Комплексний стенд-тренажер для випробувань залізничної гальмової пневмосистеми комбінованого типу

Комплексний стенд-тренажер для випробувань залізничної гальмової пневмосистеми комбінованого типу, що складається з повного і технічно справного комплекту типових приладів гальма комбінованого типу одиниці залізничного рухомого складу, а саме вузла повітророзподільника в комплекті, вузла протиюзних приладів в комплекті, вузла швидкісного регулятора гальмового натиснення в комплекті, вузла гальмового циліндра, основного і допоміжного запасних резервуарів, магістрального резервуара з набором випускних U 1 3 для тимчасового встановлення контрольованого приладу; пост керування (на базі поїзного крана машиніста або приладу, що його замінює) з контрольно-вимірювальними приладами у вигляді стрілочних манометрів; резервуари, що створюють потрібні для проведення випробувань робочі об'єми; допоміжні гальмові прилади, які забезпечують можливість функціонування контрольованого приладу в належних для проведення випробувань режимах; жиклери для створення нормативних темпів витоків стисненого повітря із робочих об'ємів; повітропроводи з арматурою, що поєднують прилади стенда в загальну пневмосистему. Загальним недоліком відомих типових стендів і стенда-прототипу з точки зору застосування їх у лабораторних наукових дослідженнях або у професійному навчальному процесі, є вузька спеціалізація на виконанні обмеженого переліку операцій окремого контрольованого гальмового приладу, яких мінімально достатньо для з'ясування працездатності останнього. Суттєвим недоліком типового стенда для випробувань ПР типу KES є відсутність жиклера для підвищення тиску в магістральному резервуарі темпом повільного відпуску. Загальним недоліком в сенсі наукових досліджень всіх перерахованих вище стендів, у т. ч. стенда-прототипу, є відсутність контролю поточних атмосферного тиску і температур оточуючого повітря та стисненого повітря всередині робочих об'ємів від чого залежить час тривання газодинамічних процесів. В основу технічного рішення, що заявляється як корисна модель, поставлено за мету розширення функціональних можливостей стенда. Технічний результат, який забезпечує корисна модель, що заявляється, досягається тим, що комплексний стенд-тренажер для випробувань залізничної гальмової пневмосистеми комбінованого типу дозволяє проводити, по-перше, випробування високої точності як окремих складових (гальмових приладів), так і залізничної гальмової системи комбінованого типу в цілому в тому числі для з'ясування взаємного впливу рівня працездатності складових на загальну працездатність системи по програмам, що ширше за діючі у практиці залізничних ремонтних підприємств, а, по-друге, предметне лабораторне навчання осіб відповідного фахового спрямування експлуатації та після ремонтним випробуванням залізничної гальмової пнемвосистеми комбінованого типу та її складових приладів. Суть корисної моделі, яка заявляється, полягає в тому, що стенд складається з повітропроводів постачальної (ПМ) та гальмової (ГМ) магістралей із запірною арматурою до яких під'єднано пост керування із розподільчою та контрольновимірювальною арматурою, також до ГМ через вузол повітророзподільника під'єднано скидальний клапан, до якого в свою чергу, під'єднані: гальмовий циліндр (ГЦ) і вузли ПЮ та ШР. При цьому ГМ має у своєму складі магістральний резервуар. Вузол ПР складається з: головної частини, двоступінчастого реле тиску, прискорювача екстреного гальмування (ЕГ) з власним резервуаром та основного і допоміжного запасних резервуарів (ЗР). Вузол ПЮ складається з повного комплекту одно 57332 4 го візка одиниці рухомого складу, який містить по два запобіжних клапана та осьових датчика. Вузол ШР також складається з повного комплекту пристроїв одиниці рухомого складу: осьового регулятора, фільтру, клапана-кнопки, резервуара та двох пневмодроселів. Окрім пневматичної частини стенд має електромеханічну частину яка складається з: масивного маховика, електродвигуна приводу маховика, вузла гальма маховика, що забезпечує нормовані величини уповільнення обертання маховика аж до того повної зупинки, та тахометра. Пост керування стендом складається з: поїзного крана машиніста із арматурою або пристрою, який замінює останній в тому числі, як варіант, з автоматичним керуванням за програмою, що внесена до керуючого комп'ютера стенда; табло, на яке виведено стрілочні манометри для наочного контролю тиску стисненого повітря у всіх магістралях та робочих об'ємах стенда; вузлів жиклерів, що створюють нормативні темпи, як наповнення робочих об'ємів стисненим повітрям, так і витоків стисненого повітря з робочих об'ємів, у тому числі з автоматичним керуванням відкриванням та перекриванням руху стисненого повітря; технічними засобами документування осцилограм як частоти обертів маховика, так і газодинамічних процесів у складових гальмових приладах стенда, наприклад, відповідно, аналоговими електротахометром та електроманометрами, сигнали від яких при посередництві багатоканального аналого-цифрового перетворювача обробляються, аналізуються та запам'ятовуються керуючим комп'ютером стенда. При цьому конструкція стенда, що заявляється як корисна модель, дозволяє відтворювати всі режими функціонування пневмогальма: зарядження, гальмування, перекришу та відпуск з можливістю як ступінчастого, так і безступінчастого і підвищення, і зниження тиску робочого повітря. Таким чином, стенд, що заявляється як корисна модель, містить повний комплект гальмових приладів пневмосистеми комбінованого типу одиниці залізничного рухомого складу з повізковим гальмуванням із усіма типовими ручками та органами керування, що потрібно для предметного навчання оглядачів вагонів, слюсарів ремонтних підприємств та інших осіб. До того ж у конструкції стенда, що заявляється як корисна модель, передбачена можливість демонтажа/монтажа будьякого з гальмових приладів, а комплект обладнання стенда складається, щонайменш, з подвійної кількості всіх гальмових приладів один з яких має повністю справний технічний стан, а решта - слугують в якості знімних вузлів з певними, заздалегідь створеними відхиленнями від справного технічного стану, для дослідження впливу цих відхилень на працездатність як самого даного приладу, так і інших складових гальмової пневмосистеми комбінованого типу залізничного рухомого складу з метою виконання наукових досліджень. На Фіг. зображено пневматичну схему варіанту конкретного втілення комплексного стендатренажера для випробувань залізничної гальмової пневмосистеми комбінованого типу, де позначено: 1 - кран для під'єднання стенда до трубопроводу джерела стисненого повітря; 2 - кран для об'єд 5 нання трубопроводу гальмової магістралі стенда із зовнішньою ГМ; 3 - поїзний кран машиніста; 4 позиція випробувань осьового датчика ШР або ПЮ; 5-19 - крани роз'єднувальні; 20 - комбінований кран; 21 - зрівнювальний резервуар (ЗрР); 22 манометр ЗрР; 23 - двохстрілковий манометр ПМ і ГМ; 24 - триходовий кран для тимчасового включення режиму повільного відпуску; 25-29 - жиклери для створення нормованих темпів, відповідно: повільного відпуску, ЕГ, службового гальмування, чутливості до гальмування та перевірки м'якості дії; 30 - магістральний резервуар; 31 - резервуар прискорювача ЕГ; 32-37 - манометри, відповідно: прискорювача ЕГ, робочої камери ПР, допоміжного ЗР, основного ЗР, ГЦ візка одиниці рухомого складу та ГЦ маховика; 38 і 39 - основний та допоміжний ЗР; 40-45 - жиклери для створення певних витоків стисненого повітря, відповідно, з: основного ЗР, робочої камери ПР, допоміжного ЗР, ГЦ візка одиниці рухомого складу, повітропроводу ШР і повітропроводу осьового датчика ПЮ; 46 - ПР у комплекті; 47 - клапан скидальний; 48 - ГЦ візка одиниці рухомого складу; 49 - фільтр; 50 - клапанкнопка; 51 - манометр ГЦ одиниці рухомого складу; 52 і 53 - жиклери повітропроводів ШР; 54 - резервуар ШР; 55 - осьовий датчик ШР; 56 і 57 - триходові крани вибору випробування осьового датчика ШР або ПЮ; 58-60 - клапани запобіжні; 61 і 62 - осьові датчики ПЮ; 63 - триходовий кран вибору режиму гальмування маховика; 64 і 65 редуктори для створення тисків, що відповідають нормативним значенням уповільнення маховика; 66 - пневмоциліндр для гальмування маховика; 67 - резервуар допоміжний. Конструкція стенда за Фіг. передбачає незалежну зміну діаметра круглого отвору будь-якого з жиклерів у тому числі на отвір довільної форми перетину, що лежать в діапазоні площ перетинів круглих отворів від 0,5 до 8мм. За Фіг. замість або одночасно з будь-яким стрілочним манометром передбачено застосування електроманометра (умовно не показано) з класом точності не гірше 0,4 для отримання осцилограми зміни тиску повітря в часі. Як правило, осцилограми отримують в ході наукових досліджень. У поз. 4 за Фіг. випробовуваний осьовий датчик ПЮ або ШР механічно під'єднують до маховика, що має тахометр і електропривод з пультом керування, який обладнано кнопками „стоп" та „пуск". Маховик, тахометр, електропривод та пульт керування на Фіг. умовно не показано. На запропонованому стенді для обмеження величини виходу штока ГЦ (поз. 48 за Фіг.) в діапазоні 0...240мм застосовано контрфорс у вигляді гвинта (на Фіг. умовно не показано). Стенд, що заявляється як корисна модель, працює наступним чином. За допомогою крана 1 стенд під'єднують до джерела стисненого повітря. У разі потреби, наприклад, для імітування знаходження у складі поїзда, за допомогою крана 2 стенд під'єднують до зовнішньої ГМ. Величина тиску в ПМ та всі наступні дії визначаються програмою випробувань, навчання обслуговуванню 57332 6 або наукового дослідження певного гальмового приладу та/або гальмової системи в цілому. Для навчання порядку дій при технічному обслуговуванні гальма в експлуатації використовують такі елементи стенда: 11, 17, 18, 31, 36, 38, 39, 46-55, 58, 59, 61, 62. Зазначені елементи утворюють типовий комплект гальмового обладнання комбінованого типу одного візка одиниці залізничного рухомого складу. Перелік дій при цьому і робота стенда подібні до відповідного типового технологічного процесу залізниць України. За потреби, керування режимами функціонування гальма виконують елементом 3, а також 20-22. Для виконання після ремонтного випробування ПР типу KES використовують такі елементи стенда: 3, 5, 20, 6-11, 14, 21-23, 26-36, 38, 39, 43, 50, 54 і 55. Зазначені елементи повторюють відповідні елементи типового стенда для випробувань ПР типу KES, тому робота стенда і перелік дій на цьому режимі стенда подібні до відповідного типового технологічного процесу ремонтних підприємств залізниць України. Для виконання після ремонтного випробування ПЮ і ШР використовують такі елементи стенда: 4, 37, 63-67, а також маховик з електроприводом і тахометр. При цьому в поз. 4 за допомогою крана 19 або кранів 56 і 57 під'єднують чи осьовий датчик ШР, чи осьовий датчик ПЮ. В останньому випадку також застосовують і поз. 60. На цьому режимі стенда також використовують відповідні елементи схеми, які перераховані вище для режиму роботи стенда при навчанні порядку дій при технічному обслуговуванні гальма в експлуатації. Робота стенда на режимі виконання після ремонтного випробування ПЮ і ШР подібні до відповідного технологічного процесу ремонтних підприємств залізниць України із застосуванням типового стенда. При виконанні наукових досліджень відповідно до програми випробувань застосовують окремо певний один або всі загалом режими роботи стенда, що наведені вище. При цьому також застосовують такі елементи стенда: 24, 25, 12-16 і 41-46. В ході наукових досліджень, як правило, реєструють контрольовані фізичні величини у вигляді осцилограм, які отримують датчиками високої точності з швидкою розгорткою в часі. Наприклад, клас точності електроманометрів повинен бути не гірше 0,4; розрядність слова аналого-цифрового перетворювача - не менш 14 бітів; частота вимірювання в одному каналі - не менш 100Гц. При будь-яких випробуваннях передбачено контролювання тиску та температур навколишнього повітря і робочого тіла, наприклад, відповідно за допомогою барометра та термометрів, що входять до комплекту стенда (названі контрольновимірювальні прилади на Фіг. умовно не показано). Врахування поточних величин атмосферного тиску та температури повітря, як навколишнього, так і всередині робочих об'ємів, є обов'язковим при проведенні на стенді наукових досліджень газодинамічних процесів. Стенд за матеріалами заявки виготовлено в лабораторії гальм ДЕТУТ. 7 Комп’ютерна верстка А. Крижанівський 57332 8 Підписне Тираж 23 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601