Полный отчет. Антиплагиат. Заболотный В.В. (1235157), страница 5
Текст из файла (страница 5)
При9визуальном осмотре, исправным считается тотпоглощающий аппарат, у которого суммарный зазор между передними упорами27составляет не более 5 мм. При техническом обслуживании исправностьаппарата9контролируется замером расстояния между ударной розеткой и упоромголовы автосцепки, которое должно составлять 110 – 150 мм.9Технические характеристики эластомерного поглощающего аппарата 73ZWпредставлены в таблице 2.2Таблица 2.2 Технические характеристики эластомерного поглощающегоаппарата 73ZWПараметры Поглощающий аппарат 73ZWКонструктивный ход, мм 90Динамометрическая энергоемкость,кДж130Нормальная скорость соударениявагонов массой 100т,9Масса в сборе, кг 214911км/чДиапазон рабочих температур, °С9от минус 60 до плюс 50Таким образом, автосцепной узел является наиболее ответственным впроцессе динамики поездов. Это связано с тем, что возникающие во времяэксплуатации динамические силы, зависят от исправной работы и техническогосостояния элементов автосцепного оборудования.283 СХЕМЫ ФОРМИРОВАНИЯ ПОЕЗДОВ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ НАЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГАХ РОССИИСхемы формирования поездов и соответствующие им наибольшиерастягивающие и сжимающие силы были получены опытным путем ещё в 1970х годах.
Также было доказано, что использование распределённой тягипозволяет 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 схемыформирования поездов:- классическая, с постановкой локомотива в голову поезда;- с подталкиванием, когда, дополнительно к головному, в хвост поездаставится дополнительный подталкивающий локомотив;- схема с распределённой тягой (сдвоенный поезд).На рисунке 3.1 представлена классическая схема формирования поездов.Рисунок 3.1 – Классическая схема формирования поездов29Одной из основных причин, ограничивающих массу грузового поезда приклассической схеме формирования (локомотивы в голове), являетсядопускаемое усилие в сцепных приборах.
Кроме того, большая длинатормозной магистрали и размещение компрессорных установок в голове составаприводят к заниженному давлению воздуха в хвостовой части поезда иухудшению его тормозных свойств. В зимнее время года могут наблюдатьсянезначительные утечки воздуха в воздухопроводе и тормозных резервуарах.Разделение компрессорных установок по составу сокращает длины тормозныхмагистралей, а, следовательно, и время распространения тормозной волны иволны отпуска при пневматическом управлении тормозами [4].Тормозная волна характеризуется началом появления давления в ТЦ. Еескорость56на прямую зависит от быстродействия и чувствительностивоздухораспределителей.
На грузовом подвижном составе в основномустанавливаются воздухораспределители No 483-000. Скорость распространениятормозной волны у грузового ВР составляет 270–290 м/с.[16]. Времяраспространения тормозной волны определяется от момента поворотакрана машиниста в84тормозное положение до появления давления в8456рукояткитормозномцилиндре соответствующего вагона. Аналогично определяется скоростьотпускной волны,56которую можно охарактеризовать снижением давления втормозном цилиндре. Скорость этой волны составляет около 50 м/c.Зная скорость распространения отпускной волны, при формированиисостава из 71 условного вагона по классической схеме (локомотивы в голове),можно рассчитать время, за которое отпускная волна достигнет последнеговагона по следующей формуле(3.1)где – длина состава, м;– скорость распространения отпускной волны, =50 м/с.30Длина 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) получимм.Подставив численные значения в формулу (3.1) получимс.Инновационные вагоны, с повышенной осевой нагрузкой, позволяютформировать составы из 100 условных вагонов массой до 10,0 тыс.
тонн.Следовательно, время, за которое отпускная волна достигнет сотого вагонаможно посчитать, подставив численные значения в формулы (3.2) и (3.1):м,с.Зная скорость распространения тормозной волны, при формированиисостава из 71 условного вагона по классической схеме (локомотивы в голове),можно рассчитать время, за которое тормозная волна достигнет последнеговагона по следующей формуле31(3.3)где – скорость распространения тормозной волны, =285 м/с.Подставив численные значения в формулу (3.3) получимс.Для подвижного состава, сформированного по классической схеме(локомотив в голове) и состоящего из 100 вагонов, время, за которое тормознаяволна достигнет последнего вагона можно рассчитать по формуле (3.3)с.Такая задержка во времени падения и повышения давления в тормозныхцилиндрах первого и последнего вагонов, вызывает значительные динамическиеусилия по всей длине поезда. Возникает потребность в формировании составовс распределенными по длине тяговыми единицами.На рисунке 3.2 представлена схема поезда с подталкивающим локомотивом.Такая схема формирования поездов позволяет снизить значениядинамических усилий в середине состава, однако зоны сцепки локомотива ивагонов остаются наиболее напряженными.Для повышения объёмов грузоперевозок часто используют соединенные(сдвоенные) поезда.
Стоит отметить, что эксплуатация таких поездов требуетболее высокого мастерства от машинистов.32Рисунок 3.2 – Схема поезда с подталкивающим локомотивомНа рисунке 3.3 представлена схема сдвоенного поезда.Рисунок 3.3 – Схема сдвоенного поездаИз рисунка 3.3 видно, что наиболее благоприятной, с точки зрения33динамических сил, является схема с неравномерной расстановкой тяговыхединиц по длине состава (локомотив плюс 2/3 состава плюс локомотив плюс 1/3состава).На горных участках дорог длинносоставный поезд может одновременнонаходится 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 егодвижение, а на другую замедляющие.
Исходя из этого, возникает необходимостьсогласованного управления движением каждой частью объединенного поезда всоответствии с состоянием на данный момент времени [17].Неправильное управление тягой и тормозами на локомотивах вдлинносоставных поездах может привести к выдавливанию вагонов из состава,одним из таких примеров является происшествие 26 января 2011 года наМосковской железной дороге [18], когда причиной выдавливания вагонов споследующим сходом, явилось возникновение в процессе движения продольнодинамических реакций при применении машинистом головного локомотиваэкстренного торможения в следствии нарушения плана формированиясдвоенного поезда.Большое влияние на продольную динамику длинносоставных грузовыхпоездов оказывают режимы торможения и работы воздухораспределителей.
Так,Е.П. Блохиным в 2011 году были проведены исследования продольных сил вдлинносоставных поездах при торможении [19]. Он рассмотрел различныеспособы управления тормозами головного и вспомогательного локомотивов дляразличных схем формирования поездов.25Расчеты нагруженностидлинносоставных поездов при торможении были выполнены с помощьюматематического моделирования. Опираясь на полученные расчеты, Блохинпредположил, что при необходимости вождения25поездов массой свыше 10,0тыс.
тонн их формирование должно производиться с установкойв голове и на расстоянии 1/3 длины от хвоста поезда.25тяговых единицПоезда должны быть оснащены системой синхронного торможения с3425резервной системой по тормозной волне. В случае, когда по условиямэксплуатации вспомогательный локомотив оказывается в середине поезда,управление тормозами должно осуществляться с этого локомотива порадиокомандам машиниста головного локомотива [19].25Таким образом, можно сделать вывод, что наиболее благоприятной схемойформирования поездов, с точки зрения динамики и эффективностииспользования автотормозов, является схема сдвоенного поезда, с установкойтяговых единиц в голове и на расстоянии 1/3 длины от хвоста поезда.Однако, в связи с нехваткой нормативной базы, сдвоенные поездаэксплуатируют по схеме локомотив плюс 1/2 состава плюс локомотив плюс 1/2состава.
Как видно из рисунка 3.3, при такой схеме формирования возникаютсущественные динамические нагрузки в поезде.354 АНАЛИЗ ТРЕБОВАНИЙ НОРМАТИВНЫХ ДОКУМЕНТОВ,УСТАНАВЛИВАЮЩИХ ПРЕДЕЛЬНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ СИЛ НААВТОСЦЕПКАХ ВАГОНОВСогласно ГОСТ 33434–2015 [20] все виды сцепных и автосцепных устройствдолжны быть ударно-тяговыми т.е. обеспечивать передачу и демпфирование какрастягивающих, так и сжимающих сил.Автосцепное устройство должно включать в себя:-1поглощающий аппарат;- центрирующий прибор;- расцепной привод;- детали, передающие нагрузку на раму;-1автосцепку.Автосцепное устройство должно обеспечивать:-1проход сцепленных единиц железнодорожного подвижного состава кривыхучастков пути, указанных в таблице 4.1, в том числе с возвышением наружногорельса, переломов профиля и неровностей пути без саморасцепа;-1передачу продольных усилий, возникающих при сцеплении и движении-1установку на железнодорожном подвижном составе впоезда, а также их демпфирование;ГОСТ 3475;1соответствии с- исключение возможности саморасцепа при всех режимах движенияжелезнодорожного подвижного состава;- расцепление сцепленных между собой автосцепок с любой стороныжелезнодорожного подвижного состава не более чем одним человеком беззахода между единицами железнодорожного подвижного состава;-1наавтоматическое сцепление единиц железнодорожного подвижного состава1кривых и прямых участках железнодорожного пути, указанных в таблице 4.1.В случае, если на кривых участках автоматическая сцепляемость необеспечивается, то автосцепки должны быть оборудованы устройством для их36принудительного отклонения к центру кривой;Таблица 4.1 – Нормативные кривыеТранспортнаяоперацияРасчетный участокж.д.пути1Расчетный радиус кривой, мГрузовые вагоны Пассажирскийж.д.1подвижнойсостав,локомотивыДлиной поосям21 м1менееДлиной поосям21 м1болееАвтоматическоесцеплениеУчастоксопряжения прямойс кривой безпереходногорадиуса135 250 2501Крутая кривая - - 25Проход в сцепеУчасток1сопряжения прямойс кривой без11переходногорадиуса80 110 1201Крутая кривая 120 160 170Кроме локомотивовАвтосцепки должны обеспечивать:- сохранение сцепленного состояния железнодорожного подвижного составапри движении, в том числе по расчетным круговым и S-образным кривым,указанным в таблице 4.1, а также переломам профиля пути 55 %, сопряженнымвертикальной кривой радиусом 250 м;-1возможность ограничения вертикальных перемещений;37- возможность визуального контроля положения механизма сцепления беззахода человека между единицами1ПС;- автоматическое расцепление при разнице высоты продольных осейавтосцепок от 0 до 140 мм, относительном поперечном смещении этих осей вгоризонтальном направлении от 0 до 160 мм и угле поворота в горизонтальнойплоскости от 0 до 4,51градусов, а также угле 8 градусов при относительномсмещении в горизонтальном направлении 40 мм, что соответствует сцеплениювагонов в нормативных кривых;-1автоматическое сохранение расцепленного положения до разведения-1расцепление единиц железнодорожного подвижного состава в сжатом и-1восстановление сцепления воздействием извне ошибочно расцепленныхединиц железнодорожного подвижного состава;свободном состоянии воздействием извне через расцепной привод;вагонов без их разведения.1Узлы и детали автосцепного устройства, а также их крепление нажелезнодорожном подвижном составе должны быть рассчитаны на следующиенагрузки, не менее [20]:-11тяговый хомут 2500 кН при квазистатическом растяжении;автосцепка грузового железнодорожного подвижного состава:- 2000 кН при квазистатическом растяжении;- 2500 кН при квазистатическом сжатии;- сцепка и автосцепкаподвижного состава:1вагонов моторвагонного4железнодорожного- 1000 кН при квазистатическом растяжении;- 1500 кН при квазистатическом сжатии;- сцепка и автосцепка пассажирского железнодорожного подвижного составалокомотивной тяги:- 1500 кН при квазистатическом растяжении;- 2500 кН при квазистатическом сжатии;-138детали, выполняющие функции тягового хомута на пассажирскомжелезнодорожном подвижном составе, 2500 кН приизгибающей нагрузке;-11квазистатическойклин тягового хомута 2500 кН при квазистатической изгибающей нагрузке;- упорная плита:- 2500 кН при1квазистатическом1изгибающей нагрузке;- 3500 кН при действии нагрузки смятия;-11центрирующая балочка с жесткой опорой хвостовика:- 400 кН при действии вертикальной квазистатической нагрузки длягрузового железнодорожного подвижного состава;- 350 кН при действии вертикальной квазистатической нагрузки дляпассажирского железнодорожного подвижного состава;-1нижняя перемычка розетки 350 кН при действии вертикальной-1крепление розетки 400квазистатической нагрузки;1нагрузки;кН при действии вертикальной квазистатической- маятниковая подвеска 400 кН при квазистатическом растяжении;- крепление1поддерживающей планки 50 кН при действии вертикальнойквазистатической нагрузки;-крепление передних упоров пассажирского1железнодорожного подвижного1состава к хребтовой балке 2000 кН при квазистатической нагрузке;- крепление задних упоров пассажирского железнодорожного подвижногосостава к хребтовой балке 2500 кН при квазистатической нагрузке;- крепление передних упоров1грузового железнодорожного подвижногосостава к хребтовой балке 2500 кН при квазистатической нагрузке;-крепление задних упоров грузового железнодорожного подвижного состава1к хребтовой балке 3500 кН при квазистатической нагрузке;- крепление1ограничителей вертикальных перемещений автосцепки 200 кНпри действии вертикальной квазистатической нагрузки;-центрирующая балочка с упругой опорой хвостовика, прогиб которой1ограничен нижней перемычкой розетки, 100кН.3911Требования надежности:- конструкции сборочных единиц автосцепных и сцепных устройств должныобеспечивать работоспособное состояние в эксплуатации без техническогообслуживания в течение времени между плановыми ремонтамижелезнодорожного подвижного состава;- конструкция автосцепки должна обеспечивать сохранение еефункциональной работоспособности после испытаний при приложениимногократной ударной нагрузки.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
