Буйских ВКР (1231184), страница 7

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

Текст из файла (страница 7)

, (2.9)

где – критерий удовлетворительности коммутации, А км/ч кВт.

Задается диапазон скоростей от до . Эти значения подставляются в выражение и вычисляются соответствующие им максимально допустимые по условиям коммутации значения . Далее полученные значения токов подставляем в уравнение, после чего определяются значения ограничения тормозной силы тепловоза по коммутации. Результаты расчетов сводятся в таблицу 2.3. Данная зависимость представлена кривой 3 на рисунке 2.4.

Расчет ограничения тормозной силы по коммутации приведен в таблице 2.3

Таблица 2.3 – Расчет ограничения тормозной силы по коммутации

V, км/ч	126	120	110	100		90	80
, Н	3325,00	3300,00	3086,11	3027,78		3125,00	3222,22
, А	369,44	385,00	392,78	423,89		486,11	563,89
, Н	19425,1	22150,15	25149,98	32221,11		47083,10	71274,40
V, км/ч	70,00	60,00	50,00	40,00	35,42			–
, Н	3013,89	3000,00	3055,56	3000,00	3246,83			–
, А	602,78	700,00	855,56	1050,00	1283,33			–
, Н	93079,26	146447,28	262520,31	494259,57	833809,57			–

Далее строиться ограничение тормозной характеристики тепловоза по условию сцепления колес с рельсами (кривая 4 на рисунке 2.4). Результаты расчета сводятся в таблицу 2.4.

Расчет ограничения тормозной характеристики по условию сцепления колес с рельсами приведен в таблице 2.4

Таблица 2.4 – Расчет ограничения тормозной характеристики по условию сцепления колес с рельсами

V, км/ч	10	20	30	40	50	60	70
ψ	0,26	0,23	0,22	0,20	0,20	0,19	0,18
Вн, Н	482084,53	436746,00	406776,47	385493,7	369599,0	357276,2	347442,8

Производиться расчет зависимости мощности ВУ от скорости движения тепловоза (таблица 2.5). Данная зависимость представлена кривой 5 на рисунке 2.4.

Расчет зависимости мощности ТГ от скорости движения приведен в таблице 2.5.

Таблица 2.5 – Расчет зависимости мощности ТГ от скорости движения

V, км/ч	35,42	40	50	60	70	80	90	100	110	120	126
n, с-1	10,50	11,86	14,82	17,78	20,75	23,71	26,68	29,64	32,60	35,57	37,35
E/n, Вс/об	49,08	43,46	34,77	28,97	24,84	21,73	19,32	17,38	15,80	14,49	13,80
Iв, А	860	740	480	340	260	220	200	190	160	150	140
Р, кВт	287,56	212,91	89,58	44,95	26,28	18,82	15,55	14,04	9,95	8,75	7,62

Рисунок 2.4 – Предельные тормозные характеристики тепловоза

3 ПОВЫШЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЭЛЕКТРО-ДИНАМИЧЕСКОГО ТОРМОЖЕНИЯ

3.1 Ограниченность использования электродинамического тормоза локомотива

Известные на сегодняшний день примеры совместного применения пневматического и электродинамического (рекуперативного или реостатного) торможений позволяют использовать:

- 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. Колесная пара при этом не совершает вращательные движения, а перемещается юзом. Поэтому в режиме ЭДТ возбуждается катушка электроблокировочного клапана (ЭБК), который перекрывает воздухопровод от магистрали вспомогательного тормоза (МВТ) к магистрали тормозных цилиндров (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 тормозной магистрали (ТМ) с помощью крана машиниста (КМ). На тепловозе ТЭП 70 установлен датчик-реле давления РДТЗ предназначен для сбора схемы электродинамического тормоза и одновременного блокирования автоматического пневматического тормоза при экстренном торможении и падении давления в ТМ ниже 3,0 кгс/см².

В то же время действие ЭДТ полностью прекращается при снижении давления в ТМ ниже 0,29–0,27 МПа, происходящем при разрыве поезда, разъединении концевых рукавов (открытии концевого крана), 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. Примером может служить крушение с человеческими жертвами на станции Ермал в 2011 году. В этой сложившейся ситуации отказал тормозной компрессор (произошла утечка воздуха), а подставленные тормозные башмаки выбросило из-под колес вагонов и локомотива;

- при повышенных утечках сжатого воздуха по ТЦ вагонов в условиях низких температур (снижение эластичности уплотнительных манжет) и так далее, заставляющих машиниста применить экстренное торможение, (как это имело место, например, по станции Каменской в 1987 г., Гурская 2012 г., – перекрытие машинистом комбинированного трехходового крана в режим двойной тяги. Причем крушение не предотвратили комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ–7). Так же столкновение электропоезда в грузовой поезд 2017 г.

Кроме того, резкое прекращение действия ЭДТ, например, из-за экстренной разрядки ТМ вызывает нежелательные продольно-динамические реакции в составе поезда. Особенно в составах с 240 и более осей.

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

Проведенный анализ имеющихся технических предложений по локализации последствий возникновения рассмотренной нештатной ситуации, вызывающих возможность появления срывов безопасности движения за счет снижения тормозной эффективности локомотива (поезда) свидетельствует о том, что их использование не обеспечивает, в должной мере, рациональности решений, либо требуют существенных материальных затрат.

3.2 Положение об эффективного торможения

Ряд эксплуатируемых серий магистральных локомотивов, помимо пневматических тормозов – автоматического (АТ) и вспомогательного (ВТ), оснащен и электродинамическим тормозом (ЭДТ) – рекуперативным или реостатным. Использующийся алгоритм действия отмеченных тормозных средств предусматривает возможность их реализации в следующих вариантах:

- индивидуальное действие АТ и ВТ, порознь или совместно;

- автоматическое действие ЭДТ;

- совместное действие ЭДТ и ВТ при условии ограничения давления в ТЦ локомотива уровнем, не превышающим 0,15 МПа;

- совместное действие ЭДТ и АТ при условии сохранения остаточного уровня давления в ТМ не ниже 0,29–0,27 МПа при снижении давления темпом мягкости. То есть необходимость срабатывания тормозов в данном диапазоне давлений и недопущении дальнейшего истощения пневматической системы;

• прекращение действия ЭДТ и невозможность его приведения в действие в случаях снижения давления в ТМ 0,29–0,27 МПа или наличия давления в ТЦ локомотива свыше 0,15 МПа.

Такие ограничения действия ЭДТ объясняют опасениями возникновения чрезмерного тормозного усилия, которое может вызвать заклинивание колесных пар локомотива – юз.

Вместе с тем, из-за низкой эффективности АТ (например, из-за перекрытия концевых кранов ТМ, при повышенных утечках сжатого воздуха по ТЦ в условиях низких температур и т.п.) может создаваться угроза безопасности движения, которая, в принципе, могла бы быть предотвращена либо продолжением действия ЭДТ, либо возможностью своевременного его включения. Иными словами, имеет место недоиспользование имеющегося уровня тормозооснащенности магистральных локомотивов.

Характеристики

Список файлов ВКР