Способ диагностирования тормозной магистрали подвижного состава (варианты)

Способ диагностирования тормозной магистрали подвижного состава (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к способам диагностирования тормозной магистрали подвижного состава в движении поезда или пунктах технического осмотра с целью определения места самопроизвольного срабатывания тормозов (места утечки воздуха в тормозной магистрали).

Наиболее близким к заявленным техническим решениям является способ диагностирования тормозной магистрали железнодорожного состава (патент РФ №2250167 на изобретение, приоритет 18.08.2003) заключающийся в том, что фиксируют моменты прохода тормозной волны от источника места утечки воздуха в тормозной магистрали до головы состава t₁ и до хвоста состава t₂. Затем измеряют интервал времени (t₁-t₂) между упомянутыми моментами и определяют вагон, в котором находится источник утечки воздуха. Далее подсоединяют тормозную магистраль к источнику сжатого воздуха и определяют калибровочную зависимость (T₁-T₂)=f(n), где T₁ и Т₂ - моменты прохода тормозной волны от n-ого воздухораспределителя соответственно до головы и хвоста состава при принудительном срабатывании n-ого воздухораспределителя. Фиксируют моменты времени t₁ и t₂ при снижении давления темпом 0,2 атм. за 80 сек. и определяют вагон, в котором находится источник утечки воздуха, по калибровочной зависимости и интервалу времени (t₁-t₂).

Недостатком вышеуказанного способа является необходимость использования ручной имитации срабатывания тормозов оператором для ряда вагонов состава с целью получения калибровочной зависимости (T₁-T₂)=f(n), что создает большие временные задержки, а также в случае перегона при изменении числа вагонов в подвижном составе требуется повторное снятие этой зависимости.

Техническая задача заявляемых способов направлена на обеспечение оперативности диагностирования тормозной системы подвижного состава, а также повышение точности определения места самопроизвольного срабатывания.

В первом варианте способа диагностирования тормозной магистрали подвижного состава технический результат достигается за счет того, что в ходе опробования подвижного состава производят торможение с «головы» состава и торможение с «хвоста» состава, далее определяют время прохождения тормозной волны с «головы» до «хвоста» состава и время прохождения тормозной волны с «хвоста» до «головы» состава. При самопроизвольном срабатывании тормозов фиксируют моменты времени регистрации тормозной волны в «голове» и «хвосте» состава. На основании полученных значений вычисляют номер вагона с самопроизвольным срабатыванием тормозов в соответствии с математическим выражением:

N = n ⋅ ( t Г Х + T Г − T Х t Г Х + t Х Г )

где N - номер вагона, в котором произошло самопроизвольное срабатывание тормозов, относительно «головы» подвижного состава;

n - количество условных 4-осных вагонов и секций локомотива в диагностируемом составе;

t_ГХ - время распространения тормозной волны от «головы» до «хвоста» подвижного состава;

t_ХГ - время распространения тормозной волны от «хвоста» до «головы» подвижного состава;

Т_Г - момент времени регистрации тормозной волны в «голове» подвижного состава;

Т_Х - момент времени регистрации тормозной волны в «хвосте» подвижного состава.

Во втором варианте способа диагностирования тормозной магистрали подвижного состава технический результат достигается за счет того, что на основании введенной информации о технических параметрах диагностируемого состава (длина состава в осях, количество секций локомотива и т.п.) и текущего состояния тормозной магистрали диагностируемого состава (давление в тормозной магистрали в «голове» состава, давление в тормозной магистрали в «хвосте» состава, неплотность тормозной магистрали) производят выборку из базы экспериментальных данных наиболее статистически близких для данного диагностируемого состава значений скорости распространения тормозной волны в направлении от «головы» до «хвоста» состава и скорости распространения тормозной волны в направлении от «хвоста» к «голове» состава. При самопроизвольном срабатывании тормозов фиксируют моменты времени регистрации тормозной волны в «голове» и «хвосте» состава, рассчитывают интервал времени между моментами регистрации тормозной волны путем разности между моментом времени регистрации тормозной волны в «голове» состава и моментом времени регистрации тормозной волны в «хвосте» состава. На основании полученных значений вычисляют номер вагона с самопроизвольным срабатыванием тормозов в соответствии с математическим выражением: N = 1 L ⋅ V Г Х ⋅ V Х Г V Х Г + V Г Х ⋅ ( L ⋅ n V Г Х + T Г − T Х )

где L - длина условного 4-осного вагона;

n - количество условных 4-осных вагонов и секций локомотива в диагностируемом составе;

V_ГХ - скорость распространения тормозной волны в направлении от «головы» к «хвосту» подвижного состава (на основе экспериментальных данных);

V_ГХ - скорость распространения тормозной волны в направлении от «хвоста» к «голове» подвижного состава (на основе экспериментальных данных);

T_Г - момент времени регистрации тормозной волны в «голове» подвижного состава;

T_Х - момент времени регистрации тормозной волны в «хвосте» подвижного состава.

Способы диагностирования тормозной магистрали подвижного состава в целях выявления места самопроизвольного срабатывания тормозов реализуются с использованием стационарных установок для опробования тормозного оборудования в пунктах технического обслуживания или средств управления тормозами подвижного состава в пути следования.

При осуществлении первого варианта из способов диагностирования тормозной магистрали подвижного состава выполняют предварительное тестирование тормозной магистрали диагностируемого состава, при этом:

1) Выполняют торможение с «головы» состава при помощи электропневматического модуля, подсоединенного к тормозной магистрали в «голове» состава (далее - головной модуль).

2) Выполняют торможение с «хвоста» состава при помощи электропневматического модуля, подсоединенного к тормозной магистрали в «хвосте» состава (далее - хвостовой модуль).

При торможении с «головы» состава происходит распространение тормозной волны от «головы» к «хвосту» состава, при этом:

1) головной модуль фиксирует момент времени T Г Г Х регистрации тормозной волны в «голове» состава;

2) хвостовой модуль фиксирует момент времени T Х Г Х регистрации тормозной волны в «хвосте» состава;

3) полученные моменты времени передаются головным и хвостовым модулями в блок управления;

4) блок управления определяет время прохождения тормозной волны с «головы» до «хвоста» состава в соответствии с математическим выражением: t Г Х = T Х Г Х − T Г Г Х .

При торможении с «хвоста» состава происходит распространение тормозной волны от «хвоста» к «голове» состава, при этом:

- хвостовой модуль фиксирует момент времени T Х Г Х регистрации тормозной волны в «хвосте» состава;

- головной модуль фиксирует момент времени T Г Г Х регистрации тормозной волны в «голове» состава;

- полученные моменты времени передаются головным и хвостовым модулями в блок управления;

- блок управления посредством программного обеспечения определяет время прохождения тормозной волны с «хвоста» до «головы» состава в соответствии с математическим выражением: t Х Г = T Г Х Г − T Х Х Г .

В случае самопроизвольного срабатывания тормозов в произвольном месте тормозной магистрали состава происходит распространение тормозной волны к «голове» и «хвосту» состава, при этом:

- головной модуль фиксирует момент времени T_Г, регистрации тормозной волны в «голове» состава;

- хвостовой модуль фиксирует момент времени Т_Х регистрации тормозной волны в «хвосте» состава;

- полученные моменты времени передаются головным и хвостовым модулями в блок управления.

- блок управления посредством программного обеспечения определяет номера вагона с самопроизвольным срабатыванием тормозов в соответствии с математическим выражением : N = n ⋅ ( t Г Х + T Г − T Х t Г Х + t Х Г )

Данное математическое выражение основывается на том, что распространение тормозной волны в направлении от места самопроизвольного срабатывания к «голове» состава происходит со скоростью согласно выражению: V Х Г = S t Х Г , а в направлении от места срабатывания к «хвосту» состава со скоростью согласно выражению: V Г Х = S t Г Х , где S - длина диагностируемого подвижного состава.

Если принять, что самопроизвольное срабатывание тормозов произошло в момент времени T_M, то за время t_МГ=T_Г-T_М тормозная волна прошла от места самопроизвольного срабатывания до «головы» состава расстояние S_МГ=V_ХГ·t_МГ, а за время t_МХ=Т_Х-Т_М тормозная волна прошла от места самопроизвольного срабатывания до «хвоста» состава расстояние S_МХ=V_ГМ·t_МХ

Тогда:

S = S М Г + S М Х ⇒ S = V Х Г ⋅ t М Г + V Г Х ⋅ t М Х ⇒ S S t Х Г ⋅ t М Г + S t Г Х ⋅ Т М Х ⇒ + S t Г Х ⋅ t М Х ⇒ t М Г t Х Г + t М Х t Г Х = 1 ⇒ T Г − T М t Х Г + T Х − T М t Г Х = 1 ⇒ T М = T Г ⋅ t Г Х − t Г Х ⋅ t Х Г + T Х t Х Г t Г Х + t Х Г

В результате место самопроизвольного срабатывания относительно «головы» поезда определяется по формуле:

S М Г = V Х Г ⋅ t М Г = S t Х Г ⋅ ( T Г − T М ) = S t Х Г ⋅ ( T Г − T Г ⋅ t Г Х − t Г Х ⋅ t Х Г + T Х ⋅ t Х Г t Г Х + t Х Г ) = = S ⋅ ( t Г Х + T Г − T Х t Г Х + t Х Г )

Если принять, что длина состава выражена S=n·L, где L - длина условного 4-осного вагона, n - количество условных 4-осных вагонов и секций локомотива, то номер вагона с самопроизвольным срабатыванием тормозов определяется в соответствии с математическим выражением:

N = n ⋅ ( t Г Х + T Г − T Х t Г Х + t Х Г )

При осуществлении второго варианта из способов диагностирования тормозной магистрали подвижного состава предварительное тестирование тормозной магистрали состава не требуется. Оператор перед началом диагностирования тормозной магистрали состава задает в программе испытаний параметры диагностируемого состава (длину состава в осях, количество и секций локомотива, зарядное давление и т.д.).

В случае самопроизвольного срабатывания тормозов в произвольном месте тормозной магистрали состава происходит распространение тормозной волны к «голове» и «хвосту» состава, при этом:

- головной модуль (фиксирует момент времени T_Г, регистрации тормозной волны в «голове» состава;

- хвостовой модуль фиксирует момент времени Т_Х регистрации тормозной волны в «хвосте» состава;

- полученные моменты времени передаются обоими модулями в блок управления;

- выполняется выборка из базы экспериментальных данных наиболее статистически близких для данного диагностируемого состава значений скорости распространения V_ГХ тормозной волны в направлении от «головы» к «хвосту» состава и скорости распространения V_ХГ, тормозной волны в направлении от «хвоста» к «голове» состава.

Далее, производят определение номера вагона с самопроизвольным срабатыванием тормозов согласно математическому выражению:

N = 1 L ⋅ V Г Х ⋅ V Х Г V Х Г + V Г Х ⋅ ( L ⋅ n V Г Х + T Г − T Х )

Данное математическое выражение основывается на том, что

S М Г = S ⋅ ( t Г Х + T Г − T Х t Г Х + t Х Г ) = S ⋅ ( S V Г Х + T Г − T Х S V Г Х + S V Х Г ) = = V Г Х ⋅ V Х Г V Х Г + V Г Х ⋅ ( S V Г Х + T Г − T Х )

В результате определяют номер вагона с самопроизвольным срабатыванием тормозов в соответствии с математическим выражением:

N = 1 L ⋅ V Г Х ⋅ V Х Г V Х Г + V Г Х ⋅ ( L ⋅ n V Г Х + T Г − T Х )

Использование предложенных вариантов способа позволяет оперативно выполнить диагностирование тормозной магистрали подвижного состава при обеспечении точности определения места самопроизвольного срабатывания.

1. Способ диагностирования тормозной магистрали подвижного состава, заключающийся в том, что фиксируют время распространения тормозной волны от «головы» до «хвоста» состава при торможении с «головы» состава и время распространения тормозной волны от «хвоста» до «головы» состава при торможении с «хвоста» состава; при самопроизвольном срабатывании тормозов фиксируют моменты времени регистрации тормозной волны в «голове» и «хвосте» состава и номер вагона, в котором произошло самопроизвольное срабатывание тормозов, определяют по математическому выражению N = n ⋅ ( t Г Х + T Г − T Х t Г Х + t Х Г ) , где N - номер вагона, в котором произошло самопроизвольное срабатывание тормозов, относительно «головы» подвижного состава;n - количество условных 4-осных вагонов и секций локомотива в диагностируемом составе;t_ГХ - время распространения тормозной волны от «головы» до «хвоста» подвижного состава;t_ХГ - время распространения тормозной волны от «хвоста» до «головы» подвижного состава;T_Г - момент времени регистрации тормозной волны в «голове» подвижного состава;T_Х - момент времени регистрации тормозной волны в «хвосте» подвижного состава.

2. Способ диагностирования тормозной магистрали подвижного состава, заключающийся в том, что производят выборку из базы экспериментальных данных наиболее близких для диагностируемого состава значений скорости распространения тормозной волны в направлении от «головы» к «хвосту» состава и скорости распространения тормозной волны в направлении от «хвоста» к «голове» состава; при самопроизвольном срабатывании тормозов фиксируют моменты времени регистрации тормозной волны в «голове» и «хвосте» состава и номер вагона, в котором произошло самопроизвольное срабатывание тормозов, определяют по математическому выражению N = 1 L ⋅ V Г Х ⋅ V Х Г V Х Г + V Г Х ⋅ ( L ⋅ n V Г Х + T Г − T Х ) , где N - номер вагона, в котором произошло самопроизвольное срабатывание тормозов, относительно «головы» подвижного состава;L - длина условного 4-осного вагона;n - количество условных 4-осных вагонов и секций локомотива в диагностируемом составе;V_ГХ - скорость распространения тормозной волны в направлении от «головы» к «хвосту» подвижного состава - на основе экспериментальных данных;V_ГХ - скорость распространения тормозной волны в направлении от «хвоста» к «голове» подвижного состава - на основе экспериментальных данных;T_Г - момент времени регистрации тормозной волны в «голове» подвижного состава;T_Х - момент времени регистрации тормозной волны в «хвосте» подвижного состава.