ВКР (1222772), страница 5

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 5)

3.4.2 Воздушная, тормозная и отпускная волна

Воздушная волна представляет собой импульс начала движения частиц газа в трубопроводе после того, как будет открыто сообщение тормозной магистрали с атмосферой. Скорость распространения воздушной волны (в м/с) практически равна скорости звука в данной газовой среде и зависит в основном от температуры газа. Для воздуха скорость распространения воздушной волны определяется по уравнению

, (3.1)

где – абсолютная температура газа, ^оС.

Одной из важных качественных характеристик тормозной системы, в значительной степени влияющей на продольные усилия в поезде при торможении, является скорость распространения тормозной волны. Скоростью распространения тормозной волны называется частное от деления длины тормозной магистрали L поезда на время t_Т от момента поворота ручки крана машиниста в тормозное положение до начала появления давления в тормозном цилиндре последнего вагона. Скорость распространения тормозной волны определяется по уравнению

, (3.2)

где L – длина поезда, м;

Скорость распространения тормозной волны зависит от чувствительности и конструктивных особенностей воздухораспределителей, аэродинамического сопротивления тормозной магистрали, зарядного давления и температуры окружающего воздуха. Так, если при температуре 0° С скорость распространения тормозной волны составляет 250 м/с, то при минус 30 °С она будет около 210 м/с, а при + 30° С около 275 м/с. Чем выше зарядное давление в магистрали, тем больше скорость распространения тормозной волны. При увеличении вредных объемов магистрали (отводы к воздухораспределителям, стоп-кранам и т. п.) скорость распространения тормозной волны понижается. По международным требованиям скорость распространения тормозной волны должна быть не менее 250 м/с, в новейших тормозах она достигает 300 м/с.

Время с момента постановки ручки крана машиниста в отпускное положение до начала выпуска воздуха воздухораспределителем из тормозного цилиндра называется временем распространения отпускной волны t₀.

Частное от деления длины тормозной магистрали L на время распространения отпускной волны t₀ называется скоростью распространения отпускной волны:

. (3.3.)

Скорость распространения отпускной волны зависит от величины давления воздуха в главном резервуаре при отпуске, размера проходного сечения канала в кране машиниста и времени сообщения главного резервуара с тормозной магистралью, величины сопротивления воздухопровода, утечек воздуха из магистрали и тормозных цилиндров и темпа подзарядки запасных резервуаров при отпуске. Скорость распространения отпускной волны техническими требованиями не оговаривается.

Индикаторная диаграмма торможения и отпуска одного вагона представлена на рисунке 3.8. Где t₁ – время от момента постановки ручки крана машиниста в тормозное положение до поступления воздуха в тормозной цилиндр; t₂– время поступления воздуха в тормозной цилиндр до прижатия тормозных колодок к колесам (время выхода штока); t_н– время наполнения тормозного цилиндра до 95 % максимального давления в нем (обычно до 3,5 кгс/см²); t₀ – время отпуска от начала выпуска воздуха из тормозного цилиндра до давления в нем 0,4 кгс/см².

От времени и характера диаграммы наполнения тормозных цилиндров во многом зависит длина тормозного пути и величина возникающих при торможении продольных усилий в поезде. В тормозах пассажирского типа время наполнения тормозных цилиндров при воздушном управлении до давления в них 3,5 кгс/см² устанавливается 5-7 с, а при электрическом - 3-4 с; в тормозах грузового типа – 15-20 с.

Для обеспечения достаточно плавного торможения поезда без снижения эффективности тормозной силы в момент начала торможения хвостового вагона давление в тормозном цилиндре головного вагона должно быть примерно не более 1,0 кгс/см².

Время отпуска тормоза одного вагона принято: пассажирского 9–12 с, грузового на равнинном режиме 20–60 с и на горном 40–60 с, вагона электропоезда при электрическом управлении в среднем 4 с. Рисуноке 3.8 расматриваем индикаторную диаграмму торможеня и отпуска одного вагона

Рисунок 3.8 – Индикаторная диаграмма торможения и отпуска одного вагона

3.5 Графическое представление распространение воздуха в тормозной сети длинно составного поезда

Для наглядности процесса распространения сжатого воздуха по пневматической магистрали поезда представим графики на рисунках 3.5–3.6. Анализируя графики мы видим, что зависимость увеличения времени на процесс заполнения воздухом начинается в переломной точке 40–45 вагонов в поезде или расстояние от локомотива. Именно с этого момента начинаются продольно-динамические реакции. Разница действия отпускных процессов тормоза пока составляет около 2,0–2,5 сек. В зоне ограничения длины поезда по предельно допустимому перепаду давления между его головной и хвостовой частями – это 102–107 вагонов или при длине поезда около 1500 м значение времени имеет разницу с головной частью около 16–18 сек. На рисуноке 3.5 указана зависимость времени срабатывания тормозов длинносоставного поезда от его протяженности

Рисунок 3.5 – Зависимость времени срабатывания тормозов длинносоставного поезда от его протяженности

Отсюда можно сделать вывод о том, что машинисту:

• не стоит рассчитывать на своевременное срабатывание тормозов;

• надо иметь особый профессиональный навык и расчёт в управлении поездом протяженность которого увеличивается с каждым дополнительным вагоном после 45 – го вагона;

• категорически запретить выполнение процесса отпуска тормозов и зарядки тормозной магистрали при не заряженных главных резервуаров;

• рассчитывать на то, что давление в тормозной магистрали должно быть более 6,0 кгс/см² (до 7,3 кгс/см²). Это увеличит скорость распространения тормозной, отпускной волны (чувствительность тормозов);

рассчитывать на то, что повышенное давление в ТМ увеличит интенсивность утечек и вероятность отказа тормозного оборудования.На рисунок 3.6 указана зависимость времени отпуска тормозов поезда (320 осей) после торможения. Так же на рисуноке 3.7 указана зависимость времени зарядки тормозной магистрали от протяженности состава

Рисунок 3.6 – Зависимость времени отпуска тормозов поезда (320 осей) после торможения

Рисунок 3.7 – Зависимость времени зарядки тормозной магистрали от протяженности состава

Исходя из представленных в пунктах 3.1–3.4 можно сделать вывод, что скорость распространения тормозной волны, с учетом утечек составляет порядка 50–70 м/сек., что является очень низкой и зависит то величины зарядного давления, избыточного давления в главных резервуарах по отношению к ТМ и многое другое.

3.6 Модернизация приборов контроля давления воздуха на электровозе 2ЭС5К

3.6.1 Крушения и аварии, которые можно было избежать и которые можно не допустить

7 августа 1987 г. в 1 час 30 минут произошла одна из самых больших трагедий в истории железных дорог на станции Каменская Лиховского отделения Юго-Восточной железной дороги. Здесь случился наезд грузового поезда № 2035 на пассажирский поезд № 335 сообщения Ростов - Москва. Погибло 106 человек.

11 августа 2011 года в 17 часов 03 минуты возле станции Ерал (перегон Ерал–Симская) Куйбышевской железной дороги потерпел крушение грузовой поезд №2707. Тяжелый грузовой состав, летящий с крутого уклона на скорости свыше 130 км/ч, столкнулся с хвостовыми вагонами впередиидущего грузового поезда №1933. Машинист поезда и помощник машиниста погибли в момент крушения.

Основной причиной крушений посчитали нарушения работниками вагонного хозяйства порядка опробования автотормозов. Но есть ещё и другие причины:

- это сокращение времени на приёмку локомотива и времени на опробование тормозов, порождающее спешку, торопливость, нервозность, приводящую к невниманию;

- машинист не обучен следить за показаниями приборов, обеспечивающих безопасность движения, (положением стрелок манометров ГР и ТМ).

При опробовании тормозов после прицепки локомотива к поезду, при отпуске тормозов машинист электровоза должен:

- отпуск производить при давлении в главных резервуарах 9,0 кг/см.

- братить внимание на положения стрелок манометров ГР и ТМ и запомнить их положение. Это как бы визитная карточка к автотормозам данному поезду, которая пригодится при проведении дальнейших сокращённых и технологических опробовании автотормозов данного поезда.

3.6.2 Расположение приборов управления пневматической системой электровоза 2ЭС5К

Помимо теоретического анализа который приведен в разделах 1–3 необходимо провести экспериментальное опробование тормозов с выключением 10, 20, 30, 40, 50, 60, 70, ,80 вагонов. При этом зафиксировать показания (поведение) стрелочнох приборов «Уравнительного резервуара», «Главных резервуаров», «Тормозной магистрали». На рисунок 3.8 Пневматические приборы 2ЭС5К

Рисунок 3.8 – Пневматические приборы 2ЭС5К

Анализ работы стрелочных приборов ГР, ПМ, УР на электровозе 2(3)ЭС5К проводилась при следующей технологии: помощник машиниста отходит от локомотива на 5–6 вагонов, подает сигнал тормозить, следит за срабатыванием тормозов и слушает, как срабатывают тормоза хвостовой части поезда. При подозрении на неполное срабатывание в хвостовой части, произвести сокращенное опробование. На рисунке 3.9 показано показание (поведение) приборов при малом количестве вагонов

Рисунок 3.9 – Показание (поведение) приборов при малом количестве вагонов

Характеристики

Список файлов ВКР