Ochrana proti prokluzu kol - Wheel slide protection

Ochrana proti prokluzu kol a ochrana proti prokluzu kol jsou železniční pojmy používané k popisu automatických systémů používaných k detekci a prevenci prokluzu kol při brzdění nebo prokluzu kol při akceleraci. To je analogické k břišní svaly a systémy kontroly trakce používané na motorových vozidlech. To je zvláště důležité v kluzká kolejnice podmínky.

Broušení

Broušení na hnacím přívěsu třídy 971 ČD.

Broušení je jednou z metod snižování prokluzu nebo skluzu kola. Lokomotivy a Více jednotek mít pískoviště které mohou dodávat suché písek na kolejnice před koly. To může být spuštěno automaticky, když systém ochrany proti prokluzu kol zaznamená ztrátu adheze, nebo jej může řidič ovládat ručně. Pískování může být připojeno k počítačovému systému, který určuje směr vlaku a místo, kde by měl být písek aplikován: dopředu nebo dozadu od nákladních vozidel. Ve starších lokomotivách byla ruční páka připojená k ventilu, který měl tři polohy: vypnuto, dopředu a dozadu.[Citace je zapotřebí ]

Automatické řídicí systémy

Zařízení osobní ochrany proti prokluzu kol (WSP) je obecně vybaveno osobními vlaky, aby zvládlo chování dvojkolí v podmínkách „nízké adheze“ (snížené tření kola / kolejnice). Používá se při brzdění a lze jej považovat za analogický protiblokovací systém (ABS) pro automobily. Tento systém lze také použít k řízení (nebo poskytnutí vstupu) hnacího systému k řízení protáčení kol při použití síly v podmínkách nízké adheze.

„Nízká adheze“ na kolejnici může potenciálně poškodit kola a kolejnice. Nízké adhezní podmínky jsou obvykle spojeny s příčinami prostředí vyplývajícími ze sezónního opadávání listů nebo průmyslového znečištění. Příčinou může být někdy další méně zřejmý faktor, jako je lehká oxidace hlavy kolejnice nebo dokonce roje hmyzu.

Klouzání kola při brzdění

Když vlak brzdí, projevuje se nízká adheze jako prokluz kola, kde se dvojkolí otáčí nižší rychlostí (rychlostí), než je rychlost vlaku vpřed. Nejextrémnějším příkladem je situace, kdy se kolo přestane úplně otáčet (klouzání kola), zatímco se vlak stále pohybuje, a může mít za následek „ploché kolo“ způsobené odíráním měkčí oceli kola tvrdší kolejnicovou ocelí.

Dvojkolí se však nemusí úplně zablokovat, aby nedošlo k poškození. Pokud je skluz významný, může se v kontaktní ploše mezi kolem a kolejnicí nahromadit teplo natolik, aby trvale změnilo krystalickou strukturu oceli kola. Ocel se stává křehčí (martenzit ) což vede k tvorbě dutin v kole. Plošiny kol na kolejových vozidlech jsou velmi patrné podle jejich charakteristického „třesku“ v čase s rychlostí vlaku. Normálně je nutné použít soustruh k odstranění vrstvy běhounu kola způsobené silným povrchem nebo dutinou, což snižuje životnost kola a představuje hlavní provozní náklady pro železniční průmysl.

Skluz kol při převzetí energie

V trakci může nízká adheze způsobit, že dvojkolí zrychlí rychleji než vlak (roztočení kola) do bodu, kdy může poškodit trakční systém nebo způsobit poškození kola a kolejnice (popálení kolejnice).

Řízený prokluz kol

WSP se obecně standardně montuje do nových flotil s více jednotkami. Primární funkcí WSP je zlepšit schopnost vlaku zastavit za špatných adhezních podmínek. V rámci železničního průmyslu se však také uznává, že je cenný při ochraně kol před poškozením během klouzání při brzdění nebo protáčení v tahu. Tohoto zlepšení je dosaženo regulovanou regulací rychlosti dvojkolí tak, aby byla zachována relativně konzistentní úroveň prokluzu.[Citace je zapotřebí ] Řízený prokluz má za následek kondicionování kontaminující vrstvy na kolejnici (drhnutí), čímž zlepšuje úroveň tření a zvyšuje schopnost vlaku zastavit. Řízený prokluz kol může mít také omezený čisticí účinek na hlavu kolejnice po celé délce vlaku. To vede k tomu, že vozidla vzadu mají větší přilnavost než vozidla vpředu.

Technika řízení

WSP nepřetržitě sleduje rychlost otáčení každé nápravy na lokomotivě nebo vícenásobné jednotce a zasahuje, kdykoli zjistí významný rozdíl na jakékoli nápravě.

Dojde-li k prokluzu kol, zatímco je regulátor výkonu otevřený, WSP vypne napájení dotčených hnacích motorů. Navzdory tomu většina železničních společností doporučuje svým řidičům zavřít řídicí jednotku výkonu[1] a nechte prokluzující kola stabilizovat před opětovným otevřením ovladače na nízkém nastavení, protože ovládání vlaku lze dosáhnout rychleji.

Pokud však dojde k prokluzu kol a WSP uvolní brzdy na postižených nápravách, řidiči se doporučuje, aby nechali rukojeť brzdy samotnou[1] a nechte WSP ovládat brzdění vlaku. Důvodem je to, že řidič sedí nad vedoucím podvozkem vlaku, kde je obvykle nejtěžší skluz.[1] Tento klouzačka částečně vyčistí hlavu kolejnice, a tak dále ve vlaku kola dosáhnou lepší přilnavosti, a tím i brzdného účinku.

Trénink „nízké adheze“

Řízení vlaku za podmínek s nízkou adhezí vyžaduje zkušenosti. Neschopnost rozpoznat a správně reagovat na znečištění hlavy kolejnice nebo podmínky prostředí, které způsobují nízkou přilnavost, může vést k bezpečnostním incidentům, jako je Signál prošel nebezpečím, kolize nebo přetečení stanice.

Před každou „podzimní sezónou“ mnoho vlakových společností pořádá výcvik s nízkou přilnavostí[1] pro své nově kvalifikované řidiče. To spočívá v převzetí úseku trati v klidném období. Pomocí značek na trati každý řidič dostane svůj vlak do rychlosti a poté za normálních adhezních podmínek provede plnou provozní brzdu. Hlava kolejnice je poté ošetřena znečišťující látkou, která má nízkou hladinu koeficient tření. Při druhé jízdě řidič zaznamená zvuk a vnímání aktivačních a provozních odvzdušňovacích ventilů WSP na brzdových válcích a brzdná dráha bude podstatně větší.

Ačkoli to poskytuje pouze přibližný odhad toho, jak se bude vlak chovat při nízké adhezi, zajišťuje to, že strojvedoucí dokáže rozpoznat nástup skluzu kol a bude znát správná opatření, která je třeba podniknout, když k němu dojde.[1]

Mikroprocesorové řízení

Moderní systémy WSP jsou řízeny mikroprocesorem a využívají dvoustupňové ventily, které umožňují jemné řízení tlaku vzduchu v brzdových válcích. To je zásadní pro schopnost zachytit a ovládat klouzavé kolo a minimalizovat množství zdroje vzduchu použitého WSP. Když je brzda zabrzděna, WSP nejprve použije dynamickou brzdu. Pokud to není úspěšné, pak to „smíchá“ třecí a dynamické brzdové systémy.[2] Pokud stále není zajištěno ovládání, systém se vrátí k třecímu brzdění pouze tam, kde jsou odvzdušňovací ventily[2] rychle cyklujte vzduch v brzdových válcích. Příklady tohoto druhu zařízení vyrábí Knorr Bremse (EP compact, EP2002) Faiveley Transport (EPAC) a POLI Wabtec (ATHENA).

Výrobci

Mezi výrobce zařízení WSP patří Faiveley Transport, Knorr-Bremse, Wabtec, DAKO, KES & Co GmbH, Mitsubishi, Siemens, Selectron Systems AG a ABB.

Testování

Demonstrace zlepšení poskytovaného systémem WSP je velmi obtížné, protože přirozeně se vyskytující podmínky nízké adheze vyskytující se na kolejnici může být obtížné znovu vytvořit v prostředí testovací dráhy.

Sledování testování

Pro testování na trati se historicky používá roztok na bázi detergentu, který poskytuje podmínky pro nízkou přilnavost. Evropské a mezinárodní normy často odkazují na tuto zkušební metodu (BS-EN 15595, UIC 541-05 ). Ve Velké Británii přijal British Rail Research dva přístupy, včetně laboratorní simulační metody ke všem schválením WSP z doby kolem roku 1992, a testování dráhy pomocí pečlivě upravené papírové pásky přilepené k hlavě kolejnice. Předpokládá se, že metoda papírové pásky používaná ve Velké Británii poskytuje realistické znázornění náročných podmínek velmi nízké adheze, ke kterým dochází během podzimního listí. S nárůstem privatizace železnic v Evropě se testování tratí stalo velmi nákladným na organizaci a provádění. V důsledku toho se testování založené na simulaci rychle stává populárnějším u výrobců WSP a vnitrostátních orgánů.

Simulační testování

Simulační testování využívá počítačovou reprezentaci vlaku a podmínek na trati a do systému WSP jsou poskytovány signály, které jej účinně klamou, aby si myslel, že je vybaven skutečným vlakem. Většina výrobců WSP má určité simulační schopnosti a jsou k dispozici také zařízení od vnitrostátních orgánů nebo nezávislých zkušebních zařízení, jako je Deutsche Bahn (DB Německo), Ferrovie dello Stato (FS Itálie) a Skupina DeltaRail (formálně BR research) (Velká Británie a Irsko).

Poznámky pod čarou

  1. ^ A b C d E Podzimní briefing - jízda v podmínkách s nízkou přilnavostí. Londýn, Velká Británie: First Capital Connect. Září 2011.
  2. ^ A b Příručka řidiče Electrostar třídy 377. Londýn, Velká Británie: First Capital Connect. Září 2009.

Reference