Защита колес от скольжения
Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2016 г. ) |
Защита от скольжения колес и защита от пробуксовки колес — это железнодорожные термины, используемые для описания автоматических систем, используемых для обнаружения и предотвращения проскальзывания колес во время торможения или пробуксовки колес во время ускорения. Это аналогично ABS и системам контроля тяги, используемым на автомобилях. Это особенно важно в условиях скользкого рельса .
Шлифование
[ редактировать ]Шлифование является одним из методов уменьшения проскальзывания или скольжения колес. Локомотивы и электропоезда имеют песочницы , в которые можно насыпать сухой песок на рельсы перед колесами. Это может быть запущено автоматически, когда система защиты от скольжения колес обнаруживает потерю сцепления, или водитель может управлять ею вручную. Пескоструйная обработка может быть подключена к компьютерной системе, которая определяет направление движения поезда и место внесения песка: перед или позади вагонов . В старых локомотивах к клапану был прикреплен ручной рычаг, который имел три положения: выключено, вперед и назад. [ нужна ссылка ]
Системы автоматического управления
[ редактировать ]Оборудование защиты от скольжения колес (WSP) обычно устанавливается на пассажирских поездах для управления поведением колесных пар в условиях «низкого сцепления» (пониженное трение между колесом и рельсом). Он используется при торможении и может считаться аналогом антиблокировочной системы тормозов (АБС) в автомобилях. Систему также можно использовать для управления (или предоставления входных данных) системе тяги для контроля пробуксовки колес при подаче мощности в условиях низкого сцепления.
«Низкое сцепление» с рельсом потенциально может привести к повреждению колес поезда и рельсов. Обычно условия низкой адгезии связаны с экологическими причинами, возникающими в результате сезонного листопада или промышленного загрязнения. Иногда причиной может быть другой, менее очевидный фактор, например легкое окисление головки рельса или даже стаи насекомых.
Скольжение колес при торможении
[ редактировать ]Когда поезд тормозит, низкое сцепление проявляется в проскальзывании колес, когда колесная пара вращается с меньшей скоростью (скоростью), чем скорость движения поезда. Самым крайним примером этого является ситуация, когда колесо вообще перестает вращаться (проскальзывание колеса) во время движения поезда, что может привести к « проколу колеса », вызванному изнашиванием более мягкого стального колеса более твердым стальным рельсом.
Однако колесная пара не обязательно должна полностью блокироваться, чтобы можно было нанести ущерб. Если скольжение значительное, в пятне контакта между колесом и рельсом может накопиться тепло, достаточное для необратимого изменения кристаллической структуры стального сплава колеса. Сталь становится более хрупкой ( мартенсит ), что приводит к образованию полостей в круге. Прокол колес на железнодорожном транспорте очень заметен по отчетливому шуму «бам-бах», который издается в такт скорости поезда. Обычно необходимо использовать токарный станок для колес, чтобы удалить слой протектора колеса, образовавшийся из-за сильного плоского пятна или впадины, что сокращает срок службы колеса и является основными эксплуатационными расходами для железнодорожной отрасли.
Пробуксовка колес при приеме мощности
[ редактировать ]При тяге низкое сцепление может привести к ускорению колесной пары быстрее, чем поезда (пробуксовка колес) до такой степени, что это может привести к повреждению тяговой системы или привести к повреждению колеса и рельса (возгорание рельса).
Контролируемое проскальзывание колес
[ редактировать ]WSP обычно входит в стандартную комплектацию новых автопарков, состоящих из нескольких единиц. Основная функция WSP — улучшить способность поезда останавливаться в условиях плохого сцепления. Однако в железнодорожной отрасли признано, что он также полезен для защиты колес от повреждений во время скольжения при торможении или пробуксовке при тяге. Это улучшение достигается за счет контролируемого регулирования скорости колесной пары так, чтобы поддерживать относительно постоянный уровень скольжения. [ нужна ссылка ] Контролируемое скольжение приводит к кондиционированию слоя загрязнения на рельсе (очищающее действие), тем самым улучшая уровень трения и повышая способность поезда останавливаться. Контролируемое проскальзывание колес также может оказывать ограниченное очищающее действие на головку рельса по длине поезда. Это приводит к тому, что автомобили сзади имеют большее сцепление с дорогой, чем автомобили спереди.
Техника вождения
[ редактировать ]WSP постоянно контролирует скорость вращения каждой оси локомотива или автопоезда и вмешивается, когда обнаруживает значительную разницу на любой оси.
Если произойдет пробуксовка колес, когда контроллер мощности открыт, WSP отключит питание соответствующего тягового двигателя(ов). Несмотря на это, большинство железнодорожных транспортных компаний советуют своим водителям замыкать регулятор мощности. [ 1 ] и дайте скользящим колесам стабилизироваться, прежде чем снова открывать контроллер на низкой настройке, поскольку управление поездом может быть достигнуто быстрее.
Однако, когда происходит пробуксовка колес и WSP отпускает тормоза на затронутых осях, водителям рекомендуется оставить ручку тормоза в покое. [ 1 ] и позвольте WSP контролировать торможение поезда. Это связано с тем, что машинист сидит над ведущей тележкой поезда, где проскальзывание колес обычно наиболее сильное. [ 1 ] Этот скольжение частично очистит головку рельса, и, таким образом, дальше по поезду колеса достигнут лучшего сцепления и, следовательно, тормозного эффекта.
Тренинг «Низкая адгезия»
[ редактировать ]Управление поездом в условиях низкого сцепления требует опыта. Неспособность распознать и правильно отреагировать на загрязнение головки рельса или условия окружающей среды, которые вызывают низкую адгезию, может привести к нарушениям безопасности и авариям, таким как передача сигнала об опасности , столкновение или выход за пределы станции.
Перед каждым сезоном листопада многие железнодорожные компании проводят тренировки с низким сцеплением. [ 1 ] для своих новых квалифицированных водителей. Это заключается в захвате участка линии в период затишья. Используя боковые маркеры, каждый машинист набирает скорость своего поезда, а затем выполняет полное торможение при нормальных условиях сцепления. Затем головку рельса обрабатывают примесью с низким коэффициентом трения . Во время второго заезда водитель почувствует звук и ощущение срабатывания системы WSP и срабатывания продувочных клапанов на тормозных цилиндрах, а тормозной путь станет значительно больше.
Хотя это дает лишь приблизительное представление о том, как поезд будет вести себя при низком сцеплении с дорогой, это гарантирует, что машинист сможет распознать начало проскальзывания колес и будет знать правильные действия, которые следует предпринять в случае его возникновения. [ 1 ]
Микропроцессорное управление
[ редактировать ]Современные системы WSP управляются микропроцессором и используют двухступенчатые клапаны, которые позволяют точно контролировать давление воздуха в тормозных цилиндрах. Это важно для возможности захвата и управления скользящим колесом, а также для минимизации количества ресурсов воздуха, используемых WSP. При торможении WSP сначала применяет динамическое торможение. Если это не удается, система «смешивает» фрикционную и динамическую тормозную системы. [ 2 ] Если контроль все еще не установлен, система возвращается к фрикционному торможению только тогда, когда продувочные клапаны [ 2 ] быстро прокачать воздух в тормозных цилиндрах. Примеры такого рода оборудования производятся компаниями Knorr Bremse (EP Compact, EP2002), Faiveley Transport (EPAC) и POLI Wabtec (ATHENA).
Производители
[ редактировать ]Производителями оборудования WSP являются Faiveley Transport , Knorr-Bremse , Wabtec , DAKO, KES & Co GmbH, Mitsubishi, Siemens, Selectron Systems AG, ABB и LCA Ballauri.
Тестирование
[ редактировать ]Продемонстрировать улучшение, обеспечиваемое системой WSP, очень сложно, поскольку естественное состояние низкого сцепления, возникающее на рельсе, может быть трудно воссоздать в условиях испытательного трека.
Трековое тестирование
[ редактировать ]Для испытаний на треке исторически использовался раствор на основе моющего средства, чтобы обеспечить условия испытаний с низкой адгезией. Этот метод испытаний часто упоминается в европейских и международных стандартах ( BS-EN 15595 , UIC 541-05 ). В Великобритании компания British Rail Research применила два подхода, включая метод лабораторного моделирования для всех разрешений WSP примерно с 1992 года и тестирование пути с использованием тщательно подготовленной бумажной ленты, приклеенной к головке рельса. Считается, что метод бумажной ленты, используемый в Великобритании, дает реалистичное представление о сложных условиях очень низкой адгезии, возникающих во время осеннего листопада. С увеличением приватизации железных дорог в Европе организация и проведение испытаний путей стало очень дорогим. Как следствие, тестирование на основе моделирования быстро становится все более популярным среди производителей ПОБВ и национальных органов.
Моделирование тестирования
[ редактировать ]В симуляционном тестировании используется компьютерное представление поезда и состояния пути, а в систему WSP подаются сигналы, которые эффективно обманывают ее, заставляя думать, что она приспособлена к реальному поезду.
См. также
[ редактировать ]Сноски
[ редактировать ]- ^ Перейти обратно: а б с д и Осенний брифинг - Вождение в условиях низкой адгезии . Лондон, Великобритания: First Capital Connect. Сентябрь 2011.
- ^ Перейти обратно: а б Руководство для водителя Electrostar класса 377 . Лондон, Великобритания: First Capital Connect. Сентябрь 2009 года.
Ссылки
[ редактировать ]- Индийские железные дороги (август 2011 г.). «Справочник по устройству защиты от скольжения колес (WSP)» (PDF) . Правительство Индии (Министерство путей сообщения) (pdf).