RU2492080C1 - Способ диагностирования тормозной магистрали подвижного состава (варианты) - Google Patents

Abstract

Изобретения относятся 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. Способ по первому варианту заключается в том, что в ходе опробования подвижного состава производят торможение с «головы» состава и торможение с «хвоста» состава, что позволяет определить 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 определяют номер вагона с самопроизвольным срабатыванием тормозов. Способ по второму варианту заключается в том, что осуществляют 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. На основании полученных значений вычисляют номер вагона с самопроизвольным срабатыванием тормозов. Достигается оперативное выполнение диагностирования тормозной магистрали подвижного состава при обеспечении точности определения места самопрои�

Description

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:

$$N=n\cdot \left(\frac{t_{ГХ}+T_{Г}-T{}_{Х}}{t_{ГХ}+t_{ХГ}}\right)$$

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: $$N=\frac{1}{L}\cdot \frac{V_{ГХ}\cdot V_{ХГ}}{V_{ХГ}+V_{ГХ}}\cdot \left(\frac{L\cdot n}{V_{ГХ}}+T_{Г}-T_{Х}\right)$$

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 $$T_{Г}^{ГХ}$$

регистрации тормозной волны в «голове» состава;

2) хвостовой модуль фиксирует момент времени $$T_{Х}^{ГХ}$$

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: $$t_{ГХ}=T_{Х}^{ГХ}-T_{Г}^{ГХ}$$

.

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

- хвостовой модуль фиксирует момент времени $$T_{Х}^{ГХ}$$

регистрации тормозной волны в «хвосте» состава;

- головной модуль фиксирует момент времени $$T_{Г}^{ГХ}$$

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: $$t_{ХГ}=T_{Г}^{ХГ}-T_{Х}^{ХГ}$$

.

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 : $$N=n\cdot \left(\frac{t_{ГХ}+T_{Г}-T{}_{Х}}{t_{ГХ}+t_{ХГ}}\right)$$

Данное математическое выражение основывается на том, что распространение тормозной волны в направлении от места самопроизвольного срабатывания к «голове» состава происходит со скоростью согласно выражению: $$V_{ХГ}=\frac{S}{t_{ХГ}}$$

, а в направлении от места срабатывания к «хвосту» состава со скоростью согласно выражению: $$V_{ГХ}=\frac{S}{t_{ГХ}}$$

, 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:

$$\begin{array}{l}S=S_{МГ}+S_{МХ}\Rightarrow S=V_{ХГ}\cdot t_{МГ}+V_{ГХ}\cdot t_{МХ}\Rightarrow S\frac{S}{t_{ХГ}}\cdot t_{МГ}+\frac{S}{t_{ГХ}}\cdot {Т}_{МХ}\Rightarrow +\frac{S}{t_{ГХ}}\cdot t_{МХ}\Rightarrow \\ \frac{t_{МГ}}{t_{ХГ}}+\frac{t_{МХ}}{t_{ГХ}}=1\Rightarrow \frac{T_{Г}-T_{М}}{t_{ХГ}}+\frac{T_{Х}-T_{М}}{t_{ГХ}}=1\Rightarrow \\ T_{М}=\frac{T_{Г}\cdot t_{ГХ}-t_{ГХ}\cdot t_{ХГ}+T_{Х}{t}_{ХГ}}{t_{ГХ}+t_{ХГ}}\end{array}$$

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

$$\begin{array}{l}{S}_{МГ}=V_{ХГ}\cdot t_{МГ}=\frac{S}{t_{ХГ}}\cdot \left(T_{Г}-T_{М}\right)=\frac{S}{t_{ХГ}}\cdot \left(T_{Г}-\frac{T_{Г}\cdot t_{ГХ}-t_{ГХ}\cdot t_{ХГ}+T_{Х}\cdot t_{ХГ}}{t_{ГХ}+t_{ХГ}}\right)=\\ =S\cdot \left(\frac{t_{ГХ}+T_{Г}-T_{Х}}{t_{ГХ}+t_{ХГ}}\right)\end{array}$$

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:

$$N=n\cdot \left(\frac{t_{ГХ}+T_{Г}-T_{Х}}{t_{ГХ}+t_{ХГ}}\right)$$

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:

$$N=\frac{1}{L}\cdot \frac{V_{ГХ}\cdot V_{ХГ}}{V_{ХГ}+V_{ГХ}}\cdot \left(\frac{L\cdot n}{V_{ГХ}}+T_{Г}-T_{Х}\right)$$

Данное математическое выражение основывается на том, что

$$\begin{array}{l}{S}_{МГ}=S\cdot \left(\frac{t_{ГХ}+T_{Г}-T_{Х}}{t_{ГХ}+t_{ХГ}}\right)=S\cdot \left(\frac{\frac{S}{V_{ГХ}}+T_{Г}-T_{Х}}{\frac{S}{V_{ГХ}}+\frac{S}{V_{ХГ}}}\right)=\\ =\frac{V_{ГХ}\cdot V_{ХГ}}{V_{ХГ}+V_{ГХ}}\cdot \left(\frac{S}{V_{ГХ}}+T_{Г}-T_{Х}\right)\end{array}$$

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

$$N=\frac{1}{L}\cdot \frac{V_{ГХ}\cdot V_{ХГ}}{V_{ХГ}+V_{ГХ}}\cdot \left(\frac{L\cdot n}{V_{ГХ}}+T_{Г}-T_{Х}\right)$$

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

Claims (2)

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
$$N=n\cdot \left(\frac{t_{ГХ}+T_{Г}-T{}_{Х}}{t_{ГХ}+t_{ХГ}}\right),$$

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
$$N=\frac{1}{L}\cdot \frac{V_{ГХ}\cdot V_{ХГ}}{V_{ХГ}+V_{ГХ}}\cdot \left(\frac{L\cdot n}{V_{ГХ}}+T_{Г}-T_{Х}\right),$$

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.