close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

1164 Выпускные квалификационные работы ОмГУПС-2016

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ
БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
(ОмГУПС (ОмИИТ))»
Кафедра «Локомотивы»
К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ
Заведующий кафедрой «Локомотивы»
_________________ С. М. Овчаренко
«__»_____________2016 г.
СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА
КОНТРОЛЯ УСТАНОВКИ ПРИЕМНЫХ КАТУШЕК АЛСН
Пояснительная записка к дипломному проекту
ИНМВ.115524.000ПЗ
СОГЛАСОВАНО:
Консультант по экономике –
доцент кафедры ЭТЛУК
____________ Р. С. Саттаров
«__»______________2016 г.
Консультант по безопасности и
экологичности проекта –
заведующий кафедрой БЖЭ
____________ Ю. Н. Хмельницкий
«__»______________2016 г.
Нормоконтроль –
доцент кафедры «Локомотивы»
____________ А. С. Анисимов
«__»______________2016 г.
Студент гр. 31 а
_________Е.Д. Кичешкин
«__»___________2016 г.
Руководитель –
доцент кафедры «Локомотивы»
_____________ С. Н. Должиков
«__»___________2016 г.
Омск 2016
ОМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Факультет Теплоэнергетический
Кафедра «Локомотивы»
Специальность 23.05.03 – «Подвижной состав железных дорог»,
специализация «Локомотивы»
УТВЕРЖДАЮ
Заведующий кафедрой «Локомотивы»
_________С. М. Овчаренко
«__»
2016 г.
ЗАДАНИЕ
к дипломному проекту студента
КИЧЕШКИНА ЕГОРА ДМИТРИЕВИЧА
1. Тема проекта «Совершенствование технологического процесса контроля
установки приемных катушек АЛСН»
утверждена приказом по университету от 21.03.2016 №524/с
2. Срок сдачи студентом законченного проекта 06.06.2016 г.
3. Исходные данные к проекту:
3.1. Приемные катушки АЛСН типа КПУ-1. Руководство по эксплуатации, техническому обслуживанию и ремонту.
3.2. Правила деповского ремонта локомотивов.
4. Содержание расчетно-пояснительной записки (перечень подлежащих
разработке вопросов):
4.1. Анализ приборов безопасности применяемых на локомотивах.
4.1.1. Требования предъявляемые к локомотивным приборам безопасности.
4.1.2. Анализ неисправностей локомотивных приборов безопасности в сравнении за 2014 и 2015 гг.
4.1.3. Выводы и постановка задачи.
4.2. Анализ существующей системы контроля локомотивных приборов безопасности при ТО, ТР и при выпуске в эксплуатацию.
4.2.1.Разработка геометрической модели установки приемных катушек АЛСН.
4.2.2. Расчет электродвижущей силы на выходе приемных катушек АЛСН.
4.2.3. Анализ существующих средств контроля локомотивных приборов безопасности.
4.2.4. Разработка алгоритма контроля АЛСН при ТО и ТР.
4.3. Разработка варианта конструкции средств измерения для установки приемных катушек АЛСН.
4.3.1. Анализ требований, предъявляемых к установке приемных катушек
АЛСН.
4.3.2. Разработка устройства для контроля установки приемных катушек АЛСН
в поперечном направлении.
4.3.3. Разработка устройства для контроля высоты установки приемных катушек АЛСН.
4.4. Разработка технической документации для контроля технического состояния приемных катушек АЛСН шаблоном ШУПК-90 и высотомером ВУПК-280.
4.4.1. Разработка технического паспорта на устройство контроля установки
приемных катушек АЛСН в поперечном направлении.
4.4.2.Разработка технического паспорта на устройство для контроля высоты
установки приемных катушек.
4.2.3. Разработка методики калибровки устройств для контроля приемных катушек АЛСН.
4.4.1. Разработка технологических карт контроля установки приемных катушек
АЛСН.
4.4.2. Разработка форм документирования информации об установке приемных
катушек АЛСН
4.5. Возможный экономический эффект от внедрения высотомера ВУПК-280 и
шаблона ШУПК-90
4.6. Обеспечение требований безопасности труда при организации рабочих
мест в цехе точных приборов и автоматики.
5. Перечень графического материала
5.1. Сборочный чертеж высотомера ВУПК-280.
5.2. Сборочный чертеж шаблона ШУПК-90.
5.3. Локомотивные приборы безопасности
5.4. Основные компоненты ТСКБМ.
5.5. Структурная схема САУТ.
5.6. Структурная схема КЛУБ-У.
5.7. Структурная схема АЛСН.
5.8. Геометрическая модель установки приемных катушек АЛСН.
5.9. Расчет ЭДС на выходе приемных катушек.
5.10. Высотомер ВУПК-280.
5.11. Шаблон ШУПК-90.
5.12. Технический паспорт измерительных средств.
5.13. Форма документирования.
5.14. Расчет экономического эффекта от внедрения ШУПК-90 и ВУПК-280.
6. Консультанты по проекту (с указанием относящихся к ним разделов
проекта)
Раздел
Консультант
Основной раздел
С. Н. Должиков
Специальный раздел
С. Н. Должиков
Экономика
Р. С. Саттаров
Безопасность и
экологичность
Ю. Н. Хмельницкий
Руководитель проекта: _________________________
Подпись, дата
задание вы-
задание
дал
принял
7. Календарный план
Наименование раздела дипломного проекта
Срок
выполнения
Процент
выполнения
Анализ приборов безопасности применяемых
28.03.2016
20%
5.04.2016
40%
20.04.2016
55%
6.05.2016
70%
15.05.1016
80%
28.05.2016
90%
Графическая часть проекта
2.06.2016
95%
Оформление пояснительной записки
5.06.2016
100%
на локомотивах
Анализ существующей системы контроля
приборов безопасности при ТО, ТР и при выпуске в эксплуатацию
Разработка варианта конструкции средств измерения для установки приемных катушек
Разработка рекомендаций по повышению
качества работы АЛСН
Описание возможного экономического эффекта от внедрения измерительных приборов
Обеспечение требований безопасности труда
при организации рабочих мест в цехе точных
приборов и автоматики
8. Дата выдачи задания 10 марта 2016 г.
Руководитель проекта_______________________
Задание принял к исполнению_______________________
УДК 629.42:629.4.07
РЕФЕРАТ
Дипломный проект содержит 133 страниц, 15 рисунков, 16 таблиц, 11 источников, четыре приложения.
Измерительная система контроля, локомотивные устройства безопасности, приемные катушки АЛСН, АЛСН, КЛУБ-У, установочные размеры, контроль, документирование.
Цель работы – повышение точности контроля геометрических размеров
установки приемных катушек АЛСН, совершенствование системы контроля,
разработка формы документирования информации, разработка технологической карты приемных катушек АЛСН.
Объектом разработки является Шаблондля определения поперечного
смещения ШУПК-90 и высотомер ВУПК-280.
При дипломировании проводились исследования, и изучение существующих средств измерения геометрических параметров установки приемных катушек АЛСН.
В результате исследования был разработан алгоритм контроля установки
приемных катушек АЛСН.
Данные измерительные средства позволят повысить качество ТО и ТР
подвижного состава железных дорог перед сдачей в эксплуатацию.
ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение
13
1. Анализ приборов безопасности применяемых на локомотивах
14
1.1. Назначение и конструктивные особенности локомотивных приборов
безопасности
14
1.1.1. Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛСН)
18
1.1.2. Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста
(ТСКБМ)
20
1.1.3. Система автоматического управления тормозами (САУТ)
24
1.1.4. Комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ)
26
1.2.
Требования,
предъявляемые
к
локомотивным
безопасности
приборам
30
1.3. Анализ неисправностей локомотивных приборов безопасности в
сравнении за 2014 и 2015 годы
34
1.4 Система мер организационного характера, направленная на повышение
эффективности всех действий по обеспечению безопасности
2.
Анализ
существующей
системы
контроля
локомотивных
безопасности при ТО, ТР и при выпуске в эксплуатацию
36
приборов
38
2.1. Описание процесса функционирования АЛСН
38
2.2. Описание процесса функционирования КЛУБ
45
2.3. Разработка геометрической модели установки приёмных катушек
АЛСН
52
2.3.1. Расчет электродвижущей силы на выходе приемных катушек
АЛСН
55
2.4. Анализ существующих средств контроля локомотивных приборов
безопасности
59
2.4.1. Контроль ТСКБМ
59
2.4.2. Контроль системы КЛУБ-У
60
2.4.3. Контроль системы САУТ
63
2.4.4. Контроль системы АЛСН
2.5. Разработка алгоритма контроля АЛСН при ТО и ТР
2.5.1. Техническое обслуживание АЛСН в объёме ТО-2
64
65
65
2.5.2. Техническое обслуживание и текущий ремонт системы АЛСН в
объеме ТО-3, ТР-1, ТР-2
69
3. Разработка средств измерения для установки приемных катушек АЛСН
77
3.1. Требования, предъявляемые к установке приемных катушек
3.1.1. Виды и периодичность ТО и ТР приемных катушек
77
77
3.2. Разработка устройства для контроля приемных катушек в поперечном
направлении
90
3.3. Разработка устройства для контроля высоты установки приемных
катушек АЛСН
90
4. Разработка рекомендаций по повышению качества работы приемных
катушек АЛСН
84
4.1. Разработка технического паспорта на устройство для контроля установки
приёмных катушек АЛСН в поперечном направлении ШУПК-90
84
4.1.1. Основные сведения и технические данные
84
4.1.2. Подготовка к работе и правила работы
83
4.1.3. Комплектность
83
4.1.4. Методы и средства калибровки
83
4.1.5. Условия эксплуатации
84
4.1.6. Свидетельство о приемке
84
4.1.7. Упаковка и утилизация81
4.1.8. Правила хранения и консервация
84
4.1.9. Гарантии изготовителя82
4.2. Разработка технического паспорта на устройство для контроля высоты
установки приёмных катушек АЛСН ВУПК-280
85
4.2.1. Основные сведения и технические данные
84
4.2.2. Подготовка к работе и правила работы
86
4.2.3. Комплектность
87
4.2.4. Методы и средства калибровки
88
4.2.5. Условия эксплуатации
88
4.2.6. Свидетельство о приемке
88
4.2.7. Упаковка и утилизация
88
4.2.8. Правила хранения и консервация
88
4.2.9. Гарантии изготовителя
88
4.3. Разработка методики калибровки устройств для контроля высоты
приемных катушек и контроля установки приёмных катушек в поперечном
направлении
89
4.3.1. Общие положения
89
4.3.2. Методы калибровки
90
4.3.3. Средства калибровки
91
4.3.4. Средства калибровки
91
4.3.5. Проведение калибровки
94
4.3.6. Оформление результатов калибровки
93
4.4. Разработка формы документирования информации об установке
приемных катушек АЛСН
93
4.5. Разработка технологической карты контроля установки приемных
катушек АЛСН
94
5. Обеспечение требований безопасности труда при организации рабочих мест
в цехе точных приборов и автоматики
96
5.1. Характеристика возможных опасных и вредных производственных
факторов на рабочем месте
96
5.2. Анализ наличия опасных зон и эффективности действия технических
средств, обеспечивающих безопасность обслуживания оборудования
97
5.3. Характеристика производственного процесса на рабочем месте
99
5.4. Эргономический анализ организации рабочего места
102
5.5. Определение оптимальных и допустимых значений факторов санитарногигиенических условий труда
104
6. Расчет ожидаемого экономического эффекта от внедрения высотомера
ВУПК-280 и шаблона ШУПК-90
107
6.1. Обоснование данных для экономического расчета
107
6.2. Расчет фонда оплаты труда
108
6.3. Вывод по разделу
111
Заключение
112
Библиографический список
113
Приложение 1. Сборочный чертеж высотомера ВУПК-280
114
Приложение 2. Сборочный чертеж шаблона ШУПК-90
117
Приложение 3. Форма документирования
120
Приложение 4. Демонстрационный материал к дипломному проекту
121
ВВЕДЕНИЕ
Анализ состояния безопасности движения на сети железных дорог за
длительный период показывает, что такие грубые нарушения, как проезды
запрещающих сигналов, неправильное управление тормозами, превышение
установленных скоростей, к сожалению, продолжают иметь место. Подобные
неправомерные
действия
вызывают крушения
и
аварии
с
тяжелыми
последствиями и серьезные затруднения в организации нормальной работы
железных дорог. Это свидетельствует о том, что еще не все работники
транспорта, связанные с движением поездов, должным образом выполняют
свои обязанности.
Поддержание
локомотивов
постоянно
в
исправном
состоянии
обеспечивается хорошим уходом за ними со стороны локомотивных бригад и
эффективной системой технического обслуживания и ремонта. Она включает в
себя структуру ремонтного цикла, основные положения и правила ремонта,
локомотиворемонтную базу и высококвалифицированные кадры ремонтников.
Эти основные составляющие единой системы обеспечивают своевременную
постановку
локомотивов
в
ремонт
и
на
техническое
обслуживание,
качественное выполнение осмотра, очистки и ремонта в полном объеме и в
установленные сроки, а также своевременную выдачу исправных локомотивов
под поезда в необходимом для выполнения заданного объема перевозок
количестве.
Совершенствование
технологии
ремонта,
как
показывает
опыт
передовых локомотивных депо, позволяют свести к минимуму материальные и
трудовые затраты на поддержание локомотивов в исправном состоянии.
1. АНАЛИЗ ПРИБОРОВ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИМЕНЯЕМЫХ
НА ЛОКОМОТИВАХ
1.1. Назначение и конструктивные особенности локомотивных приборов
безопасности
Локомотивные устройства безопасности предназначены для регулирования движения поездов с целью повышения безопасности в поездной и маневровой работе, а также повышения пропускной способности железнодорожных линий и улучшения условий труда локомотивных бригад [2].
Основные функции локомотивных устройств безопасности:
А) Разграничение поездов;
Б) Регистрация параметров движения поезда;
В) Контроль скоростного режима ведения поезда;
Г) Контроль бдительности машиниста.
Разграничение поездов предотвращает возможность их столкновения и
производится раздельными пунктами или дистанциями между поездами. Раздельными
пунктами
являются светофоры,
ограждающие перегон или
(при автоблокировке) блок-участок, а при использовании автоматической локомотивной сигнализации как основного средства сигнализации (АЛС) границы между блок-участками, обозначенные табличками. При разграничении
поездов дистанциями, каждый поезд, движущийся по перегону, непрерывно передаёт свои координаты и получает информацию о свободной дистанции впереди него и допустимой скорости движения [2].
Контроль скорости может быть ступенчатый или плавный. При ступенчатом контроле скорости допустимая скорость сохраняется на протяжении всего
блок-участка. При её превышении приводится в действие абсолютный, либо
неабсолютный автостоп. При плавном контроле скорости допустимая скорость
вычисляется в каждый момент времени, в зависимости от расстояния до закры13
того светофора (либо места ограничения скорости) и при её превышении выполняется служебное либо автостопное торможение [2].
Для проверки бдительности, машинисту подаётся сигнал свистком электропневматического клапана автостопа (ЭПК), зажиганием лампы предварительной световой сигнализации (ПСС), либо речевым сообщением. В ответ на
этот сигнал машинист должен подтвердить свою бдительность путём нажатия
рукоятки бдительности РБ. В случае если сигнал не будет подтверждён, поезд
будет остановлен путём автостопного торможения. Бдительность проверяется
однократно при смене показаний локомотивного светофора и в некоторых других случаях. При следовании к путевому светофору с запрещающем показанием, при превышении допустимой скорости движения, а также при движении по
белому и красному показанию локомотивной сигнализации может включаться
периодическая проверка бдительности машиниста. Периодическая проверка
бдительности может отменяться при выполнении машинистом манипуляций с
органами управления локомотивом, при бодром физиологическом состоянии
или в случае, если служебное торможение может быть выполнено без его участия [2].
Система АЛСН непрерывно передаёт в кабину локомотива сигналы путевых светофоров; контролирует скорость поезда при «КЖ» и «К» показании локомотивного светофора и при превышении допустимой скорости останавливает
поезд автостопным торможением при помощи электромагнитного клапана автостопа; производит однократную проверку бдительности при смене огней
(кроме включения «З» огня) и периодическую проверку бдительности при «Ж»
огне локомотивного светофора — при превышении допустимой скорости проследования светофора с желтым огнём, при «КЖ», «К», «Б» огнях — независимо от скорости [2].
Внедрение АЛСН позволило существенно улучшить безопасность движения поездов, однако в процессе эксплуатации были выявлены некоторые недостатки системы. Для преодоления этих недостатков были созданы различные
дополнительные устройства безопасности:
14
1. Свисток ЭПК раздражает машиниста и отвлекает его от работы;
2. В устройствах Л77, УКБМ для однократной и периодической проверки
бдительности используется лампочка предварительной световой сигнализации.
При зажигании лампы ПСС машинист должен подтвердить бдительность нажатием рукоятки РБ. В случае если бдительность не будет подтверждена, через 8 с
после включения лампы ПСС последует свисток ЭПК;
3.Устройство Л116 отменяет периодическую проверку бдительности (перезапускает отсчёт времени между периодическими проверками АЛСН) при
манипуляциях с органами управления локомотивом. Применялось на маневровых локомотивах;
4. Система ТСКБМ определяет работоспособность машиниста путём измерения электрического сопротивления кожи запястья руки. Система ТСКБМ
отменяет периодическую проверку бдительности, однократные проверки продолжают производиться;
5. Система САУТ отменяет периодическую проверку бдительности, для
однократной проверки бдительности используются речевые сообщения;
6. Ступенчатый контроль скорости позволяет машинисту довести поезд
до светофора с запрещающим показанием со скоростью близкой к максимальной при «КЖ» показании АЛСН (например, нажимая рукоятку РБ во сне), после чего расстояние автостопного торможения может оказаться недостаточным
для остановки поезда перед препятствием;
7. Устройство Л132 по мере приближения к запрещающему сигналу путевого светофора снижает допустимую скорость движения. Однако в качестве
длины блок-участка в приборе используется фиксированное значение;
8. Система САУТ получала длину блок-участка (маршрута приёма на
станцию) со шлейфа, расположенного у каждого проходного, входного, маршрутного светофора и на выходе со станции. В последующих модификациях количество путевых устройств САУТ было уменьшено, шлейф на выходе со
станции задаёт номер перегона, длины блок-участков до предвходного светофора берутся из локомотивной базы данных. В отличие от других устройств,
15
САУТ ограничивает скорость путём служебного (пневматического или электропневматического) торможения;
9. Контроль самопроизвольного движения поезда;
10. Устройства Л168, УКБМ определяют начало движения по размыканию контактной группы минимально контролируемой скорости V10. Если реверсивная рукоятка находится в нулевом положении поезд будет остановлен
автостопным торможением. Машинист может отменить торможение нажатием
рукоятки РБ;
11. Система САУТ при движении на расстояние более 3 м, если реверсивная рукоятка находится в нулевом положении или её положение не соответствует направлению движения (либо, в зависимости от модификации, штурвал
контроллера машиниста находится в нулевом положении) производит однократную проверку бдительности выдачей речевого сообщения: «Внимание!
Начало движения». В случае если машинист не подтвердил бдительность нажатием рукоятки РБ, поезд будет остановлен служебным торможением [2].
С начала 1990-х годов начата замена механических скоростемеров на
электронные - комплекс сбора и регистрации данных КПД. Запись информации
в КПД ведётся электрическими дугами на металлизированной ленте (изначально использовалась бумажная лента, впоследствии - лавсановая) или на электронную кассету регистрации [2].
В 1994 г. появилось устройство КЛУБ, созданное для замены системы
АЛСН. Первые модификации КЛУБ работали совместно со скоростемером, который, как и при работе с АЛСН регистрировал параметры движения и сигнализировал о достижении контролируемых скоростей. Для индикации скорости
на цифровом дисплее имелось два датчика, устанавливаемых на буксы. Модификация КЛУБ-У заменяет как АЛСН, так и скоростемер. Запись информации
ведётся на электронную кассету регистрации [2].
Устройства КЛУБ-У, САУТ-ЦМ/485, ТСКБМ при совместном использовании образуют комплексную унифицированную систему регулирования и
обеспечения безопасности движения поездов КУРС-Б. Использование осталь16
ных дополнительных устройств безопасности возможно только с системой
АЛСН [2].
1.1.1. Автоматическая локомотивная сигнализация (АЛСН)
Автоматическая локомотивная сигнализация (рис. 1.1) является основным
и единственным источником информации для машиниста о состоянии поездной
ситуации на впереди расположенных блок-участках пути. При любых погодных
условиях в кабине машиниста светится огонь локомотивного светофора, оповещающий машиниста о свободности или занятости пути впереди идущим поездом, и если машинист потеряет способность управлять локомотивом, то
АЛСН сама остановит поезд, приведя в действие автостоп [2].
Рис. 1.1. Структурная схема системы АЛСН:
1 – локомотивный светофор; 2 – блок согласования; 3 – блок фиксации кода; 4
– реле контроля скорости; 5 – локомотивный скоростемер; 6 – электропневматический клапан; 7 – рукоятка бдительности; 8 – кнопка выключения красного
сигнала; 9 – импульсное реле; 10 – локомотивный усилитель; 11 – фильтр; 12 –
трансформатор; 13 – кодовый путевой трансмиттер; 14 – приемные катушки; 15
– тумблер; 16 – блок бдительности; 17 – блок контроля скорости
17
В настоящее время на транспорте появляются новые системы оповещения
машиниста о состоянии поездной обстановки на перегонах и станциях. Это
устройства, работа которых обеспечивается микропроцессорной техникой. Последней инновацией здесь стала микропроцессорная автоблокировка с рельсовыми цепями тональной частоты и централизованным размещением аппаратуры АБТЦ-М. Положено начало комплексной автоматизации станций, основой
которой стали, в частности, горочная автоматическая локомотивная сигнализация с передачей по радиоканалу (ГАЛСР) и микропроцессорная горочная автоматическая централизация (ГАЦМ) [2].
Продолжается внедрение новых каналов передачи информации многозначной АЛС-ЕН. Разработаны устройства для высокоскоростной передачи
больших объемов информации в ограниченных зонах связи (так называемые
устройства точечного канала связи). Продолжается внедрение устройств передачи данных по радиоканалу в диапазонах 160 и 460 МГц [2].
Эти устройства планируется применять при организации двусторонней
передачи данных на станциях, где технически сложно кодировать все станционные пути сигналами АЛСН или АЛС-ЕН. Низкая информативность системы
АЛСН (использование в канале связи только трех активных сигналов) и ограниченность ее функциональных возможностей обусловили необходимость разрабатывать новые информационные системы, чтобы обеспечить полную безопасность движения. Тем не менее существующая система АЛСН обладает
простотой конструкции и получила широкое распространение на сети железных дорог [2].
Автоматическая локомотивная сигнализация применяется на участках,
оборудованных автоблокировкой, для улучшения условий ведения поезда и повышения безопасности его движения [2].
Принудительная остановка поезда устройствами АЛСН осуществляется,
если своевременно не подтверждается бдительность, а в случае превышения
скорости при желтом огне с красным или при красном огне - независимо от
нажатой рукоятки бдительности [2].
18
При движении поезда машинист воспринимает сигналы путевых светофоров, непосредственно наблюдая за ними. Но значительно сложнее передать
сигнал на локомотив, на локомотивный светофор без искажения [2].
1.1.2. Телемеханическая система контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ)
Анализ проездов запрещающих сигналов показывает, что большая половина случаев - следствие снижения уровня бодрствования машиниста, т.е. и
дремотное состояние, и сон. Опасность возникновения таких состояний возрастает с ростом интенсивности движения и работы в ночное время суток. Существует много факторов, способствующих сну на локомотиве, но основной из
них - это психофизиологическое состояние машиниста, которое нельзя определить обычными устройствами бдительности машиниста. Известно, что сопротивление кожи человека меняется с изменением его психофизического состояния. Исследования показали, что изменение электрического сопротивления кожи является показателем не только развития дремотного состояния, но и качества деятельности в условиях монотонии, характерной для работы локомотивных бригад [3].
Характерно то, что уже на самых ранних стадиях развития дремотного
состояния колебания электрического сопротивления кожи затухают, снижается
их амплитуд а и возрастает время между соседними всплесками. Эти свойства
человеческой кожи и положены в основу при разработке устройства, реагирующего на специфические колебания электрического сопротивления кожи человека [3].
Система ТСКБМ (рис. 1.2) предназначена для контроля уровня бодрствования и индикации его по условной шкале, а также приведения в действие механизма экстренного торможения при снижении уровня бодрствования машиниста ниже условленного критического. В этом случае предупредительные сигналы подаются только тогда, когда состояние машиниста становится действительно опасным. Из соображений безопасности и с учетом индивидуального
19
разброса физических параметров машинистов критический уровень бодрствования зафиксирован вблизи границы работоспособного состояния. Уровень
бодрствования человека определяется сигналом кожногальванической реакции
(сигнал КГР). Сигнал КГР представляет собой спонтанное, кратковременное
повышение проводимости кожи с последующим возвратом к исходному уровню. Носителем информации об уровне бодрствования является время между
импульсами КГР. У засыпающего человека интервал времени между импульсами КГР увеличивается [3].
Рис. 1.2. Блочная схема телемеханической системы контроля
бодрствования машиниста
Контроль уровня бодрствования машиниста производится непрерывно, в
процессе движения локомотива, не мешая машинисту выполнять свои основные обязанности [3].
Устройство ТСКБМ состоит из следующих основных частей:
- прибор ТСКБМ-Н (носимый) телеметрический датчик, расположенный
на запястье машиниста. Информация, полученная датчиком, усиливается и преобразуется в код, удобный для передачи по радиоканалу;
20
- прибор ТСКБМ-П - приемник сигналов телеметрического датчика. От
приемника сигналы поступают на блок преобразования и обработки информации. Приемник сигналов имеет устройство индикации, предназначенное для визуального отображения уровня бодрствования машиниста на светодиодном индикаторе-линейке желтого цвета 10 – 15 градаций. Прибор устроен на интегральных микросхемах, выполняющих функции счетчиков импульсов тактового генератора и логических элементов;
- прибор ТСКБМ-К - контроллер схемы. Он обрабатывает информацию,
полученную от прибора ТСКБМ-П, от рукоятки бдительности и от АЛСН.
При работающей системе АЛСН с ТСКБМ и при нормальном уровне
бодрствования машиниста периодические проверки психофизического состояния отменяются при всех огнях на локомотивном светофоре. При этом условия
работы машиниста улучшаются и, что немаловажно, возрастает значимость
свистков ЭПК. А на скоростемерной ленте по линии писца электромагнита
ЭПК фиксируются только однократные проверки бдительности машиниста при
смене огней локомотивного светофора [3].
При движении поезда машинист должен находиться в состоянии бодрствования. При развитей дремотного состояния физическая составляющая затухает и возрастает длительность межимпульсных состояний. Это приводит к
уменьшению числа счетных импульсов, а на светодиодном индикаторе начинают гаснуть светодиоды. При уменьшении светящейся части до 2 – 4 светодиодов машинист для предотвращения свистка ЭПК должен привести себя в более активное состояние, например, сделать несколько физических упражнений,
чтобы количество светящихся светодиодов увеличилось. Если машинист не реагирует на показания индикатора, то после его погасания включается предупредительный красный светодиод и раздается свисток ЭПК без регистрации на
скоростемерной ленте как обесточивание электромагнита ЭПК скоростемера.
Для предотвращения экстренного торможения машинист должен в течение
6 – 7 с звучания свистка ЭПК нажать на верхнюю рукоятку бдительности “РБ
верх”. Если машинист не восстановит бодрое состояние, то через 6 – 7 с после
21
нажатия снова раздастся свисток ЭПК, который также можно прекратить нажатием на рукоятку “РБ верх”. И если в третий раз машинист снова не восстановит свое бодрое состояние, то через 6 – 7 с раздается свисток, который также
можно прекратить нажатием на “РБ верх”. Если трижды машинист нажимал на
кнопку “РБ верх” рефлекторно, то красный диод погасает и раздается свисток
ЭПК, при котором уже обесточиваются два электромагнита на ЭПК и скоростемере. Это фиксируется на скоростемерной ленте, и через 6 – 7 с звучания
свистка происходит срабатывание клапана ЭПК на экстренное торможение [3].
Следует отметить, что обесточивание электромагнита ЭПК при горящем
красном светодиоде не фиксируется на скоростемерной ленте, так как в этот
момент система ТСКБМ-К продолжает питать катушку электромагнита писца
ЭПК на скоростемере [3].
Если красный светодиод погас, а машинист находится в работоспособном
состоянии, то для предотвращения экстренного торможения необходимо выключить ЭПК ключом. Затем выключить систему ТСКБМ, ключом включить
ЭПК и продолжать дальше движение [3].
Дальность радиоканала связи между передатчиком ТСКБМ-Н и приемником ТСКБМ-П не менее 2 м. Если машинист во время движения покинет рабочее место и перейдет в машинное отделение, то система ТСКБМ может сработать на экстренное торможение. Система сработает на экстренное торможение
и в том случае, если машинист снимет с руки носимую часть (браслет) [3].
В схеме ТСКБМ предусмотрена система, обеспечивающая ее высокую
функциональную надежность и возможность автоматически обнаруживать неисправности. Если имеются отказы в работе, то машинист получает сигнал для
перехода на типовую АЛСН. Применение устройства ТСКБМ на тяговом подвижном составе открывает широкие возможности повышения надежности системы “человек-техника” и решает многие задачи принципиально новым путем.
Устройства ТСКБМ по интеллектуальному интерфейсу взаимодействуют с
комплексным локомотивным устройством безопасности КЛУБ-У (КЛУБ-УП)
как дополнительное устройство безопасности [3].
22
1.1.3. Система автоматического управления тормозами (САУТ)
Система САУТ (рис. 1.3)
применяется для повышения безопасности
движения поездов и контроля бдительности машиниста. Система автоматического управления тормозами используется совместно с АЛСН на участках, оборудованных автоблокировкой, для предупреждения проездов запрещающих
сигналов. Система представляет собой устройства безопасности, дублирующие
действия машиниста по управлению тормозами. Локомотивные устройства
САУТ автоматически ограничивают скорость движения локомотива, предупреждая ее превышение в зависимости от показания локомотивного светофора,
расстояния до конца блок-участка и допустимых скоростей движения [2].
Рис. 1.3. Структурная схема работы системы автоматического управления
торможением (САУТ)
23
В систему САУТ входят путевые напольные устройства, постовые и локомотивные устройства. В комплект путевого оборудования входят электромагнитный контур (шлейф), образованный участком правого рельса по направлению движения поезда, путевого генератора, индикатора тока, а также электрических схем управления генератором и схем контроля с аппаратурой и кабелями СЦБ. В качестве электромагнитного контура при невозможности использования участка рельса может быть применен проложенный по шпалам внутри
колеи шлейф из стального троса [3].
Постовые устройства (ПУ) размещаются на постах электрической централизации. Они управляют частотой напольных генераторов у предупредительных и входных светофоров станций, а также переключают длину участка
рельсовой нити, запитываемого от напольного генератора у входных сигналов
станций. Путевые и постовые устройства передают на локомотив информацию
о длине впереди лежащего блок-участка на перегоне или маршруте приема (отправления) на станции, длине перегона при полуавтоматической блокировке и о
приеме поезда по главному или боковому пути станции при проследовании
предвходного и входного светофоров [3].
Локомотивные устройства САУТ включают в себя датчик пути и скорости (ДПС), измерительное устройство (ИС), связанное с датчиком ДПС (Л178/1). ДПС устанавливается на буксе колесной пары и вырабатывает прямоугольные импульсы напряжения с частотой, пропорциональной фактической
скорости движения поезда. Для измерения фактической скорости и длины блокучастка в системе предусмотрены соответствующие приборы Uф и Lбл. Обработка поступающей информации производится в электронных блоках, выполняющих функции сложения и вычитания сигналов (реверсивный счетчик импульсов), логические операции (логические элементы И1, И2, Инв), блок сравнения (БС), в котором сравниваются фактическая скорость и программная, аналого-цифровой преобразователь, в котором преобразуется значение длины
блок-участка L6л в напряжение, пропорциональное значению программной скорости движения поезда Vп. После выполнения операции сравнения сигнал по24
ступает в исполнительный блок—блок включения торможения (БВТ). Для снятия информации от напольных генераторов и шлейфов под кузовом локомотива
над рельсом устанавливается антенна А [3].
Длина шлейфа выбирается исходя из протяженности блок-участка. Для
задания длины маршрута приема поезда на станцию у входных светофоров активный участок рельсовой нити секционируют. При этом полная длина каждой
секции пропорциональна соответствующей длине того пути, на который принимается поезд [2].
Сигнал от антенны поступает к приемнику сигналов Пр и далее через логические элементы поступает на делитель частоты Д [3].
Для определенных серий локомотивов система может быть дополнена
приставкой к крану машиниста, блоком управления электродинамическим тормозом, блоком отключения тяги. На пульте управления размещают кнопки
“Подтягивание”, “Отправление”, “К20”, которые позволяют вводить дополнительную информацию в САУТ. Датчики давления устанавливаются вблизи
тормозных приборов и предназначаются для выработки электрических сигналов, пропорциональных давлению воздуха в тормозной магистрали. Приставки
к крану машиниста используются для управления пневматическими тормозами
поезда с помощью электрических сигналов [3].
1.1.4. Комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ)
В бортовой аппаратуре последние годы отмечены все более широким замещением прежней элементной базы микропроцессорными устройствами.
Микропроцессорные локомотивные устройства отличаются относительной
простотой установки, высокой надежностью, долговечностью и возможностью
диагностирования. Для регулирования движения на железных дорогах долгое
время использовались устройства автоматической локомотивной сигнализации
непрерывного типа АЛСН. Несколько позднее появился новый канал передачи
информации многозначной АЛС-АЛС-ЕН. Для компенсации низкой информа25
тивности системы АЛСН в 1994 г. было создано комплексное локомотивное
устройство безопасности КЛУБ (рис. 1.4) (в 1999 г. были проведены приемочные испытания КЛУБ-У), которое является более совершенным по объему выполняемых функций и по уровню исполнения [3].
Рис. 1.4. Структурная схема системы КЛУБ-У:
КРТ - преобразователь давления; БКР-У - блок коммутации и регистрации;
БВЛ-У - блок ввода информации; БИЛ-У - блок индикации; БИЛ-У В - блок
ввода и индикации; БЭЛ-У - блок электронный; ИП - источник питания;
КОН- контроль несанкционированного отключения ЭПК; КПУ - приемные катушки; КР - кассета регистрации; Л178/1 - датчик угла поворота; ПРМ
РК/ПРД - приемопередатчик радиоканала; РБ, РБС - рукоятка бдительности; РК
- радиоканал; СНС- спутниковая навигационная система; ЭПК - электропневматический клапан; БП - блок питания 12/24 В
26
В систему КУРС-Б, кроме КЛУБ-У, входят система автоматического
управления торможением (САУТ-ЦМ) и телемеханическая система контроля
бодрствования машиниста (ТС КБМ) [3].
Отличительными особенностями КЛУБ-У является модульная структура,
наличие открытой локальной сети, позволяющей бесконфликтно увеличивать
или уменьшать количество модулей (функций), а также регистрация параметров движения поезда, сигналов АЛСН, состояния тормозной системы и системы безопасности в съемную электронную кассету [3].
В системе КЛУБ-У предусмотрено взаимодействие по локальной сети с
системами САУТ, ТСКБМ, с системами автоведения (УСАВП) и другими системами. По цифровому радиоканалу КЛУБ связан с системой интервального
регулирования движения поездов и с точечным каналом связи [3].
А для автоматического определения координаты нахождения локомотива
КЛУБ связан со спутниковой навигационной системой через навигационный
приемник Глонасс/GPS. Аппаратура КЛУБ выполнена на микропроцессорной
базе и имеет 100 %-ное активное резервирование функциональных модулей д
ля повышения надежности.
Для связи локомотива через КЛУБ со станционными системами, в состав
КЛУБ входит приемопередающее устройство ППУ-РС с радиостанцией
1Р25СВ-22 “Мост-М1”. ППУ-РС принимает и передает цифровые сообщения в
радиоканале связи между базовым стационарным пунктом и локомотивом в частотном диапазоне 450 - 470 МГц по 15-ти каналам. Скорость передачи данных
составляет 9600 бит/с, задержка передачи в радиоканал - менее 22 мс, задержка
приема из радиоканала - менее 2,5 мс и задержка готовности радиостанции после передачи - менее 19 мс. Для организации передвижной связи на перегонах
расстояние между базовыми станциями (БС) составляет 20 км, а число поездов
участвующих в приеме или передаче информации в зоне, - 12 и более. Минимальный период связи в зоне при участии 12 локомотивов - 1 с. Число случайных одиночных потерь связи в движении не более 5% [3].
27
ППУ-РС устанавливается в кабине машиниста и крепится совместно с
блоком электроники БЭЛ-У и блоком коммутации БКР-У [3].
Питание КЛУБ обеспечивает бортовая сеть локомотива или путевой машины(50, 70, 110 В или 12, 24 В). В блоке питания напряжение преобразуется
до величины необходимой для питания интегральных микросхем. Диапазон рабочих температур варьируется от -40 до +50 оС, а средний срок службы не менее15 лет. Средняя наработка на отказ не менее 27000 ч, время восстановления
работоспособного состояния не более 1 ч, а вероятность появления опасного
отказа превышает 10-9. Система КЛУБ разделяется на самостоятельные функционально законченные модули и узлы. Эти модули можно заменять без дополнительной настройки и подгонке при установке. В системе КЛУБ реализованы конструктивные способы снижения опасных отказов: элементы каналов
обработки информации и управления ЭПК в блоке электроники топологически
разнесены для исключения взаимного влияния; схемотехническая реализация
локальной микросети выполнена таким образом, чтобы отказ модулей не блокировал микросеть; входные и выходные цепи, высоковольтные и низковольтные, а также высокочастотные разнесены для исключения взаимосвязи [2].
В системе предусмотрена встроенная диагностика, выявляющая и индуцирующая отказы основного и резервного комплекта. Предусмотрен также фоновый тест в каналах двухканальных узлов системы, который способствует обнаружению скрытых ошибок. Подготовительный тест перед поездкой уменьшает возможность наследования скрытых ошибок от поездки к поездке [3].
Для эффективного использования аппаратуры КЛУБ разработано автоматическое устройство дешифрации регистрируемой информации и комплекс
средств предрейсового контроля [3].
1.2. Требования, предъявляемые к локомотивным приборам безопасности
Безопасность движения на транспорте является основным фактором,
обеспечивающим эффективность работы перевозочного процесса. Любая авария или крушение на транспорте приводит к большим материальным и техни28
ческим потерям. Пропадают грузы и техника, разрушается путь и контактная
сеть, прекращается движение всех поездов на участке. Все это приводит к
большим экономическим затратам, а иногда и к людским потерям [5].
Для обеспечения безопасности движения на железнодорожном транспорте внедряются самые разнообразные технические средства, которые контролируют и дублируют действия машиниста или предупреждают машиниста о возникновении аварийных ситуаций [5].
Для избегания подобных ситуаций к локомотивным приборам безопасности применяется ряд требований [5].
Требования, применяемые для устройств автоматической локомотивной
сигнализации:
-непрерывная передача на локомотивный светофор показаний соответствующих сигналам путевых светофоров к которым приближается поезд;
-однократную проверку бдительности машиниста при смене огней на локомотивном светофоре (кроме смены на зелёный огонь);
-периодическую (через 30 - 40 секунд) проверку бдительности машиниста
во время движения при красном огне локомотивного светофора и скорости
движения менее 20 км/ч;
-периодическую (через 60 - 90 секунд) проверку бдительности машиниста
во время движения при желтом огне и скорости движения Vж, превышающую
допустимую при желтом огне светофора, отрегулированную на скоростемере;
-периодическую (через 30 - 40 секунд) проверку бдительности машиниста
на участках, не оборудованных путевыми устройствами АЛСН;
-контроль скорости при красно-желтом и красных огнях;
-не включение тяги при выключенных устройствах АЛСН;
-отключение тяги при срабатывании автостопа;
-возможность зажигания на локомотивном светофоребелого огня вместо
красного (кнопками ВК и РБ) [2].
Требования, применяемые для системы автоматического управления торможением:
29
-приём сигналов путевых устройств и собственных датчиков;
-вычисление по алгоритмам прицельного торможения;
-воздействие на тормозные устройства поезда при угрозе безопасности
движения;
-остановка поезда перед светофором с запрещающим показанием;
-контроль бдительности машиниста посредством синтезатора речи [3].
Требования, применяемые для комплексного локомотивного устройства
безопасности:
-прием информации каналов АЛСН и АЛС-ЕН с защитой от ложного
приема разрешающего сигнала из канала АЛС-ЕН при сходе изолирующих
стыков;
-отслеживание проследования границ блок-участков при приеме информации из АЛС-ЕН;
-обмен информацией с путевыми устройствами точечного канала связи
ТКС;
-обмен информацией со станционными, переездными и другими устройствами цифровой радиосвязи, включая устройства оповещения работающих на
путях;
-прием сигналов от систем локомотивов: о включении/выключении тяги,
переключения управления на вторую кабину, положения крана машиниста и
ключа ЭПК,давлении в тормозной магистрали и главном резервуаре;
-отсчет текущего времени с корректировкой по астрономическому времени спутниковой навигационной системы;
-обработку принятой информации;
-формирование информации о значениях целевой и допустимой скорости
движения;
-определение параметров движения поезда (координаты, скорость) по
информации от устройства спутниковой навигации, датчиков пути и скорости
ДПС-САУТ-МП, и электронной карты участка;
30
-прием и запись во внутреннюю энергозависимую память данных электронной карты пути и графика движения поездов;
-сравнение фактической скорости движения с допустимой и снятие
напряжение с выхода ЭПК при превышении фактической скорости над допустимой;
-осуществление однократного и периодического контроля бдительности
(посредством рукояток РБ и РБС);
-формирование световой сигнализации «Внимание!» и снятие напряжения с электромагнита ЭПК при потере бдительности машиниста;
-исключение самопроизвольного ухода поезда (скатывания);
-визуальное отображение информации, необходимой машинисту для работы в режимах: поездном, маневровом и специальном маневровом;
-включение звуковой сигнализации при изменении информации на БИЛУВ (кроме координаты, времени и фактической скорости, тормозного коэффициента), а также при опасном приближении к допустимой скорости;
-ввод и отображение локомотивных и поездных характеристик и их сохранение при выключении питания;
-диагностика система;
- включение на стоянке предупреждающего звукового сигнала при появлении разрешающего показания БИЛ-УВ, этот сигнал должен прекращаться
при трогании с места или при нажатии рукояток РБ, РБС;
-включение индикации на БИЛ-УВ о текущем времени, фактической скорости, режиме работы, готовности кассеты, частичном отказе, а так же информации ввода и тестирования при выключенном ключе ЭПК;
-включение прерывистого звукового сигнала БИЛ-УВ и мигающего сигнала «Внимание!» после включения ключа ЭПК и выключение этих сигналов
после нажатия рукояток РБ или РБС;
-включение белого сигнала локомотивного светофора БИЛ-УВ после
включения питания, при отсутствии приема информации из каналов АЛСН и
АЛС-ЕН при последующем включении ключа ЭПК;
31
-переключение красного сигнала локомотивного светофора БИЛ-УВ на
белый при одновременном нажатии кнопки ВК на БВК и рукоятки РБ;
-регистрацию оперативной информации о движении поезда, диагностику
системы, локомотивных и поездных характеристик с помощью кассеты регистрации КР, обмен информацией по цифровому радиоканалу с напольными,
станционными и мобильными объектами, оборудованными аппаратурой цифровой радиосвязи на частоте 460МГц [2].
Требования, применяемые для телемеханической системы контроля бдительности машиниста:
-измерение и преобразование в цифровой код относительно изменения
сопротивления кожи человека между двумя электродами датчика ЭКС, встроенными в надеваемый на руку браслет прибора ТСКБМ-Н;
-передачу цифрового кода по радиоканалу;
-прием радиоканала с произвольной поляризацией радиоволн пот прибора
ТСКБМ-Н и его демодуляцию;
-выделение из входного цифрового потока данных импульсов кожной
гальванической реакции КГР и преобразование интервала между ними в уровень бодрствования по условной шкале;
-подачу звукового сигнала ЭПК автостопа в случае снижения уровня
бодрствования машиниста ниже машиниста ниже критического и экстренное
торможение поезда при невосстановлении машинистом работоспособного состояния [5].
1.3. Анализ неисправностей локомотивных приборов безопасности в
сравнении за 2014 и 2015 годы
За двенадцать месяцев 2015г. по отношению к 2014г. Ремонтными локомотивными депо достигнуто снижение количества отказов по приборам безопасности на 22 %, с 59 до 46 случаев. Количество отказов приборов безопасности на Восточно-Сибирской железной дороге приведено в табл. 1.1.
32
Т а б л и ц а 1.1
Количество отказов приборов безопасности на Восточно-Сибирской железной
дороге, в зависимости от участка, осуществляющего ремонт
АЛСН
КЛУБ
САУТ
КПД
РВ1М
3СЛ2М
ТСКБМ
КОН
Всего
Итого
63
ТЧПУ-
62
ТЧПУ-
61
ТЧПУ-
ТЧР-18
ТЧР-17
ТЧР-15
ТЧР-23
безоп.
Год
Приб.
ТЧР-22
Локомотивное депо
2015
8
1
1
1
5
0
0
0
16
2014
12
3
1
0
4
0
0
0
20
2015
6
0
1
0
1
0
0
0
8
2014
5
0
1
0
0
0
0
0
6
2015
0
1
2
0
3
0
0
0
6
2014
2
2
6
0
7
0
0
0
17
2015
0
0
0
0
1
0
0
0
1
2014
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2015
8
1
2
0
0
0
0
0
11
2014
7
1
2
1
0
0
0
0
11
2015
1
1
2
0
0
0
0
0
4
2014
5
0
0
0
0
0
0
0
5
2015
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2014
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2015
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2014
0
0
0
0
0
0
0
0
0
2015
23
4
8
1
10
0
0
0
46
2014
31
6
10
1
11
0
0
0
59
Согласно статистического отчета ТО-15э, межпоездные ремонты локомотивов по устройствам безопасности и радиосвязи, в 2015 году составили
144 случая в сравнении с 2014 годом 142 случая, увеличение на 1.4%. Количество межпоездных ремонтов в сравнении за 2015 и 2014 гг. приведено в табл.
1.2.
33
Т а б л и ц а 1.2.
Количество МПР по месяцам в сравнении 2015 и 2014 года
Фев-
раль
Март
Апрель
Май
Июнь
Июль
Август
Сен-
тябрь
Октябрь
Ноябрь
Декабрь
Всего
Месяц
Январь
Год
2015
11
13
8
3
3
9
19
19
3
20
14
22
144
2014
20
6
11
10
13
24
7
15
6
11
13
6
142
Рост неисправностей локомотивов, в том числе с пассажирскими поездами, является следствием ухудшения технического состояния локомотивного
парка из-за перепробегов локомотивами межремонтных сроков, недостатков в
организации снабжения депо запасными частями и материалами, низкого уровня квалификации ремонтного персонала и локомотивных бригад.
Анализ аварий и крушений показывает, что их основными причинами являются не только низкая надежность и отказы техники, то и неправильные действия, ошибки машинистов, помощников и другихработников, причастных к
организации движения. В связи с этим для обеспечения безопасности движения
поездов необходимы:
-квалифицированная и высокоответственная работа локомотивных бригад;
-соблюдение установленного режима труда и отдыха локомотивных бригад;
-глубокое и всестороннее изучение причин совершившихся аварий и
крушений и принятие соответствующих мер;
-постоянный высококвалифицированный контроль выполнения правил,
инструкций, приказов и изучение обстоятельств и причин аварий и крушений.
Результаты анализа обстоятельств нарушений безопасности движения
позволяют определить основные причины их возникновения. К ним относятся:
34
- несоблюдение регламента технологических процессов;
- недостаточный профессиональный уровень непосредственных участников перевозочного процесса;
- высокая сменяемость руководителей структурных подразделений, отделений и хозяйств железных дорог;
- несоответствие уровня технического обучения, подготовки и повышения квалификации в условиях реформирования железнодорожного транспорта;
- низкий уровень системных требований к разработке, производству испытанию приборов и в целом к системам, обеспечивающим безопасность движения поездов.
1.4. Система мер организационного характера, направленная на повышение
эффективности всех действий по обеспечению безопасности
Система управления безопасностью движения подвижного состава
предусматривает, что эксплуатирующиеся на сети железных дорог конструкции
подвижного состава и рельсового пути спроектированы с учѐтом безотказности
в работе в течение заданного промежутка времени, имеют высокий уровень
надежности и установленный ресурс каждого элемента и всей конструкции в
целом принят, исходя из системы управления качеством продукции. В связи с
этим для обеспечения безопасности движения подвижного состава, предупреждения схода локомотивов и вагонов с рельсов на сети железных дорог широко
применяются стационарные и бортовые системы диагностики, следящие за безопасностью в работе и управляющие безопасностью движения. Все эти системы называются техническими средствами обеспечения безопасности движения
на железнодорожном транспорте (ТСО БД). Технические средства обеспечения
безопасности движения на железнодорожном транспорте управляют светофорами, стрелками, тормозами, следят за температурой нагрева буксового узла,
дублируют сигналы в кабине машиниста, производят полную диагностику пути
и подвижного состава и тем самым обеспечивают безопасность движения поез35
дов и обслуживающего персонала. Безопасное движение подвижного состава
требует безотказного действия устройств автоматики безопасности. Предупреждение отказов и неисправностей должно быть обеспечено комплексом технических решений на этапах проектирования и производства [3].
36
2. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ КОНТРОЛЯ
ЛОКОМОТИВНЫХ ПРИБОРОВ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ТР, ТО И
ПРИ ВЫПУСКЕ В ЭКСПЛУАТАЦИЮ
2.1. Описание процесса функционирования АЛСН
С помощью АЛСН в кабину машиниста непрерывно передаются сигналы
путевых светофоров, периодически проверяется бдительность машиниста при
желтом, желтом с красным, красном и белом огнях локомотивного светофора и
контролируется величина скорости поезда при желтом с красным и красном огнях с принудительной его остановкой в случае потери машинистом бдительности или превышения контролируемой скорости [10].
На локомотивный светофор в кабину машиниста передаются сигналы
проходных и входных светофоров, а при следовании по станциям — маршрутных и выходных светофоров. Сигналы маршрутных и выходных светофоров
передаются на локомотив на главных и боковых путях, по которым допускается
скорость движения более 50 км/ч. При движении поезда по перегону локомотивный светофор предварительно и непрерывно (за целый блок-участок) предупреждает машиниста о сигнале, подаваемом путевым светофором трехзначной автоблокировки, к которому приближается поезд [10].
Белый огонь указывает на то, что локомотивные устройства включены, но
сигналы путевых светофоров на локомотив не передаются, поэтому машинист
должен руководствоваться только сигналами путевых светофоров, кроме того,
белый огонь на локомотивном светофоре загорается вместо зеленого или желтого огня, когда поезд принимается на станционный путь или перегон, не оборудованный путевыми устройствами локомотивной сигнализации (некодированный) [10].
Локомотивную сигнализацию дополняют устройствами проверки бдительности машиниста и контроля за скоростью для повышения безопасности
движения поездов. При остановке локомотива или поезда действие этих
устройств прекращается [10].
37
Устройства АЛСН используют совместно с автостопом и устройствами
контроля бдительности машиниста на участках, оборудованных автоблокировкой [10].
Кнопкой ВК, включающей белый огонь на локомотивном светофоре вместо красного, пользуются только в следующих случаях: при выполнении маневровой работы на станции, в том числе при следовании локомотива или специального самоходного подвижного состава (ССПС) из депо или места отстоя
по некодированным путям станции; перед отправлением поезда со станции на
участок пути, не оборудованный устройствами АЛСН, при разрешающем показании выходного (маршрутного) светофора; при внезапном появлении красного
огня на локомотивном светофоре вместо белого на некодированных участках
или станционных путях; при переходе на телефонные средства связи; при следовании по неправильному пути [2].
Устройства, входящие в состав системы АЛСН, подразделяют на путевые
(передающие) и локомотивные (принимающие). Путевые устройства находятся
в релейном шкафу, расположенном около путевого светофора. В состав путевых устройств (см. рис. 1.1) входят кодовый путевой трансмиттер ТРМ и
трансформатор Тр. Трансмиттер преобразует сигнальные показания путевого
светофора в соответствующую комбинацию числоимпульсного кода, так как
трансмиттер периодически посылает в рельсовую цепь электрический сигнал
переменного тока (код), имеющий определенное число импульсов и продолжительность паузы между импульсами и сериями импульсов [10].
Для кодирования (рис. 2.1) сигнала могут применяться практически любые известные способы кодирования. Однако в России наиболее распространенными видами кодирования в АЛСН являются импульсный числовой код и
частотный код. Импульсный числовой код применяют в России и других странах бывшего СССР на всей протяженности участков железных дорог, оборудованных автоблокировкой, а также на некоторых путях станций и на подходах к
станциям прочих участков. Приемная аппаратура и индикатор показаний этого
кода (локомотивный светофор), как правило, интегрированный с той или иной
38
системой контроля бдительности машиниста и принудительной остановки поезда, - обязательные атрибуты любого магистрального локомотива или головного вагона мотор-вагонного подвижного состава [10].
Рис. 2.1. Схема кодов локомотивной сигнализации:
1- импульс; 2-интервал
Импульсный числовой код основан на подсчете импульсов переменного
тока малой частоты (25; 50 или 75 Гц) в серии, разделенной короткими интервалами; серии разделены между собой длинными интервалами [10].
Используют всего три возможных кода — серии из одного, двух и трех
импульсов, которые имеют названия КЖ, Ж и З, соответ ствующие цветам показаний локомотивного светофора, — красный с желтым, желтый и зеленый
[10].
Зеленому огню путевого светофора соответствует кодовая серия, содержащая три импульса с длинным интервалом, отделяющим их от трех импульсов
следующей комбинации; желтому огню соответствует серия из двух импульсов; красному огню (на локомотивном светофоре горит желтый с красным
огонь) соответствует один импульс [2].
Несущую частоту выбирают так, чтобы приему сигнала не мешали
наводки от асимметрии обратного тягового тока. Таким образом, для неэлектрифицированных и электрифицированных постоянным током участков была
39
принята частота 50 Гц. В настоящее время на участках переменного тока используют в основном частоту АЛСН 25 Гц. Локомотивные приемники, как правило, имеют переключатель входных фильтров, позволяющий переключать режим работы с частоты 50 Гц на частоту 25/75 Гц [2].
Подготовку и посыл кодового тока выполняет кодовый трансмиттер, который периодически посылает в рельсовую цепь электрический сигнал (код) с
определенным числом импульсов (рис. 2.2) [10].
Рис. 2.2. Графическое изображение кодов:
1-графическое изображение переменного тока
При приеме сигнала приемными катушками локомотива в витках приемных катушек наводится электродвижущая сила (ЭДС), но она недостаточна для
включения импульсного реле. Поэтому ЭДС усиливается в локомотивном усилителе кодов для того, чтобы реле смогло сработать и обеспечить передачу кода в дешифратор кодов. Дешифратор преобразует поступившие сигналы с разным числом импульсов в соответствующие им показания локомотивного светофора. Число импульсов определяют реле-счетчики, а управление локомотивным светофором осуществляют три сигнальных реле [10].
40
В состав локомотивных устройств АЛСН (см. рис. 1.1) входят приемные
катушки ПК, фильтр Ф, локомотивный усилитель УС с импульсным реле ИР,
электропневматический клапан автостопа ЭПК, локомотивный светофор ЛС,
локомотивный скоростемер 3СЛ, рукоятка (кнопка) бдительности РБ, кнопка
ВК для зажигания на локомотивном светофоре белого огня вместо красного,
тумблер (переключатель) Дз для изменения интервала времени периодической
проверки бдительности машиниста. Дешифратор содержит ряд реле, которые
объединены в несколько блоков [10].
Блок счета включает в себя реле-счетчики, которые обеспечивают подсчет числа импульсов и интервалов между ними поступающего с пути кода.
Блок фиксации кода БФК включает в себя сигнальные реле З, Ж, КЖ, которые создают соответствующие цепи питания сигнальных ламп локомотивного светофора [10].
Блок соответствия БКС обеспечивает контроль (сравнение, соответствие)
принимаемого с пути кода и состояния сигнальных реле БФК. При изменении
показания путевого светофора соответствие между поступающим на приемные
катушки сигналом и показанием локомотивного светофора нарушается, и имеющееся реле соответствия через 5 – 6 с подключает сигнальное реле к релесчетчикам для того, чтобы на локомотивном светофоре зажегся нужный огонь.
Таким образом, смена сигнала на локомотивном светофоре происходит с запаздыванием на 5 – 6 с. Эта выдержка необходима для того, чтобы реле соответствия не отключалось при переходе локомотива с одной рельсовой цепи на другую, когда происходит временный перерыв в приеме сигналов или поступают
искаженные кодовые комбинации. Прекращение приема кодового сигнала при
зеленом или желтом огне приводит к переключению локомотивного светофора
на белый огонь, при красножелтом огне – на красный [10].
Блок контроля скорости содержит реле контроля скорости РКС, взаимодействующее с локомотивным скоростемером. Таким образом, принудительное
торможение поезда ставится в зависимость не только от показания сигнала, но
и от скорости следования поезда.
41
Блок бдительности ББ осуществляет контроль бдительности машиниста.
Путевыми устройствами АЛСН кодовый ток по одной из рельсовых нитей посылается навстречу локомотиву, замыкается через его первую колесную
пару и по второй рельсовой нити возвращается к источнику питания. Протекание в рельсах импульсов переменного тока сопровождается образованием вокруг рельсов переменного магнитного поля, в котором перемещаются приемные катушки ПК локомотива, подвешенные перед первой колесной парой (с
каждой стороны по две ПК). Высота установки приемных катушек над уровнем
головки рельса 100 – 180 мм. Силовые линии магнитного поля, пересекая витки ПК, наводят в них переменную ЭДС, величина которой зависит от величины
кодового тока в рельсах и высоты установки катушек. Так, при высоте ПК над
уровнем головки рельса 150 мм и кодовом токе в рельсах 10 А ЭДС составляет
приблизительно 0,65 – 0,75 В. Для суммирования ЭДС обеих катушек они
включаются последовательно. Минимальный кодовый ток, который может восприниматься приемными катушками, для разных видов тяги и рода тока составляет 1,2 – 2,0 А [2].
Наведенная в ПК ЭДС через фильтр Ф поступает в локомотивный усилитель УС. Фильтр настраивается на частоту кодового тока и не пропускает в
усилитель токи других частот, а усилитель усиливает кодовый сигнал до величины напряжения, используемого в цепях управления локомотива. В усилителе
происходит также преобразование кодовых импульсов переменного тока в импульсы постоянного тока. Включенное на выходе усилителя импульсное реле
ИР является повторителем кода, посылающим код в дешифратор Д как зашифрованное показание сигнала.
Проверку бдительности машиниста и контроль скорости осуществляют
двумя реле дешифратора: реле бдительности и реле контроля скорости РКС,
которые работают совместно с электропневматическим клапаном ЭПК и скоростемером 3СЛ [3].
Реле бдительности при смене показаний локомотивного светофора размыкает электрическую цепь питания ЭПК, раздается свисток, который звучит 7
42
– 8 с. До истечения этого времени машинист должен нажатием рукоятки бдительности восстановить цепь питания катушки ЭПК и прекратить звучание
свистка. При отсутствии со стороны машиниста указанных действий ЭПК выполнит экстренное торможение. Таким образом, реле бдительности служит для
подтверждения бдительности машиниста и предупреждения принудительного
экстренного торможения. Реле контроля скорости имеет большое замедление
на отключение, равное времени периодической проверки бдительности (30 – 40
с). Когда на локомотивном светофоре появляется один из огней, при которых
выполняется периодическая проверка бдительности, реле контроля скорости
отключается и размыкает цепь ЭПК [3].
При нажатии машинистом рукоятки бдительности катушка реле получает
питание, и за счет заряжающихся при этом конденсаторов реле остается включенным 30 – 40 или 60 – 90 с. По прошествии этого времени требуется новое
нажатие на рукоятку бдительности. В цепь реле РКС введены контакты скоростемера VКЖ и VК (скорости проследования путевого светофора при КЖ и К на
локомотивном светофоре). Если скорость проезда на красный сигнал светофора
будет превышена, то РКС обесточится и разомкнет цепь ЭПК. При этом нажатие рукоятки бдительности не восстанавливает схему включения реле РКС [3].
Схема АЛСН связана с цепями управления локомотивом. При срабатывании ЭПК его концевой выключатель замыкает цепь включения специального
реле (на каждом локомотиве имеется свой схемный номер), контакт которого
размыкает цепь тяги. Размыкающий контакт ЭПК в цепи тяги не позволяет
привести локомотив в движение при выключенном автостопе. При двойной тяге или подталкивании размыкающий контакт может быть зашунтирован тумблером, установленном на корпусе ЭПК-150 [10].
При нахождении локомотива на некодированном участке пути в блоке
БКС дешифратора обесточивается реле присутствия кодов, которое обеспечивает зажигание на ЛС белого огня после зеленого или желтого и зажигание
красного огня после КЖ. При этом имеется возможность с помощью кнопки ВК
зажечь на локомотивном светофоре белый огонь вместо красного. Тумблер Дз
43
имеет два положения – с АЛС и без АЛС. Переключением тумблера из одного
положения в другое изменяется интервал времени периодической проверки
бдительности машиниста [3].
Локомотивный скоростемер 3СЛ в схеме АЛСН обеспечивает действие
ЭПК при повышении контролируемых им скоростей движения и регистрирует
на специальной ленте включенное положение ЭПК, нажатие РБ в пути следования и наличие огней на ЛС [2].
Как правило, совместно с локомотивными устройствами АЛСН работает
блок предварительной световой сигнализации БПСС, который включает специальную световую сигнализацию, указывающую машинисту о необходимости
нажатия РБ до подачи свистка ЭПК [10].
Локомотивный светофор, дублирующий показания путевых светофоров,
имеет следующие сигнальные показания:
- зелёный огонь З – на путевом светофоре, к которому приближается поезд, горит зелёный огонь;
- желтый огонь Ж – на путевом светофоре желтый огонь;
- желтый огонь с красным КЖ – на путевом светофоре горит красный
огонь;
- красный огонь К – сигнал, запрещающий движение, появляется после
проезда путевого светофора с красным огнём;
- белый огонь Б – показания путевого светофора на локомотив не передаются.
Красному и белому огням локомотивного светофора соответствует отсутствие в рельсовой цепи электрического сигнала, а так же непрерывный ток или
импульсы тока, подаваемые с небольшими интервалами [10].
2.2. Описание процесса функционирования КЛУБ
Система КЛУБ состоит из узлов, расположенных как в кабине машиниста, так и вне кабины. Количество узлов и деталей, место их расположения за44
висят от типа и серии подвижного состава. Исходя из этого, система КЛУБ
имеет следующие варианты: однокабинный, двухкабинный и односекционный.
Для специального самоходного подвижного состава в 1999 г. на базе аппаратуры КЛУБ и КЛУБ-У разработаны специализированные устройства КЛУБ-П и
КЛУБ-УП. Аппаратуру КЛУБ-П, предназначенную для специальных самоходных подвижных единиц второй категории, отличают уменьшенные размеры и
масса, современная элементная база и повышенная надежность. Для специальных самоходных подвижных единиц первой категории создано устройство
КЛУБ-УП. В нем, в отличие от аппаратуры КЛУБ-У, отсутствует нагруженное
резервирование основных узлов и возможность работы по точечному каналу
связи с путевыми индукторами, упрощен блок индикации. Функциональные
возможности систем КЛУБ-У, КЛУБ-УП и КЛУБ-П имеют незначительные отличия и к тому же последние имеют возможности к наращиванию дополнительных функциональных возможностей [4].
В состав аппаратуры КЛУБ-У входят (см. рис. 1.4): блок электроники
БЭЛ-У; блок индикации БИЛ-У или БИЛ-В, БИЛ-ПОМ; блок коммутации и регистрации БКР-У-1М (БКР-У-2М); антенна спутниковой навигации (СНС);
приемопередающее устройство цифровой радиосвязи ПРМ РК/ПРД; блок питания ИП-ЛЭ; блок ввода и диагностики БВД-У; датчики пути и скорости; датчики давления; блок ввода данных БВЛ-У; рукоятки бд ительности РБ, РБС; комплект кабелей; блок согласования интерфейсов БСИ в составе блока БЭЛ. В депо имеется стационарное устройство дешифрации регистрируемых параметров
СУД [4].
Системы КЛУБ имеют модульную структуру, в которой равноправные
независимые модули взаимодействуют друг с другом посредством системной
шины [4].
Языком программирования для системы КЛУБ выбран язык С. Программное обеспечение системы представляет собой совокупность независимых
программных модулей, которые обмениваются информацией по последовательному интерфейсу типа CAN. По интеллектуальному интерфейсу КЛУБ
45
взаимодействует с дополнительными устройствами безопасности САУТ,
ТСКБМ, а также с системой автоматического ведения поезда САВП и другими
локомотивными устройствами [4].
Основными блоками КЛУБ являются блок электроники БЭЛ, блок индикации БИЛ и блок коммутации и регистрации БКР [4].
Локомотивные устройства КЛУБ на электровозах, тепловозах и ССПС
должны обеспечивать безопасность движения путём предотвращения предаварийных и аварийных ситуаций за счет применения принудительного торможения или остановки поезда [4].
Рассматривая работу системы КЛУБ-У или КЛУБ-УП (КЛУБ-П), необходимо учитывать, что на локомотиве расположены дополнительно система САУТ и ТСКБМ, которые требуют дополнительных электронных ячеек в блоке
БЭЛ. Кроме этого, не все системы КЛУБ подключены к спутниковой навигационной системе, к цифровому радиоканалу и точечным каналам связи [4].
Вся информация о фактической скорости, о сигналах, поступающих с
АЛСН, о координате подвижного состава поступает на блок электроники БЭЛ.
В блоке осуществляется обработка всей принятой информации, формирование
значений допустимой скорости, сравнение ее с фактической, контроль бдительности и бодрствования машиниста, воздействие на клапан экстренного торможения ЭПК-153. А блок индикации БИЛ-У (БИЛ-УВ) принимает обработанную
информацию для индикации и регистрации ее на кассете регистрации КР. Сигналы бодрствования машиниста от рукояток РБ или РБС обрабатываются блоком БИЛ и поступают на блок электроники БЭЛ-У [4].
Все модули системы являются равноправными с точки зрения доступа
локальной сети. Основной рабочий цикл обмена и обработки информации между модулями КЛУБ-У составляет 450 – 500 мс. В основном режиме работы активные модули системы циклически передают информацию о своем состоянии
и результатах выполнения тестов. Минимальной единицей информации, передаваемой между взаимодействующими модулями, является сообщение. Каждое
сообщение содержит обязательный 11-битовый уникальный код, 1-битовый
46
признак запроса на передачу и необязательное информационное поле, размер
которого не должен превышать 8 байтов. В качестве базовой микросхемы CANинтерфейса использованы однокристальные CAN-контроллеры. Открытый
унифицированный интерфейс всех составляющих ее модулей выполнен на основе гальванически развязанной от всех модулей дифференциальной линии CAN-интерфейс, питание которой осуществляется от отдельного источника питания 5 В. Схема узла сопряжения с CAN- интерфейсом входит в состав каждого модуля КЛУБ [4].
Для обеспечения бесконфликтного взаимодействия с системами САУТ и
ТСКБМ в состав КЛУБ введен блок ПСИ, который обеспечивает сопряжение
между сообщениями CAN-интерфейса, входными и выходными сигналами систем САУТ и ТСКБМ [4].
Блок электроники БЭЛ-У предназначен для приема сигналов от внешних
устройств, контроля и обработки информации, циркулирующей между всеми
блоками КЛУБ-У, передачи необходимой машинисту информации в блок индикации для отображения на табло и управления электропневматическим клапаном экстренного торможения (ЭПК). Блок БЭЛ-У выполнен на базе микропроцессорных компонентов и состоит из следующих логических модулей (рис.
2.3):
- модуля внешних устройств (БВУ);
- модуля радиоканала (РК);
- модуля маршрута (ММ);
- измерителя параметров движения (ИПД);
- модуля центрального обработчика (МЦО).
Обмен информацией между модулями БЭЛ-У производится через системный CAN-интерфейс. Модули КЛУБ-У конструктивно выполнены в виде
отдельных ячеек. Количество ячеек, входящих в модуль, может изменяться от
одной (модуль РК) до восьми (модуль МЦО). Информационная связь БЭЛ-У с
блоком коммутации и регистрации (БКР-У) осуществляется как через CANинтерфейс, так и по проводным линиям через блок внешних соединений (БВС).
47
Для обеспечения связей между ячейками в БЭЛ-У используется объединительная плата. Управление электропневматическим клапаном (ЭПК) производится с помощью усилителей питания его катушки (УК1 и УК2), которые входят в состав модуля МЦО и расположены в ячейке УК [4].
Рис. 2.3. Структурная схема БЭЛ-У
МЦО производит обработку всей информации, поступающей в КЛУБ-У,
в соответствии с требованиями функциональной безопасности, и выработку
выходных воздействий [4].
В состав модуля входят:
- центральный обработчик (ЦО);
- схема безопасного сравнения (СБ) сигналов на выходах двух одинаковых каналов обработки информации;
- усилители питания катушки электропневматического клапана (УК1 и
УК2);
- ячейка подключения (КП), элементы которой служат для гальванической развязки цепей локомотива и внутренних цепей модуля МЦО.
48
Модуль БВУ. Модуль БВУ – двухканальный, поэтому производится
сравнение данных от двух его каналов. Модуль БВУ формирует следующие параметры:
- показание светофора;
- значение допустимой скорости;
- значение целевой скорости;
- длину блок-участка;
- признаки участка движения (выключена автоблокировка АБ, включена
полуавтоматическая блокировка ПАБ); при выключенной АБ и включенной
ПАБ в КЛУБ-У блокируется обработка сигналов систем АЛСН и АЛС-ЕН [4].
Все данные от БВУ сравниваются МЦО, допуск на расхождение значений
отсутствует. В случае расхождения любого из параметров результат сравнения
данных всего блока в целом считается отрицательным. При несовпадении данных в течение четырех ТЦ модуль исключается из конфигурации, и в последующие 16 ТЦ сохраняется и используется последняя успешно принятая информация. Для включения модуля БВУ в конфигурацию от него в течение трех ТЦ
подряд должны приходить одинаковые данные [4].
Модуль ИПД – двухканальный, поэтому производится сравнение данных
от двух каналов. Модуль ИПД формирует и передает следующие данные:
- значение фактической скорости движения;
- значение линейной координаты;
- направление движения (0 – кабиной 1 вперед; 1 – кабиной 2 вперед).
Для данного модуля сравниваются значения фактической скорости движения и линейной координаты, полученные из разных каналов. Допуск на расхождение значений фактической скорости – 2 км/ч, для линейной координаты –
100 м. Если расхождение значений находится в пределах допуска, то в выходной буфер для ТО записываются данные канала А. Допускается количество ТЦ
несовпадения для значений фактической скорости – 2, для линейной координаты – 8, для внутренних тестов – 2 [4].
49
При несовпадении значений одного из параметров результат сравнения
всех данных в модуле считается отрицательным, и модуль исключается из конфигурации. При этом включается экстренное торможение от ЭПК, поскольку
работа КЛУБ-У без данного модуля недопустима [4].
Модуль индикации БИЛ (двухканальный). Из двух каналов принимаются:
данные о положении рукояток РБ, РБС и РБП. Только из канала А принимаются данные о положении кнопок ВК и РМП. Эти данные принимаются по каналу
А МЦО и передаются в канал В. Допуск на расхождение значений параметров,
принимаемых из двух каналов, отсутствует. В случае отрицательного результата сравнения модуль исключается из конфигурации, а значения параметров обнуляются [4].
Модуль формирования и регистрации данных УФИР (одноканальный,
входит в состав блока БКР-У). В МЦО анализируются только наличие сообщений из этого модуля и результат его внутреннего тестирования. При установлении факта неработоспособности модуля он исключается из конфигурации; при
этом нормальная работа КЛУБ-У не нарушается [4].
Модуль маршрута ММ (одноканальный). Данные от этого модуля поступают в канал А МЦО и передаются в канал В. Из этого модуля в МЦО поступают следующие параметры:
- тип цели;
- координата цели;
- длина цели;
- значение целевой скорости.
Если модуль не включен в конфигурацию КЛУБ-У, то его данные не учитываются, и движение поезда осуществляется без электронной карты [4].
Модуль электронной карты ЭК. Входит в модуль маршрута ММ. Модуль
включается в конфигурацию при получении от ММ положительного результата
самотестирования, что означает обнаружение себя (локомотива, оборудованного данным комплектом КЛУБ-У) на электронной карте участка [4].
50
2.3. Разработка геометрической модели установки приёмных катушек АЛСН
Электрические сигналы локомотивной сигнализации, передаваемые по рельсам,
воспринимаются на локомотиве индуктивным способом. Индуктивная связь
между локомотивом и рельсами (как проводами) с током осуществлена при помощи приемных катушек (рис. 2.4) с разомкнутым магнитным стальным сердечником, сгущающим магнитный поток, создаваемый током в рельсах (рис.2).
Переменный сгущенный магнитный поток наводит в обмотке, находящейся на.
сердечнике, ЭДС сигнала.
Рис. 2.4. Приемная катушка АЛСН:
1 – сердечник приёмной катушки; 2 – резинотканевый шланг;3 – штуцер
кожуха; 4 – верхняя часть корпуса; 5 – нижняя часть корпуса; 6 – фланец, закрывающий отверстие в нижней части корпуса; 7 – продольные пластины, стягивающие сердечник; 8 – силуминовый защитный корпус
Поскольку сердечник находится под воздействием переменного магнитного потока, то во избежание появления в нем вихревых токов он набран из листов трансформаторной стали толщиной 0,35—0,4 мм, изолированных друг от
друга покрытием краской БТ-177. Листы сердечника сжаты двумя стальными
51
продольными щеками посредством сквозных болтов, электрически изолированных от сердечника втулками из кабельной бумаги и от щек— текстолитовыми шайбами.
Обмотка из 3200 витков медного провода марки ПЭТВ диаметром
0,41 – 0,51 мм пропитана лаком МЛ-92 под вакуумом и находится в алюминиевом защитном кожухе. Кожух разделен на верхнюю и нижнюю части, изолированные друг от друга резиновой прокладкой. Стягивающие болты изолированы
от верхней части кожуха. Этим исключается образование электрически замкнутого вокруг обмотки кожуха, который экранировал бы ее от индуктивного воздействия токов в рельсах. Обмотка в кожухе залита изолирующим компаундом
из битума и трансформаторного масла. Заливка ведется через отверстие в нижней части кожуха, закрытое фланцем 9. Выводы от начала и конца обмотки выполнены гибким проводом марки ПВГ 19 х 0,28 сечением 1,4 мм2 и выведены
наружу через штуцер 6 кожуха и резинотканевый шланг.
Графическое изображение всех рабочих геометрических элементов колесной пары вместе с их размерами и первичными погрешностями в единой
обобщенной системе координат представляет собой её геометрическую модель.
Основное назначение геометрической модели – максимальная тождественность, или адекватность реальному объекту измерения за счет полного
учета служебного назначения и первичных погрешностей положения, размеров
и формы геометрических элементов колесной пары.
При текущем обслуживании приемных катушек на подвижном составе
необходимо поддерживать правильность их подвески, надежность крепления,
исправное состояние монтажа и электрические параметры.
В процессе эксплуатации локомотива из-за износа ходовых частей и
проката бандажей или ободьев колесных пар локомотива расстояние до головки
рельса уменьшается и ограничивается только габаритными требованиями, так
как уменьшение расстояния между рельсом и катушкой увеличивает силу полезного сигнала [10].
52
С другой стороны, нормируемая часть первичных погрешностей имеет не
стандартизованные допуски, что затрудняет их понимание и требует дополнительных затрат на метрологическое обеспечение установки приёмных катушек
специальными калибрами и измерительными приборами [10].
Несоблюдение правильной геометрии (рис. 2.5, 2.6) при установке приёмных катушек может привести к снижению ЭДС, и следовательно к отказу работы всей системы АЛСН.
Рис. 2.5. Неправильная установка приёмной катушки АЛСН относительно
рельса по высоте
53
Рис. 2.6. Смещение от продольной оси приемных катушек АЛСН:
а)- вправо; б)-влево
Нормальная работа локомотивных устройств АЛСН нарушается из-за
влияния тягового тока на электрифицированных участках, особенно постоянного тока, составляющего многие сотни ампер, а также в местах пересечения железных дорог мощными линиями электропередач высокого напряжения. Тяговый ток все же может нарушать кратковременно нормальную работу устройств
АЛСН. Помехи возникают тогда, когда тяговый ток мгновенно меняет свою величину, наводя в приемных катушках лишние импульсы ЭДС, искажающие
электрические сигналы АЛСН. Для повышения помехозащищенности путевых
и локомотивных устройств АЛСН проводятся необходимые работы по их усо-
54
вершенствованию, переводу на новую элементную базу и внедрению новых систем по контролю за состояним локомотивных устройств безопасности.
Неправильная установка приемных катушек АЛСН может привести к изменению продолжительности сигналов (рис. 2.7.), что может привести к сбою
АЛСН или её отказу.
Рис. 2.7. Изменение продолжительности сигналов АЛСН вследствии
неправильной установки приемных катушек
2.3.1. Расчет электродвижущей силы на выходе приемных катушек АЛСН
Рассмотрим процесс формирования сигнальной ЭДС на выходе локомотивной катушки. Структурная схема АЛСН представлена на рис. 2.8.
В пределах каждой рельсовой цепи устраивается отдельный канал связи
со своей передающей аппаратурой. Для передачи информации с пути на локомотив в пределах каждого блок-участка организуется рельсовая цепь, которая
запитывается импульсами переменного тока числового кода. Напряжение этих
импульсов формируется с помощью шифратора под воздействием датчика пути
и с выхода путевого передатчика (ПП) поступает в рельсовую цепь, где замыкается через колесную пару поезда. Протекание в рельсах импульсов переменного тока сопровождается образованием вокруг рельсов переменного магнитного поля, в котором перемещаются приемные катушки локомотива. В каждой
55
рельсовой нити данной цепи протекает сигнальный ток ( iC 2 и iC1 ). Направление
протекания этих токов под локомотивными приемными катушками взаимно
противоположное, поэтому ЭДС, возбуждаемая каждым из этих токов в левой и
правой катушках складываются, образуя на выходе локомотивных приемных
катушек выходную ЭДС. Расположение сердечника катушки над рельсом показано на рис. 2.9 [10].
Рис. 2.8. Структурная схема АЛСН
Рис. 2.9. Геометрические размеры крепления приемной катушки над головкой
рельса
56
Приемная катушка представляет собой стальной сердечник с обмоткой.
ЭДС, наведенная в катушке пропорциональна току и частоте и, кроме того, зависти от многих факторов влияющих на ту часть магнитного потока рельсов,
которая охватывает катушку и участвует в возбуждении ЭДС [10].
Величина ЭДС на выходе катушки может ограничиваться следующими
факторами:
- геометрические размеры сердечника приемной катушки;
- потери на перемагничивание и вихревые токи Фуко;
- геометрические размеры установки приемной катушки (высота над головкой рельса и смещение приемной катушки относительно рельса).
Определение напряженности магнитного поля рельса в месте размещения
катушки, А/м [10]:
H М  0,2
iC 2 ;
L2  L2
B
(2.1)
0
где: iC – величина тока в рельсовой цепи, А;
LB – высота приемной катушки над головкой рельса, мм;
L0 – смещение приемной катушки относительно оси рельса, мм.
Определение эмпирического коэффициента, учитывающего связь между
индукцией и напряженностью магнитного поля в разомкнутом сердечнике [10]:
LC
d
;
m
 LC 
2,72  lg    0,69
 d 
Где LC – длинна сердечника, мм;
d – диаметр сердечника, мм.
Определение магнитной индукции в сердечнике, Тл [10]:
57
(2.2)
BM 
где
mμ r
H ;
m  μ r 1 M
(2.3)
μ r – относительная магнитная проницаемость сердечника.
Вычисление выходной ЭДС, мВ [10]:
Eкат  4,44 108  fC Nкат BM S ;
(2.4)
где S – площадь поперечного сечения сердечника.
Исходные данные для расчета приемных катушек АЛСН представлены в
табл. 2.1. Тип приемной катушки, принятой для расчета – КПУ-1 [2].
Т а б л и ц а 2.1
Исходные данные для расчета приемных катушек АЛСН
Величина
Единицы измерения
Значение
Диаметр сердечника, d
мм
60
Длина сердечника, LC
мм
640
Относительная магнитная проницаемость,
700
μr
Гц
Частота сигнального тока, f C
25
3200
Количество витков катушки, Nкат
мм
Удаленность катушки от оси рельса, LC
0
Определение эмпирического коэффициента, учитывающего связь между
индукцией и напряженностью магнитного поля в разомкнутом сердечнике:
0,64
0,06
m
 5,08 .
 0,64 
2,72  lg 
  0,69
 0,06 
Результаты расчета выходной ЭДС представлены в табл. 2.2.
58
Т а б л и ц а 2.2
Выходная ЭДС приемной катушки в зависимости от высоты подвески
Высота приемной катушки над головкой рельса, мм
Значение ЭДС, мВ
140
66,01
160
58,2
180
54,2
200
46,5
220
42,3
240
38,8
260
35,8
280
33,24
300
31,03
320
29,1
По результатам расчетов можно сделать вывод о том, что электрические
параметры приемных катушек сильно зависят от геометрических параметров,
следовательно контролю за состоянием этих параметров должно удлять особое
внимание.
2.4. Анализ существующих средств контроля локомотивных приборов
безопасности
2.4.1. Контроль ТСКБМ
Система СК-ТСКБМ представляет собой программно-аппаратный комплекс, предназначенный для испытаний и контроля системы ТСКБМ, а также
для проверки приборов, входящих в состав системы ТСКБМ. Все проверки, за
исключением высокочастотных измерений, выполняются автоматически под
управлением программы, которая также дает на экран монитора все необходимые указания оператору [9].
59
Конструктивно система СК-ТСКБМ выполнена в виде двух блоков ТИТСКБМ, ТС-ТСКБМ и управляющего компьютера. Блок ТИ-ТСКБМ предназначен для электрического и логического сопряжения проверяемых изделий с
портами компьютера. Блок ТС-ТСКБМ имеет два экранированных отсека для
установки ТСКБМ-Н и ТСКБМ-П и предназначен для приема и обработки сигналов радиоканала проверяемых изделий. Также в блоке ТС-ТСКБМ формируются первичные тестовые сигналы приращения сопротивления, предназначенные для контроля отображения работоспособности машиниста системой
ТСКБМ [9].
2.4.2. Контроль системы КЛУБ-У
Перечень средств измерений, контрольного и испытательного оборудования представлен в табл. 2.3. Для контроля исправности и диагностики локомотивной аппаратуры КЛУБ-У (КЛУБ-УП) на локомотивах и моторвагонных поездах, на ССПС, на контрольных и контрольно-ремонтных пунктах, а также на
заводе изготовителе используется блок БВД-У (рис. 2.10) [7].
Рис. 2.10. Функциональная схема блока БВД-У
60
Т а б л и ц а 2.3
Перечень средств измерений, контрольного и испытательного
оборудования
Наименование
Основные техниче-
Количество в
оборудования,
ские характеристи-
службах
тип, шифр и обозначение
ки, погрешность,
КП
документа
(класс точности)
(ПТО)
1
2
3
Осциллограф Fluke 124/S
2 канала; диапазон:
1
1
Примечание
(цель использо-
ЦТО
вания)
4
5
Измерение и за-
U=5мВ-500В/дел;
пись параметров
I=20нс-60с/дел,
бортовой сети,
Частота дискрети-
сигнальных це-
зации 25 МГц; ав-
пей, поиск не-
тоимерения
иправностей
Мультиметр цифровой
Диапазон измере-
APPA-77
ния: постоянного
лей, электриче-
напряжения 0,4мВ -
ских соединений,
1000 В; переменно-
поиск неисправ-
го напряжения 4мВ-
ностей
1
1
Прозвонка кабе-
750 В; постоянного
(переменного) тока
1мкА -10А.; сопротивления 0,1 Ом-40
МОм
Блок БВД-У
1 на 5
-
Для диагностики
КЛУБ-У, записи
36991-600-00
поездных
характеристик и
проверки
61
О к о н ч а н и е т а б л. 2.3
1
Многофункциональный
2
3
-
-
4
5
1 на 20
Для замены
пульт контроля (МПК)
программ в КЛУБ-
ЦВИЯ.468224.012
У (по необходимо-
(в составе устройство
сти)
программирования АТ91
ЦВИЯ.468224.019 и
комплект программмирования АТ89
ЦВИЯ.468919.004
КП и ПТО основных локомотивных (моторвагонных) депо, в
целях
обеспечения замены снимаемых для проведения профилактических регламентных работ или ремонта блоков КЛУБ-У, должны иметь технологический
запас проверенных в ЦТО блоков КЛУБ-У в размере 10% от количества блоков
КЛУБ-У, установленных на находящихся в эксплуатации локомотивах (МВПС)
приписки депо, а ЦТО - технологический запас отремонтированных блоков в
размере 8% от общего количества КЛУБ-У в локомотивных (моторвагонных)
депо, обслуживаемых данным ЦТО [7].
Участки пути, предназначенные для проверки работы КЛУБ-У на локомотивах (МВПС), должны быть оборудованы испытательными шлейфами
типа ИШ-74, а сами КП и ПТО иметь стационарные устройства формирования
и подачи сигналов АЛCH, а на участках дорог, оборудованных устройствами
АЛC-ЕH, стационарные устройства для формирования и подачи сигналов АЛCЕH в эти испытательные шлейфы. При отсутствии на участке пути стационарного испытательного шлейфа ИШ-74, КП и ПТО должны иметь устройство
УБП. При наличии канала цифровой радиосвязи КП и ПТО должны иметь стационарные устройства для проверки цифровой радиосвязи [7].
62
2.4.3. Контроль системы САУТ
Содержание в исправном состоянии и обеспечение бесперебойной работы
САУТ-ЦМ осуществляют работники контрольных пунктов САУТ (КП), цехов
(отделений) САУТ. Перечень оборудования для проверки системы САУТ-ЦМ
представлен в табл. 2.4 [8].
Т а б л и ц а 2.4
Перечень оборудования для проверки системы САУТ-ЦМ
Наименование, тип, шифр,
обозначение документа
Комплекс проверочной
Количество
Примечание
КП
Цех
-
1 и более
аппаратуры КПА-САУТ-
Состав КПА в соответствии
с 99Г.04.00.00-01 РЭ
ЦМ/485 99Г.04.00.00
Блок проверки универсальный БПрУ-САУТ
1
2
-
1
-
1
1
1
1
-
98Г.08.00.00
Стенд проверки источников питания ИП-ЛЭ
01Г.04.00.00
Блок отключения тяги
Для электровозов ЧС2
электронный БОТ-Э.
Прибор контроля ПКБОТ-Э 02Г.01.00.00
Мегаомметр М4100/2
ТУ25-04.2131-78
50 МОм
Мультиметр М890D, G
Секундомер (погрешность
Диапазон измерения от 0 до
1
1
измерения ±0,5 с)
63
2.4.4. Контроль системы АЛСН
Контрольные пункты АЛС служат для проверки соответствия сигнальных
показаний локомотивного светофора кодовым сигналам передаваемыми с пути.
Для передачи кодовых сигналов локомотивной сигнализации на контрольном
пункте прокладываются испытательные шлейфы, имитирующие рельсовую
цепь. Количество испытательных шлейфов определяется проектом, в зависимости от количества путей входа и выхода из депо, количества путей, на которых
производится ремонт и осмотр локомотивных устройств АЛС и устройств контроля бдительности машиниста [10].
Для ремонта и проверки локомотивных дешифраторов, усилителец кодов
и локомотивных фильтров используется стенд ПК-КОД [10].
Портативный измеритель параметров локомотивных катушек(ИП-ЛК)
предназначен для контроля аппаратуры АЛС на ТПС и в условиях депо [10].
Для измерения сопротивления изоляции токоведущих частей устройств
по отношению к корпусу, МОм: усилителя и дешифратора, фильтра, приемных
катушек, общего ящика, локомотивного светофора, переключателя напряжения
и электропитания, клемных коробок предназначен мегаомметр ЭС0202/2 [10].
Для измерения силы нажатия контактных пружин клеммных панелей общего ящика АЛСН предназначен граммометр часового типа Г50-300 [10].
Для измерения чувствительности усилителей УК-25/50М, УК-25/50М-Д,
УК-25/50 и УК-3Т при напряжении питания (50 ± 10 В) предназначен вольтметр универсальный цифровой В7-65 [10].
Для измерения высоты низшей точки корпуса приемных катушек над
уровнем головки рельса предназначена линейка измерительная металлическая(0-300 мм) [10].
Для проверки искажения длительности кодовых импульсов, измеренные
на контактах реле ИР усилителя при напряжении питания 50 В и измерении
сигнала от 1,25 фактического значения чувствительности усилителя до 10 А
предназначен осциллограф С1-93 [10].
64
2.5. Разработка алгоритма контроля АЛСН при ТО иТР
2.5.1. Техническое обслуживание АЛСН в объёме ТО-2
Ознакомиться с замечаниями по работе приборов безопасности от предыдущего ТО-2 по журналу формы ТУ-152. Произвести мониторинг сроков проверки установленной аппаратуры АЛСН на электровозе согласно АРМ УБА.
Осмотреть устройства системы АЛСН. Осмотреть приемные катушки
[10].
Произвести наружный осмотр и проверить крепление всех деталей приемных катушек. Осмотреть детали подвески, регулировочные и страховочные
устройства. Осмотреть резиновые рукава. Высоту подвески приёмных катушек,
сопротивление изоляции приёмных катушек, индуктивность, добротность, активное значение ЭДС приёмных катушек и сопротивление между нижней и
верхней частями кожуха проверить при наличии замечаний в работе АЛСН, записанных в журнал сопротивление, действующее формы ТУ-152 [10].
В деталях подвесок, регулирующих устройств, в корпусе катушек не допускается наличие трещин и деформаций. Гайки и контргайки должны быть
хорошо затянуты, шплинты разведены [10].
Клеммные коробки должны быть плотно закрыты. Резиновые рукава не
должны иметь трещин и должны насаживаться на фланцы соединительных коробок и трубопроводы на длину не менее 150 мм [10].
Высота низшей точки корпуса приемных катушек ПЭ, ПТ над уровнем
головки рельса должна быть в пределах от 100 мм до 180 мм, а КПУ-1 от 180
мм до 240 мм. Высота нижней грани сердечника катушек ПЭ и ПТ над уровнем
головки рельса в пределах от 200 мм до 280 мм при этом катушка не должна
опускаться ниже путеочистителей, а середина сердечника должна находиться
над осью рельса [10].
Индуктивность приемной катушки ПЭ должна быть от 6,9 ± 0,4 Гн, добротность не менее 3, приемной катушки КПУ-1 должна быть от 7,1 ± 0,4 Гн,
65
добротность не менее 5, сопротивление постоянному току 100 – 120 Ом; ЭДС,
наводимая в катушках при подвеске на высоте 150 мм от головки рельса и токе
в рельсах 1,4 - 1,47 А частотой 25 Гц, для приемной катушки ПЭ должна быть
не менее 52 мВ, для приемной катушки КПУ-1 должна быть не менее 56 мВ при
этом значения величин ЭДС, наведенных в смежных катушках, не должны отличаться более, чем на 5 % [10].
Сопротивление между верхней и нижней частями кожуха должно быть не
менее 100 Ом [10].
Клапан ЭПК должен надежно крепиться к станине и не должно быть утечек воздуха. Кожух ЭПК не должен иметь механических повреждений [10].
При нахождении контрольного ключа в крайнем правом (выключенном)
положении должна быть исключена возможность его изъятия [10].
Рукоятка крана должна быть хорошо закреплена на кране. Кран должен
иметь надёжную фиксацию от перекрытия. Рукоятка разобщительного крана,
через специально просверленное отверстие должна быть опломбирована через
фиксирующую скобу [10].
Не допускается наличие трещин, вмятин, излома на корпусе рукояток и
педали бдительности. В местах перехода проводов через стенки локомотива
должна быть уложена дополнительная изоляция. При нажатии и отпускании
рукояток и педали бдительности не должно происходить заедания. На корпусе
трещины и сколы не допускаются [10].
При переключении автоматический выключатель должен иметь надёжную фиксацию в крайних положениях с характерным щелчком. В случае возможного попадания влаги на корпус автоматического выключателя, установить
под основание подкладки, увеличивающие зазор между основанием выключателя и местом крепления [10].
Напряжение питания на электровозе должно быть не более 55 В и не менее 45 В как при включенном, так и при выключенном генераторе. Пульсация
выпрямленного напряжения должна быть не более 0,5 В. Пульсация измеряет66
ся при включенных генераторах цепей управления, зарядных устройствах и
нагрузке (при наличии замечаний на работу системы АЛСН) [10].
Светофор должен надёжно крепиться в кабине. На корпусе светофора
вмятины, отколы, трещины не допускаются. Стекла светофора должны быть
целыми и чистыми. Работоспособность ламп проверить в ходе функциональной
проверки. Пломба должна обеспечивать невозможность вскрытия светофора
без нарушения её целостности [10].
На корпусе общего ящика АЛСН вмятины, отколы, трещины не допускаются. Крышка должна плотно прилегать к корпусу общего ящика. Общий ящик
должен быть надежно закреплен [10].
Поднять писец скорости на скоростемере примерно на 10 км/ч, при включенных автоматических выключателях, выключенном ЭПК и отсутствии давления в тормозных цилиндрах. Через 12 ± 2 секунды должен произойти срыв ЭПК
блоком КОН. Включить автоматические выключатели АЛСН. Поднять писец
скорости на скоростемере на 10 км/ч, при выключенном ЭПК, затем за время
менее чем 10 секунд, после поднятия писца, задать ступень торможения краном
машиниста № 395. Ступень торможения должна обеспечивать наполнение тормозных цилиндров давлением не менее 0,07 МПа (0,7 кгс/см²). При выполнении
этих условий срыв ЭПК произойти не должен [10].
Проверить наличие пломб на фиксаторе открытого положения разобщительного крана тормозной магистрали, болте крышек рукояток бдительности и
педали. бдительности, болте крышки локомотивного светофора, болте кожуха
электропневматического клапана автостопа, болте крышки общего ящика,
крышках клеммных коробок ПК, боковой стенке пульта машиниста, крышке
переключателя направления [10].
Включить автоматы питания АЛСН. Включить ЭПК, повернув его ключ в
крайнее левое положение. В шлейф испытательного участка посылать последовательные сигналы зелёного, жёлтого и красного с жёлтым огней. При этом на
локомотивном светофоре должны в той же последовательности загораться сигнальные огни, а в интервалах при прекращении посылки кодового сигнала жёл67
того и зелёного огней должен загораться белый огонь, после жёлтого с красным
огня должен загораться красный огонь. Кодовый ток в испытательных шлейфах
должен быть 1,4 ± 0,03 А , а в инструкции КЛУБ-У 1,4 ± 0,035 А. Проверку на
испытательном шлейфе производить на частоте: для тепловозов 25 – 50 Гц, для
электровозов 25 – 75 Гц [10].
Установить тумблеры УКБМ в положение «Выкл.», А2 – «Тест». Дождаться включения свистка ЭПК. Кратковременно нажать РБ (ПБ) свисток
ЭПК должен прекратиться. При «Б» огне одновременно нажать кнопки ВК и
КБ, убедиться в наличии периодической проверки бдительности с периодом 70
- 90 секунд с одновременным включением свистка ЭПК и ламп ПСС [10].
Установить тумблеры УКБМ в положение «Выкл.», А2 – «Тест». При «Б»
огне одновременно нажать кнопки ВК и КБ, убедиться в наличии периодической проверки бдительности с периодом 70 - 90 секунд с одновременным
включением свистка ЭПК и ламп ПСС. Дождаться включения свистка ЭПК.
Кратковременно нажать РБ (ПБ) свисток ЭПК должен прекратиться [10].
При длительном нажатии РБ раздастся свисток ЭПК и через 7 ± 2 с должен открыться срывной клапан и произвести быструю разрядку тормозной магистрали. После начала разрядки тормозной магистрали РБ должна быть возвращена в исходное положение, при этом начавшаяся разрядка тормозной магистрали не должна прекратиться до полного снижения давления. Ручка крана
машиниста должна при этом находиться в третьем положении. После окончания разрядки давление в тормозной магистрали должно быть 1,3 - 2,0 кг/см2.
После разрядки повернуть ключ ЭПК в крайнее правое положение и произвести
отпуск тормозов, который должен пройти нормально [10].
Включить АЛСН ключом ЭПК. Задать «КЖ» огонь светофора, поднять
писец скорости свыше 60 км/ч должны загореться лампы ПСС, негаснущие от
нажатия РБ (КБ). Опустить писец скоростемера менее 60 км/ч, лампы ПСС
должны погаснуть при нажатии кнопки РБ(КБ). Задать «К» огонь светофора,
поднять писец скорости свыше 20 км/ч должны загореться лампы ПСС, не гас68
нущие от нажатия РБ (КБ). Опустить писец скоростемера менее 20 км/ч, лампы
ПСС должны погаснуть при нажатии кнопки РБ(КБ) [10].
Поставить реверсивную рукоятку в положение «Вперед». Должны загореться лампы ПСС через 90 - 120 секунд на «З» огне светофора, через 70-90 секунд на «Б» огне светофора, через 20 - 25 секунд на «Ж» огне светофора.
Нажать кратковременно РБ. Лампы ПСС должны выключиться. Дождаться
включения ламп ПСС и свистка ЭПК. Должны загореться лампы ПСС через 90
- 120 секунд на «З» огне светофора, через 70 - 90 секунд на «Б» огне светофора,
через 20 - 25 секунд на «Ж» огне светофора, после загорания ламп ПСС через 7
± 2 секунды должен раздастся свисток ЭПК. Нажать кратковременно РБС. Свисток ЭПК должен прекратиться, лампы ПСС погаснуть, включиться лампа
«Пропуск» и через 20 - 25 секунд включатся лампы ПСС. Нажать кратковременно РБ (до свистка ЭПК). Лампы ПСС и лампа «Пропуск» выключатся [10].
Перевести реверсивную рукоятку контроллера в положение «Назад», дождаться свистка ЭПК. После нажатия РБ свисток ЭПК должен прекратиться.
Дождаться включения ламп ПСС и последующего включения свистка ЭПК.
Кратковременно нажать РБ. Лампы ПСС выключатся, свисток ЭПК прекратиться, лампа «Пропуск» не включится. При «Б» огне нажать кратковременно
кнопку «КЖ». При «Б» огне загорается дополнительно «КЖ», включается и
прекращается свисток ЭПК. Перевести реверсивную рукоятку в положение
«Вперед». Должен включиться свисток ЭПК. Лампы «Б», «КЖ» продолжат гореть и через 7 ± 2 секунды должен сработать ЭПК [10].
2.5.2. Техническое обслуживание и текущий ремонт системы АЛСН
в объеме ТО-3, ТР-1, ТР-2
При проведении технического обслуживания и текущего ремонта системы АЛСН в объеме ТО-3, ТР-1, ТР-2 производятся операции предусмотренные
работами по проведению ТО-2(см. п. 2.5.2).
69
Стяжные болты должны быть изолированы от магнитопровода и иметь
сопротивление изоляции не менее 10 кОм. Произвести наружный осмотр клеммных коробок, клеммные коробки должны быть прочно закреплены не зависимо от подвода к ним трубопроводов, а свободные патрубки - заглушены.
Крышка должна быть плотно затянута гайкой и иметь уплотняющую прокладку
из резины. Гайки крепления крышек должны быть зашплинтованы, а концы
шплинтов разведены. Корпус и крышки клеммных коробок не должны иметь
отколов и трещин. Один раз в шесть месяцев работниками локомотивных депо
должна производиться проверка параметров локомотивных катушек: добротности, индуктивности, действующего значения ЭДС и сопротивления постоянному току с регистрацией в журнале учета параметров приемных катушек. Параметры должны соответствовать: добротность ПЭ не менее – 3, ПТ не менее –
4, КПУ-1, КПУ-2 не менее – 5, индуктивность приемной катушки ПЭ – 6,9 ±
0,4 Гн, ПТ – 6,2 ± 0,4 Гн, КПУ-1, КПУ-2 – 7,1 ± 0,4 Гн [10].
Убедиться в отсутствии замечаний по работе Р1117 в ТУ-152. Перед проверкой работы схемы Р-1117 работник должен убедиться в наличии давления в
главном резервуаре. Проверить состояние и крепление подводящего монтажа
реле «К» и самого реле. Осмотреть и, при необходимости, зачистить контакты
реле «К». Осмотреть монтаж проводов, идущих от датчика давления тормозных
цилиндров до общего ящика АЛСН. Проверить крепление ножной педали и
наличия пломбы на крышке. Проверить крепление рукоятки бдительности, при
наличии переносной кнопки проверить состояние подводящего монтажа и
пломбы на крышке со стороны помощника машиниста. Включить локомотивные устройства АЛСН поворотом ключа ЭПК-150 в крайнее правое положение.
При этом через 7 ± 1,5 с раздается непрекращающийся свисток ЭПК-150. При
повторном включении ЭПК для предотвращения срыва необходимо нажать
ножную педаль (рукоятку бдительности). Краном вспомогательного тормоза
затормозить локомотив (давление в тормозных цилиндрах не менее 2 кгс/см2 ,
стрелка скорости скоростемера должна находиться в нулевом положении).
Опустить ножную педаль или рукоятку бдительности со стороны помощника
70
машиниста; свисток ЭПК раздаваться не должен. При смене огней на локомотивном светофоре для восстановления схемы АЛСН необходимо кратковременно нажать кнопку КП. При осмотре реле «К» выполнить следующее:
- проверить характеристики реле;
- проверить исправность диодов;
- зачистить контакты реле [10].
Вскрыть крышку ножной педали. Осмотреть крепление контактной группы. Зачистить контакты. Закрыть крышку ножной педали и опломбировать.
Вскрыть крышку РБ-80 со стороны помощника машиниста. Проверить контактную систему рукоятки бдительности. Контактная система рукоятки бдительности типа РБ-80 (РБ-62) должна обеспечивать ход штока с момента касания нормально разомкнутых контактов не менее 2 мм, при этом не должно
наблюдаться касания витков пружин, а головка кнопки должна касаться прилива корпуса. Зазор между разомкнутыми контактами должен быть не менее 1,5
мм. Ход контактной системы рукоятки бдительности типа РБ-80 (РБ-62) должен обеспечивать замыкание нормально разомкнутых контактов после перемещения контактной системы на расстояние не менее 5 мм от нормально замкнутых контактов. Нажатие на каждую пару нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов рукоятки бдительности типа РБ-80 (РБ-62)
должно быть не менее 2Н (200 гс). Смещение осей подвижных и неподвижных
контактов рукоятки бдительности типа РБ-80 (РБ-62) допускается не более ± 1
мм, неодновременность касания контактов не более 0,2 мм [10].
Снять кожух с ЭПК-150 проверить крепление узлов электропневматического клапана: свистка, замка, электромагнита, электропневматической части,
тумблера и крепление ЭПК-150 к постаменту. Наконечники у проводов, имеющих обрыв жил более 10 %, перепаять. Ослабшие провода на двухштырных
клеммах, концевом переключателе и контактной системе замка закрепить.
Мелкие раковины или наплывы на контактах устранить опиловкой надфилем с
последующей чисткой безворстной салфеткой. Не допускается зачищать раковины или наплывы наждачной бумагой. Ключ в замке должен поворачиваться
71
свободно, без заеданий до левого и правого упора. Проверить контакты концевого переключателя ЭПК-150. Контакты концевого переключателя отрегулировать так, чтобы размыкание контактов цепи питания электромагнитного вентиля ЭПК насупило в момент открытия возбудительного клапана разрядки магистрали. Разрыв разомкнутого контакта при крайних положениях должен быть
не менее 2 мм, а сила нажатия каждого контакта должна быть не менее 0,5 Н
(50 гс). Проверить контактную систему замка ЭПК-150. Замыкание контактов
должно происходить только при повернутом влево ключе. Зазор между контактами при выключенном автостопе должен быть не менее 1,5 мм. В замкнутом
положении контактное нажатие должно быть не менее 0,25 Н (25 гс). После
осмотра электропневматический клапан закрыть кожухом и закрепить его болтом [10].
Рукоятка бдительности, ВК, кнопки КЕ должны быть надежно закреплены. На крышке и корпусе рукоятки бдительности, ВК трещин и сколов не допускается. Кнопка рукоятки бдительности, ВК должны перемещаться между
крайними положениями свободно без заеданий. На крышках корпуса рукоятки
бдительности, ВК должны быть навешаны пломбы. Контактная система рукоятки бдительности типа РБ-80 (РБ-62) должна обеспечивать ход штока с момента касания нормально разомкнутых контактов не менее 2 мм, при этом не
должно наблюдаться касания витков пружин, а головка кнопки должна касаться
прилива корпуса. Зазор между разомкнутыми контактами должен быть не менее 1,5 мм. Ход контактной системы рукоятки бдительности типа РБ-80 (РБ-62)
должен обеспечивать замыкание нормально разомкнутых контактов после перемещения контактной системы на расстояние не менее 5 мм от нормально замкнутых контактов. Нажатие на каждую пару нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов рукоятки бдительности типа РБ-80 (РБ-62)
должно быть не менее 2 Н (200гс). Смещение осей подвижных и неподвижных
контактов рукоятки бдительности типа РБ-80 (РБ-62) допускается не более ± 1
мм, неодновременность касания контактов не более 0,2 мм [10].
72
Проверить крепление локомотивного светофора и состояние стекол в
сигнальных очках. Стекла локомотивного светофора должны быть матовыми и
чистыми. Стекла локомотивного светофора должны быть матовыми и иметь
типовые защитные устройства от слепящего действия с отверстием диаметром
12 мм для зеленого, желтого и белого огней, плотно сидеть в сигнальных очках;
контактные пружины патронов должны плотно прижимать лампочку, закрепленную штифтами в удерживающих пазах. В светофорах типа С-2-5М устройства от слепящего действия не устанавливаются. Электролампы должны применяться установленного типа, соответствующего конструкции светофора. Для
светофоров С-2-5 используют лампы типа РН-55-15 и для светофоров С-2-5М –
РН-60-4,8. Перед установкой ламп в светофоры необходимо их испытать повышенным напряжением: РН-55-15 проверяются напряжением 60,5 В, РН-604,8 напряжением 66 В. Во включенном состоянии лампы выдерживаются 15 20 минут. За это время некачественные лампы перегорают [10].
Осмотреть и проверить работу блоков Л-159, Л-168. Снять пластмассовую крышку блока, проверить крепление проводов, реле, панели, а также крепление на панели конденсаторов,
резисторов, диодов. Проверить состояние
пластмассового корпуса, крышки, штепсельного разъема и прокладки. Трещины пластмассового и крышки не допускаются, порванную прокладку заменить.
Зачистку контактов производить серебряной пластиной. Наконечники у проводов, имеющие обрыв жил более 10%, перепаять. Замерить сопротивление электрической изоляции между соединенными между собой токоведущими частями
и корпусом штепсельного разъема, которое должно быть не менее 10 МОм. Сопротивление измеряется мегаомметром на 500 В. После осмотра необходимо
крышку блока установить и закрепить. Блок световой сигнализации Л-159 должен обеспечить совместно с локомотивными устройствами АЛСН периодическую проверку бдительности машиниста по предварительной световой сигнализации до появления свистка ЭПК. Время предварительной световой сигнализации до появления свистка ЭПК должно составлять 5 – 8 с. Блок световой сигнализации Л-159 должен обеспечивать совместно с локомотивными устрой73
ствами АЛСН периодическую проверку бдительности машиниста по предварительной световой сигнализации до появления свистка ЭПК и невозможность
подтверждения бдительности машинистом нажатием РБ во время свистка ЭПК.
Блок контроля самопроизвольного трогания поезда Л-168 должен обеспечивать
снятие питания ЭПК в случае превышения локомотивом скорости, минимально
контролируемой скоростемером (размыкание контакта 0-10), и нахождения
контроллера машиниста не в тяговой позиции. Блок должен обеспечивать восстановление цепи питания ЭПК в случае нажатия машинистом специальной
кнопки или перевода контроллера машиниста в тяговую позицию. Разрыв цепи
питания ЭПК должен происходить после размыкания контакта 0-10 скоростемера [10].
Произвести наружный осмотр клеммных коробок. Клеммную коробку
очистить технической салфеткой, слегка смоченной в бензине. Клеммные коробки должны быть прочно закреплены независимо от подвода к ним трубопроводов, а свободные патрубки – заглушены. Крышка, должна быть плотно
затянута гайкой и иметь уплотняющею прокладку из резины или 3-х и 8-ми
клеммных коробок скрученного жгута просмоленной пеньки. Гайки крепления
крышек должны быть зашплинтованы, а концы шплинтов разведены. Корпус и
крышки клеммных коробок не должны иметь отколов и трещин [10].
Рукоятку бдительности осмотреть и отремонтировать Отвернуть четыре
винта и снять крышку. Проверить контактную систему рукояток бдительности.
Контактная система рукоятки бдительности РБ-62, РБ-80 должна обеспечивать
ход штока с момента касания нормально разомкнутых контактов не менее 2 мм,
при этом не должно наблюдаться касания витков пружин, а головка кнопки
должна касаться прилива корпуса. Совместный ход контактов у рукоятки бдительности типа РБ-70 должен быть не менее 0,25 мм зазор между разомкнутыми контактами у рукояток бдительности типа РБ-62, РБ-80 должен быть не менее 1,5 мм, а у рукоятки бдительности типа РБ-70 зазор у разомкнутых фронтовых и тыловых контактов должен быть 0,8 – 1,2 мм. Ход контактной системы
рукоятки бдительности типа РБ-62,
РБ-80 должен обеспечивать замыкание
74
нормально разомкнутых контактов после размыкания нормально замкнутых
контактов не менее чем на 5 мм, а нажатие на каждую пару нормально замкнутых и нормально разомкнутых контактов у рукояток бдительности типа РБ-62,
РБ-80 должно быть не менее 2Н (200 гс). Контактное давление на один контакт
у рукоятки бдительности типа РБ-70 должен быть 0,26 - 0,3 Н (26 – 30 гс).
Смещение осей подвижных и неподвижных контактов рукоятки бдительности
типа РБ-62, РБ-80 допускается не более ± 1 мм, неодновременность касание
контактов не более 0,22 мм.
Мелкие раковины или наплывы на контактах
устранить опиловкой надфилем с последующей зачисткой замшей. Толщина
подвижных и неподвижных контактов рукояток бдительности РБ-62, РБ-80
должна быть не менее 1 мм. После очистки поверхность контактов должна
быть ровной и обеспечивать соприкосновение по всей поверхности контактов.
Смазать все трущиеся поверхности рукояток бдительности (кроме контактов)
смазкой ЖТ-72 (ЦИАТИМ-221Д). Плотно закрыть крышки рукояток бдительности, перед этим положить исправную уплотняющую прокладку. Проверить
наличие и соответствие пломб номерам пломбировочных тисков КП АЛСН, невозможность вскрытия общего ящика без снятия пломбы, плотное прилегание
крышки ящика по всему периметру при затянутых болтах, состояние запорных
приспособлений, наличие смазки на петлях шарниров крышки [10].
Снять пломбу, открутить и снять болты, открыть ящик, изъять дешифратор и усилитель. Проверить состояние уплотняющей прокладки (уплотнение
должно исключать попадание пыли и влаги), отсутствие плесени, ржавчины,
пыли и влаги, целостность панелей, отсутствие на них трещин, выбоин, сколов,
их болтовое крепление к раме (надежность болтового крепления проверяют по
отсутствию смещения относительно рамы общего ящика, при необходимости
подтянуть крепящие болты), состояние плоских контактных и упорных пружин.
Упорные пружины должны прилегать к контактным пружинам, контактные и
упорные пружины должны иметь равномерное соприкосновение поверхностей.
Каждая контактная пружина должна отжиматься на одинаковое расстояние.
Пружины не должны иметь видимые трещины, выбоины, нагар, металлическую
75
пыль и следы окисления. При необходимости очистить контактные и упорные
пружины тканью, смоченной техническим спиртом.
Проверить состояние
вводной клеммной панели, целость панели, отсутствие трещин и выбоин, сколов, отсутствие разрывов и просадки резиновых амортизаторов, отсутствие отслоение резины от втулок. Проверить номера блоков, установленных в общем
ящике, а также соответствие заводских номеров на блоках и на бирке для своевременного внесения изменений в электронный журнал АРМ Приборы безопасности [10].
Монтажные провода должны быть целыми, иметь исправную изоляционную поверхность и аккуратно увязаны в жгуты. Концы монтажных проводов
должны иметь запас для перезаделки. В местах перехода через металлические
грани монтажные жгуты должны быть дополнительно изолированы лакотканью. Визуально проверить места паек. Пайки должны быть выполнены аккуратно, без торчащих жилок проводов. Гаечные крепления проверить легким
смещением монтажного провода и при необходимости подтянуть их. Особое
внимание обращать на то, чтобы концы монтажных проводов на клемной панели имели обжимные наконечники 6мм. Концы обжимных наконечников должны иметь защитные хлорвиниловые трубки. Наконечник должен быть закреплен между шайбами соответствующего размера, гайка, прижимающая наконечник, должна быть закреплена контргайкой [10].
76
3. РАБОТКА СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЯ ДЛЯ УСТАНОВКИ ПРИЕМНЫХ
КАТУШЕК АЛСН
3.1. Требования, предъявляемые к установке приемных катушек
Приемные катушки устанавливаются на локомотивы, МВПС, ССПС (далее ТПС) в пределах габарита подвижного состава в соответствии с утвержденной проектно-конструкторской документацией с учетом следующих требований:
- сердечник приемной катушки должен располагаться горизонтально и
перпендикулярно оси ходового рельса;
- середина сердечника приемной катушки должна находиться над осью
ходового рельса;
- высота низшей точки корпуса приемных катушек над уровнем верхней
грани головки рельса должна быть в пределах:
1. ПЭ, ПТ от 100 до 180 мм, КПУ-1 от 180 до 240 мм, при использовании
с АЛСН;
2. ПЭ, ПТ, КПУ-1 от 100 до 180 мм, при использовании с КЛУБ, КЛУБУП;
3. ПЭ, ПТ, КПУ-1 от 110 до 210 мм, при использовании с КЛУБ-У;
4. КПУ-1 от 100 до 240 мм, при использовании с КЛУБ-П.
- катушка не должна опускаться ниже путеочистителей [6].
3.1.1. Виды и периодичность ТО и ТР приемных катушек
При проведении текущего обслуживания производится проверка технического состояния и надежности крепления приемных катушек, их гарнитуры и
предохранительных устройств. При этом:
- в деталях подвески и регулирующего устройства приемных катушек не
допускается наличие трещин;
77
- гайки и контргайки должны быть хорошо закреплены, а шплинты разведены;
- предусмотренные чертежами предохранительные устройства должны
быть в полной исправности;
- верхние и нижние части кожуха катушек ПЭ и ПТ должны быть изолированы друг от друга резиновой прокладкой;
- клеммные коробки приемных катушек должны плотно закрываться и
иметь исправное уплотнение [6].
При проведении текущих ремонтов выполняются работы, предусмотренные текущим обслуживанием, а также производится измерение:
- высоты подвески и расположения приемных катушек относительно
рельсов;
- сопротивления изоляции между верхней и нижней частями кожуха катушек ПЭ и ПТ, которое должно быть не менее 100 Ом;
- сопротивления изоляции между стяжными болтами и магнитопроводом,
которое должно быть не менее 10 кОм;
- сопротивления изоляции между токоведущими частями приемных катушек и корпусом, которое должно быть не менее 2 МОм вместе с подводящими проводами и 5 МОм без них [6].
Типовые значения сопротивления, индуктивности и добротности приемных катушек АЛСН приведены в табл. 3.1.
Т а б л и ц а 3.1
Типовые значения сопротивления, индуктивности и добротности
приёмных катушек
Тип ПК
Сопротивление R, Ом
Индуктивность L, Гн
Добротность, Q
ПЭ
135±30
6,9±0,4
≥3,0
ПТ
135±30
6,9±0,4
≥4,0
КПУ-1
110±10
7,1±0,4
≥5,0
78
По истечении 6-ти месяцев на ближайшем текущем ремонте на ТПС, оборудованном АЛСН, КЛУБ всех модификаций производится измерение сопротивления, добротности, индуктивности и ЭДС приемных катушек при номинальных токах в рельсовой цепи или шлейфе [6].
Замеры производятся прибором ИП-ЛК (ИПЛК-М) порядком, определенным «Руководством пользователя» КМСИ.411252.026РЭ. Результаты проверок
регистрируются в журнале учета технических параметров приемных катушек.
Минимальные значения ЭДС, наводимые в одной приемной катушке при
указанных номинальных токах в рельсовой цепи или шлейфе указаны в табл.
3.2.
При этом значения величин ЭДС, наведенных в смежных катушках, не
должны отличаться более чем на 5 % [6].
Т а б л и ц а 3.2
Минимальные значения ЭДС, наводимые в одной приемной катушке при указанных номинальных токах в рельсовой цепи или шлейфе
Тип
ПК
ЭДС, мВ, не менее
Канал
Канал АЛСН
АЛС-ЕН
F=175 Гц
F=25 Гц
F=50 Гц,
F=50 Гц
автономная
электриче-
тяга
ская тяга
F=75 Гц
ПЭ
61
49
84
140
154
ПТ
53
42
73
121
133
КПУ-1
68
54
93
155
161
Номинальный
0,25±0,006
1,4±0,035
1,2±0,030
2,0±0,050
1,4±0,035
ток в шлейфе,
А
79
3.2. Разработка устройства для контроля приемных катушек в поперечном
направлении
Контроль за состоянием приемных катушек АЛСН, является важной частью системы ТО и ТР локомотивных устройств безопасности. Обслуживающий персонал локомотивных депо обязан содержать локомотивные приборы
безопасности в исправном и рабочем состоянии. Многие из существующих
средств контроля устарели, или не позволяют производить измерения с заданной точностью, а для измерения некоторых параметров средств контроля вовсе
не существует.
Смещение приемных катушек относительно оси рельса является одним
из ключевых геометрических параметров установки приёмных катушек АЛСН,
так как от правильной их установки зависит работа АЛСН в целом.
Для измерения смещения приемных катушек относительно оси рельса
технологические карты по ремонту и обслуживанию АЛСН не предусматривают измерительного инструмента.
Шаблон ШУПК-90 [прил. 1] предназначен для определения смещения от
продольной оси приемных катушек АЛСН. Положение приемных катушек относительно осей рельсов проверяется шаблоном ШУПК-90, который устанавливается на сердечник приемной катушки, а указателем определяется смещение
от середины оси сердечника.
3.3. Разработка устройства для контроля высоты установки приемных катушек
АЛСН
Целью внедрения высотомера ВУПК-280 [прил. 2] является замена устаревших средств контроля высоты приемных катушек АЛСН. Данный высотомер позволит уменьшить время на проведение технологической операции и
увеличить точность измерений.
80
Проверка высоты подвески катушек производится по очереди высотомером ВУПК-280 (рис. 3.1.), который устанавливается на головку рельса и удерживается магнитом, встроенным в основание. Передвигая каретку, определяется высота установки катушки.
Рис. 3.1. Высотомер ВУПК-280:
1 – магнитное основание; 2 – штанга; 3 – рамка с нониусом; 4 – стопорный
винт; А – базовая поверхность; Б – измерительная поверхность; В – контролируемый размер.
81
4. РАЗРАБОТКА РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ КАЧЕСТВА
РАБОТЫ ПРИЕМНЫХ КАТУШЕК АЛСН
4.1. Разработка технического паспорта на устройство для контроля установки
приёмных катушек АЛСН в поперечном направлении ШУПК-90
4.1.1. Основные сведения и технические данные
Шаблон ШУПК-90 для установки приемных катушек АЛСН (далее по
тексту – шаблон), согласно технологической инструкции ТИ-334-83 «Деповской ремонт устройства автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа (АЛСН)» предназначен для контроля:
- смещения от продольной оси приемных катушек АЛСН - ШУПК-90.
Шаблон ШУПК-90 заводской № _________________ установки приемных
катушек АЛСН изготовлены _________________ Дата изготовления ООО ОИЗ
«Транспорт».
Основные технические характеристики шаблона и высотомера установки
приемных катушек АЛСН представлены в табл. 4.1.
Т а б л и ц а 4.1
Технические характеристики шаблона для установки приемных катушек АЛСН
Наименование параметра
Параметр
Диапазон контроля смещения, мм
90-0-90
Цена деления, мм
1
Предел допускаемой погрешности, мм
±0,5
Габаритные размеры ШУПК-90, мм, не более
Масса ШУПК-90, кг, не более
750х220х60
1,5
82
4.1.2. Подготовка к работе и правила работы
Ознакомиться с паспортом на шаблон.
Проверить комплектность согласно разделу 4.1.3.
Удалить с шаблона и высотомера смазку салфеткой, смоченной в бензине
и протереть их насухо чистой салфеткой.
Середина сердечника приемной катушки должна находиться над осью
ходового рельса.
Положение приемных катушек относительно осей рельсов проверяется
шаблоном ШУПК-90, который устанавливается на сердечник приемной катушки, а указателем определяется смещение от середины оси сердечника.
4.1.3. Комплектность
Комплектность шаблона должна соответствовать табл. 4.2.
Т а б л и ц а 4.2
Комплектность шаблона контроля поперечного смещения приемных
катушек АЛСН ШУПК-90
Наименование
Количество
Шаблон установки приемных катушек по смещению
1
ШУПК-90
Футляр
1
Паспорт, техническое описание
1
Методика калибровки 08ДК-318558-8290 ДМК
1
4.1.4. Методы и средства калибровки
Калибровка шаблона проводится согласно 08ДК-318558-8290 ДМК.
Межкалибровочный интервал устанавливается в зависимости от интенсивности эксплуатации, но не реже одного раза в год.
83
4.1.5. Условия эксплуатации
Шаблон должен эксплуатироваться при температуре окружающего воздуха от плюс 10 до плюс 40С и относительной влажности не более 80%.
Не допускаются удары и падения шаблона и высотомера во избежание
повреждений.
4.1.6. Свидетельство о приемке
Шаблон ШУПК-90 заводской № _________________ для установки приемных катушек АЛСН изготовлен и принят в соответствии с требованиями
08ДК-401733.001 ТУ, 08ДК-401119.005 ТУ и признан годными для эксплуатации.
Шаблон ШУПК-90 соответствует требованиям нормативных документов
08ДК-401733.001 ТУ и Сертификат соответствия № 08.00.12.033 выдан ОАО
«НИИТКД» 01 февраля 2016 г. на основании протокола сертификационных испытаний № 51-И от 31.01.2016 г., выданного испытательным центром ОАО
«НИИТКД», аттестат аккредитации № РОСС RU.00.012.
4.1.7. Упаковка и утилизация
Шаблон и высотомер упакованы согласно требованиям ГОСТ 13762-86.
Шаблон не представляет опасности для жизни людей и окружающей среды. Метод утилизации шаблона ШУПК-90 предусматривается потребителем.
4.1.8. Правила хранения и консервация
Перед хранением протереть шаблон и высотомер салфеткой и смазать
противокоррозионной смазкой.
84
Хранить шаблон и высотомер в сухом помещении при температуре окружающего воздуха от плюс 5 до плюс 40С и относительной влажности не более
80%.
Шаблон ШУПК-90 должен быть подвергнут консервации согласно требованиям ГОСТ 9.014-78.
Средства защиты ВЗ-1, ВЗ-4 или ВУ-1.
Срок хранения без переконсервации - 1 год.
4.1.9. Гарантии изготовителя
Изготовитель гарантирует соответствие шаблона ШУПК-90 требованиям
технических условий 08ДК-40111733.001 ТУ, 08ДК-401119.005 ТУ при соблюдении условий эксплуатации, транспортирования и хранения.
Гарантийный срок эксплуатации – 6 месяцев со дня ввода в эксплуатацию.
4.2. Разработка технического паспорта на устройство для контроля высоты
установки приёмных катушек АЛСН ВУПК-280
4.2.1. Основные сведения и технические данные
Высотомер ВУПК-280 установки приемных катушек АЛСН (далее по
тексту–высотомер), согласно технологической инструкции ТИ-334-83 «Деповской ремонт устройства автоматической локомотивной сигнализации непрерывного типа (АЛСН)» предназначены для контроля высоты установки подвески приемных катушек АЛСН - ВУПК-280.
Высотомер ВУПК-280 зарегистрированы в Системе добровольной сертификации средств измерений, сертификат соответствия № 08.00.12.032 выдан
01 февраля 2016 г. Органом по сертификации ОАО «НИИТКД на основании
протокола сертификационных испытаний № 50-И от 31.01.2016, выданного ак85
кредитованным Испытательным Центром ОАО «НИИТКД», аттестат аккредитации № РОСС RU.00/012.
Высотомер ВУПК-280 заводской № ______________ установки приемных
катушек АЛСН изготовлен __________ ООО ОИЗ «Транспорт».
Основные технические характеристики шаблона и высотомера установки
приемных катушек АЛСН представлены в таблице 1.
Т а б л и ц а 4.3
Технические характеристики высотомера для установки приемных катушек
АЛСН
Наименование параметра
Диапазон контроля высоты, мм
Параметр
40-280
Цена деления, мм
1
Предел допускаемой погрешности, мм
±0,5
Габаритные размеры ВУПК-280, мм, не более
100х140х400
Масса ВУПК-280, кг, не более
0,9
4.2.2. Подготовка к работе и правила работы
Ознакомиться с паспортом на шаблон и высотомер.
Проверить комплектность согласно разделу 4.2.3.
Удалить с шаблона и высотомера смазку салфеткой, смоченной в бензине
и протереть их насухо чистой салфеткой.
Высота низшей точки корпуса приемной катушки АЛСН над уровнем головки рельса должна быть не менее 100 мм и не более 180 мм, а высота нижней
грани сердечника катушки над уровнем головки рельса не менее 200 и не более
280 мм, при этом катушка не должна опускаться ниже путеочистителей. На
электропоездах серии ЭР, имеющих опору кузова на боковые скользуны и увеличенный прогиб рессорного подвешивания, допускается расположение приемных катушек АЛСН под кузовом вагона или путеочистителя.
86
Проверка высоты подвески катушек производится по очереди высотомером ВУПК-280, который устанавливается на головку рельса и удерживается
магнитом, встроенным в основание. Передвигая каретку, определяется высота
установки катушки.
4.2.3. Комплектность
Комплектность высотомера должна соответствовать табл. 4.4.
Т а б л и ц а 4.4
Комплектность высотомера ВУПК-280
Наименование
Количество
1
2
Высотомер установки приемных катушек ВУПК-280
1
Футляр
1
Паспорт, техническое описание
1
Методика калибровки 08ДК.401119-005 ДМК
1
4.2.4. Методы и средства калибровки
Калибровка высотомера проводится согласно 08ДК.401119-005 ДМК.
Межкалибровочный интервал устанавливается в зависимости от интенсивности эксплуатации, но не реже одного раза в год.
4.2.5. Условия эксплуатации
Высотомер должен эксплуатироваться при температуре окружающего
воздуха от плюс 10 до плюс 40С и относительной влажности не более 80%.
Не допускаются удары и падения высотомера во избежание повреждений.
87
4.2.6. Свидетельство о приемке
Высотомер ВУПК-280 заводской № __________________ установки приемных катушек АЛСН изготовлен и принят в соответствии с требованиями
08ДК.401119-005 ТУ и признан годными для эксплуатации.
4.2.7. Упаковка и утилизация
Высотомер упакован согласно требованиям ГОСТ 13762-86.
Высотомер не представляют опасности для жизни людей и окружающей
среды. Метод утилизации высотомера ВУПК-280 предусматривается потребителем.
4.2.8. Правила хранения и консервация
Перед хранением протереть высотомер салфеткой и смазать противокоррозионной смазкой.
Хранить высотомер в сухом помещении при температуре окружающего
воздуха от плюс 5 до плюс 40С и относительной влажности не более 80%.
В помещении для хранения не должно быть примесей газов, паров и пыли, вызывающих коррозию.
Срок хранения без переконсервации - 1 год.
4.2.9. Гарантии изготовителя
Изготовитель
гарантирует
соответствие
высотомера
требованиям
08ДК.401119-005 ТУ в течение всего срока службы при соблюдении условий
эксплуатации, транспортирования и хранения.
Гарантийный срок эксплуатации – 12 месяцев со дня ввода в эксплуатацию.
Гарантийный срок хранения – не более 6 месяцев с момента
88
изготовления.
Гарантийный срок хранения прекращается в момент ввода высотомера в
эксплуатацию. Если высотомер вводится в эксплуатацию после истечения
гарантийного срока хранения, то началом гарантийного срока эксплуатации
считается момент истечения гарантийного срока хранения.
Действие гарантийных обязательств прекращается:
– по истечении гарантийного срока эксплуатации;
– при нарушении потребителем правил хранения, транспортирования,
эксплуатации.
4.3. Разработка методики калибровки устройств для контроля высоты
приемных катушек и контроля установки приёмных
катушек в поперечном направлении
4.3.1. Общие положения
Шаблон и высотомер установки приемных катушек АЛСН (далее по тексту – шаблон и высотомер), согласно технологической инструкции ТИ-334-83
«Деповской ремонт устройства автоматической локомотивной сигнализации
непрерывного типа (АЛСН)» предназначены для контроля:
- смещения от продольной оси приемных катушек АЛСН - ШУПК-90;
- высоты установки подвески приемных катушек АЛСН - ВУПК-280.
Настоящая методика калибровки распространяется на шаблон и высотомер установки приемных катушек АЛСН (далее по тексту – шаблон и высотомер), предназначенные для контроля:
- смещения от продольной оси приемных катушек АЛСН - ШУПК-90;
- высоты установки подвески приемных катушек АЛСН - ВУПК-280.
Первичной калибровке подлежит инструмент при выпуске из производства или ремонта.
89
Периодической калибровке подлежит инструмент, находящийся в эксплуатации или на хранении.
Рекомендуемый межкалибровочный интервал – 1 год.
4.3.2. Методы калибровки
При проведении калибровки должны быть выполнены следующие операции, указанные в табл. 4.5.
Т а б л и ц а 4.5
Порядок проведения операций при калибровке
Обязательность
проведения
операций при
Операции калибровки
Выпуске
из Эксплуатации
производства и хранении
и ремонта
1
3
4
Внешний осмотр
+
+
Опробование
+
+
+
+
+
+
+
-
+
+
Определение метрологических характеристик
Определение параметра шероховатости рабочей поверхности высотомера и шаблона
Определение отклонения от плоскостности и
прямолинейности рабочей поверхности высотомера
Определение ширины штрихов шкал высотомера и шаблона
Определение погрешности высотомера
90
4.3.3. Средства калибровки
При проведении калибровки должны применяться следующие средства
калибровки:
- лупа типа ЛИ-3-10х ГОСТ 25706;
- образцы шероховатости ГОСТ 9378;
- штангенрейсмас ШР-250 ГОСТ 164;
- линейка ЛД-75 ГОСТ 8026;
- плита поверочная 1000х630 ГОСТ 10905;
- микроскоп ИМЦ ГОСТ 8074;
- набор щупов №2, к.т. 2 ТУ2-034-225.
Допускается применять другие средства калибровки с аналогичными характеристиками.
Все средства измерений должны иметь действующие свидетельства
(клейма) о периодической поверке.
4.3.4. Условия калибровки и подготовка к калибровке
При проведении калибровки должны быть соблюдены следующие условия: температура помещения 20  5 С, относительная влажность 80%.
Перед проведением калибровки должны быть выполнены следующие
подготовительные работы:
- шаблон и высотомер должны быть промыты авиационным бензином по
ГОСТ 1012 , протерты чистой хлопчатобумажной салфеткой и выдержаны на
рабочем месте не менее 1 ч.
- шаблон и высотомер должны быть размагничены, проверку проводят на
деталях из низкоуглеродистой стали массой не более 0,1 г.
91
4.3.5. Проведение калибровки
При внешнем осмотре должно быть установлено:
- соответствие инструмента в части комплектности и маркировки требованиям технической документации.
- не допускаются заметные при визуальном осмотре дефекты, ухудшающие эксплуатационные качества и препятствующие отсчету показаний (забоины, царапины и др.)
При опробовании проверяют:
-плавность перемещения штанги высотомера и шаблона и фиксирование
Определение шероховатости рабочих поверхностей высотомера и шаблона:
- шероховатость рабочих поверхностей определяют сравнением с образцами шероховатости и должна соответствовать конструкторской документации
- параметр Rа  0,63.
Определение отклонения от плоскостности и прямолинейности рабочей
поверхности высотомера:
- отклонение от плоскостности и прямолинейности определяют при помощи линейки ЛД 75, прикладывая ее вдоль длинной стороны рабочей поверхности высотомера. Визуально обнаруженный просвет определяется при помощи щупа и должен быть не более 0,02 мм.
Определение ширины штрихов шкал шаблона и высотомера:
- ширина штрихов шкал определяется при помощи микроскопа ИМЦ и
должна быть 0,1+0,1мм.
- ширина проверяется не менее чем на трех штрихах.
Определение погрешности высотомера:
Определение погрешности высотомера производят при помощи штангенрейсмаса. Высотомер помещают на плите. На штангенрейсмасе устанавливают
величину 40 мм (нижний диапазон измерения высотомера). Рабочую поверхность ножки высотомера подводят до соприкосновения с рабочей поверхно92
стью ножки штангенрейсмаса. При этом штрих на нониусе высотомера должен
совпадать со штрихом 40 мм на штанге. Погрешность определяют в двух точках равномерно расположенных по длине штанги высотомера (160, 280 мм).
Допускаемая погрешность высотомера ± 0,5 мм.
4.3.6. Оформление результатов калибровки
Положительные результаты первичной калибровки оформляют записью в
паспорте и выдачей сертификата калибровки. При отрицательных результатах
калибровки шаблон и высотомер к применению не допускают.
Положительные результаты периодической калибровки оформляют в порядке, установленном на предприятии.
4.4. Разработка формы документирования информации об установке приемных
катушек АЛСН
Документирование информации предназначено для фиксирования информации об установке приёмных катушек АЛСН, хранения и последующего
использования данной информации.
Вместе с геометрическими параметрами приемных катушек в журнале
учета параметров приёмных катушек [прил. 3] будут регистрироваться основные электротехнические параметры приемных катушек АЛСН.
4.5. Разработка технологической карты контроля установки приемных
катушек АЛСН
Технологическая карта установки приемных катушек АЛСН представлена в табл. 4.6.
93
94
1
при-
подве- стойло
емных катушек
шивания
ритов
Проверка габа- Ремонтное
ной катушки
осмотр прием- стойло
№ операции
(в соответНаименование
ствии с устаИзмеритель
технологической
новленной
операции
операции
последовательностью)
1
2
3
1
Внешний
Ремонтное
4
Произвести наружный осмотр приемных катушек локомотива. Проверить крепление всех деталей приемных катушек (трещины не допускаются, гайки должны быть хорошо затянуты,
шплинты разведены). Резиновые рукава приемных катушек должны плотно насаживаться на
штуцер и трубопроводы не менее 1500 мм, туго
стянуты хомутами. Поврежденные рукава заменить.
Положение приемных катушек относительно
осей рельсов проверяется шаблоном ШУПК-90,
который устанавливается на сердечник приемной катушки, а указателем определяется смещение от середины оси сердечника. Отклонение
оси приемной катушки от оси рельса должно
составлять не 10 мм в обоих напрвлниях.
Технические требования
ШУПК-90
Шаблон
5
Фонарь, слесарный молоток, плоскогубцы
разряда
Слесарь 5
разряда
6
Слесарь 5
1
1
7
Оборудование, Наименова- Количеинструмент, за- ние профес- ство испасные части, сии (должно- полнитематериалы
сти)
лей
Технологическая карта установки приемных катушек АЛСН
Т а б л и ц а 4.6.
95
более 180 мм при использовании КЛУБ-УП.
ловки рельса должна быть не менее 100 мм и не
тушки АЛСН ПТ, ПЭ, КПУ-1 над уровнем го-
У. Высота низшей точки корпуса приемной ка-
мм и не более 210 мм при использовании КЛУБ-
нем головки рельса должна быть не менее 110
ной катушки АЛСН ПТ, ПЭ, КПУ-1 над уров-
АЛСН. Высота низшей точки корпуса прием-
КПУ-1 от 110 мм до 210 мм при использовании
должна быть не менее 100 мм и не более 180 мм,
емных катушек
катушки ВУПК-280
АЛСН ПТ, ПЭ над уровнем головки рельса
корпуса приемной
при-
шивания
точки
низшей
ритов
подве-
Проверить подвеску приемных катушек. Высота Высотромер
5
Проверка габа-
4
1
3
2
1
6
1
7
О к о н ч а н и е т а б л. 4.6.
5. ОБЕСПЕЧЕНИЕ ТРЕБОВАНИЙ БЕЗОПАСНОСТИТРУДА ПРИ
ОРГАНИЗАЦИИ РАБОЧИХ МЕСТ В ЦЕХЕ ТОЧНЫХ ПРИБОРОВ
И АВТОМАТИКИ
5.1 Характеристика возможных опасных и вредных производственных
факторов на рабочем месте
Опасный производственный фактор – это
производственный фактор,
воздействие которого может привести к травме (ст. 209 ТК РФ). К опасным
факторам рабочей среды в цехе точных приборов и автоматики относят:
- электрический ток;
- электрические сети, в том числе контактная сеть электрифицированных
железных дорог;
-
электроустановки,
трансформаторы,
распределители,
машины
и
механизмы с электроприводом, в том числе подвижной состав, работающий на
электроприводе;
- сосуды, работающие под давлением;
- недостаточную освещенность рабочих мест [11].
Условия труда на железнодорожном транспорте специфичны. При этом
нередко обстоятельства складываются так, что у человека не остается времени
на принятие необходимых, адекватных данной ситуации решений. Вот почему
работникам цеха точных приборов и автоматики абсолютно необходимы:
- четкие знания безопасного поведения на объектах транспорта;
- постоянная концентрация внимания;
- быстрота и четкость ориентации в создавшейся ситуации;
- соблюдение строгой производственной дисциплины.
Высокая
насыщенность
электрооборудованием
является
причиной
электротравматизма в цехе точных приборов и автоматики [11].
В качестве меры снижения вероятности травмирования и вредного
влияния технологических процессов на работников выдвигается применение
96
высокомеханизированного и автоматизированного оборудования, станковавтоматов с программно-числовым управлением, робототехники. Персонал в
этих случаях, как правило, удален от рабочих органов такого оборудования
(защищен расстоянием) и избавлен от необходимости продолжительно
пребывать в зоне его действия (защищен временем). К тому же современное
оборудование конструктивно обеспечивается системами различных защит,
предупреждающих травматизм и вредное влияние технологического процесса
на работников [11].
5.2. Анализ наличия опасных зон и эффективности действия технических
средств, обеспечивающих безопасность обслуживания оборудования
Большинство несчастных случаев, происшествий, аварий в цехе точных
приборов и автоматики напрямую связаны либо с ошибочными действиями
человека, либо с его бездействием в ситуации, когда действия необходимы,
либо просто с халатным отношением к своим обязанностям. Словосочетанием
человеческий фактор стало принято обозначать причину аварий или других
негативных происшествий, возникших по вине человека. К опасным зонам в
ремонтном депо гор. Улан-Удэ на участке по ремонту локомотивных приборов
безопасности относятся:
- помещения с повышенной электроопасностью (стенды для испытания
локомотивных приборов безопасности и другое электрооборудование);
- зоны около систем, работающих под давлением (для поверки
механических скорстемеров 3СЛ2М, электропневматических клапанов и
других устройств безопасности используется сжатый воздух, имитирующий
тормозную магистраль локомотива);
- помещения с недостаточной освещенностью [11].
В производственных процессах на предприятии используют в основном
электропитание от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц.
Указанные параметры электрических сетей представляют значительную
97
опасность
для
жизни
и
здоровья
человека.
Значительную
опасность
представляет и статическое электричество. Под ним понимается запас
электрической энергии, образующейся на оборудовании в результате трения
или индукционного влияния сильных электрических разрядов [11].
Источниками возможного поражения людей электрическим током на
рабочих местах могут быть неисправности в сетях электроснабжения, в
электрооборудовании испытательных стендов, незнание или несоблюдение
правил электробезопасности [11].
Указанные параметры электрических сетей представляют опасность для
жизни и здоровья человека. Значительную опасность представляет и
статическое электричество. Под ним понимается запас электрической энергии,
образующейся на оборудовании в результате трения или индукционного
влияния электрических разрядов [11].
Источниками возможного поражения людей электрическим током на
рабочих местах могут быть неисправности в сетях электроснабжения, в
электрооборудовании машин и механизмов, незнание или несоблюдение
правил электробезопасности [11].
Для защиты от случайного прикосновения токоведущие части и детали
электрооборудования
диэлектрика,
изолируют.
которым
Электрическая
покрывают
Назначение электроизоляции
токоведущие
заключается
изоляция
части
-
это
слой
оборудования.
в том, чтобы предупредить
возможность поражения человека электрическим током, появления коротких
замыканий проводов и возникновения пожаров, а также чтобы уменьшить
расходы электроэнергии на утечки тока. Для повышения надежности и
электробезопасности оборудования используют двойную изоляцию, состоящую
из рабочей и дополнительной. В некоторых ответственных электрических
устройствах применяют усиленную изоляцию, обеспечивающую такую же
степень защиты, как и защита двойной изоляцией. Сопротивление изоляции
зависит от напряжения сети, в сетях с напряжением менее 1000 В оно должно
быть не менее 0,5 МОм [11].
98
Заземление - преднамеренное электрическое соединение точки системы
электроустановки
или
оборудования
с
заземляющим
устройством.
Защитное заземление - заземление частей электроустановки с целью
обеспечения
электробезопасности.
Заземлению
подлежат
корпуса
электрических машин и инструментов, осветительной арматуры, каркасы
распределительных щитов и др [11].
Системы,
работающие
под
давлением
обеспечиваются
предохранительными устройствами: клапанами (рычажными и пружинными) и
мембранами (разрывными). Клапаны используются для автоматического
выпуска избытка газа, пара и жидкости из системы при аварийном росте
давления. Разрывные мембраны применяются для защиты при аварийном
быстром росте давления. В сосудах под давлением используются контрольноизмерительные приборы и автоматика: манометры и термометры. Контрольноизмерительная аппаратура проверяется не реже 2-х раз в год специальными
организациями [11].
Давление
регулируется
сжатого
воздуха
автоматически,
в
регулятор
компрессорах
давления
контролируется
при
его
и
повышении
переводит компрессор на холостой ход, а предохранительный клапан снижает
давление до нормального, выпуская воздух в атмосферу. Во избежание взрыва,
сжатый воздух охлаждается водой и воздухом. На случай прекращения подачи
воды предусматривается автоматическая сигнализация и блокировка для
остановки компрессора. Смазка цилиндров осуществляется компрессорным
маслом [11].
5.3 Характеристика производственного процесса на рабочем месте
Основным элементом системы управления персоналом является рабочее
место. Можно выделить две группы задач, в которых требуется определение
этого понятия. Первую составляют технологические, организационные и
эргономические задачи, связанные с проектированием технологических и
99
трудовых процессов, совершенствованием условий труда, оперативным
регулированием производства. Вторую – задачи планирования численности
персонала, анализа рынка труда и обеспечения занятости [11].
В организационно-техническом и эргономическом аспектах рабочее
место – это часть производственного пространства цеха или отдела,
оснащенная
средствами
труда
приспособлениями)
для
производственного
процесса
(оборудованием,
выполнения
одним
инструментами,
относительно
обособленной
части
или
сотрудников.
Такое
группой
определение предполагает рационализацию выбора и размещения технических
средств, обеспечивающих безопасную и эффективную деятельность людей в
соответствующей части подразделения предприятия [11].
В аспекте обеспечения занятости рабочее место – это сфера деятельности
одного работника или совокупность функций, которые он должен выполнять.
Этот аспект ориентирован на обеспечение предприятия персоналом, а
населения – работой [11].
Важно учитывать, что по количеству рабочие места, соответствующие
двум указанным аспектам, не всегда совпадают. Это обусловлено тем, что в
первом случае рабочее место может быть индивидуальным или коллективным,
а во втором – всегда предназначено для одного человека [11].
Оценка тяжести труда проводится по 7 основным показателям:
- физическая динамическая нагрузка;
- масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную;
- стереотипные рабочие движения;
- статическая нагрузка;
- рабочая поза;
- наклоны корпуса;
- перемещение в пространстве [11].
Степень тяжести труда в цехе точных приборов и автоматики
ВСДРТПС(ТЧР-17) можно отнести к оптимальным условиям труда.
100
Напряженность труда – характеристика трудового процесса, отражающая
нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств,
эмоциональную сферу труда [11].
Умственный труд связан с восприятием и переработкой большого
количества информации. Умственный труд объединяет работы, связанные с
приемом и передачей информации, требующие активизации процессов
мышления,
внимания,
памяти.
Данный
вид
труда
характеризуется
значительным снижением двигательной активности. Основным показателем
умственного
труда является напряженность, отражающая нагрузку на
центральную нервную систему. Энергозатраты при умственном труде
составляют 2500 – 3000 ккал в сутки [11].
Умственная работа связана с нервным напряжением, которое зависит от
значимости, опасности и ответственности работы. При нервном напряжении
возникает тахикардия, рост кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение
потребления кислорода [11].
Все показатели имеют качественную или количественную выраженность
и сгруппированы по видам нагрузок:
- интеллектуальные;
- сенсорные;
- эмоциональные;
- монотонные;
- режимные нагрузки.
По показателям напряженности рабочего процесса цех точных приборов
и автоматики ВСДРТПС (ТЧР-17) имеет допустимый класс условий
труда(Напряженность средней степени).
Рабочая поза – наиболее частое и предпочтительное взаиморасположение
звеньев тела при выполнении трудовых операций [11].
Рабочие позы подразделяют на следующие виды:
- вынужденные рабочие позы (рабочие позы лежа, на коленях, на
корточках и т. д.);
101
- неудобные рабочие позы (рабочие позы с большим наклоном или
поворотом туловища, с поднятыми выше уровня плеч руками, с неудобным
размещением нижних конечностей);
- свободные рабочие позы (удобные рабочие позы сидя, которые дают
возможность изменения рабочего положения тела или его частей (откинуться
на спинку стула, изменить положение ног, рук);
- фиксированные рабочие позы (рабочие позы при которых невозможны
изменения взаимного положения различных частей тела относительно друг
друга) [11].
В цехе точных приборов и автоматики выполнение большинства
трудовых операций производится в свободных рабочих позах, при работе с
испытательными стендами рабочий процесс осуществляется стоя.
5.4. Эргономический анализ организации рабочего места
Эргономика – соответствие труда физиологическим и психическим
возможностям человека, обеспечение наиболее эффективной работы, не
создающей угрозы для здоровья человека и выполняемой при минимальной
затрате биологических ресурсов [11].
Рабочие места и взаимное расположение всех элементов в цехе точных
приборов
и
автоматики
ВСДРТПС(ТЧР-17)
соответствовуют
антропометрическим, физическим и психологическим требованиям. При
организации рабочих
мест соблюдены следующие основные условия:
оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места и
достаточное
рабочее
пространство,
позволяющее
осуществлять
все
необходимые движения и перемещения.
Общие эргономические требования к производственному оборудованию
регламентируются ГОСТ 12.2.049-80.
Эргономика
является
одновременно
и
исследовательской
и
проектировочной дисциплиной, так как одной из её задач является разработка
102
методов
учета
человеческих
факторов
при
проектировании
новой
и
модернизации старой техники и технологии, а также существующих условий
труда.
Общие эргономические требования к рабочему месту регламентируются
ГОСТ 12.2.032-78 и ГОСТ12.2.33-78, в зависимости от позы выполнения работ
(сидя или стоя).
Размерные характеристики рабочего места при выполнении работ сидя:
- Конструкцией рабочего места обеспечено выполнение трудовых
операций в пределах зоны досягаемости моторного поля;
- Выполнение трудовых операций «часто» и «очень часто» обеспечено в
пределах зоны легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля;
- При проектировании оборудования и организации рабочего места
учтены антропометрические показатели женщин (если работают только
женщины) и мужчин (если работают только мужчины); если оборудование
обслуживают женщины и мужчины - общие средние показатели женщин и
мужчин;
- Конструкцией производственного оборудования и рабочего места
обеспечено оптимальное положение работающего, которое достигается
регулированием;
- Форма рабочей поверхности различного оборудования устанавлена с
учетом характера выполняемой работы. Она может быть прямоугольной, иметь
вырез для корпуса работающего или углубление для настольных машин и т.д.
При необходимости на рабочую поверхность устанавлены подлокотники;
- Подставки для ног регулируется по высоте. Ширина не менее 300 мм,
длина - не менее 400 мм. Поверхности подставок рифленые. По переднему
краю предусмотрены бортики высотой 10 мм.
Размерные характеристики рабочего места при выполнении работ стоя:
- Организация рабочего места и конструкция оборудования обеспечивает
прямое и свободное положение корпуса тела работающего или наклон его
вперед не более чем на 15°;
103
- Для обеспечения удобного, возможно близкого подходя к столу, станку
или машине предусмотрено пространство для стоп размером не менее 150 мм
по глубине, 150 мм по высоте и 530 мм по ширине.
Рабочие места в цехе точных приборов и автоматики соответствуют
требованиям ГОСТ 12.2.032-78 и ГОСТ12.2.33-78.
5.5. Определение оптимальных и допустимых значений факторов
санитарно-гигиенических условий труда
При разработке оптимальных условий труда слесаря необходимо
учитывать освещенность, шум и микроклимат [11].
Рациональное освещение рабочего места является одним из
важнейших факторов, влияющих на эффективность трудовой деятельности
человека, предупреждающих травматизм и профессиональные заболевания.
Правильно организованное освещение создает благоприятные условия труда,
повышает работоспособность и производительность труда. Освещение на
рабочем месте слесаря-электромеханика в цехе точных приборов и
автоматики позволяет работнику без напряжения зрения выполнять свою
работу. Утомляемость органов зрения зависит от недостаточности и
чрезмерной освещенности, а также неправильного направление света.
Также на работу слесаря оказывает влияние микроклимат на рабочем
месте [11].
Параметры микроклимата могут меняться в широких пределах, в то
время
как необходимым условием жизнедеятельности человека является
поддержание
терморегуляции,
постоянства
температуры
тела
благодаря свойству
т.е. способности организма регулировать отдачу тепла в
окружающую среду [11].
Основной
принцип
нормирования
микроклимата
-
создание
оптимальных условий для теплообмена тела человека с окружающей средой.
В
санитарных нормах установлены величины параметров микроклимата,
104
создающие комфортные условия. Эти нормы устанавливаются в зависимости
от
времени
года,
производственного
характера
помещения
трудового
процесса
(значительные
или
и
характера
незначительные
тепловыделения). Для рабочих помещений цеха точных приборов и автоматики
допустимые и оптимальные значения параметров микроклимата приведены в
табл. 5.1 [11].
Т а б л и ц а 5.1
Допустимые и оптимальные значения микроклимата в цехе точных приборов и
автоматики
Время года
Зона
Температура
Относительная
Скорость
воздуха, 0 C
влажность, %
движения
воздуха, м/с
Холодный
Оптимальная
18 – 21
60 – 40
< 0,2
Допустимая
17 – 21
< 75
< 0,3
Теплый
Оптимальная
20 – 25
60 – 40
< 0,3
период года (t
Допустимая
< 28 в 13
< 75
< 0,5
период
Переходный
период
>100 C)
часов самого
жаркого мес.
В настоящее время для обеспечения комфортных условий используются
как организационные методы,
так и технические средства. К числу
организационных методов относятся рациональная организация проведения
работ в зависимости от времени года и суток, а также организация правильного
чередования труда и отдыха. Технические средства включают в себя
вентиляцию, кондиционирование воздуха и отопительную систему [11].
Системы отопления и системы кондиционирования следует устанавлены
так, чтобы ни теплый, ни холодный воздух не направлялся на людей. В цехе
105
создан динамический климат с определенными перепадами показателей.
Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не отличается
более, чем на 5 градусов. В производственных помещениях помимо
естественной вентиляции предусматривают приточно-вытяжную вентиляцию.
Основным
параметром,
определяющим
характеристики
вентиляционной
системы, является кратность обмена, т.е. сколько раз в час сменится воздух в
помещении [11].
Установлено, что шум ухудшает условия труда, оказывая вредное
воздействие на организм человека. При длительном воздействии шума на
человека происходят нежелательные явления: снижается острота зрения, слуха,
повышается
кровяное
давление,
понижается
продолжительный шум может стать причиной
внимание.
Сильный
функциональных изменений
сердечно-сосудистой и нервной систем [11].
Для уменьшения воздействия вредных производственных факторов
применяются следующие виды мероприятий:
–
санитарно-гигиенические:
применение
средств
индивидуальной
защиты: противошумные вкладыши, бируши, для уменьшения воздействия
шума, использование спецодежды и спецобуви, установка систем вентиляции,
для улучшения микроклимата в производственном помещении, установка на
оборудование индивидуального освещения и т. д [11].
106
6. РАСЧЕТ ОЖИДАЕМОГО ЭКОНОМИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ОТ
ВНЕДРЕНИЯ ВЫСОТОМЕРА ВУПК-280 И ШАБЛОНА ШУПК-90
Целью внедрения высотомера ВУПК-280 и шаблона ШУПК-90, является
улучшение технологии контроля геометрических параметров установки
приёмных катушек АЛСН, сокращение времени на технологическую операцию.
Замены
стандартного
значительными
затратами
измерительного
времени
результатов. Предложенные
и
инструмента
более
связанного
трудоемкого
со
оформления
измерительные средства дают возможность
производить измерения высоты подвешивания катушек АЛСН и их бокового
смещения относительно головки рельсанепосредственно под локомотивом на
месте его стоянки.
6.1. Обоснование данных для экономического расчета
В последнее время с увеличением скоростей движения на участках пути,
повышением мощности локомотивов и увеличением веса поездов повысолись и
требования предъявляемые к локомотивным устройствам безопасности.
Поэтому совершенствование ремонта путем внедрения новых средств контроля
локомотивной аппаратуры,
отвечающей за безопасность движения поездов
является важной задачей для современных железных дорог. Предложенные
измерительные
инструменты
позволяют
определить
наиболее
важные
геометрические параметры установки приёмных катушек АЛСН.
При
определении
экономического
эффекта
от
внедрения
спроектированных средств контроля установки приёмных катушек АЛСН
локомотивов учитывается годовая программа ремонта – 1074 секций
локомотивов (включая ТО-2). На основе этой программы производится расчет
эффективности внедряемого измерительного инструмента. Экономический
эффект является итоговым показателем эффективности его использования.
107
6.2. Расчет фонда оплаты труда
При использовании высотомера ВУПК-280 во время рабочего процесса
уменьшается время, затрачиваемое на измерение геометрических параметров.
За счет этого сокращается трудоемкость обслуживания одной секции
локомотива.
Определение эффективности внедрения ВУПК-280 производится исходя
из годового объема производства, результаты сравниваются с показателями до
внедрения и показателями возможных вариантов.
Годовой экономический эффект в основном получается за счет экономии
фонда оплаты труда, повышением производительности труда, роста объема
работ, улучшения качества продукции за счет более эффективного и точного
использования измерительной скобы.
При
определении
годового
экономического
эффекта
учитывается
снижение фонда оплаты труда, стоимость внепланового ремонта и стоимость
измерительной скобы [1]:
Э=ΔФОТ+ΔС
где
ущерб.
– ЕКск – Сам
(6.1)
Δ ФОТ – экономия фонда оплаты труда, р;
Δ Сущерб. – стоимость внепланового ремонта, р;
Е – принятая норма эффективности(Е=0,1);
Кск – цена ВУПК-280, р;
Сам – расходы на амортизацию, р;
Определение годового экономического эффекта, р:
Э = 16990,0+ 300 – 0,1·14900 – 254,99= 15545,0.
При
определении
экономической
эффективности
конкретного
мероприятия важным показателем является экономия трудовых ресурсов в виде
снижения трудоемкости измерительной работы.
108
Экономия фонда оплаты труда, р [1]:
Δ ФОТ = (Туд.б. – Туд.н.)АнЗч;
где
(6.2)
Туд.б., Туд.н. – трудоемкость на единицу продукции до и после внедрения,
чел.-ч.;
Ан – объем производства после внедрения скобы;
Зч – часовая зарплата с учетом тарифной ставки, должностного оклада,
надбавок, премий (табл. 6.1).
Δ ФОТ = (1-0,9) · 1074 · 155,4=16690,0.
При расчете фонда оплаты труда нужно учитывать отчисления в
социальные фонды (30,4% от основной заработной платы), дополнительную
заработную плату.
Т а б л и ц а 6.1
Почасовая заработная плата слесаря 5-го разряда в цехе точных приборов и
автоматики
Экономический показатель
Размеры выплат, руб.
Премия
26,1
Районный коэффициент
13,0
Часовая тарифная ставка
86,94
Дополнительная заработная плата
3,28
Отчисления в социальные фонды
26,1
Итого
155,4
При определении стоимости внепланового ремонта нужно учесть
себестоимость ремонта колесной пары и коэффициент, определяемый
статистическим путем [1].
Δ Сущерб. = КАн Сисп.рем.;
109
(6.3)
где
К – коэффициент, учитывающий количество приёмных катушек АЛСН с
недопустимыми отклонениями размеров, предписанных инструкцией по
ремонту, формированию и содержанию АЛСН;
Ан – объем производства после внедрения ВУПК-280;
Сисп.рем. – себестоимость внепланового ремонта катушек АЛСН, р.
Δ Сущерб. = 0,05·1074·300 = 16110.
При определении стоимости амортизации надо учитывать срок службы
ВУПК-280 3 года, тогда коэффициент амортизации будет gам =33% [1],
qам Кск 10-2
Сам =
;
Пр
(6.4)
где Пр – программа ремонта;
Ккс – цена ВУПК-280;
Сам =
0,33 14900 10-2
1074
 0,046 .
Рассчитаем срок окупаемости ВУПК-280, лет:
Т=
Т=
Кск
ΔФОТ+ΔСущерб -Сам
;
14900
 0, 46 .
15545,0+16990-0,046
110
(6.5)
6.3. Вывод по разделу
Требования, предъявляемые к современным приёмным катушкам АЛСН,
могут быть удовлетворены только при наличии необходимого комплекса
контрольных инструментов и оборудования, полностью обеспечивающих
заданный технологический процесс ремонта приёмных катушек.
Для выполнения технологического контроля необходимо создание новых
измерительных приборов и инструментов, позволяющих достаточно точно и
стабильно
оценивать
техническое
состояние
приёмных
катушек
в
эксплуатации.
Предложенные измерительные средства позволяют ускорить и улучшить
контроль за состоянием приёмных катушек АЛСН, уменьшить количество
внеплановых ремонтов за счет квалифицированного применения этих средств.
Таким образом, при помощи полученных результатов можно адекватно
оценить экономический эффект от внедрения ВУПК-280 для контроля высоты
приёмных катушек составляющий 15545,0 р, при окупаемости 0,46 года. Все
это связанно в основном с уменьшением количества внеплановых ремонтов,
имеющих большую себестоимость и трудоемкость.
111
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения дипломного проекта были описаны приемные
катушки
АЛСН, их неисправности, средства измерения и был произведен
расчет ЭДС на входе приемных катушек в зависимости от высоты их
установки.
Полностью описаны приемные катушки и случаи, которые приводят к
их неисправности.
Были
разработаны
измерительные
средства
контроля
установки
приемных катушек АЛСН, позволяющие с большой точностью оценивать их
геометрические параметры
Была произведена оценка экономической эффективности от внедрения
измерительных средств контроля технического состояния приемных катушек
АЛСН.
В разделе «Безопасность и экологичность проекта» проанализированы
требования обеспечения безопасности труда при организации рабочих мест в
цехе точных приборов и автоматики ремонтного депо гор. Улан-Удэ.
112
Библиографический список
1. Экономика железнодорожного транспорта / Н. П. Терешина, Л. П.
Левицкая, Л. В. Шкурина; М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по
образованию на железнодорожном транспорте», 2012. 536 с.
2. Локомотивные устройства безопасности / Н. И. Воронова, Н. Е.
Разинкин, Г. Б. Сарафанов; М.: Издательский центр «Академия», 2014. 208 с.
3. Локомотивные устройства безопасности / В. И. Бервинов, Е. Ю.
Доронин; М.: Маршрут, 2005. 156 с.
4.
Унифицированное
комплексное
локомотивное
устройство
безопасности (КЛУБ-У) / В. И. Астрахан, В. И. Зорин, Г. К. Кисельгоф; М.:
ГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном
транспорте», 2008. 177 с.
5. Локомотивные устройства обеспечения безопасности движения
поездов и расшифровка информационных данных их работы / Венцевич Л. Е.;
М.: Маршрут, 2006. 328 с.
6. Инструкция по содержанию локомотивных приемных катушек /
Технологическая инструкция ПКБ ЦТ.25.0115, 2011. 24 с.
7. Устройство КЛУБ-У / Руководство по эксплуатации 36991-00-00РЭ,
2009. 264 с.
8. Аппаратура локомотивная системы автоматического управления
торможением
поездов
САУТ-ЦМ/485
/
Руководство
по
эксплуатации
97Ц.06.00.00-01 РЭ, 2005. 45 с.
9. Система ТСКБМ / Руководство по эксплуатации НКРМ.424313.003 РЭ,
2005. 158 с.
10.
Техническое
обслуживани
автоматической
локомотивной
сигнализации / А. А. Леонов; М.: Транспорт, 1982. 255 с.
11. Безопасность жизнедеятельности на железнодорожном транспорте / К.
Б. Кузнецов, В. К. Касин, В. И. Купаев, Е. Д. Чернов; М.: Маршрут, 2005. 576 с.
113
ПРИЛОЖЕНИЕ 1
СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ ВЫСОТОМЕРА ВУПК-280
114
ПРИЛОЖЕНИЕ 2
СБОРОЧНЫЙ ЧЕРТЕЖ ШАБЛОНА ШУПК-90
117
120
Журнал учета технических параметров приемных катушек
Серия и номер локомотива (МВПС, ССПС) ____________________
№ кабины, направление (1,2)
Сторона (правая, левая)
№ катушки
Вид технического
обслуживания
Высота катушки над головкой
рельса LB, мм
Смещение катушки в
поперечном направлении L0,
мм
Сопротивление изоляции
между кожухами ПЭ, ПТ, Ом
Сопротивление изоляции,
МОм
Сопротивление изоляции
стяжных болтов ПЭ, ПЛ, МОм
Сопротивление, ОМ
Индуктивность L, Гн
Добротность Q
ЭДС Е, мВ
Произведенный ремонт
Дата
ПРИЛОЖЕНИЕ 3
Производитель работ,
Ф. И. О.
Подпись
ПРИЛОЖЕНИЕ 4
ДЕМОНСТРАЦИОННЫЙ МАТЕРИАЛ К ДИПЛОМНОМУ ПРЕКТУ
121
122
Локомотивные приборы
безопасности
123
Телемеханическая система контроля
бодрствования машиниста (ТСКБМ)
124
Система автоматического управления торможением (САУТ)
125
Комплексное локомотивное устройство
безопасности (КЛУБ-У)
126
Автоматическая локомотивная сигнализация
127
Неправильная установка приемных катушек АЛСН:
а,б – в поперечном направлении; в – по высоте
128
На графике изображено падение ЭДС на входе приемной катушки в
зависимости от изменения высоты подвешивания приемной катушки
над головкой рельса
Расчет ЭДС на выходе приемных катушек АЛСН
129
Высотомер ВУПК-280
130
Шаблон ШУПК-90
131
Разработка технического паспорта для шаблона
ШУПК-90 и высотомера ВУПК-280
132
Форма документирования информации об
установке приемных катушек
133
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
272
Размер файла
4 449 Кб
Теги
2016, квалификационная, выпускных, работа, омгупс, 1164
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа