Способ ускоренного замера плотности тормозной сети поезда и устройство для его реализации

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для диагностики тормозной сети поезда. Согласно способу ускоренного замера плотности тормозной сети поезда (УЗПТСП) во время работы локомотива с поездом независимо от давления в главных резервуарах устройство ускоренного замера плотности тормозной сети поезда осуществляет непрерывный замер времени изменения давления на заданный минимальный интервал, например с 8,95 кгс/см2 до 8,85 кгс/см2, то есть заданным шагом в 0,1 кгс/см2, после чего при помощи дискретной обработки кривой снижения давления в главных резервуарах от времени под воздействием утечек тормозной сети поезда посредством математической модели вычисляется ее плотность и осуществляется вывод информации на дисплей. Устройство для реализации способа УЗПТСП состоит из блока питания, микроконтроллера, блока интерфейса, измерителя давления питательной магистрали и дисплея и предназначено для реализации способа ускоренного замера плотности тормозной сети поезда. Измеритель давления питательной магистрали выполнен с возможностью подать на микроконтроллер сигнал, характеризующий величину давления в главных резервуарах локомотива. Микроконтроллер выполнен с возможностью после поступления указанного сигнала вычислить время снижения давления на заданный минимальный шаг 0,1 кгс/см2 и при помощи итерационного коэффициента приведения, осуществляющего поправку на экспоненциальность кривой снижения давления в главных резервуарах локомотива от утечек, вычислить инструкционную плотность. В результате повышается безопасность движения поездов, увеличивается скорость. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам замера плотности тормозной сети поезда, и может использоваться на локомотивах всех марок и серий, осуществляющих тягу пассажирских и грузовых поездов.

Известно устройство для контроля плотности тормозной магистрали поезда [1], содержащее кран машиниста с контроллером, установленным между тормозной и питательной магистралями, блок измерения плотности тормозной магистрали, один из входов которой соединен с переключателем осей поезда, блок сигнализации, блок управления тягой и тормозами, временной селектор с регулируемой установкой, аналоговый ключ и логический элемент «И». Блок измерения плотности тормозной магистрали выполнен в виде датчика расхода воздуха, на который воздействует подвижная перегородка повторителя.

Недостатками устройства являются сложность конструктивного увязывания устройства с краном машиниста, наличие сложных дорогостоящих датчиков расхода воздуха, отсутствие визуального контроля за состоянием тормозной магистрали.

Известно устройство для контроля плотности тормозной магистрали поезда [2], содержащее датчик давления в тормозной магистрали выходом соединенный с управляющим входом ключевого элемента, имеющего реле, выводами обмотки которого образован упомянутый управляющий вход, генератор импульсов, соединенный одним выходом с информационным входом ключевого элемента, информационный выход которого соединен с входом счетчика импульсов, соединенного с индикатором, задатчик давления в тормозной магистрали и исполнительный блок.

В устройстве после достижения минимальной величины давления включается компрессор, прекращается отсчет импульсов, запускается делитель, который выполняет операцию деления задаваемой пневматической характеристики на число отсчитанных импульсов, и полученный результат в виде числа вагонов выдается на индикатор. Эта информация используется для вычисления исправности тормозной сети поезда и используется при формировании поезда на стоянке.

Однако эта информация недостоверна в условиях эксплуатации при движении поезда, т.к. исходные данные берутся по паспорту вагона, а в реальных условиях утечки на каждом вагоне индивидуальны и существенно отличаются друг от друга (один вагон имеет нулевые утечки, а другой максимальные, граничащие с неисправностью, угрожающей безопасности движения). Кроме того, результат, выраженный в количестве вагонов, не несет информации о месте повреждения поезда.

Другой недостаток заключается в том, что устройство работает кратковременно лишь в момент включения компрессора и не позволяет судить о работе компрессора. Время индикации измеряется так быстро (1-2 с), что машинист может и не заметить показания индикатора, и в случае перекрытия концевых кранов при создавшейся аварийной ситуации машинист для подтверждения информации будет ждать следующего цикла индикации до 5 мин, а за это время поезд может стать неуправляемым.

Известно «Устройства для контроля и испытания тормозных систем; сигнальные устройства» [3].

Недостатком данного устройства является высокая сложность конструкции из-за большого количества элементов, и как следствие низкая надежность в целом; условность аварийного сигнала, не дающая конкретной величины отклонения параметра плотности от нормального значения при неисправности тормозной магистрали; затрудненное применения устройства в эксплуатации поездов из-за ложных срабатываний аварийного сигнала при использовании свистка, тифона, песочниц, вспомогательного тормоза локомотива и т.д.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является «Устройство контроля плотности тормозной магистрали УКПТМ» [4].

Недостатком данного устройства является относительно большая продолжительность времени замера, отсутствие учета кратковременных утечек из тормозной и питательной магистрали.

Целью изобретения является повышение безопасности движения поездов и увеличение участковой скорости за счет сокращения длительности обязательных технологических операций замера плотности.

Цель достигается тем, что замер плотности тормозной сети поезда производится ускорено при помощи датчиков давления и микроконтроллера, фиксирующего время падения давления на заданный минимальный шаг давления с последующим вычислением плотности тормозной сети поезда (времени падения давления в главных резервуарах локомотива с 8,5 кгс/см2 до 8,0 кгс/ см2) [5].

Задачей изобретения является сокращение времени замера плотности тормозной сети поезда с нескольких минут до нескольких секунд и непрерывное обеспечение машиниста информацией о плотности тормозной сети поезда посредством вывода ее на дисплее.

Решение предлагаемой задачи достигается тем, что во время работы локомотива с поездом независимо от давления в главных резервуарах устройство ускоренного замера плотности тормозной сети поезда осуществляет непрерывный замер времени снижения давления на заданный минимальный интервал, например с 8,95 кгс/см2 до 8,85 кгс/см2 т.е. заданным шагом в 0,1 кгс/см2, после чего, при помощи дискретной обработки кривой снижения давления в главных резервуарах от времени под воздействием утечек тормозной сети поезда посредством математической модели, вычисляется ее плотность и осуществляет вывод информации на дисплей. Плотность тормозной сети поезда - время снижения давления в главных резервуарах с 8,5 кгс/см2 до 8 кгс/см2 (на 0,5 кгс/см2) в секундах [5].

Функциональная схема устройства ускоренного замера плотности тормозной сети поезда представлена на рисунке 1.

На рис. 1 показаны: БП - блок питания; МК - микроконтроллер; БИ - блок интерфейса; ДДПМ - измеритель давления питательной магистрали; Д - дисплей.

Устройство ускоренного замера плотности тормозной сети поезда работает следующим образом: с ДДПМ на МК поступает сигнал (рис. 1), характеризующий величину давления в главных резервуарах. Далее, МК вычисляет время падения давления на заданный минимальный шаг 0,1 кгс/см2. Далее при помощи итерационного коэффициента приведения делающего, поправку на экспспоненциальность кривой снижения давления в ГР от утечек, вычисляется инструкционная плотность, являющаяся регламентированной (Правилами по эксплуатации и обслуживанию тормозного оборудования подвижного состава) понятной машинисту величиной. Итерационные коэффициенты вычисляются для каждого интервала и хранятся в табличном виде в памяти устройства. Для вычисления данных коэффициентов необходимо определить границы интервала эквивалентного инструкционному по наклону кривой падения давления (рис. 2) к оси характеризующему интенсивность утечек. Т.е. по формуле (1) вычисляется эквивалентный итерационный интервал Рх. Для вычисления необходимо задаться следующими значениями:

Р0 - максимальное давление в главных резервуарах;

Pu1 - верхняя граница интервала замера плотности согласно инструкции;

Pu2 - нижняя граница интервала замера плотности согласно инструкции;

ΔPi - заданный минимальный шаг измерения падения давления;

Формула 1 при регламентированных инструкцией [5] максимальном давлении в главных резервуарах 9,0 кгс/см2, верхней границе интервала замера плотности 8,5 кгс/см2, нижней границе интервала замера плотности 8,0 кгс/см2, заданном минимальном шаге измерения падения давления 0,1 кгс/см2 принимает упрошенный вид, представленный формулой 2

Из которой вычисляется нижняя граница эквивалентного итерационного интервала Рх=8,1499≈8,15 кгс/см2. Это означает, что отношение времени падения давления с 8,5 до 8,0 к величине интервала давления (т.е. 0,5), будет равно отношению, будет равно отношению времени падения давления с 8,25 до 8,15. Данное отношение характеризует величину утечек тормозной сети поезда.

Общий вид таблицы коэффициентов приведения для каждого i-го итерационного интервала представлена в таблице 1.

Каждом интервалу давления с заданным шагом соответствует определенная величина утечки, однако при этом состояние целостности ТМ и ПМ не изменяется, таким образом, коэффициент приведения позволяет для каждого интервала вычислить постоянный показатель целостности тормозной сети а, и вычислить инструкционную плотность на время снижения на минимальный шаг в любом интервале давления.

В результате применения способа ускоренного замера плотности тормозной сети поезда и устройства для его реализации существенно повышается безопасность движения поезда за счет своевременного непрерывного обеспечения машиниста информацией о целостности и исправности ТМ. После вычислений на Д выводиться информация о плотности тормозной сети поезда. БП служит для питания всех элементов устройства. БИ предназначен для Включения/Выключения устройства, сброса данных.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №432024 кл. В60Т 17\22, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР №432024 кл. В60Т 17\22, 1970.

3. Шитов В.А., Шевяков А.В., Морозов С.В. «устройства для контроля и испытания тормозных систем; сигнальные устройства», патент РФ № В60Т 17/22.

4. Венцевич Л.Е. Локомотивные устройства обеспечения безопасности движения поездов и расшифровка информационных данных их работы: учебник. - [2-е стер. Изд.]. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. - 328 с.

5. Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава. - М.: ООО «Техинформ», 2014. - 224 стр.

1. Способ ускоренного замера плотности тормозной сети поезда (УЗПТСП), отличающийся тем, что во время работы локомотива с поездом независимо от давления в главных резервуарах устройство ускоренного замера плотности тормозной сети поезда осуществляет непрерывный замер времени изменения давления на заданный минимальный интервал, например с 8,95 кгс/см2 до 8,85 кгс/см2, то есть заданным шагом в 0,1 кгс/см2, после чего при помощи дискретной обработки кривой снижения давления в главных резервуарах от времени под воздействием утечек тормозной сети поезда посредством математической модели вычисляется ее плотность и осуществляется вывод информации на дисплей.

2. Устройство для реализации способа УЗПТСП, состоящее из блока питания, микроконтроллера, блока интерфейса, измерителя давления питательной магистрали и дисплея и предназначенное для реализации способа ускоренного замера плотности тормозной сети поезда, отличающееся тем, что измеритель давления питательной магистрали выполнен с возможностью подать на микроконтроллер сигнал, характеризующий величину давления в главных резервуарах локомотива, а микроконтроллер выполнен с возможностью после поступления указанного сигнала вычислить время снижения давления на заданный минимальный шаг 0,1 кгс/см2 и при помощи итерационного коэффициента приведения, осуществляющего поправку на экспоненциальность кривой снижения давления в главных резервуарах локомотива от утечек, вычислить инструкционную плотность.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к испытаниям автотранспортных средств. В способе испытаний компонентов системы динамической стабилизации и антипробуксовочной системы на восприимчивость к электромагнитному полю устанавливают автотранспортное средство в испытательную камеру на ролики симулятора, ориентируют его относительно полеобразующей системы и реализуют ездовые циклы при воздействии на транспортное средство электромагнитного поля.

Изобретение относится к транспортному средству с тормозной системой (21; 21'), включающей, по меньшей мере, фрикционное тормозное устройство (22; 22’), по меньшей мере, с тормозными компонентами (31,31’) из композита, электрическое тормозное устройство (24; 24’) и блок (26; 26’) управления тормозами, в котором предусмотрено контрольное устройство (50; 50') для мониторинга процесса торможения в режиме нормального торможения, осуществляемого электрическим тормозным устройством (24; 24’), а в режиме безопасного торможения при фиксированном контрольным устройством (50; 50’) ограничении работы электрического тормозного устройства (24; 24’) – процесса торможения посредством фрикционного тормозного устройства (22,22’), при котором композит эксплуатируется в температурном диапазоне выше предельной температуры окисления.

Способ повышения эксплуатационной надёжности термически нагруженного функционального элемента тормозного механизма транспортного средства, в частности грузового транспортного средства и/или прицепа, и/или снижения износа тормозного механизма и/или приводной энергии.

Группа изобретений относится к области автомобильного транспорта. Способ предотвращения неисправной работы комбинированного узла клапана и аспиратора заключается в открытии клапана аспиратора, образующего часть комбинированного узла клапана и аспиратора, когда двигатель моторного транспортного средства должен быть заглушен.

Группа изобретений относится к области автомобильного транспорта. Способ предотвращения неисправной работы комбинированного узла клапана и аспиратора заключается в открытии клапана аспиратора, образующего часть комбинированного узла клапана и аспиратора, когда двигатель моторного транспортного средства должен быть заглушен.

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта. Тормозная система выполнена с первым распределительным клапанным устройством аварийного тормоза, с кинематически связанной с первым тормозным пневмоцилиндром первой потоковой дорожкой аварийного тормоза для сжатого воздуха, регулируемого первым распределительным клапанным устройством аварийного тормоза, с аварийной линией и с первым переключающим клапанным устройством, пневмоподводка управления которого соединена с аварийной линией.

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта. Тормозная система выполнена с первым распределительным клапанным устройством аварийного тормоза, с кинематически связанной с первым тормозным пневмоцилиндром первой потоковой дорожкой аварийного тормоза для сжатого воздуха, регулируемого первым распределительным клапанным устройством аварийного тормоза, с аварийной линией и с первым переключающим клапанным устройством, пневмоподводка управления которого соединена с аварийной линией.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта. Система содержит магистраль подачи сжатого воздуха (МВР), источник сигналов о нагрузке вагона, весовой дозатор (WA), предназначенный для нагнетания взвешенного давления, которое определяет максимальное тормозное давление, ограниченное в зависимости от сигналов нагрузки, и блоки (ВСА1, …, BCAN) управления торможением.

Предложен способ контроля электромагнитного клапана (20) с управляющей катушкой (44) для управления давлением воздуха в тормозном цилиндре электропневматического тормоза.

Предложено пневматическое тормозное устройство для рельсового транспортного средства с прямым электропневматическим тормозом с тормозным блоком управления (1). Тормозной блок управления (1) содержит тормозной управляющий прибор (2) с подключенными тормозными исполнительными органами (3) и соединенный с тормозными исполнительными органами (3) тормозной датчик (4) предварительного управляющего давления, и с нагружаемым тормозными исполнительными органами (3) тормозным предварительным управляющим давлением (Cv1) преобразователем (5) давления, который соединен с подключенным тормозным цилиндром.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам для диагностики тормозной сети поезда. Согласно способу ускоренного замера плотности тормозной сети поезда во время работы локомотива с поездом независимо от давления в главных резервуарах устройство ускоренного замера плотности тормозной сети поезда осуществляет непрерывный замер времени изменения давления на заданный минимальный интервал, например с 8,95 кгссм2 до 8,85 кгссм2, то есть заданным шагом в 0,1 кгссм2, после чего при помощи дискретной обработки кривой снижения давления в главных резервуарах от времени под воздействием утечек тормозной сети поезда посредством математической модели вычисляется ее плотность и осуществляется вывод информации на дисплей. Устройство для реализации способа УЗПТСП состоит из блока питания, микроконтроллера, блока интерфейса, измерителя давления питательной магистрали и дисплея и предназначено для реализации способа ускоренного замера плотности тормозной сети поезда. Измеритель давления питательной магистрали выполнен с возможностью подать на микроконтроллер сигнал, характеризующий величину давления в главных резервуарах локомотива. Микроконтроллер выполнен с возможностью после поступления указанного сигнала вычислить время снижения давления на заданный минимальный шаг 0,1 кгссм2 и при помощи итерационного коэффициента приведения, осуществляющего поправку на экспоненциальность кривой снижения давления в главных резервуарах локомотива от утечек, вычислить инструкционную плотность. В результате повышается безопасность движения поездов, увеличивается скорость. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

Наверх