RU2414366C2 - Method and system of testing railway car braking equipment - Google Patents
Method and system of testing railway car braking equipment Download PDFInfo
- Publication number
- RU2414366C2 RU2414366C2 RU2009123345/11A RU2009123345A RU2414366C2 RU 2414366 C2 RU2414366 C2 RU 2414366C2 RU 2009123345/11 A RU2009123345/11 A RU 2009123345/11A RU 2009123345 A RU2009123345 A RU 2009123345A RU 2414366 C2 RU2414366 C2 RU 2414366C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- car
- braking
- brake
- pressure
- test
- Prior art date
Links
Landscapes
- Regulating Braking Force (AREA)
- Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано для измерения параметров тормозных средств единиц подвижного состава.The invention relates to railway transport and can be used to measure the braking parameters of rolling stock units.
Способы и системы (устройства), используемые для определения эффективности тормозных средств ориентированы, прежде всего, на использование в составах, а не для отдельных единиц (вагонов). Для этих целей применяют, в частности, тормозоиспытательные вагоны, оснащенные соответствующим оборудованием для получения необходимых параметров. В результате получают некоторую интегральную характеристику для всего поезда.The methods and systems (devices) used to determine the effectiveness of brake means are oriented, first of all, to use in trains, and not for individual units (wagons). For these purposes, in particular, brake test cars are used, equipped with appropriate equipment to obtain the necessary parameters. As a result, some integral characteristic is obtained for the entire train.
Известно решение, где предлагается определение эффективности тормозных средств путем определения изменения скорости движения по вычисленной ступени изменения давления (авт. св. СССР №977240, В60Т 17/22; G01P 15/00, от 10.06.81). Давление при этом измеряется в тормозной магистрали состава. Для осуществления такого способа предлагается устройство, содержащее датчик скорости, датчик давлений и соответствующие вычислительные блоки.A solution is known where it is proposed to determine the effectiveness of brake means by determining the change in the speed of movement according to the calculated stage of pressure change (ed. St. USSR No. 977240, B60T 17/22; G01P 15/00, from 10.06.81). The pressure is measured in the brake line of the composition. To implement this method, a device is proposed comprising a speed sensor, a pressure sensor and corresponding computing units.
Такой способ и устройство не позволяют определить эффективность тормозных средств отдельных вагонов, входящих в состав поезда.This method and device does not allow to determine the effectiveness of the braking means of individual cars included in the train.
Известно техническое решение, которое предлагает дополнительную привязку по времени с действиями управления тормозной магистралью посредством крана машиниста (пат. RU №2116917, В60Т 17/22, от 10.07.1997). При этом значение давления в тормозном цилиндре хвостового вагона по радиоканалу передается на блок вычислений. И по полученным данным с учетом давления хвостового вагона высчитывается эффективность тормозной системы. Способ, таким образом, относится также к целому составу, хотя и позволяет по косвенным признакам определить, как утверждается, вагоны с недостаточной эффективностью тормозных средств.A technical solution is known that offers an additional time reference with the actions of controlling the brake line by means of a crane operator (US Pat. RU No. 2116917, B60T 17/22, 07/10/1997). In this case, the pressure value in the brake cylinder of the tail carriage is transmitted over the air to the calculation unit. And according to the data obtained, taking into account the pressure of the tail car, the brake system efficiency is calculated. The method, therefore, also relates to the whole composition, although it allows, by indirect signs, to determine, as claimed, wagons with insufficient braking performance.
Известно устройство под названием САУТ, в котором определяют скорость с помощью датчика угла поворота, расположенного на буксе колеса, а давление определяется посредством датчика, расположенного на вентилях торможения и отпуска крана машиниста (пат. RU №2283786, В60Т 8/172, B61L 3/12, от 2005.03.01). По полученным данным рассчитывается эффективность тормозов. Кроме того, по имеющимся данным уклона рассчитывается тормозной коэффициент. Однако все это относится к составу в целом, так как описанное устройство расположено на локомотиве. Данных о тормозной эффективности отдельных вагонов получить, таким образом, не представляется возможным.A device is known as SAUT, in which the speed is determined using a rotation angle sensor located on the axle box, and the pressure is determined by a sensor located on the braking and releasing valves of the driver’s crane (US Pat. RU No. 2283786, B60T 8/172, B61L 3 / 12, dated 2005.03.01). Based on the received data, the brake efficiency is calculated. In addition, the brake coefficient is calculated from the available slope data. However, all this applies to the composition as a whole, since the described device is located on the locomotive. Thus, it is not possible to obtain data on the braking performance of individual wagons.
Известно устройство КЛУБ-У, также позволяющее определять эффективность тормозной системы по данным датчиков скорости и давления расположенным на локомотиве. Контроль эффективности тормозов системы КЛУБ-У осуществляет на основании расчетного коэффициента торможения, который не учитывает действительного сопротивления движению поезда и, следовательно, полученные значения являются недостаточно верными (пат. RU №2293673, В60Т 13/26, G07C 5/08, от 08.02.2005). Кроме того, это также не относится к проверке эффективности тормозной системы отдельной несамоходной единицы подвижного состава.Known device CLUB-U, which also allows you to determine the effectiveness of the brake system according to the speed and pressure sensors located on the locomotive. The efficiency of the CLUB-U system brakes is monitored on the basis of the calculated braking coefficient, which does not take into account the actual resistance to the train’s movement and, therefore, the obtained values are insufficiently correct (Pat. RU No. 2293673, B60T 13/26, G07C 5/08, dated 08.02. 2005). In addition, this also does not apply to checking the effectiveness of the braking system of a separate non-self-propelled unit of rolling stock.
Известно также устройство, предназначенное для участия в процессе торможения с хвостового вагона поезда, под названием блок хвостового вагона или БХВ (пат. RU №2311309, В60Т 17/18, В60Т 15/00, от 2006.06.19). Блок хвостового вагона обычно имеет в составе средства для приемопередачи команд как от локомотива, так и от других независимых средств передачи, определения координат прибором типа GPS, измерения ускорений, контроля и управления давлением в тормозной магистрали поезда. Однако указанный блок не применялся для управления тормозной магистралью единицы подвижного состава.Also known is a device designed to participate in the braking process from the tail carriage of a train, called the tail carriage block or BHV (US Pat. RU No. 2311309, B60T 17/18, B60T 15/00, dated 2006.06.19). The tail carriage block usually has means for receiving and transmitting commands from both the locomotive and other independent transmission means, determining coordinates using a GPS device, measuring accelerations, monitoring and controlling pressure in the brake line of a train. However, this unit was not used to control the brake line of a rolling stock unit.
Кроме выше перечисленных решений, известен метод и система для определения тормозной эффективности грузового железнодорожного состава (заяв. US. № US 2003200020, В60Т 8/18; В60Т 8/26; В60Т 13/66, от 1999.09.20). Способ направлен на достижение минимальных тормозных путей путем программного управления торможением на основе предварительно определенных характеристик торможения для отдельных типов вагонов. То есть осуществляют управление давлением в тормозных цилиндрах таким образом, чтобы при его максимальном значении не наблюдалось скольжения (юза) колес. Управление электропневматическим торможением осуществляется по проводам или радио. Система включает блок компьютерного контроля и управления, средства определения скорости, средства управления давлением в тормозном цилиндре по проводам или радио. Указанная система управляет электропневматическим тормозом, то есть в отличии от пневматического тормоза не имеет задержек управляющих сигналов по длине состава.In addition to the above solutions, a method and system is known for determining the braking efficiency of a freight train (application US. No. US 2003200020, B60T 8/18; B60T 8/26; B60T 13/66, from 1999.09.20). The method aims to achieve minimum braking distances by programmed braking control based on predefined braking characteristics for individual types of cars. That is, the pressure in the brake cylinders is controlled in such a way that, at its maximum value, wheel slip (skid) is not observed. Electropneumatic braking is controlled by wire or radio. The system includes a computer monitoring and control unit, means for determining the speed, means for controlling the pressure in the brake cylinder by wire or radio. The specified system controls the electro-pneumatic brake, that is, unlike the pneumatic brake, it does not have control signal delays along the length of the train.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является способ, изложенный в документе «Вагоны грузовые железнодорожные. Нормы безопасности» (НБ ЖТ ЦВ 01-98, МПС России, М., 1998 г.). Здесь, согласно п.13. приложения, тормозной путь определяется опытным путем методом принудительной отцепки опытного объекта от тягового самоходного сцепа локомотив-вагон-лаборатория или локомотива при его движении с заданной скоростью. В ходе натурных испытании определяется расстояние (тормозной путь), пройденное объектом от момента его отцепа до полной остановки. Опыты производятся с различными скоростями начала торможения вплоть до достижения максимальной эксплуатационной скорости опытного объекта. При этом, чем меньше тормозной путь при одинаковых условиях испытаний, тем лучшую эффективность торможения проявляет тормозная система единицы подвижного состава.The closest in technical essence and the achieved result is the method described in the document “Railway freight cars. Safety Standards ”(NB ZhT TsV 01-98, Ministry of Railways of Russia, M., 1998). Here, according to item 13. applications, the braking distance is determined empirically by the method of forced uncoupling of the test object from the traction self-propelled coupler of a locomotive-wagon-laboratory or locomotive when it moves at a given speed. During the full-scale test, the distance (stopping distance) traveled by the object from the moment of its release to a complete stop is determined. The experiments are carried out with different braking start speeds up to the maximum operational speed of the experimental facility. At the same time, the smaller the braking distance under the same test conditions, the better the braking performance of the braking system of a rolling stock unit.
Полученный тормозной путь опытного объекта с учетом фактического времени наполнения тормозных цилиндров объекта (не более 15 сек) и времени подготовки тормозов к действию пересчитывается на тормозной путь состава грузового поезда. Последняя величина сравнивается с нормативным значением. Недостаток такого решения заключается, прежде всего, в необходимости использования вагона-лаборатории (тормозоиспытательного вагона), отсутствии записи диаграммы наполнения тормозного цилиндра. То есть момент начала торможения может насколько отличаться от момента отцепки от вагона-лаборатории и времена начала торможения будут разными для разных цилиндров. Это может устраняться совместным использованием испытуемого средства и вагона-лаборатории, но тогда может иметь место влияние вагон-лаборатории на определяемые параметры. Способ использования только разгоняющего локомотива без вагона-лаборатории не прописан. Однако, исходя из ГОСТ Р52929-2008 согласно прямому методу измерения тормозного пути, действия будут заключаться в принудительном отцепе испытуемого вагона и непосредственном определении пути вагона до остановки на площадке. Хотя тот же документ предусматривает возможность измерения тормозного пути посредством спутниковых навигационных систем.The resulting braking distance of the experimental object, taking into account the actual time of filling the brake cylinders of the object (no more than 15 seconds) and the time to prepare the brakes for action, is recalculated to the braking distance of the freight train. The latter value is compared with the standard value. The disadvantage of this solution is, first of all, the need to use a laboratory car (brake test car), the absence of a record of the filling diagram of the brake cylinder. That is, the moment of the start of braking can differ much from the moment of disconnection from the laboratory car and the times of the start of braking will be different for different cylinders. This can be eliminated by the joint use of the test tool and the laboratory car, but then the laboratory car can influence the determined parameters. The method of using only an accelerating locomotive without a laboratory car is not prescribed. However, based on GOST R52929-2008 according to the direct method of measuring the braking distance, the actions will consist in forcibly releasing the test car and directly determining the car's path to a stop at the site. Although the same document provides for the possibility of measuring braking distance through satellite navigation systems.
По результатам таких испытаний дается заключение о применимости данного типа вагонов на сети дорог. Поэтому часто для получения разрешения на эксплуатацию устанавливают максимально допустимые параметры тормозных систем. Например, если интервал допустимого давления 0,28-0,34 МПа, то устанавливается верхнее значение (0,34 МПа), и далее при нормативном времени наполнения тормозного цилиндра (7-15 сек) устанавливаются приборы с минимальным временем в 7 сек, а у вагонов находящихся в эксплуатации на сети дорог к.п.д. рычажной передачи от 0,7 до 0,9, то ставится передача с 0,9 и т.д. Все это будет способствовать уменьшению величины тормозного пути и получению заведомо проходных параметров. В условиях реальной эксплуатации при использовании тормозных приборов с интервальными характеристиками, менее способствующими процессу минимизации тормозного пути, можно получить превышение его нормативного показателя.Based on the results of such tests, a conclusion is given on the applicability of this type of wagon on a road network. Therefore, often to obtain a permit for operation, the maximum permissible parameters of the brake systems are set. For example, if the interval of permissible pressure is 0.28-0.34 MPa, then the upper value is set (0.34 MPa), and then with the standard filling time of the brake cylinder (7-15 seconds), devices with a minimum time of 7 seconds are installed, and for cars in operation on the road network lever transmission from 0.7 to 0.9, then put the transmission from 0.9, etc. All this will help to reduce the braking distance and obtain deliberately passing parameters. In actual use, when using brake devices with interval characteristics that are less conducive to the process of minimizing the braking distance, you can get an excess of its standard indicator.
Тем самым будет нарушены нормы безопасности па железнодорожном транспорте.Thereby, safety standards will be violated in railway transport.
Система для испытания тормозного оборудования вагонов в составе разгонного средства соединенного с испытываемым вагоном и вагоном-лабораторией также принята в качестве наиболее близкого технического решения. Использование указанной лаборатории приводит к погрешностям в определении тормозной эффективности, а без нее из-за отсутствия регистрирующих приборов на вагоне нельзя получить истинных параметров испытания тормозной системы. Определение тормозного пути, например, не автоматизировано. В свою очередь желательно оценить указанную эффективность при различных рабочих характеристиках элементов тормозной системы.The system for testing the brake equipment of cars as part of an accelerating means connected to the test car and the laboratory car was also adopted as the closest technical solution. The use of this laboratory leads to errors in determining the braking efficiency, and without it, due to the lack of recording devices on the car, it is impossible to obtain the true parameters of the brake system test. Braking distance detection, for example, is not automated. In turn, it is desirable to evaluate the indicated efficiency for various performance characteristics of the elements of the brake system.
Поэтому возникает необходимость в устранении указанных выше недостатков в виде разработки соответствующего способа и системы для его осуществления.Therefore, there is a need to eliminate the above disadvantages in the form of developing an appropriate method and system for its implementation.
Техническим результатом изобретения является повышение полноты и точности оценки эффективности тормозных средств отдельного вагона и расширение области использования блока хвостового вагона, за счет его применения вместо вагона-лаборатории.The technical result of the invention is to increase the completeness and accuracy of evaluating the effectiveness of the braking means of an individual wagon and expand the field of use of the tail wagon unit, due to its use instead of a laboratory car.
Поставленный технический результат достигается тем, что в способе испытания тормозного оборудования вагона включающего зарядку тормозной системы испытуемого вагона от разгоняющего его локомотива, отсоединение указанного вагона и вагона-лаборатории устройством авторасцепки (сцепки и расцепки тормозной магистрали в процессе соединения и рассоединении с вагоном или с локомотивом) с приведением в действие тормозного оборудования одиночного вагона движущего с заданной скоростью, груженного в соответствии с нормой и определение его тормозного пути накладываются дополнительные условия на режимы проведения испытаний а именно: торможения одиночного испытуемого вагона может осуществляться без использования вагон-лаборатории путем подачи управляющих команд по радио с локомотива на блок хвостового вагона (БХВ) или программно с использованием микроконтроллера БХВ при условиях, обеспечивающих получение при торможении тормозных путей в интервале от максимальных и минимальных значений и удельных замедлений вагона, с регистрацией в памяти указанного блока используемых при испытаниях данных (давление тормозного цилиндра, скорость движения по данным GPS, тормозной путь и другие), при этом для получения данных по величине максимального тормозного пути торможение осуществляют при минимально допускаемом давлении в тормозном цилиндре, при максимально допустимым временем его наполнения, с минимальным из допустимых коэффициентов трения колодок, с включенным авторегулятором тормозной рычажной передачи и т.д, а при получении минимального тормозного пути - наоборот.The technical result achieved is achieved by the fact that in the method of testing the braking equipment of a car, which includes charging the braking system of the test car from a locomotive driving it, disconnecting said car and laboratory car with an auto-disconnect device (coupling and uncoupling the brake line during connection and disconnection with the car or with the locomotive) with the activation of the braking equipment of a single carriage moving at a given speed, loaded in accordance with the norm and determining its torus additional conditions are imposed on the test path, namely, braking of a single test car can be carried out without using a laboratory car by sending control commands by radio from the locomotive to the tail carriage block (BHV) or programmatically using the BHV microcontroller under conditions providing braking of braking distances in the range from the maximum and minimum values and specific decelerations of the car, with registration in the memory of the specified block used data tests (brake cylinder pressure, GPS speed, braking distance and others), while to obtain data on the maximum braking distance, braking is performed at the minimum allowable pressure in the brake cylinder, with the maximum allowable time of filling, with the minimum of allowable the coefficient of friction of the pads, with the automatic lever brake gear engaged, etc., and when obtaining the minimum braking distance - vice versa.
Кроме того, способ позволяет определять влияние как каждого из составляющих (давления в тормозном цилиндре, времени его наполнения, коэффициент трения колодок и т.д.) на тормозную эффективность, так и их сочетании между собой.In addition, the method allows you to determine the effect of each of the components (pressure in the brake cylinder, time of filling, friction coefficient of the pads, etc.) on the brake efficiency, and their combination with each other.
Поставленный технический результат достигается тем, что устройство (система) испытания тормозного оборудования вагонов, включающее(ая) вагон-лабораторию и испытываемый вагон со средствами ((ручного или автоматического) отсоединения испытуемого вагона с лабораторией в состоянии заряженной тормозной магистралью от средство для разгона (разгоняющий локомотив) вместо вагона-лаборатории содержит стандартный блок хвостового вагона (БХВ), получающий по проводам или по радиоканалу данные с датчиков давления тормозной магистрали и каждого тормозного цилиндра вагона, при этом система включает автосцепку с управляемой при движении функцией сцепки-расцепки испытуемого вагона от разгонного средства и их соединительных рукавов тормозной магистрали с дросселем в рукаве локомотива, кроме того, на вагоне устанавливается воздухораспределитель, тормозные колодки, тормозная рычажная передача с авторегулятором, которые настраиваются при одних торможениях на номинальные параметры: номинальное среднее значение установившегося давления в тормозном цилиндре при средних значениях времени наполнения тормозного цилиндра, номинальных значениях коэффициентов трения тормозных колодок, номинальных значениях к.п.д. рычажной передачи, а при других на минимальные допустимые параметры, при которых получаются максимальные тормозные пути: минимально допустимые значения установившегося давления в тормозном цилиндре с максимально допустимым значением времени наполнения указанного цилиндра, с минимальным значением коэффициентов трения тормозных колодок, минимально допустимым значением к.п.д. рычажной передачи с включенным авторегулятором.The technical result achieved is achieved by the fact that the device (system) for testing the brake equipment of cars, including the laboratory car and the test car with means for (manual or automatic) disconnecting the test car with the laboratory in the state of a charged brake line from the accelerator (accelerating locomotive) instead of the laboratory car, contains a standard tail carriage (BHV) unit that receives data from the brake line pressure sensors and wires via radio or wire the wagon’s cylinder, the system includes an automatic coupler with a driving-controlled hitch-uncoupling function of the test car from the accelerating means and their connecting hoses of the brake line with a throttle in the locomotive’s sleeve, in addition, an air distributor, brake pads, a brake lever gear with an auto-regulator are installed on the car which are adjusted during the same braking to the rated parameters: nominal average value of steady-state pressure in the brake cylinder at average values of BP filling volume of the brake cylinder, nominal values of the coefficient of friction of brake pads, nominal values of efficiency lever transmission, and with others, to the minimum permissible parameters at which the maximum braking distances are obtained: the minimum permissible values of the steady-state pressure in the brake cylinder with the maximum allowable value of the filling time of the specified cylinder, with the minimum value of the friction coefficients of the brake pads, the minimum allowable value of d. lever transmission with the auto regulator included.
Кроме того, в тормозном цилиндре может быть установлен редукционный клапан, настроенный на заданное давление, контролируемое датчиком давления, установленным в указанном цилиндре.In addition, a pressure reducing valve can be installed in the brake cylinder, adjusted to a predetermined pressure, controlled by a pressure sensor installed in the specified cylinder.
Введение в систему дополнительного дросселя в рукав испытуемого вагона и дополнительного электрически управляемого вентиля на переходнике между рукавом испытуемого вагона и БХВ позволяет решить поставленную задачу как путем служебного, так и экстренного торможения при использовании заданного выбега контролируемого вагона. При этом указанный дроссель имеет проходное отверстие, достаточное для зарядки тормозной системы вагона, и в то же время обеспечивает отсутствие самопроизвольного срабатывания воздухораспределителя, а конструкция переходника обеспечивает условия экстренного торможения с БХВ, идентичные тем, когда указанный режим торможения осуществляется с использованием дросселя в рукаве локомотива. Применение независимо управляемого с БХВ переходника позволяет выполнить заданный выбег вагона, после которого выполнить заданный режим торможения испытуемого вагона. Это способствует повышению точности оценки тормозной системы, а именно ее удельного замедления.The introduction into the system of an additional throttle in the sleeve of the test car and an additional electrically controlled valve on the adapter between the sleeve of the test car and BHV allows you to solve the problem by both official and emergency braking when using a given run-out of a controlled car. At the same time, the specified throttle has a passage opening sufficient to charge the car’s brake system, and at the same time ensures the absence of spontaneous operation of the air distributor, and the adapter design provides emergency braking conditions with BHV identical to those when the specified braking mode is carried out using the throttle in the locomotive sleeve . The use of an adapter independently controlled with BHV allows you to perform a given car run-off, after which you can perform a given braking mode of the test car. This helps to improve the accuracy of the assessment of the brake system, namely its specific deceleration.
К параметрам тормозной системы в основном определяющим ее эффективность относят: а) время наполнения тормозного цилиндра, с; б) давление в тормозном цилиндре, МПа; с) к.п.д. рычажной передачи, %; д) коэффициент трения тормозных колодок; г) авторегулятор тормозной рычажной передачи в состояниях включен или выключен и т.д. В силу их заданных инструкциями интервалов значений можно при соответствующем подборе получить как минимальный тормозной путь, так и максимальный. Для контроля давления в тормозном цилиндре, а также передачи значений на блок хвостового вагона необходимо оснастить его некоторыми дополнительными приспособлениями. Дроссель в соединительном рукаве локомотива необходим для зарядки тормозной магистрали испытуемого вагона до требуемого давления и его поддержания в тормозной магистрали локомотива после отсоединения. БХВ имеет контроллер управления и автоматической регистрации параметров и может программно определить эффективность тормозных средств вагона. Дополнительно может оснащаться узлом приема данных посредствам проводов с измерителей параметров испытуемого вагона. Очевидно также, что сравнение тормозной эффективности различных транспортных средств подвижного состава необходимо осуществлять при идентичных условиях (уклон пути, метеоусловия и т.д.).The parameters of the brake system that mainly determine its effectiveness include: a) the filling time of the brake cylinder, s; b) pressure in the brake cylinder, MPa; c) efficiency lever transmission,%; d) coefficient of friction of brake pads; d) the auto-control of the brake linkage in the states on or off, etc. Due to their intervals of values specified by the instructions, with the appropriate selection, both the minimum stopping distance and the maximum can be obtained. To control the pressure in the brake cylinder, as well as transfer values to the tail car block, it is necessary to equip it with some additional devices. The throttle in the connecting sleeve of the locomotive is necessary to charge the brake line of the test car to the required pressure and maintain it in the brake line of the locomotive after disconnecting. BHV has a control controller and automatic registration of parameters and can programmatically determine the effectiveness of the braking means of the car. Additionally, it can be equipped with a data receiving unit via wires from the parameters of the test car. It is also obvious that a comparison of the braking performance of various vehicles of rolling stock must be carried out under identical conditions (track gradient, weather conditions, etc.).
Приведенные существенные отличительные признаки нам были неизвестны из патентной и научно-технической информации и соответствуют критерию "новизна". Изобретение соответствует критерию "изобретательский уровень" так как указанные существенные отличительные признаки являются неочевидными для среднего специалиста в этой области знаний. Соответствие критерию "промышленной применимости", подтверждается тем, что на него выполнено техническое задание и методика проведения испытаний. Это требуется в конечном итоге для повышения безопасности движения составов.The above significant distinguishing features were unknown to us from the patent and scientific and technical information and meet the criterion of "novelty." The invention meets the criterion of "inventive step" since these significant distinguishing features are not obvious to the average person skilled in the art. Compliance with the criterion of "industrial applicability" is confirmed by the fact that it has been completed the terms of reference and test procedure. This is ultimately required to increase the safety of trains.
На фиг.1 представлена функциональная схема осуществления способа и элементы устройства (системы) в двух состояниях: при совместном движении локомотива и испытуемого вагона и при их рассоединении. Направление движения локомотива и замедление вагона при этом показано стрелками.Figure 1 presents the functional diagram of the method and elements of the device (system) in two states: with the joint movement of the locomotive and the test car and with their disconnection. The direction of movement of the locomotive and the deceleration of the carriage are shown by arrows.
Устройство (система) для испытания тормозного оборудования вагона имеет в своем состава разгоняющий локомотив 1 (фиг.1) с испытуемым вагоном 2. Датчики давления и средства передачи данных на блок хвостового вагона 3 установлены на тормозном цилиндре 4 и тормозной магистрали. Воздухораспределитель тормозной магистрали не показан. Блок хвостового вагона 5 (БХВ) содержит в себе стандартные для этого устройства узлы: для определения ускорений и скорости, определения координат (GPS), средства для контроля и управления давлением, средства приемопередачи и микропроцессорный (вычислительный) узел. В соединительный рукав 6 и 7 тормозной магистрали как локомотива, так и испытуемого вагона устанавливается дроссели (не показаны). Испытуемый вагон оснащается тормозными колодками с минимальным из допустимых коэффициентом трения или при испытании используют набор колодок с различным коэффициентом трения.The device (system) for testing the brake equipment of a car includes an accelerating locomotive 1 (Fig. 1) with a test car 2. Pressure sensors and data transmission means for a block of a tail car 3 are installed on the brake cylinder 4 and the brake line. The brake air distributor is not shown. The tail carriage block 5 (BHV) contains the units standard for this device: for determining accelerations and speeds, determining coordinates (GPS), means for monitoring and controlling pressure, means for transmitting and transmitting, and a microprocessor (computing) unit. Inductors (not shown) are installed in the connecting sleeve 6 and 7 of the brake line of both the locomotive and the test car. The test car is equipped with brake pads with the smallest of the allowable coefficient of friction or during the test a set of pads with a different coefficient of friction is used.
На разгонном средстве 1 имеется автосцепка 8 с управляемой при движении функцией сцепки-расцепки испытуемого вагона от разгонного средства и от его соединительного рукава тормозной магистрали. Такие конструкции известны для этой области техники, например типа опубликованных в заявке RU №2007137292 или других источниках.On the accelerating means 1 there is an automatic coupler 8 with the function of the coupling-uncoupling of the test car from the accelerating means and from its connecting sleeve of the brake line, controlled during movement. Such designs are known for this technical field, for example, the type published in the application RU No. 2007137292 or other sources.
Кроме того, данный вагон имеет тормозную рычажную передачу (не показана) с включенным авторегулятором (не показан) тормозной рычажной передачи. Использование настраиваемого воздухораспределителя позволяет провести эксперимент для ряда значений давления в тормозном цилиндре с его постоянным контролем и фиксацией.In addition, this car has a brake linkage (not shown) with a self-regulating switch (not shown) of the brake linkage. Using a custom air distributor allows you to conduct an experiment for a number of pressure values in the brake cylinder with its constant monitoring and fixation.
Введение редукционного клапана позволяет поддерживать в тормозном цилиндре требуемое давление при его превышении относительно заданного.The introduction of a pressure reducing valve allows maintaining the required pressure in the brake cylinder when it is exceeded relative to the set pressure.
Установка дросселя в соединительном рукаве локомотива позволяет обеспечить зарядку повышенным давлением и избежать самопроизвольного срабатывания тормозов локомотива и его вынужденную остановку при разобщении тормозных магистралей. Введение дросселя в рукав вагона со стороны локомотива и дополнительного переходника (не показаны) с электропневматическими вентилями между БХВ и соединительным рукавом с другой стороны испытуемого вагона (единицы подвижного состава) позволяет осуществить различные режимы торможения, в том числе с заданным выбегом (установившееся замедление перед применением тормозных средств испытуемого вагона). При указанном режиме никакие другие силы, влияющие на характер движения вагона, кроме сил сопротивления движению, на него не действуют.The installation of a throttle in the connecting sleeve of the locomotive allows charging with increased pressure and avoiding spontaneous operation of the brakes of the locomotive and its forced stop when disconnecting the brake lines. The introduction of a throttle into the car’s sleeve from the locomotive’s side and an additional adapter (not shown) with electro-pneumatic valves between the BC and the connecting sleeve on the other side of the tested car (rolling stock units) allows for various braking modes, including with a predetermined coast (steady-state deceleration before use brake means of the test car). In this mode, no other forces affecting the nature of the movement of the car, except the forces of resistance to movement, do not act on it.
Реализуется способ с помощью описанного выше устройства, например, следующим образом. Устанавливают БХВ на испытуемый вагон 2 с присоединением соединительного рукава. В зависимости от потребности в экстренных торможениях устанавливается дополнительный переходник на БХВ (тогда рукав присоединяется к нему) и дроссель в рукав с другой стороны вагона для возможности реализации режима выбега. Устанавливают контрольное и управляющее давлением оборудование 3 на тормозной цилиндр вагона 4. В рукав локомотива 6 устанавливают дроссель. Соединяют автосцепки и соединительные рукава тормозной магистрали со стороны локомотива. Заряжают тормозную систему вагона. Локомотив с вагоном разгоняется до требуемой скорости и в заданном месте включают механизм расцепки автосцепки. Затем подается команда на БХВ вагона для разрядки тормозной магистрали на торможение. При понижении давления в тормозной магистрали вагона срабатывает его воздухораспределитель на торможение. Тормозной цилиндр вагона заряжается и вызывает прижатие тормозных колодок к колесам. В результате замедления вагона происходит его отцеп от локомотива. Вообще для этой операции должно быть достаточно небольшого притормаживания вагона. При этом в начальный момент изменения скорости фиксируются координаты вагона по GPS. Испытуемый вагон 2 начинает естественное уменьшение скорости, которая контролируется соответствующими элементами БХВ. При достижении нулевого значения скорости регистрируется тормозной путь, пройденный вагоном. Величина пути будет зависеть от сил сопротивлению движению и приложенных сил торможения.The method is implemented using the device described above, for example, as follows. Install BHV on the test car 2 with the connection of the connecting sleeve. Depending on the need for emergency braking, an additional adapter is installed on the BHV (then the sleeve is attached to it) and a throttle in the sleeve on the other side of the car for the possibility of implementing the coasting mode. Install the control and pressure control equipment 3 on the brake cylinder of the car 4. A throttle is installed in the sleeve of the locomotive 6. Automatic couplings and connecting hoses of the brake line are connected from the locomotive side. Charge the braking system of the car. The locomotive with the car accelerates to the required speed and in the specified place include the automatic coupler uncoupling mechanism. Then a command is sent to the BHV of the car to discharge the brake line for braking. When the pressure in the brake line of the car decreases, its air distributor for braking is triggered. The brake cylinder of the car is charged and causes the brake pads to press against the wheels. As a result of the deceleration of the car, it is disconnected from the locomotive. In general, for this operation, a small braking of the car should be sufficient. At the same time, at the initial moment of the change in speed, the car’s coordinates are fixed by GPS. Test car 2 begins a natural decrease in speed, which is controlled by the corresponding BHV elements. When the speed reaches zero, the stopping distance traveled by the wagon is recorded. The magnitude of the path will depend on the forces resisting the movement and the applied braking forces.
Далее этот процесс после соединения с разгонным средством может быть повторен при аналогичных условиях или при изменении некоторых параметров тормозного цилиндра, авторегулятора тормозной рычажной передачи, используемых колодок.Further, this process after connecting with the accelerating means can be repeated under similar conditions or when changing some parameters of the brake cylinder, brake lever automatic regulator, used pads.
При отсутствии дросселя в рукаве вагона реализуется режим экстренного торможения.In the absence of a throttle in the sleeve of the car, an emergency braking mode is implemented.
При наличии дросселя в соединительных рукавах испытуемого вагона 7 и локомотива 6 процесса самопроизвольного торможения не происходит. Поэтому возможен режим ступенчатого служебного торможения и заданного выбега отсоединенного вагона. При таком режиме проводят пробные торможения при различных начальных скоростях, при этом измеряют время нарастания давления в тормозном цилиндре без блокировки колес (юза) и время торможения до остановки колес (по ускорению). Это позволяет определить допустимое максимальное значение давления в тормозном цилиндре для данных условий испытания. Переходник с электропневматическими вентилями позволяет увеличить суммарную площадь выходных отверстий пневматической магистрали БХВ до требуемой при экстренном торможении величины, идентичной режиму торможению непосредственно после отцепа испытуемого вагона. В сочетании с дросселем в рукаве вагона это позволяет осуществить экстренное торможение после заданного выбега вагона.In the presence of a throttle in the connecting arms of the test car 7 and the locomotive 6, spontaneous braking does not occur. Therefore, a step-by-step service braking mode and a predetermined run-out of a disconnected car are possible. In this mode, test braking is carried out at various initial speeds, while the time of increase in pressure in the brake cylinder without locking the wheels (skid) and the time of braking to stop the wheels (for acceleration) are measured. This allows you to determine the permissible maximum value of the pressure in the brake cylinder for these test conditions. The adapter with electro-pneumatic valves allows you to increase the total area of the outlet openings of the BHV pneumatic line to the value required during emergency braking, identical to the braking mode immediately after uncoupling the test car. In combination with a throttle in the sleeve of the car, this allows for emergency braking after a given run-out of the car.
Для получения объективной картины действия тормозного оборудования для его элементов необходимо ввести определенные (допустимые) интервалы использования по параметрам, определяющим процесс торможения единицы подвижного состава. Так настройки срабатывания воздухораспределителя установлены таким образом, что наполнение тормозного цилиндра до установленного давления осуществляются за максимально возможное время. При этом очевидно получается и максимально возможный тормозной путь, при обратном - минимальный, а при номинальном - средний. Понятно, что юза при этом необходимо избегать и его контролировать соответствующими датчиками. Аналогичный подход возможен для других параметров тормозной системы: величины давления в тормозном цилиндре, к.п.д. рычажной передачи, %; коэффициента трения тормозных колодок; состояния авторегулятора тормозной рычажной передачи и т.д.To obtain an objective picture of the operation of brake equipment for its elements, it is necessary to introduce certain (allowable) intervals for use according to the parameters that determine the braking process of a unit of rolling stock. So the settings of the operation of the air distributor are set in such a way that the brake cylinder is filled to the set pressure for the maximum possible time. In this case, the maximum possible stopping distance is obviously obtained, with the reverse - the minimum, and with the nominal - the average. It is clear that at the same time, you need to avoid it and control it with appropriate sensors. A similar approach is possible for other parameters of the brake system: pressure values in the brake cylinder, efficiency lever transmission,%; coefficient of friction of brake pads; state of the automatic lever brake transmission, etc.
Это значит, что возможно получение данных по влиянию любого элемента тормозной системы на процесс торможения единицы подвижного состава как по отдельности, так и в любом их сочетании. Редукционный клапан позволяет не превышать требуемое давление в тормозном цилиндре. С другой стороны, установив датчики силы на каждый элемент трения, можно непосредственным образом определить суммарные тормозные силы или симметричность их приложения.This means that it is possible to obtain data on the effect of any element of the brake system on the braking process of a rolling stock unit, either individually or in any combination thereof. The pressure relief valve allows you to not exceed the required pressure in the brake cylinder. On the other hand, by installing force sensors on each friction element, one can directly determine the total braking forces or the symmetry of their application.
То есть имеется возможность проведения испытаний в соответствии с принятыми нормами безопасности тормозными путями, но с минимальным набором необходимого оборудования, не влияющим на результаты испытаний.That is, it is possible to conduct tests in accordance with accepted safety standards by braking distances, but with a minimum set of necessary equipment that does not affect the test results.
Использование для этих целей выпускаемого в промышленных масштабах БХВ расширяет область использования этого устройства по управлению торможением в разных режимах. В конечном итоге для тормозных средств испытуемого вагона будет получена полная картина возможностей его тормозной системы без применения вагона-лаборатории.The use of industrial-scale BHV for these purposes expands the scope of use of this device for braking control in different modes. Ultimately, for the braking means of the test car, a complete picture of the capabilities of its braking system without the use of a laboratory car will be obtained.
По данному предложению и проводится подготовка к выполнению. В настоящее время разработано техническое задание и идет подготовка усовершенствованного БХВ к испытанию в условиях опытных поездок для оценки тормозных средств вагона с целью повышения точности и достоверности проведения испытаний тормозов. Важно также и то, что использование этого технического решения позволит существенно уменьшить затратную составляющую при проведении таких испытаний.On this proposal, preparations are being made for implementation. At present, the terms of reference have been developed and an advanced BHV is being prepared for testing in the conditions of experimental trips to evaluate the braking means of the car in order to increase the accuracy and reliability of the brake tests. It is also important that the use of this technical solution will significantly reduce the costly component when conducting such tests.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123345/11A RU2414366C2 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Method and system of testing railway car braking equipment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2009123345/11A RU2414366C2 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Method and system of testing railway car braking equipment |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2009123345A RU2009123345A (en) | 2010-12-27 |
| RU2414366C2 true RU2414366C2 (en) | 2011-03-20 |
Family
ID=44053867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2009123345/11A RU2414366C2 (en) | 2009-06-18 | 2009-06-18 | Method and system of testing railway car braking equipment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2414366C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617771C2 (en) * | 2011-09-09 | 2017-04-26 | Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Шиненфарцойге Гмбх | Determination of rail vehicle dynamic brakes braking force |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116137113B (en) * | 2023-04-20 | 2023-07-21 | 眉山中车制动科技股份有限公司 | Heavy-duty train model driving system |
-
2009
- 2009-06-18 RU RU2009123345/11A patent/RU2414366C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2617771C2 (en) * | 2011-09-09 | 2017-04-26 | Кнорр-Бремзе Зюстеме Фюр Шиненфарцойге Гмбх | Determination of rail vehicle dynamic brakes braking force |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2009123345A (en) | 2010-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5744707A (en) | Train brake performance monitor | |
| US9126605B2 (en) | Braking process for a rail vehicle | |
| CA2869711C (en) | Brake monitoring system for an air brake arrangement | |
| US5986579A (en) | Method and apparatus for determining railcar order in a train | |
| US6353780B1 (en) | Grade speed control and method for railway freight vehicle | |
| CN102177056B (en) | For shortening the system and method for the punishment phase of distributed power train | |
| EP2918459A1 (en) | Method for determining an adhesion coefficient between a wheel of a railway vehicle and a rail | |
| US9254830B2 (en) | Determining a braking force for a rail vehicle | |
| KR20140134708A (en) | Method for controlling a drive and brake device of a vehicle having a friction brake | |
| US20160076956A1 (en) | Brake Force Sensor Arrangement for a Brake Unit | |
| US8049608B2 (en) | System and method for calculating electrically controlled pneumatic (ECP) brake cylinder piston travel | |
| US11745707B2 (en) | Individualized dynamic electric train braking | |
| US5419620A (en) | Device for adjusting the braking force at brake disks for railborne vehicles | |
| CZ20023883A3 (en) | Process and apparatus for effective control of vehicle brake devices | |
| RU2414366C2 (en) | Method and system of testing railway car braking equipment | |
| US10232833B2 (en) | Method for operating a brake control system for a rail vehicle comprising a brake system, brake control system, brake system, and rail vehicle | |
| CN107635838B (en) | Train brake safety monitoring and fault action system | |
| KR101173361B1 (en) | Load measuring system and method for train | |
| US5740029A (en) | Software algorithm providing dynamic configuration of dead band control criteria within a micro based real time process control environment | |
| JP2022523191A (en) | How to detect the braking motion of a railroad vehicle and how to make an emergency braking of a railroad vehicle | |
| JP2024502762A (en) | Method and system for verifying operation of braking means of at least one vehicle and system for measuring frictional forces | |
| Radulović et al. | Comparation of brake performance of freight vagons with classic brake and compact freight car brake | |
| RU2097240C1 (en) | Method of determining and checking actual pressure of brake shoes onto wheels with force applied from handwheel of railway car parking brake | |
| WO2023248131A1 (en) | Methods for verifying the operation of at least one braking means of at least one vehicle and corresponding verification systems | |
| EP0983920A1 (en) | An electronically controlled electropneumatic device intended to be connected at the end of a train for facilitating braking thereof |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150619 |