действия пневматических тормозов достигается с использованием временного дросселирования магистрали, которое вводится после каждого срабатывания тормозов специальным запорным переключателем.

Разработана блокировка тормозов локомотива с дистанционным управлением вспомогательным тормозом, которая позволяет с помощью стандартных операций, выполняемых при в оставляемой кабине, обеспечить полную безопасность и неистощимость действия тормозов. при смене кабины управления локомотива (рисунок 7).

Разработан электропневматический тормоз грузового поезда, содержащий приборы управления и контроля, а также приборы торможения, и вагонное оборудование, содержа­щее приборы торможения на каждом вагоне. Схема электропневматического тормоза скоростного грузового поезда обладает следующими особенностями: наличие вспомога­тельного электропневматического тормоза с автономным питанием ЭВР ло­комотива непосредственно от аккумуляторной батареи БА и импульсным торможением кнопкой; наличие индикатора отпуска по состоянию цепи управления ЭПТ; индикация состояния пере­крыши и торможения по наличию тока соответствующей полярности в цепи управления ЭПТ, а не по цепи контроллера КМ; применение ограничи­теля давления в тормозном цилиндре локомотива регулируемым пневмоэлектрическим реле.

В процессе испытаний электропневматической приставки к воздухораспределителю №483М (рисунок 8) была выявлена зависимость такого свойства воздухораспределителей, как дополнительная разрядка тормозной магистрали от конструктивного выполнения электропневматической приставки.

Исследование данной зависимости выявило влияние проходного сечения каналов магистральной части воздухораспределителя №483М на свойство дополнительной разрядки тормозной магистрали. Для сохранения указанного свойства в конструкции электропневматической приставки предусмотрен обратный клапан большего проходного сечения.

Разработана схема полного контроля состояния тормозов в поезде (рисунок 9). Контроль реализуется следующим образом.

При отпущенном состоянии тормозов в контрольный провод подается ток обратной полярности, а в рельс – ток прямой полярности; проводимость в цепи контроля отсутствует, поэтому индикатор не горит (рисунок 9а). В случае самопроизвольного срабатывания контакты ПЭР меняют свое расположение и замыкаются на диод Д2, цепь контроля через диод Д2 оказывается под током, и индикатор контроля горит красным цветом, а после полного отпуска всех тормозов индикатор контроля гаснет.

Схема двойного контроля позволяет выявить как наличие давления в тормозном цилиндре с помощью пневмоэлектрического реле, так и смещение штока при торможении. С этой целью схема контроля по давлению в ТЦ дополнена переключающими контактами датчика смещения штока, подключенными к цепи пневмоэлектрического реле, как представлено на рисунке 9б.

В случае торможения обеспечивается начальная проводимость при отсутствии замыкания контактов пневмоэлектрического реле; при перекрыше контакты всех пневмоэлектрического реле замыкаются на цепь диода Д2, и при смещении всех штоков цепь размыкается – индикатор гаснет; если не сместится на торможение хотя бы один шток – горит индикатор зеленого цвета (отпуск).

Если произойдет самопроизвольный отпуск, то вследствие проводимости диода Д1 загорится индикатор зеленого цвета. При самопроизвольном срабатывании тормоза в отпускном состоянии тормозной системы поезда загорается индикатор красного цвета (торможение).

Для вывода показаний индикаторов локомотивной бригаде разработан унифицированный контроллер крана машиниста (рисунок 10). Контроллер применяется совместно с краном машиниста на локомотивах в качестве прибора управления тормозами и контроля тормозной системы поезда. Унифицированный контроллер реализует функции управления электропневмати­ческими тормозами и контроля состояния тормозной системы поезда, автоматизирует выявление причины самопроизвольного срабатывания автотормозов в поезде, информирует локомотивную бригаду о работе сигнализатора разрыва.

Предлагаемая технология повысит ответственность и отдачу напольных средств технической диагностики при обеспечении безопасности за счет постоянного непрерывного контроля тормозных средств поезда.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обоснование, постановка и решение комплекса задач позволили достигнуть поставленной цели диссертационной работы, заключающейся в повышении безопасности движения путем совершенствования тормозных средств поезда. При этом получены следующие результаты:

1. В результате проведенного анализа особенностей эксплуатации грузовых поездов осуществляющих контейнерные перевозки по международным транспортным коридорам определены особенности поездов для международных транспортных коридоров: специализация маршрутов постоянного формирования, возможное отсутствие порожнего пробега, пониженный уровень продольнодинамических реакций при торможении, повышенная тормозная эффективность, надежный автоматизированный контроль состояния пневматической сети поезда и оборудования, специализированное техническое обслуживание.

2. На основе существующего метода тормозных расчетов разработана усовершенствованная методика тормозных расчетов. С помощью предлагаемой методики сразу определяется тормозная сила при любой величине давления и выявляется причина заклинивания колесных пар. С помощью разработанной универсальной номограммы легко определяется путь действия и путь подготовки автотормозов при известной удельной весовой нагрузке тормоза.

3. В результате анализа существующих средств и способов контроля тормозной системы поезда разработаны технические требования к усовершенствованным и новым автоматизированным средствам контроля тормозной системы. Разработаны технические требования к электропневматическим тормозам грузового поезда. Разработаны технические требования к дистанционному контролю состояния тормозов в поезде. Разработаны технические требования к усовершенствованной блокировке тормозов локомотива.



Pages:     | 1 || 3 |
 





 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.