 |
Меры по обеспечению безопасности движения поездов
|
|
|
|
Правила безопасности требуют, чтобы шахтные локомотивы были снабжены скоростомерами, а также устройствами, не допускающими управление локомотивом при нахождении машиниста вне кабины и движение его без машиниста. Локомотив во время движения должен находиться в голове состава, нахождение его в хвосте состава разрешается только при выполнении маневров на скоростях движения не более 2 м/с.
Заряжание батарей аккумуляторных электровозов должно производиться в зарядных камерах на зарядных столах. Во время заряжания аккумуляторных батарей крышка батарейного ящика должна быть снята. Аккумуляторы и батарейный ящик разрешается закрывать только после прекращения газовыделения из аккумуляторов, но не раньше чем через час после окончания заряжания. Батарейный ящик во время заряжания батарей должен быть надежно заземлен.
Перед выпуском взрывобезопасного электровоза на линию необходимо измерить содержание водорода в батарейном ящике, которое не должно превышать 2,5%. В шахтах, опасных по газу и пыли, ремонт аккумуляторных электровозов, Связанный со вскрытием электрооборудования, разрешается проводить только в гараже. Для защиты от ожогов электролитом в зарядных камерах должны быть соответствующие средства, нейтрализующие действие щелочи.
Запрещается эксплуатация локомотивов при неисправности сцепных устройств, буферов, тормозов, песочниц, сигнальных устройств, фар, электрооборудования, взрывозащитного оборудования.
Каждый локомотив, находящимся в эксплуатации, должен осматриваться: ежесменно - машинистом, ежесуточно - дежурным электрослесарем, еженедельно - начальником электровозного депо или механиком участка шахтного транспорта, ежеквартально - начальником шахтного транспорта. Ежегодно должен проводиться технический осмотр локомотивов [56].
|
|
|
48. Реализация силы тяги локомотива и способы её
увеличения
Силой тяги локомотива называют внешнюю управляемую силу, создаваемую его двигателями, приложенную к ободу колес его ведущих осей и вызывающую поступательное движение локомотива. Сила тяги, реализуемая локомотивом, может быть ограничена мощностью тяговых двигателей и источника питания, условиями сцепления ведущих колесных пар с рельсами.
Рассмотрим процесс реализации силы тяги одним тяговым колесом при условии бесконечно большой жесткости колеса и рельса. Тогда колесо (рис. 48.1), независимо от величины силы его прижатия Рк к рельсу, будет иметь с ним точечный контакт (точка А). Приложим к оси колеса вращающий момент Мр, передаваемый на ось от двигателя. Под действием момента колесо стремится повернуться вокруг оси, но этому препятствует сила трения, возникающая в точке А контакта колеса и рельса. Вращающий момент Мp можно представить парой сил Рк и Рк’
Рис. 48.1 Схема сил, действующих на приводное колесо, приложенных в точках А и О с плечом, равным радиусу круга качения Rк колеса.
При действии этой пары сил, стремящейся повернуть колесо вокруг его оси, сила Fк будет стремиться сдвинуть точку А обода колеса относительно рельса. Но этому будет препятствовать реактивная сила трения Рт, возникающая в точке A.
В соответствии с первым законом механики Ньютона поступательное движение колеса может вызвать только внешняя, по отношению к нему, сила. Сила Рк и пара сил Рк-Рк' являются для колеса внутренними силами. Внешней силой будет являться только сила Рт. При условии, что Рси>Рк, она уравновесит силу Рк. В этом случае сила Рк' будет поворачивать колесо относительно точки А, которая будет являться мгновенным центром вращения колеса. В эту точку будут поступать все новые и новые точки обода колеса, в результате чего колесо получает поступательное движение [58]. Реализация силы тяги определяется коэффициентом сцепления, реализуемым электровозом в целом. Поскольку реализация сил сцепления определяется прежде всего реализацией коэффициента сцепления, то можно, по аналогии с факторами, влияющими на коэффициент сцепления, выделить три основных группы параметров, влияющих на реализацию силы сцепления: изменение силы давления колеса на рельс; геометрические характеристики взаимодействующих поверхностей колеса и рельса;- состояние взаимодействующих поверхностей колеса и рельса.[59]
|
|
|
Cпособ повышения тяговых свойств локомотива заключается в выравнивании нагрузок на колесные пары дополнительным нагружением тележек внешней силой. Дополнительное нагружение тележек осуществляют продольным смещением по меньшей мере одной из тележек от положения статической развески на величину lс, определяемую по формуле
где Fк- создаваемая сила тяжести; h - высота установки автосцепки по отношению к уровню головок рельсов; Dк- диаметр колес локомотива по кругу катания; Gвл- вес верхнего строения локомотива, приходящийся на тележки.[60]
49. Реализация силы торможения локомотивов и способы её
увеличения
У шахтных поездов тормозными средствами оснащают только электровозы, в отличие от железнодорожных поездов, у которых тормозными средствами оснащаются не только локомотив, но и вагоны. В силу этого тормозные возможности шахтных поездов весьма ограничены.
Современные электровозы оснащаются электромеханической и механическими системами торможения. При использовании электромеханической системы торможения к колесным парам электровоза прикладываются тормозные моменты двигателей. В точке касания колес электровоза с рельсами возникает (рис. 49.1) касательная тормозная сила Вк, направленная в сторону, противоположную движению. Максимальная тормозная сила локомотива, по аналогии с режимом тяги, ограничивается условиями сцепления колес электровоза с рельсами:
где Рт - тормозной вес локомотива (часть веса, приходящаяся на его тормозные оси).
Наиболее распространенным видом электромеханического торможения является электродинамическое (реостатное) торможение, которое используется для изменения скорости движения поезда путем подтормаживания колес электровоза (служебное торможение).
|
|
|
Рис. 49.1. Схемы сил, действующих на тормозящее колесо: а - при бесконечно большой жесткости колеса и опоры; 6 - при конечной жесткости опоры; 1 - колесо; 2 - опора; 3 - тормозная колодка.
Экстренная (аварийная) остановка поезда в соответствии с правилами безопасности должна осуществляться на тормозном пути 20 м для людских и 40 м для грузовых составов угольных шахт.
Для экстренной остановки поезда используют механическую колесно-колодочную систему торможения. Торможение у такой системы осуществляется путем прижатия колодок к ободу колеса. Тормозящая сила, отнесенная к ободу колеса, пропорциональна силе прижатия колодки к ободу колеса:
где ф - коэффициент трения колодки по ободу колеса.
Сила Вк вместе с вызванной ею силой реакции Вк' образует пару сил, внутреннюю по отношению к колесу. Заменяя ее эквивалентной парой сил Вк- Вк", видим, что от действия силы В," в точке А возникает реактивная сила Рси, внешняя по отношению к колесу, которая уравновешивает силу Вк". В этом случае сила Вк", стремясь повернуть колесо относительно точки А, создает сопротивление вращению колеса, замедляя его движение.
Величина тормозной силы, как и при реализации силы тяги, ограничивается силой сцепления колеса и рельса
Усилие прижатия колодки к ободу колеса ограничивается величиной
Несоблюдение этого условия приводит к блокированию колеса, которое начинает перемещаться по рельсу не вращаясь - скольжением. Такой режим движения называется «юз». Он сопровождается резким снижением тормозной силы, так как коэффициент трения скольжения существенно меньше коэффициента сцепления колеса с рельсом.
Известны конструкции тормозных устройств для локомотивов, создающих тормозное усилие, не зависящее от сцепного веса локомотива - электромагнитые тормоза. Они выполнены в виде тормозных лыж, расположенных между колесами Внутри лыж смонтированы обмотки электромагнита, при подаче на них напряжения лыжи примагничиваются к рельсам и создают фрикционное тормозное усилие.[61].
|
|
|
