что необходимо сделать для уменьшения продольно динамической реакции сдо
Способы уменьшения продольно-динамических реакций
5.1. Применение двухэтапного торможения.
Применяется в грузовых поездах для регулирования скорости в случае выявления неплавного прихода в действие автотормозов после проверки их действия.
Деление первой ступени торможения на два этапа позволяет снизить продольно-динамические реакции в поезде на 30-50%.
Порядок применения торможения следующий:
5 положением ручки крана машиниста производится ступень торможения 0.3 – 0.4 кгс/см 2 – с последующим переводом в 4 положение. Через 4-6 сек производится такая же ступень торможения 5 положением с последующей установкой ручки крана машиниста в 4 положение.
Таким образом, достигается снижение тормозного эффекта в головной части поезда и равномерное распределение тормозной силы вдоль состава.
Этот прием снижения продольно-динамических сил в поезде, требует большего тормозного пути на 150-200 м, поэтому тормоза должны применяться несколько раньше особенно на спусках, т.к. после начала торможения возможно даже увеличение скорости на 5 км\ч и более.
5.2. Применение положения 5А крана машиниста.
Служебное торможение производить постановкой ручки крана машиниста в V положение с выдержкой в этом положении до снижения давления в уравнительном резервуаре на 0,4 – 0,5 кгс/см 2 и последующим переводом в положение VA. После получения необходимой разрядки ручку перевести в IV.
Применение электрического торможения
— Для обеспечения эффективной и устойчивой работы электрического торможения не допускать превышение значения тока якоря по отношению к току возбуждения более чем в два раза;
— При проследовании обрывных мест не регулировать ток на тяговых двигателях, а проследовать с токами средних значений выбрав режим заранее. При подозрении на неустойчивость режима электрического торможения не применять его на обрывных местах. При срыве электрического торможения на обрывном месте необходимо эффективно применить вспомогательный тормоз с подачей песка под колёсные пары;
— Особенно опасен срыв электрического торможения при комбинированном торможении в момент начала отпуска тормозов в поезде;
— Выключать режим электрического торможения необходимо на благоприятном профиле, где исключается оттяжки головной или хвостовой части поезда после плавного уменьшения тока и с обязательным применением вспомогательною тормоза.
Использование САУТ-Ц.
Машинист не должен «приковывать» свое внимание к ПМ-САУТ, а только уделять его столько, сколько разумно необходимо и в определенных местах и ситуациях, иначе он будет уставать, а это в свою очередь будет неблагоприятно сказываться на его управляющей деятельности. Внимание локомотивной бригады на ПМ-САУТ необходимо в следующих случаях:
— Проверка при приемке, – какую разрядку выполняет ПЛК-САУТ при срабатывании на служебное торможение, согласно п.3.2. Инструкции ЦТ-901.
— При отправлении (какой резерв скорости);
— При смене огня на локомотивном светофоре;
— При проследовании входных светофоров;
— При следовании с высокой скоростью в режиме тяги (опасна малейшая боксовка – особенно при переходе со спуска на подъем);
— При сбоях в работе АЛСН с зеленого, желтого на огни белый, красно-желтый и красный (возможна глубокая ступень торможения, если немедленно не выключить САУТ согласно п.5.3. Инструкции ЦТ-901);
— При нестабильно работающей аппаратуре, если это выявлено в пути следования или по записи в журнале ТУ-152.
При срабатывании САУТ на служебное торможение решить можно ли при этой скорости на данном профиле отпускать тормоза после выдержки времени в движении. В случае срабатывания ПЛК-САУТ – независимо от причин, профиля и скорости на глубокую ступень торможения (более 1.0 кгс/см 2 ) не отпускать тормоза до полной остановки поезда.
ПРОДОЛЬНО – ДИНАМИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ
Увеличение веса и длины поездов зависит от продольно-динамических реакций, возникающих при трогании с места, движении применении тормозов.
Продольно-динамические реакции достигают больших величин, иногда превышающие усилия допустимы по прочности отдельных узлов и элементов подвижного состава.
КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРМОЗОВ
По свойствам система управления различают П.Т., Э.П.Т., автоматические, неавтоматические, мягкие, полужесткие, жесткие.
По назначению: пассажирская, грузовая, универсальная.
Мягкая (нежесткая) с равным режимом отпуска. При медленном темпе сниж. давл. в Т.М. до 0,4кг/см в мин. не приходят в действие. При повышении давления на 0,2-0,4кг/см. после торможения дают полный безступенчатый отпуск.
:жесткие тормоза работают на определенном давлении в ТМ.
Способы уменьшения продольно-динамических реакций
5.1. Применение двухэтапного торможения.
Применяется в грузовых поездах для регулирования скорости в случае выявления неплавного прихода в действие автотормозов после проверки их действия.
Деление первой ступени торможения на два этапа позволяет снизить продольно-динамические реакции в поезде на 30-50%.
Порядок применения торможения следующий:
5 положением ручки крана машиниста производится ступень торможения 0.3 – 0.4 кгс/см 2 – с последующим переводом в 4 положение. Через 4-6 сек производится такая же ступень торможения 5 положением с последующей установкой ручки крана машиниста в 4 положение.
Таким образом, достигается снижение тормозного эффекта в головной части поезда и равномерное распределение тормозной силы вдоль состава.
Этот прием снижения продольно-динамических сил в поезде, требует большего тормозного пути на 150-200 м, поэтому тормоза должны применяться несколько раньше особенно на спусках, т.к. после начала торможения возможно даже увеличение скорости на 5 км\ч и более.
5.2. Применение положения 5А крана машиниста.
Служебное торможение производить постановкой ручки крана машиниста в V положение с выдержкой в этом положении до снижения давления в уравнительном резервуаре на 0,4 – 0,5 кгс/см 2 и последующим переводом в положение VA. После получения необходимой разрядки ручку перевести в IV.
Применение электрического торможения
— Для обеспечения эффективной и устойчивой работы электрического торможения не допускать превышение значения тока якоря по отношению к току возбуждения более чем в два раза;
— При проследовании обрывных мест не регулировать ток на тяговых двигателях, а проследовать с токами средних значений выбрав режим заранее. При подозрении на неустойчивость режима электрического торможения не применять его на обрывных местах. При срыве электрического торможения на обрывном месте необходимо эффективно применить вспомогательный тормоз с подачей песка под колёсные пары;
— Особенно опасен срыв электрического торможения при комбинированном торможении в момент начала отпуска тормозов в поезде;
— Выключать режим электрического торможения необходимо на благоприятном профиле, где исключается оттяжки головной или хвостовой части поезда после плавного уменьшения тока и с обязательным применением вспомогательною тормоза.
Использование САУТ-Ц.
Машинист не должен «приковывать» свое внимание к ПМ-САУТ, а только уделять его столько, сколько разумно необходимо и в определенных местах и ситуациях, иначе он будет уставать, а это в свою очередь будет неблагоприятно сказываться на его управляющей деятельности. Внимание локомотивной бригады на ПМ-САУТ необходимо в следующих случаях:
— Проверка при приемке, – какую разрядку выполняет ПЛК-САУТ при срабатывании на служебное торможение, согласно п.3.2. Инструкции ЦТ-901.
— При отправлении (какой резерв скорости);
— При смене огня на локомотивном светофоре;
— При проследовании входных светофоров;
— При следовании с высокой скоростью в режиме тяги (опасна малейшая боксовка – особенно при переходе со спуска на подъем);
— При сбоях в работе АЛСН с зеленого, желтого на огни белый, красно-желтый и красный (возможна глубокая ступень торможения, если немедленно не выключить САУТ согласно п.5.3. Инструкции ЦТ-901);
— При нестабильно работающей аппаратуре, если это выявлено в пути следования или по записи в журнале ТУ-152.
При срабатывании САУТ на служебное торможение решить можно ли при этой скорости на данном профиле отпускать тормоза после выдержки времени в движении. В случае срабатывания ПЛК-САУТ – независимо от причин, профиля и скорости на глубокую ступень торможения (более 1.0 кгс/см 2 ) не отпускать тормоза до полной остановки поезда.
Продольно-динамические усилия в поездах
Из-за конечной скорости тормозной волны в поездах при торможении возникает набегание последующих вагонов на предыдущие, сопровождаемое в несжатом составе серией ударов (ударная волна). Наибольшие усилия в автосцепках Л при этом по исследованиям проф. Б.Л. Карвацкого возникают в начальной фазе торможения (до начала наполнения сжатым воздухом тормозного цилиндра последнего вагона) в последней третьей части поезда и могут быть определены по следующему выражению
Впоследствии, по мере выравнивания тормозных усилий по длине поезда и его сжатия продольные реакции уменьшаются. Если перед началом торможения, затормаживая локомотив, поезд предварительно сжать, выбрав свободные зазоры в автосцепках, то ударного типа реакций можно избежать, что снижает продольные усилия в 1,5-2,5 раза. В соответствии с этим коэффициент А в выражении (2.25) принимают равным 0,4 в сжатом поезде; 0,65 в растянутом; 1,0 для оценки мгновенных усилий; 3,0 при сильно изношенных автосцепках.
Важнейшей характеристикой тормозной системы поезда является скорость тормозной волны. При разработке воздухораспределителей стремятся максимально облегчить их чувствительную (воспринимающую) часть, чтобы увеличить этот показатель. Однако в рамках зо-лотниково-поршневых конструкций с реальными силами трения требуется перепад давления 0,010-0,015 МПа на чувствительном органе, чтобы он пришел в движение и обеспечил дополнительную разрядку тормозной магистрали, создавая незатухающую тормозную волну. Поэтому, например, воздухораспределители №№ 270-002, 292 не могут реализовать скорость тормозной волны более 200 м/с.
Переход на диафрагменно-клапанные системы с легкой не нагруженной силами трения воспринимающей частью, практически мгновенно реагирующей на малейший перепад давления 0,003-0,005 МПа, позволил ускорить тормозную волну до 300 м/с. При прочих равных условиях, как следует из выражения (2.25), появилась возможность сократить время наполнения тормозных цилиндров при воздухораспределителях № 483 до 25 с, вместо 40 с у предшествующих конструкций BP. Это существенно снижает длину тормозного пути, повышает безопасность движения и создает предпосылки для увеличения скорости поездов и пропускной способности участков железных дорог.
В настоящее время в грузовых поездах скорость тормозной волны по существу достигла своего физического предела, так как вплотную приблизилась к скорости воздушной волны 330 м/с.
Это накладывает ограничения на максимальную длину поездов, тормоза которых управляются по пневматическому каналу. Преобразуя выражение (2.25) и подставляя в него реальные цифровые значения можно определить
Таким образом, по продольно-динамическим усилиям существующие тормозные средства позволяют устойчиво управлять поездами из 100 условных груженых вагонов или длиной около 1400 м. Несмотря на пониженные продольно-динамические усилия в порожних поездах, их длина тем не менее ограничена теми же 1400 м по условиям устойчивого движения вагонов в рельсовой колее без выдавливания в кривых участках пути. Так, например, при радиусе кривых 200, 300 и 400 м максимально допустимые сжимающие усилия не должны превышать соответственно 450, 500 и 550 кН.
Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200
Рассмотрены устройство и работа основного электронного оборудования, применяемого в электродинамическом (реостатном) тормозе системы «Шкода». Применительно к электродинамическому тормозу электровозов ЧС2 Т и его модификации на скоростном электровозе ЧС200
Продольные реакции в пассажирском поезде: причины и рекомендации машинисту
Железнодорожники, в частности локомотивные бригады, часто сами становятся пассажирами поездов. Право, иногда становится неловко, когда во время движения происходят сильные продольно-динамические реакции, после которых проливается чай, падают предметы со столика в купе, а кто-то опасается находиться на второй полке или неспокойно спит. В этих случаях пассажиры и проводники обвиняют машиниста. Они отчасти правы, но все ли зависит от того, кто управляет составом?
Ухудшение плавности ведения поезда— это, помимо всего, и нарушение требований ПТЭ, в которых указано, что важнейшая задача железнодорожного транспорта — обеспечение безопасности движения, комфорта и культуры обслуживания пассажиров.
Почему же нарушается плавность ведения поезда? Появлению в нем реакций способствуют несколько причин. Это, прежде всего, так называемые технические причины — неудовлетворительное состояние тормозного оборудования поезда, отказы электрической схемы локомотива. Свою роль играет также «человеческий фактор».
Рассмотрим вначале неисправности тормозного оборудования пассажирских вагонов, которые влияют на плавность процессов торможения и отпуска тормозов. Продольно-динамические реакции в поезде возникают, прежде всего, из-за неравномерного торможения и отпуска тормозов разных вагонов. «Набегание» хвостовых вагонов на головные происходит обычно в момент торможения состава. Особенно такие реакции ощутимы при небольших (менее 40 км/ч) скоростях движения по причине более раннего наполнения воздухом тормозных цилиндров (ТЦ) головных вагонов по сравнению с хвостовыми.
То есть, чем больше длина поезда, тем больше проявляются реакции, вызванные скоростью распространения тормозной волны (120 м/с при служебном торможении). Например, при длине пассажирского состава в 20 вагонов (а это 500 м) разница в срабатывании тормозов первого и последнего вагонов при служебном торможении составляет 4 — 5 с. Естественно, такие продольные усилия в поезде будут достаточно ощутимы. Здесь машинист может уменьшить их величину только за счет применения минимальной ступени снижения давления в тормозной магистрали (ТМ).
Скорость распространения тормозной или отпускной волны также может уменьшаться (а значит, реакции по поезду — возрастать) за счет снижения зарядного давления в ТМ в зимних условиях эксплуатации тормозного оборудования локомотива и вагонов, а также при их неисправностях. Если в тормозных приборах имеются отклонения от норм содержания, то, например, в разных вагонах может ощутимо отличаться время срабатывания воздухораспределителя (ВР) и наполнения ТЦ из-за засорения отверстий, попадания льда, примерзания магистрального поршня, заедания отсека-тельного золотника ВР и по другим причинам.
Когда ВР, имеющие подобные неисправности, будут находиться в хвостовых вагонах, изначально при торможении будет происходить «набегание» задних вагонов на передние, а затем за счет сжатия фрикционных аппаратов в головной части — оттяжка вагонов назад. При неисправностях тормозов, которые замедляют наполнение ТЦ в головных вагонах, происходит рывок, и при торможении передние вагоны уходят вперед.
Если же в зимнее время после применения первой ступени торможения наблюдаются значительные рывки в поезде, то наиболее вероятной причиной этого явления может быть срабатывание ускорителей экстренного торможения воздухораспределителей. В этом случае машинист ощущает: продольно-динамические реакции в составе, резкое понижение давления в ТМ и замедление движения с последующим самопроизвольным отпуском тормозов (при нахождении ручки крана машиниста в положении IV).
Поэтому чтобы уменьшить вероятность ложного срабатывания ускорителей, необходимо первую ступень торможения выполнять с минимальной разрядкой ТМ (0,3 — 0,5 кгс/см2). А если и после этого происходят значительные реакции в поезде, то на очередной остановке надо отключить неисправный ускоритель. Когда же не удается выявить неисправный ВР, рекомендуется отключить ускорители экстренного торможения во всех вагонах.
Отпуск тормозов при неисправностях ВР или больших (малых) выходах штока ТЦ также будет происходить неравномерно — и это опять же ощущается по нарушению плавности движения пассажирского состава. Большой выход штока ТЦ, неисправности ВР (засорение отверстий, заедание хода поршня и золотников) приводят к увеличению времени отпуска тормозов. Напомним,что в поезде, состоящем из 20 и менее вагонов, время полного отпуска тормозов после первой ступени торможения должно быть не более 25 с.
Применение ЭПТ. Казалось бы, использование электропневматического тормоза (ЭПТ), вызывающее одновременное срабатывание всех электровоздухораспределителей (ЭВР) вагонов поезда, должно повысить плавность процессов торможения и отпуска. Да, это так. Однако на практике бывают такие случаи, когда некоторые вагоны не срабатывают после применения ЭПТ, или в поезде имеются два вагона, которые не оборудованы данного типа тормозами (такое допускается нормативными документами). Тогда воздухораспределители № 292 этих вагонов сработают на несколько секунд позже ЭВР остальных из-за того, что ЭПТ в них не пришел в действие. При этом воздухораспределитель № 292 срабатывает только после того, как давление воздуха в ТМ упало для подпитки запасных резервуаров других вагонов (с включением в них ЭПТ).
Сжатый воздух поступает из тормозной магистрали поезда через воздухораспределители № 292,которые находятся в это время в положении «Отпуск — Зарядка». Если же ручка крана машиниста (КМ) в данный момент установлена в положение «Перекрыта с питанием», то подпитка ТМ через него (после первоначального срабатывания ВР) вызовет отпуск тормоза с воздухораспределителем № 292. То есть, несрабатывание электровоздухораспределителя № 305 в одном из вагонов вызовет запоздалое срабатывание воздухораспределителя № 292 с последующим отпуском тормоза этого вагона (при нахождении ручки КМ в положении IV). Если же после применения ЭПТ ручку крана машиниста поставить в положение III, то отпуск воздухораспределителя N2 292 не произойдет, вследствие чего улучшится плавность торможения поезда.
Значительные продольно-динамические реакции в пассажирском поезде в случае применении ЭПТ могут также возникать из-за срабатывания ЭВР и появления в ТЦ максимального давления воздуха. Такой вариант возможен после применения первой ступени торможения ЭПТ и при наличии в поезде вагона с пробитым полупроводниковым селеновым вентилем электровоздухораспределителя № 305. Поэтому не случайно инструкцией по эксплуатации тормозов на дорогах «Укрзализныци» устанавливается порядок полного опробования ЭПТ с отключением на 15 с тумблера питания цепи ЭПТ с тем, чтобы выявить пробитый вентиль ЭВР. Тормоз с таким ЭВР после отключения и включения (через 15 с) питания ЭПТ отпускать не будет при нахождении ручки КМ в положении перекрыши.
Еще одна причина нарушения плавности торможения — неправильная регулировка клапана тормозного вентиля или впускного клапана электровоздухораспределителя № 305, что приводит к замедленному или быстрому (по сравнению с другими ЭВР) наполнению ТЦ. При наличии в поезде значительных продольных реакций по заявке машиниста или начальника поезда необходимо для выявления причин заказать контрольную проверку тормозов на ближайшей станции смены локомотивных бригад.
Конструкция тормозной пневматической системы. В системе двухсекционных электровозов ЧС7 и ЧС8 предусматривается наличие дополнительного резервуара емкостью 5 л (так называемого «ложного» тормозного цилиндра). Его функция — выравнивание времени наполнения ТЦ локомотива и вагонов. Если бы его не было (или в нем находились вода, лед, что уменьшает его объем), то на электровозе тормозные цилиндры наполнялись бы гораздо быстрее, чем на вагонах.
Однако, как показала практика, и этого объема не вполне достаточно. Поэтому на дорогах «Укрзализныци» имеется указание проводить модернизацию — увеличивать объем «ложного» ТЦ. До внедрения такой модернизации машинистам рекомендуется при управлении ЭПТ поезда пользоваться кнопкой «Отпуск тормоза электровоза», тем самым сокращать первоначальное наполнение ТЦ локомотива.
На ухудшение плавности движения поезда также влияют такие факторы, как быстрый набор или сброс тяги, резкое прекращение боксования колесных пар, срабатывание защиты в тяговом режиме, быстрое включение и наращивание тяги при неотпущенных тормозах (из-за невыдержки времени отпуска или неисправностей ВР).
Управление тормозами при следовании. Трогание пассажирского поезда после его стоянки выполняется плавно с отпуском крана вспомогательного тормоза и включением тягового режима. Для того чтобы поезд пришел в движение плавно, необходимо его останавливать в растянутом состоянии (при остановочном торможении тормоз локомотива отпускается). В зависимости от серии локомотива приведение поезда в движение может быть выполнено или с полностью отпущенным вспомогательным тормозом, или с одновременным его плавным отпуском и включением тягового режима.
Чем меньше скорость движения, тем больше будут реакции в поезде в момент торможения и отпуска. Особенно они становятся ощутимыми при малой скорости и остановочном торможении. Небольшая первая ступень торможения с последующим при необходимости усилением торможения обеспечат достаточную плавность движения поезда. Поэтому отпуск при остановочном торможении, как правило, выполняют на скорости 3 — 5 км/ч. Но если в поезде имеются дисковые тормоза или композиционные колодки, то отпуск тормозов осуществляется только после полной остановки.
Набор тяги обычно должен происходить после отпуска тормозов поезда, а для этого надо выждать не менее 15 с после первой ступени торможения. Если же локомотив оборудован реостатным или рекуперативным тормозом, то его применение должно быть только с плавным повышением тормозного тока в соответствии с местными инструкциями. Также нельзя использовать для снижения скорости движения поезда кран вспомогательного тормоза локомотива, так как обычно он не может обеспечить плавное повышение тормозной силы.
При управлении ЭПТ необходимо применять ступенчатые торможение и отпуск. Наиболее рациональное торможение может быть таким: скорость движения снижается двумя-тремя торможениями ЭПТ с последующим ступенчатым отпуском. Ступенчатый отпуск применяется не только для остановки поезда, но также и при регулировании скорости. Как уже отмечалось, необходимо в момент торможения поезда кратковременным нажатием кнопки отпуска ЭПТ локомотива снизить давление в его ТЦ.
При пользовании ЭПТ и наличии в поезде вагонов, которые не оборудованы этого типа тормозом, или при следовании на остановку и подъезде поезда к светофору с запрещающим показанием сигнала следует пользоваться (как перекрышей) положением III ручки крана машиниста. Значительные реакции в поезде в случае применения ЭПТ вынуждают выключать его питание и переходить на управление пневматическими тормозами, а на станции смены локомотива — заявлять о реакциях в поезде работникам вагонного (пассажирского) хозяйства.
В заключение следует напомнить, что, находясь в кабине локомотива, машинист не всегда может почувствовать продольные реакции в пассажирском составе. Поэтому бригадир проводников по радиосвязи обязан сообщать об этом машинисту, а в случаях, не зависящих от применяемых методов управления поездом, записывать замечания для устранения неисправностей тормозного оборудования вагонов в вагонных депо или в пунктах отстоя поезда.
Так как при расшифровке скоростемерных лент не всегда можно выявить нарушения правил ведения поезда и управления тормозами, то машинистам-инструкторам и другим руководителям локомотивного депо следует иногда оценивать такой показатель комфортности поездки, как плавность движения состава, заняв в нем место пассажира.
А.А. ПОСМИТЮХА,
ветеран локомотивного хозяйства железных дорог Украины («Укрзализныци»)