3. Диплом (1229806)

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

Текст из файла

ВВЕДЕНИЕ

Существующие тормозные системы железнодорожных тяговых средств и, в первую очередь, магистральных локомотивов, обеспечивают необходимый уровень безопасности движения в большинстве эксплуатационных ситуаций.

Вместе с тем, до последнего времени сохраняется проблема появления срывов безопасности движения в условиях возникновения некоторых нештатных ситуаций.

К числу такого рода ситуаций относятся:

• переход на управление из другого поста управления локомотива;

• саморасцеп секций локомотива;

• автономный отпуск автотормоза локомотива;

• перекрытие разобщительного крана на магистральном отростке электропневматического клапана автостопа;

• непереключение воздухораспределителя локомотива на соответствующий режим торможения;

• самопроизвольный переброс ручки крана вспомогательного тормоза в отпускное положение;

• неисправности редуктора крана машиниста;

• ограниченность использования электродинамического тормоза локомотива.

В дипломном проекте представлены основные аспекты технического решения проблемы исключения вероятности срывов безопасности движения в условиях возникновения перечисленных нештатных ситуаций.

1 АНАЛИЗ ИМЕЮЩИХСЯ ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ПО ЛОКАЛИЗАЦИИ НАРУШЕНИЙ БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ

1.1 Ситуация перехода на управление из другого поста управления (кабины)локомотивом

Безошибочное выполнение машинистами требований перехода из одной кабины в другую при выполнении маневровых работ на рабочем локомотиве является многолетней проблемой [1, 2]. Известные примеры технических решений, направленных на снижение опасности последствий рассматриваемой ситуации, предусматривают оборудование локомотивов устройствами блокировки тормозов [3].

Опыт эксплуатации использования устройств блокировки тормозов №367 свидетельствует, как о неполном обеспечении целевой процедуры блокировки тормозов – гарантированному действию тормозной системы локомотива из рабочей кабины, так и о наличии ряда негативных аспектов [3, стр.91]; [4, пункт 3.2.8]; [5. стр.264]:

• отсутствует контроль готовности тормозной системы локомотива к действию из рабочей кабины, поскольку имеется возможность приведения локомотива в движение с незаряженной ТМ (подготовка электрической цепи режима тяги обеспечивается включением блокировочного контакта, осуществляемым лишь за счет поворота ключа-ручки во включенное положение);

• имеет место отрицательное влияние на процессы зарядки, торможения и отпуска пневматических тормозов из-за: малого подъема клапанов; засорения каналов; заужения каналов для прохода сжатого воздуха, вызываемого выдавливанием прокладки, возможностями снижения нормируемого качества резиновых прокладок или перемерзания.

1.2 Ситуация саморасцепа секций локомотива

При саморасцепе секций локомотива, как известно, пневматическая магистраль (ПМ) и магистраль вспомогательного тормоза (МВТ) на ведущей и ведомой секциях сообщаются с атмосферой. Это исключает возможность наполнения их тормозных цилиндров (ТЦ) сжатым воздухом до нормированной величины давления от 2,2 кГс/мс² до 3,8 кГс/мс². В результате их автоматическое затормаживание становится невозможным [7, 8].

В числе имеющихся технических решений по локализации негативных последствий этой ситуации:

• установка шайб с калиброванными отверстиями (в межсекционных разобщительных кранах упомянутых магистралей) или специальных запорных устройств (перед указанными разобщительными кранами). Недостатками такого рода решений являются ограниченная эффективность (ведомая секция в любом случае не затормаживается) и существенная разность времен наполнения и отпуска ТЦ секций (отсутствие стандартности действия) из-за заужений, создаваемых этими устройствами для прохода сжатого воздуха при штатных торможениях, что ухудшает быстродействие тормозов и приводит к увеличению тормозного пути;

• отказ от использования возможности работы крана вспомогательного тормоза (КВТ) в режиме повторителя, с обеспечением действия автотормоза локомотива через наполняющие ТЦ реле давления. При этом на рабочие камеры воздухораспределителей (ВР) устанавливаются электропневматические вентили, с помощью которых обеспечивается возможность автономного отпуска автотормоза локомотива. В числе прочего [11], недостатком этого технического решения является увеличение вероятности отказа автотормоза локомотива из-за повышения опасности утечек из упомянутых камер;

• установка блокировочных клапанов для непосредственного сообщения воздухораспределителей (ВР) секций с магистралями тормозных цилиндров (МТЦ) через переключательные клапаны (ПК), одновременно сообщенные с МВТ. К числу недостатков этого технического решения относится зависимость эффективности затормаживания секций локомотива при их расцепе от быстродействия, режима включения и надежности действия ВР секций. Например, при порожнем режиме включения ВР давление в ТЦ при расцепе секций, в принципе, не может превысить 0,14…0,18 МПа, что вызовет завышение тормозного пути и нарушение безопасности движения поездов.

1.3 Ситуация автономного отпуска автоматического тормоза локомотива

Условия ведения поезда, при действии его автотормозов, часто требуют автономного ослабления торможения или производства полного отпуска тормоза локомотива. Как известно, для этого машинист перемещает ручку крана вспомогательного тормоза (КВТ) в I положение, что вызывает отключение ВР локомотива от повторителя крана [9, стр.113]. При этом действие автотормоза локомотива становится невозможным до момента отпуска ВР локомотива. В этой ситуации автоматическое затормаживание локомотива, например, при срабатывании автостопа становится невозможным, что приводит к завышению тормозного пути поезда, либо к невозможности остановки при одиночном следовании локомотива.

Известным примером технического решения, направленного на снижение опасности последствий рассматриваемой ситуации, является вышеупомянутая установка на рабочие камеры ВР электропневматических вентилей. Рациональность такого решения [11] весьма сомнительна из-за возникновения кратковременных до 0,4 МПа скачков давления в МВТ, как следствия процессов, связанных с дополнительной разрядкой магистрали ВР. Это приводит к:

• юзу колесных пар локомотива и неудовлетворительной продольной динамике, одновременно вызывающей преждевременный выход из строя автосцепок;

• сложности осуществления ступенчатости автономного отпуска автотормоза локомотива; невозможности автономного отпуска автотормоза локомотива, при обрыве электрической цепи катушек возбуждения упомянутых вентилей и прочего.

1.4 Ситуация перекрытия разобщительного крана на магистральном отростке электропневматического клапана автостопа

Основным назначением рассматриваемого крана является обеспечение технологической возможности (без разрядки ТМ) смены отказавшего электропневматического клапана (ЭПК) автотостопа, либо отключение неисправного ЭПК автостопа в пути следования. Однако в эксплуатации машинисты часто используют этот кран для кратковременного разобщения ЭПК автостопа от ТМ с целью предотвращения неоправданных автостопных торможений (например, при сбое кодов автоматической локомотивной сигнализации). В результате, в случае несвоевременного открытия этого крана имели место многочисленные случаи срывов безопасности движения из-за бездействия автостопа.

Известные примеры организационно-технических решений, направленных на снижение опасности последствий рассматриваемой ситуации предусматривали:

• пломбирование ручки крана в открытом положении с обязательностью проверки целостности пломбы при приемке-сдаче локомотива;

• установку предохранительной скобы для закрепления ручки крана в открытом положении;

• регистрацию на ленте скоростемера факта открытого положения крана и проч.

Реального эффекта эти решения, как показывает опыт эксплуатации (крушение на железнодорожной станции Гусрское 2012 год), не дают. В первом и втором случаях - из-за действия пресловутого "человеческого фактора" (например, машинист забывает возвратить ручку крана в открытое положение или не удостоверяется при приемке локомотива после ремонта в наличии указанной скобы). В третьем случае - из-за сомнительности эффективности самого мероприятия - фиксировать ошибочные действия машиниста после поездки, при расшифровке ленты скоростемера. Неумышленное переключение машинистом комбинированного крана из поездного положения в режим двойной тяги из-за «удобной подставки ног» особенно машинистов с низким ростом.

1.5 Ситуация непереключения воздухораспределителя локомотива на соответствующий режим торможения

Действующей Инструкцией по эксплуатации тормозов (№ 277) нормируется обязательность требования переключения машинистом ВР секций локомотива (нормально включаемых на средний режим) на соответствующий режим торможения при определенных ситуациях следования (например, на груженый режим - при предстоящем следовании одиночного локомотива).

Однако, в силу действия пресловутого "человеческого фактора", имеют место случаи невыполнения машинистами этого требования, что приводит при необходимости остановки (особенно при автостопном торможении) к недостаточному тормозному нажатию колодок и увеличенному тормозному пути.

До последнего времени никаких технических решений, направленных на устранение негативных последствий рассматриваемой ситуации, не предлагалось.

1.6 Ситуация самопроизвольного переброса ручки крана вспомогательного тормоза в отпускное положение

Такая ситуация может иметь место на стоянке локомотива в результате вибрационно-ударных нагрузок, вызванных, например, сотрясениями кабины локомотива в случае прохода подвижного состава по соседнему пути. Не исключено нахождение посторонних предметом под колесами локомотива. Например железнодорожные костыли. При отсутствии в такой ситуации машиниста в кабине, возможен отпуск вспомогательного тормоза локомотива и, как следствие, его неуправляемое движение [10, стр.88].

Предложенное и повсеместно внедренное на сегодняшний день техническое мероприятие заключается в монтаже на корпусе КВТ специального захвата ("крючка" или петли), фиксирующего ручку крана в крайней тормозной позиции.

К числу недостатков данного предложения следует отнести его зависимость от неоднократно упоминавшегося "человеческого фактора" и ухудшение условий безопасности труда (зафиксированы случаи травмирования машинистов этими "крючками" и зацепы ими деталей одежды).

1.7 Ситуации неисправности кранов машиниста и вспомогательного тормоза

В эксплуатации зафиксированы случаи:

- неисправностей КМ: излом пружины редуктора, заклинивание его возбудительного клапана в закрытом положении, засорение сетки фильтра редуктора [5, стр.164] и др. При их возникновении исключается возможность торможения поезда из-за истощения его ТМ темпом мягкости в результате работы стабилизатора КМ при поездном положении его ручки;

• неисправностей КВТ: излом или осадка пружины переключательного поршня, засорение калиброванного канала (диаметром 0,8 мм) к полости между поршнями, пропуск воздуха через клапан буферного устройства (смотри [5, стр.265]; [9, стр.114] и др. При их возникновении исключается возможность действия автотормоза локомотива, что особенно опасно при автостопном торможении.

До последнего времени никаких технических решений, направленных на устранение негативных последствий таких ситуаций, не предлагалось.

1.8 Ограниченность использования электродинамического тормоза локомотива

Известные на сегодняшний день (из зарубежной практики - США) примеры совместного применения пневматического и электродинамического (рекуперативного или реостатного) торможений. В настоящий момент реализация данного метода комбинированного торможения позволяют реализовывать действие полной силы электродинамического торможения (ЭДТ) совместно с ограниченной силой пневматического тормоза локомотива, либо действие полной силы пневматического тормоза локомотива без возможности действия ЭДТ.

Такое положение объясняется опасениями возникновения чрезмерного тормозного усилия, которое может вызвать заклинивание колесных пар локомотива - юз. Поэтому в режиме ЭДТ возбуждается катушка электроблокировочного клапана (ЭБК), который перекрывает воздухопровод от МВТ к МТЦ локомотива, одновременно сообщая МТЦ с атмосферой. При этом исключается возможность действия пневматического тормоза локомотива, но сохраняется возможность подтормаживания состава поезда за счет служебных разрядок ТМ с помощью КМ.

В то же время действие ЭДТ полностью прекращается при снижении давления в ТМ ниже 0,29-0,27 МПа, происходящем при разрыве поезда, срыве стоп-крана или экстренном торможении.

Вместе с тем, в условиях низкой эффективности пневматического тормоза создается угроза безопасности движения, которая, в принципе, могла бы быть предотвращена, как продолжением действия ЭДТ локомотива, так и возможностью своевременного его включения.

Упомянутая низкая эффективность пневматического тормоза может возникать в эксплуатации, например:

• из-за перекрытия в поезде концевых кранов ТМ;

• при повышенных утечках сжатого воздуха по ТЦ вагонов в условиях низких температур и т.п., заставляющих машиниста применить экстренное торможение, (как это имело место, например, по станции Каменской в 1987 г.).

Кроме того, прекращение действия ЭДТ, например, из-за экстренной разрядки ТМ вызывает нежелательные продольно-динамические реакции в составе поезда.

До последнего времени, за исключением опытного тепловоза 2ТЭ121 [5, стр. 255] никаких технических решений, направленных на устранение отмеченных негативных факторов, не предлагалось.

Таким образом проведенный анализ имеющихся технических предложений по локализации последствий возникновения рассмотренных аварийных ситуаций, вызывающих возможность появления срывов безопасности движения, свидетельствует о том, что их использование не обеспечивает, в должной мере, рациональности решений, либо требуют существенных материальных затрат.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР