RU2709053C2 - Method for accelerated measurement of train brake network density and device for implementation thereof - Google Patents
Method for accelerated measurement of train brake network density and device for implementation thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2709053C2 RU2709053C2 RU2016136274A RU2016136274A RU2709053C2 RU 2709053 C2 RU2709053 C2 RU 2709053C2 RU 2016136274 A RU2016136274 A RU 2016136274A RU 2016136274 A RU2016136274 A RU 2016136274A RU 2709053 C2 RU2709053 C2 RU 2709053C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- train
- pressure
- density
- kgf
- brake
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T17/00—Component parts, details, or accessories of power brake systems not covered by groups B60T8/00, B60T13/00 or B60T15/00, or presenting other characteristic features
- B60T17/18—Safety devices; Monitoring
- B60T17/22—Devices for monitoring or checking brake systems; Signal devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
- Valves And Accessory Devices For Braking Systems (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к устройствам замера плотности тормозной сети поезда, и может использоваться на локомотивах всех марок и серий, осуществляющих тягу пассажирских и грузовых поездов.The invention relates to railway transport, and in particular to devices for measuring the density of the brake network of a train, and can be used on locomotives of all grades and series that traction passenger and freight trains.
Известно устройство для контроля плотности тормозной магистрали поезда [1], содержащее кран машиниста с контроллером, установленным между тормозной и питательной магистралями, блок измерения плотности тормозной магистрали, один из входов которой соединен с переключателем осей поезда, блок сигнализации, блок управления тягой и тормозами, временной селектор с регулируемой установкой, аналоговый ключ и логический элемент «И». Блок измерения плотности тормозной магистрали выполнен в виде датчика расхода воздуха, на который воздействует подвижная перегородка повторителя.A device for controlling the density of the brake brake line of a train [1], comprising a driver’s crane with a controller installed between the brake and feed lines, a unit for measuring the density of the brake line, one of the inputs of which is connected to the switch of the axes of the train, an alarm unit, a traction and brake control unit, time selector with adjustable installation, analog key and logical element "AND". The unit for measuring the density of the brake line is made in the form of an air flow sensor, which is affected by the movable baffle of the repeater.
Недостатками устройства являются сложность конструктивного увязывания устройства с краном машиниста, наличие сложных дорогостоящих датчиков расхода воздуха, отсутствие визуального контроля за состоянием тормозной магистрали.The disadvantages of the device are the complexity of constructive linking of the device with the crane operator, the presence of complex expensive air flow sensors, the lack of visual monitoring of the state of the brake line.
Известно устройство для контроля плотности тормозной магистрали поезда [2], содержащее датчик давления в тормозной магистрали выходом соединенный с управляющим входом ключевого элемента, имеющего реле, выводами обмотки которого образован упомянутый управляющий вход, генератор импульсов, соединенный одним выходом с информационным входом ключевого элемента, информационный выход которого соединен с входом счетчика импульсов, соединенного с индикатором, задатчик давления в тормозной магистрали и исполнительный блок.A device for monitoring the density of the brake brake line of a train [2], comprising a pressure sensor in the brake line output connected to the control input of a key element having a relay, the windings of which is formed mentioned control input, a pulse generator connected to one output with an information input of the key element, information the output of which is connected to the input of the pulse counter connected to the indicator, the pressure regulator in the brake line and the Executive unit.
В устройстве после достижения минимальной величины давления включается компрессор, прекращается отсчет импульсов, запускается делитель, который выполняет операцию деления задаваемой пневматической характеристики на число отсчитанных импульсов, и полученный результат в виде числа вагонов выдается на индикатор. Эта информация используется для вычисления исправности тормозной сети поезда и используется при формировании поезда на стоянке.In the device, after reaching the minimum pressure, the compressor is turned on, the pulse counting stops, the divider starts, which performs the operation of dividing the set pneumatic characteristic by the number of counted pulses, and the result in the form of the number of cars is displayed on the indicator. This information is used to calculate the serviceability of the brake network of the train and is used when forming the train in the parking lot.
Однако эта информация недостоверна в условиях эксплуатации при движении поезда, т.к. исходные данные берутся по паспорту вагона, а в реальных условиях утечки на каждом вагоне индивидуальны и существенно отличаются друг от друга (один вагон имеет нулевые утечки, а другой максимальные, граничащие с неисправностью, угрожающей безопасности движения). Кроме того, результат, выраженный в количестве вагонов, не несет информации о месте повреждения поезда.However, this information is unreliable under operating conditions when the train is moving, because initial data are taken according to the car’s passport, and in real conditions, the leaks on each car are individual and significantly different from each other (one car has zero leaks and the other has maximum leaks, bordering on a malfunction that threatens traffic safety). In addition, the result, expressed in the number of cars, does not carry information about the place of damage to the train.
Другой недостаток заключается в том, что устройство работает кратковременно лишь в момент включения компрессора и не позволяет судить о работе компрессора. Время индикации измеряется так быстро (1-2 с), что машинист может и не заметить показания индикатора, и в случае перекрытия концевых кранов при создавшейся аварийной ситуации машинист для подтверждения информации будет ждать следующего цикла индикации до 5 мин, а за это время поезд может стать неуправляемым.Another disadvantage is that the device operates for a short time only at the time of turning on the compressor and does not allow to judge the operation of the compressor. The indication time is measured so quickly (1-2 s) that the driver may not notice the indicator, and if the end valves are blocked during an emergency, the driver will wait for the next indication cycle for up to 5 minutes to confirm the information, and during this time the train may become unmanageable.
Известно «Устройства для контроля и испытания тормозных систем; сигнальные устройства» [3].It is known "Devices for monitoring and testing brake systems; signaling devices ”[3].
Недостатком данного устройства является высокая сложность конструкции из-за большого количества элементов, и как следствие низкая надежность в целом; условность аварийного сигнала, не дающая конкретной величины отклонения параметра плотности от нормального значения при неисправности тормозной магистрали; затрудненное применения устройства в эксплуатации поездов из-за ложных срабатываний аварийного сигнала при использовании свистка, тифона, песочниц, вспомогательного тормоза локомотива и т.д.The disadvantage of this device is the high complexity of the design due to the large number of elements, and as a result low reliability in general; conditionality of the alarm signal that does not give a specific value of the deviation of the density parameter from the normal value in the event of a brake line malfunction; the difficulty of using the device in the operation of trains due to false alarms when using a whistle, typhon, sandboxes, auxiliary brake of a locomotive, etc.
Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является «Устройство контроля плотности тормозной магистрали УКПТМ» [4].The closest technical solution, selected as a prototype, is the Device for monitoring the density of the brake line UKPTM "[4].
Недостатком данного устройства является относительно большая продолжительность времени замера, отсутствие учета кратковременных утечек из тормозной и питательной магистрали.The disadvantage of this device is the relatively long duration of the measurement time, the lack of accounting for short-term leaks from the brake and nutrient lines.
Целью изобретения является повышение безопасности движения поездов и увеличение участковой скорости за счет сокращения длительности обязательных технологических операций замера плотности.The aim of the invention is to increase the safety of train traffic and increase the local speed by reducing the duration of the mandatory technological operations of density measurement.
Цель достигается тем, что замер плотности тормозной сети поезда производится ускорено при помощи датчиков давления и микроконтроллера, фиксирующего время падения давления на заданный минимальный шаг давления с последующим вычислением плотности тормозной сети поезда (времени падения давления в главных резервуарах локомотива с 8,5 кгс/см2 до 8,0 кгс/ см2) [5].The goal is achieved in that the train brake network density is measured accelerated using pressure sensors and a microcontroller that records the pressure drop time for a given minimum pressure step and then calculates the train brake network density (pressure drop time in the main locomotive tanks from 8.5 kgf / cm 2 to 8.0 kgf / cm 2 ) [5].
Задачей изобретения является сокращение времени замера плотности тормозной сети поезда с нескольких минут до нескольких секунд и непрерывное обеспечение машиниста информацией о плотности тормозной сети поезда посредством вывода ее на дисплее.The objective of the invention is to reduce the time of measuring the density of the brake network of a train from a few minutes to several seconds and continuously provide the driver with information about the density of the brake network of the train by displaying it on the display.
Решение предлагаемой задачи достигается тем, что во время работы локомотива с поездом независимо от давления в главных резервуарах устройство ускоренного замера плотности тормозной сети поезда осуществляет непрерывный замер времени снижения давления на заданный минимальный интервал, например с 8,95 кгс/см2 до 8,85 кгс/см2 т.е. заданным шагом в 0,1 кгс/см2, после чего, при помощи дискретной обработки кривой снижения давления в главных резервуарах от времени под воздействием утечек тормозной сети поезда посредством математической модели, вычисляется ее плотность и осуществляет вывод информации на дисплей. Плотность тормозной сети поезда - время снижения давления в главных резервуарах с 8,5 кгс/см2 до 8 кгс/см2 (на 0,5 кгс/см2) в секундах [5].The solution to the proposed problem is achieved by the fact that during operation of the locomotive with the train, regardless of the pressure in the main tanks, the device for accelerated measurement of the density of the brake network of the train continuously measures the pressure reduction time for a given minimum interval, for example, from 8.95 kgf / cm 2 to 8.85 kgf / cm 2 i.e. in a predetermined step of 0.1 kgf / cm 2 , after which, using discrete processing of the pressure reduction curve in the main tanks from time to time under the influence of leaks of the brake network of the train by means of a mathematical model, its density is calculated and the information is displayed. The density of the brake network of a train is the time for pressure reduction in the main tanks from 8.5 kgf / cm2 to 8 kgf / cm2 (by 0.5 kgf / cm2) in seconds [5].
Функциональная схема устройства ускоренного замера плотности тормозной сети поезда представлена на рисунке 1.The functional diagram of the device for accelerated density measurement of the brake network of a train is shown in Figure 1.
На рис. 1 показаны: БП - блок питания; МК - микроконтроллер; БИ - блок интерфейса; ДДПМ - измеритель давления питательной магистрали; Д - дисплей.In fig. 1 shows: BP - power supply; MK - microcontroller; BI - interface unit; DDPM - pressure meter of the supply line; D - display.
Устройство ускоренного замера плотности тормозной сети поезда работает следующим образом: с ДДПМ на МК поступает сигнал (рис. 1), характеризующий величину давления в главных резервуарах. Далее, МК вычисляет время падения давления на заданный минимальный шаг 0,1 кгс/см2. Далее при помощи итерационного коэффициента приведения делающего, поправку на экспспоненциальность кривой снижения давления в ГР от утечек, вычисляется инструкционная плотность, являющаяся регламентированной (Правилами по эксплуатации и обслуживанию тормозного оборудования подвижного состава) понятной машинисту величиной. Итерационные коэффициенты вычисляются для каждого интервала и хранятся в табличном виде в памяти устройства. Для вычисления данных коэффициентов необходимо определить границы интервала эквивалентного инструкционному по наклону кривой падения давления (рис. 2) к оси характеризующему интенсивность утечек. Т.е. по формуле (1) вычисляется эквивалентный итерационный интервал Рх. Для вычисления необходимо задаться следующими значениями:The device for accelerated density measurement of the brake network of a train works as follows: a signal is received from the DDPM on the MK (Fig. 1), which characterizes the pressure in the main reservoirs. Further, MK calculates the time of pressure drop at a given minimum step of 0.1 kgf / cm 2 . Then, using the iterative reduction factor, the correction for the exponentiality of the pressure drop curve in the GR from leaks, the instruction density is calculated, which is regulated (by the Rules for the operation and maintenance of brake equipment of rolling stock) understandable to the driver. Iterative coefficients are calculated for each interval and stored in tabular form in the device memory. To calculate these coefficients, it is necessary to determine the boundaries of the interval equivalent to the instrumental in terms of the slope of the pressure drop curve (Fig. 2) to the axis characterizing the leak rate. Those. by formula (1), the equivalent iterative interval P x is calculated. To calculate, you must set the following values:
Р0 - максимальное давление в главных резервуарах;P 0 - maximum pressure in the main tanks;
Pu1 - верхняя граница интервала замера плотности согласно инструкции;P u1 - the upper limit of the density measurement interval according to the instructions;
Pu2 - нижняя граница интервала замера плотности согласно инструкции;P u2 is the lower limit of the density measurement interval according to the instructions;
ΔPi - заданный минимальный шаг измерения падения давления;ΔP i is the specified minimum step of measuring the pressure drop;
Формула 1 при регламентированных инструкцией [5] максимальном давлении в главных резервуарах 9,0 кгс/см2, верхней границе интервала замера плотности 8,5 кгс/см2, нижней границе интервала замера плотности 8,0 кгс/см2, заданном минимальном шаге измерения падения давления 0,1 кгс/см2 принимает упрошенный вид, представленный формулой 2Formula 1 with the maximum pressure in the main tanks regulated by instruction [5] 9.0 kgf / cm 2 , the upper boundary of the density measurement interval 8.5 kgf / cm 2 , the lower boundary of the density measurement interval 8.0 kgf / cm 2 , specified minimum step measuring the pressure drop of 0.1 kgf / cm 2 takes a simplified form, represented by formula 2
Из которой вычисляется нижняя граница эквивалентного итерационного интервала Рх=8,1499≈8,15 кгс/см2. Это означает, что отношение времени падения давления с 8,5 до 8,0 к величине интервала давления (т.е. 0,5), будет равно отношению, будет равно отношению времени падения давления с 8,25 до 8,15. Данное отношение характеризует величину утечек тормозной сети поезда.From which the lower boundary of the equivalent iterative interval P x = 8.1499≈8.15 kgf / cm 2 is calculated. This means that the ratio of the pressure drop time from 8.5 to 8.0 to the value of the pressure interval (i.e. 0.5) will be equal to the ratio, it will be equal to the ratio of the pressure drop time from 8.25 to 8.15. This ratio characterizes the amount of leaks in the brake network of the train.
Общий вид таблицы коэффициентов приведения для каждого i-го итерационного интервала представлена в таблице 1.A general view of the table of reduction coefficients for each i-th iteration interval is presented in Table 1.
Каждом интервалу давления с заданным шагом соответствует определенная величина утечки, однако при этом состояние целостности ТМ и ПМ не изменяется, таким образом, коэффициент приведения позволяет для каждого интервала вычислить постоянный показатель целостности тормозной сети а, и вычислить инструкционную плотность на время снижения на минимальный шаг в любом интервале давления.Each pressure interval with a given step corresponds to a certain amount of leakage, however, the integrity state of the TM and PM does not change, thus, the reduction coefficient allows for each interval to calculate a constant indicator of the integrity of the brake network a, and to calculate the instruction density for the time of decrease by a minimum step in any pressure range.
В результате применения способа ускоренного замера плотности тормозной сети поезда и устройства для его реализации существенно повышается безопасность движения поезда за счет своевременного непрерывного обеспечения машиниста информацией о целостности и исправности ТМ. После вычислений на Д выводиться информация о плотности тормозной сети поезда. БП служит для питания всех элементов устройства. БИ предназначен для Включения/Выключения устройства, сброса данных.As a result of applying the method of accelerated density measurement of the brake network of a train and a device for its implementation, the safety of train movement is significantly increased due to the timely continuous provision of the driver with information about the integrity and serviceability of the TM. After the calculations, D displays information about the density of the brake network of the train. BP is used to power all elements of the device. BI is designed to turn on / off the device, reset data.
Источники информацииSources of information
1. Авторское свидетельство СССР №432024 кл. В60Т 17\22, 1974.1. USSR copyright certificate No. 432024 class. B60T 17 \ 22, 1974.
2. Авторское свидетельство СССР №432024 кл. В60Т 17\22, 1970.2. Copyright certificate of the USSR No. 432024 class. B60T 17 \ 22, 1970.
3. Шитов В.А., Шевяков А.В., Морозов С.В. «устройства для контроля и испытания тормозных систем; сигнальные устройства», патент РФ № В60Т 17/22.3. Shitov V.A., Shevyakov A.V., Morozov S.V. "Devices for monitoring and testing brake systems; signaling devices ”, RF patent No. В60Т 17/22.
4. Венцевич Л.Е. Локомотивные устройства обеспечения безопасности движения поездов и расшифровка информационных данных их работы: учебник. - [2-е стер. Изд.]. - М.: ФГБОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2013. - 328 с.4. Ventsevich L.E. Locomotive devices for ensuring the safety of train traffic and decoding of information data of their work: a textbook. - [2nd eras. Ed.]. - M .: FSBEI "Educational and Methodological Center for Education in Railway Transport", 2013. - 328 p.
5. Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава. - М.: ООО «Техинформ», 2014. - 224 стр.5. Rules for maintenance of brake equipment and brake control of railway rolling stock. - M .: Tekhinform LLC, 2014. - 224 p.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016136274A RU2709053C2 (en) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | Method for accelerated measurement of train brake network density and device for implementation thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016136274A RU2709053C2 (en) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | Method for accelerated measurement of train brake network density and device for implementation thereof |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016136274A RU2016136274A (en) | 2018-03-15 |
| RU2016136274A3 RU2016136274A3 (en) | 2019-06-26 |
| RU2709053C2 true RU2709053C2 (en) | 2019-12-13 |
Family
ID=61627282
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016136274A RU2709053C2 (en) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | Method for accelerated measurement of train brake network density and device for implementation thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2709053C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111231917A (en) * | 2020-02-26 | 2020-06-05 | 中国地质大学（北京） | A vehicle brake pressure regulation method based on pneumatic brake-by-wire system |
| RU2828313C1 (en) * | 2024-01-11 | 2024-10-09 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Railway vehicle braking system integrity monitoring device |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU432024A1 (en) * | 1973-04-26 | 1974-06-15 | Г. М. Елсаков, И. Г. Левин, А. Н. Михалев , Б. Д. Никифоров | DEVICE FOR CONTROLLING THE DENSITY OF THE BRAKE TRAIL TRUCKI2 |
| SU863443A1 (en) * | 1979-02-06 | 1981-09-15 | Проектно-Конструкторское Бюро Главного Управления Вагонного Хозяйства Министерства Путей Сообщения | Method of monitoring the tightness and continuity of brake lines of railway rolling stock |
| SU1382704A1 (en) * | 1986-11-20 | 1988-03-23 | Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им.Я.М.Свердлова | Method of comparative checking of tightness of braking circuit of train and feed circuit of locomotive |
| US20150329040A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | Mando Corporation | Master cylinder |
-
2016
- 2016-09-08 RU RU2016136274A patent/RU2709053C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU432024A1 (en) * | 1973-04-26 | 1974-06-15 | Г. М. Елсаков, И. Г. Левин, А. Н. Михалев , Б. Д. Никифоров | DEVICE FOR CONTROLLING THE DENSITY OF THE BRAKE TRAIL TRUCKI2 |
| SU863443A1 (en) * | 1979-02-06 | 1981-09-15 | Проектно-Конструкторское Бюро Главного Управления Вагонного Хозяйства Министерства Путей Сообщения | Method of monitoring the tightness and continuity of brake lines of railway rolling stock |
| SU1382704A1 (en) * | 1986-11-20 | 1988-03-23 | Уральский электромеханический институт инженеров железнодорожного транспорта им.Я.М.Свердлова | Method of comparative checking of tightness of braking circuit of train and feed circuit of locomotive |
| US20150329040A1 (en) * | 2014-05-14 | 2015-11-19 | Mando Corporation | Master cylinder |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111231917A (en) * | 2020-02-26 | 2020-06-05 | 中国地质大学（北京） | A vehicle brake pressure regulation method based on pneumatic brake-by-wire system |
| CN112298141A (en) * | 2020-02-26 | 2021-02-02 | 中国地质大学（北京） | Control method of whole vehicle brake system |
| CN112298141B (en) * | 2020-02-26 | 2021-10-15 | 中国地质大学（北京） | A control method of a vehicle braking system |
| RU2828313C1 (en) * | 2024-01-11 | 2024-10-09 | Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги" | Railway vehicle braking system integrity monitoring device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016136274A (en) | 2018-03-15 |
| RU2016136274A3 (en) | 2019-06-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU635687B2 (en) | Method and apparatus for verification of rail braking distances | |
| CN104325973B (en) | System and method for monitoring breaking force | |
| US9751542B2 (en) | System and method of vehicle system control | |
| AU2019216591A1 (en) | System and method for controlling a vehicle system to achieve different objectives during a trip | |
| US20030009274A1 (en) | Method of determining maximum service brake reduction | |
| AU2014204416B2 (en) | System and method for monitoring braking effort | |
| WO1999014093A1 (en) | Method of optimizing train operation and training | |
| BR102015018127A2 (en) | non-transitory and tangible computer readable system, method and means | |
| US9592815B2 (en) | Train brake safety monitoring and fault action system | |
| US12128938B2 (en) | System and method for controlling an axle of a vehicle | |
| RU2709053C2 (en) | Method for accelerated measurement of train brake network density and device for implementation thereof | |
| RU2494905C2 (en) | Management of train engineman visual info support | |
| CA2984423C (en) | Train brake safety monitoring and fault action system | |
| RU153536U1 (en) | DEVICE FOR MONITORING THE BRAKE SYSTEM OF THE FREIGHT TRAIN | |
| US20200039546A1 (en) | Vehicle control system | |
| RU2662295C2 (en) | Method of intellectual diagnostics of the brake train network and device for its implementation | |
| WO2011050243A2 (en) | Brake pipe charge monitor system and method | |
| RU2608995C2 (en) | Train brake line tightness control device | |
| RU2729907C1 (en) | Method of diagnosis and monitoring of brake network of a train | |
| RU2816390C1 (en) | Railway vehicle brake line density control device | |
| EP3476679B1 (en) | Method and device for checking braking installations of a combined train set | |
| RU2725834C1 (en) | Method for monitoring brake train network density | |
| RU2828313C1 (en) | Railway vehicle braking system integrity monitoring device | |
| CN106898159B (en) | Learner-driven vehicle spacing early warning system and its method for early warning | |
| DE10009324A1 (en) | Determining train length from locomotive involves measuring pressure, mass flow, temperature in main air line, generating defined pressure change sequence, integrating flows |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20191224 |