1 Полный текст ВКР (Заболотный В.В. 153) (1235148), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

На рисунке 2.5 представлен эластомерный поглощающий аппарат 73ZW.

Рисунок 2.5 – Эластомерный поглощающий аппарат 73ZW
1 – амортизатор эластомерный; 2 – корпус поглощающего аппарата; 3 – плита упорная;
4 – планка монтажная; 5 – вкладыш дистанционный; 6 – гайка корончатая; 7 – шплинт 4Х40;
8 – шайба пружинная М29

Ремонт аппаратов с полной разборкой выполняют на специализированных предприятиях. При визуальном осмотре, исправным считается тот поглощающий аппарат, у которого суммарный зазор между передними упорами составляет не более 5 мм. При техническом обслуживании исправность аппарата контролируется замером расстояния между ударной розеткой и упором головы автосцепки, которое должно составлять 110 – 150 мм.

Технические характеристики эластомерного поглощающего аппарата 73ZW представлены в таблице 2.2

Таблица 2.2 Технические характеристики эластомерного поглощающего аппарата 73ZW

Таким образом, автосцепной узел является наиболее ответственным в процессе динамики поездов. Это связано с тем, что возникающие во время эксплуатации динамические силы, зависят от исправной работы и технического состояния элементов автосцепного оборудования.

3 СХЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЕЗДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ РОССИИ

Схемы формирования поездов и соответствующие им наибольшие растягивающие и сжимающие силы были получены опытным путем ещё в 1970-х годах. Также было доказано, что использование распределённой тяги позволяет снизить продольные динамические силы на 30–40 % в сдвоенном, 30–75 % в строенном и 45–75 % в счетверенном поездах [4].

На сегодняшний день в России применяются три основные схемы формирования поездов:

- классическая, с постановкой локомотива в голову поезда;

- с подталкиванием, когда, дополнительно к головному, в хвост поезда ставится дополнительный подталкивающий локомотив;

- схема с распределённой тягой (сдвоенный поезд).

На рисунке 3.1 представлена классическая схема формирования поездов.

Рисунок 3.1 – Классическая схема формирования поездов

Одной из основных причин, ограничивающих массу грузового поезда при классической схеме формирования (локомотивы в голове), является допускаемое усилие в сцепных приборах. Кроме того, большая длина тормозной магистрали и размещение компрессорных установок в голове состава приводят к заниженному давлению воздуха в хвостовой части поезда и ухудшению его тормозных свойств. В зимнее время года могут наблюдаться незначительные утечки воздуха в воздухопроводе и тормозных резервуарах. Разделение компрессорных установок по составу сокращает длины тормозных магистралей, а, следовательно, и время распространения тормозной волны и волны отпуска при пневматическом управлении тормозами [4].

Тормозная волна характеризуется началом появления давления в ТЦ. Ее скорость на прямую зависит от быстродействия и чувствительности воздухораспределителей. На грузовом подвижном составе в основном устанавливаются воздухораспределители № 483-000. Скорость распространения тормозной волны у грузового ВР составляет 270–290 м/с.[16]. Время распространения тормозной волны определяется от момента поворота рукоятки крана машиниста в тормозное положение до появления давления в тормозном цилиндре соответствующего вагона. Аналогично определяется скорость отпускной волны, которую можно охарактеризовать снижением давления в тормозном цилиндре. Скорость этой волны составляет около 50 м/c.

Зная скорость распространения отпускной волны, при формировании состава из 71 условного вагона по классической схеме (локомотивы в голове), можно рассчитать время, за которое отпускная волна достигнет последнего вагона по следующей формуле

(3.1)

где – длина состава, м;

– скорость распространения отпускной волны, =50 м/с.

Длина состава рассчитывается по формуле

(3.2)

где – длина локомотива, =70 м;

– длина вагона, =14 м;

– количество вагонов, =71 штук.

Подставив численные значения в формулу (3.2) получим

м.

Подставив численные значения в формулу (3.1) получим

с.

Инновационные вагоны, с повышенной осевой нагрузкой, позволяют формировать составы из 100 условных вагонов массой до 10,0 тыс. тонн. Следовательно, время, за которое отпускная волна достигнет сотого вагона можно посчитать, подставив численные значения в формулы (3.2) и (3.1):

м,

с.

Зная скорость распространения тормозной волны, при формировании состава из 71 условного вагона по классической схеме (локомотивы в голове), можно рассчитать время, за которое тормозная волна достигнет последнего вагона по следующей формуле

(3.3)

где – скорость распространения тормозной волны, =285 м/с.

Подставив численные значения в формулу (3.3) получим

с.

Для подвижного состава, сформированного по классической схеме (локомотив в голове) и состоящего из 100 вагонов, время, за которое тормозная волна достигнет последнего вагона можно рассчитать по формуле (3.3)

с.

Такая задержка во времени падения и повышения давления в тормозных цилиндрах первого и последнего вагонов, вызывает значительные динамические усилия по всей длине поезда. Возникает потребность в формировании составов с распределенными по длине тяговыми единицами.

На рисунке 3.2 представлена схема поезда с подталкивающим локомотивом.

Такая схема формирования поездов позволяет снизить значения динамических усилий в середине состава, однако зоны сцепки локомотива и вагонов остаются наиболее напряженными.

Для повышения объёмов грузоперевозок часто используют соединенные
(сдвоенные) поезда. Стоит отметить, что эксплуатация таких поездов требует более высокого мастерства от машинистов.

Рисунок 3.2 – Схема поезда с подталкивающим локомотивом

На рисунке 3.3 представлена схема сдвоенного поезда.

Рисунок 3.3 – Схема сдвоенного поезда

Из рисунка 3.3 видно, что наиболее благоприятной, с точки зрения динамических сил, является схема с неравномерной расстановкой тяговых единиц по длине состава (локомотив плюс 2/3 состава плюс локомотив плюс 1/3 состава).

На горных участках дорог длинносоставный поезд может одновременно находится на различных элементах продольного профиля пути (подъемы, площадки, уклоны) и на различных элементах пути в плане (прямые, кривые). На одну часть такого поезда могут действовать силы, ускоряющие его движение, а на другую замедляющие. Исходя из этого, возникает необходимость согласованного управления движением каждой частью объединенного поезда в соответствии с состоянием на данный момент времени [17].

Неправильное управление тягой и тормозами на локомотивах в длинносоставных поездах может привести к выдавливанию вагонов из состава, одним из таких примеров является происшествие 26 января 2011 года на Московской железной дороге [18], когда причиной выдавливания вагонов с последующим сходом, явилось возникновение в процессе движения продольно-динамических реакций при применении машинистом головного локомотива экстренного торможения в следствии нарушения плана формирования сдвоенного поезда.

Большое влияние на продольную динамику длинносоставных грузовых поездов оказывают режимы торможения и работы воздухораспределителей. Так, Е.П. Блохиным в 2011 году были проведены исследования продольных сил в длинносоставных поездах при торможении [19]. Он рассмотрел различные способы управления тормозами головного и вспомогательного локомотивов для различных схем формирования поездов. Расчеты нагруженности длинносоставных поездов при торможении были выполнены с помощью математического моделирования. Опираясь на полученные расчеты, Блохин предположил, что при необходимости вождения поездов массой свыше 10,0 тыс. тонн их формирование должно производиться с установкой тяговых единиц в голове и на расстоянии 1/3 длины от хвоста поезда.

Поезда должны быть оснащены системой синхронного торможения с резервной системой по тормозной волне. В случае, когда по условиям эксплуатации вспомогательный локомотив оказывается в середине поезда, управление тормозами должно осуществляться с этого локомотива по радиокомандам машиниста головного локомотива [19].

Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее благоприятной схемой формирования поездов, с точки зрения динамики и эффективности использования автотормозов, является схема сдвоенного поезда, с установкой тяговых единиц в голове и на расстоянии 1/3 длины от хвоста поезда.

Однако, в связи с нехваткой нормативной базы, сдвоенные поезда эксплуатируют по схеме локомотив плюс 1/2 состава плюс локомотив плюс 1/2 состава. Как видно из рисунка 3.3, при такой схеме формирования возникают существенные динамические нагрузки в поезде.

Характеристики

Список файлов ВКР