Способ аварийного торможения железнодорожного состава

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначен для быстрого и эффективного аварийного торможения скоростного транспорта, в основном железнодорожного. Сущность способа в том, что для аварийной остановки состава выводят с помощью ракеты парашют, преимущественно вертикально. Техническим результатом является повышение эффективности торможения и уменьшение износа рельсового пути. 1 з.п.ф-лы.

Изобретение относится к торможению состава при непосредственном воздействии на местность, когда аварийная ситуация требует экстренной остановки состава (далее железнодорожный состав - просто состав), чтобы избежать жертв людских, что последнее время часто имеет место во многих странах мира.

Известно тормозное устройство, которое осуществляют путем прижима тормозной колодки с приводом к тормозной части колеса (Элементарный учебник физики/ Под редакций Ладсберга, т. 1, с. 382).

Недостатками такого способа торможения являются: - образование огранки на колесе, - неравномерность торможения по каждому вагону или платформе, - тормозной путь достигает многих сотен метров при скорости курьерского поезда и даже километров при современных скоростных магистралях, что не позволяет избежать столкновения с непредвиденным препятствием и избежать жертвы, - сильный износ рельсового пути, - неравномерность торможения по всей длине состава, что может привести к сходу состава.

Известно аварийное тормозное устройство, которое осуществляет торможение за счет захвата колодками головки рельса (патент N 2022841, 1994, кл. B 60 T 1/14, автор Таланов Б.П.).

Описанный способ приводит к свариванию колодок с головкой рельса из-за высокой температуры, которая является следствием трения между контактными элементами. Можно также ожидать ударную нагрузку на все элементы состава.

Целью технического решения является устранение указанных недостатков, а именно: - устранение воздействия на все элементы пути и состава, - возможность торможения с любой регулируемой скоростью остановки и на заданной длине пути торможения.

Технический результат достигается тем, что элемент взаимодействия с местностью выполняют в виде парашюта, который выводят ракетой вверх на тросе с приводом его выборки, а тормозное усилие создают путем остaвки парашюта относительно состава и последующей выборки троса для получения сближения парашюта с составом с заданной скоростью, причем парашют соединяют с двойным тросом через кольцо и вытягивают за один конец трос, наращивая второй конец до расчетного силового диаметра, после чего соединяют оба конца троса и выбирают двойной трос.

Пояснения к способу.

1. Парашют выводят вертикально вверх или даже (при значительной скорости состава) вперед на двойном тросе, чтобы снизить нагрузку на тросы. Выводят на высоту до 500 м, т.к. парашют начнет перемещаться в угловом направлении после закрепления троса на составе. Будет создаваться начальное усилие тормозноe, которое будет определяться формулой (обозначения общепринятые). Если теперь начать выбирать трос двойной, то скорость относительная будет возрастать до максимально возможной, чтобы избежать столкновения. Скорость дополнительная может превышать в несколько раз начальное торможение вплоть до остановки состава.

2. Усилие на тросе может достигать многих сотен тонн, и это обстоятельство может привести к неоправданному завышению массы троса, т.к. сам парашют не будет иметь значительной массы. Такое положение можно устранить, если трос в начальный момент будет иметь малый диаметр, допустим 5 мм, и будет из капрона. Один из концов троса, который подвижно соединен с парашютом через кольцо при выводе парашюта ракетой, закрепляют на составе, и трос будет перетягиваться при движении парашюта, т.к. второй конец троса свободен, и он наращивается до расчетного диаметра заранее. Поэтому трос перетянется, и оба его конца окажутся на составе, но с усиленным силовым диаметром. Тогда тросы соединяют и совместно выбирают со скоростью, которая позволяет остановить состав на минимальном тормозном пути. Здесь используется эффект взаимодействия воздушной набегающей массы с площадью парашюта, что создает аэродинамическое сопротивление и, следовательно, тормозное усилие. Все перечисленные операции могут занять 2-3 с, а тормозной путь будет зависеть только от скорости выбирания троса и, следовательно, скорости относительно земли и относительно состава (прикидочный расчет дан в отдельном документе).

Таким образом, достигаются все поставленные цели, которые были сформулированы выше. Если состав с электропоездом, связи поддержки линий электропередачи будут сорваны либо специальным управляемым выступом, либо тросом парашюта.

Формула изобретения

1. Способ аварийного торможения железнодорожного состава, включающий взаимодействие тормозного элемента с местностью и созданием тормозного усилия, отличающийся тем, что из состава выводят ракетой парашют, преимущественно вертикально, и выбирают трое парашюта, создавая тормозное усилие за счет взаимодействия набегающего тормозного потока, с поверхностью парашюта при относительной скорости движения железнодорожного состава и скорости выборки троса парашюта.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трос выполняют двойным и подвижно соединяют с парашютом через кольцо, а при выводе парашюта трос выбирают за один конец с наращиванием второго конца до расчетного силового диаметра, при выводе обеих силовых концов на железнодорожный состав соединяют оба конца троса и выбирают их совместно с расчетной скоростью.