Beskyttelse mot hjulglide - Wheel slide protection

Skredebeskyttelse og sklisikring er jernbanebegreper som brukes for å beskrive automatiske systemer som brukes til å oppdage og forhindre skli ved bremsing eller sklisikkerhet under akselerasjon. Dette er analogt med ABS- og trekkraftkontrollsystemer som brukes på motorvogner. Det er spesielt viktig under glatte jernbaneforhold .

Sliping

Slipeapparat på en trailer for ČD klasse 971.

Sliping er en metode for å redusere glid eller glid av hjul. Lokomotiver og flere enheter har sandkasser som kan levere tørr sand til skinnene foran hjulene. Dette kan startes automatisk når hjulskredebeskyttelsessystemet oppdager tap av vedheft, eller føreren kan betjene det manuelt. Sliping kan kobles til et datasystem som bestemmer togets retning og hvor sanden skal påføres: enten forover eller bak for lastebilene. I eldre lokomotiver var det en manuell spak festet til en ventil som hadde tre posisjoner: Av, Forover og Aft.

Automatiske kontrollsystemer

Wheel Slide Protection (WSP) utstyr er vanligvis montert på persontog for å håndtere oppførselen til hjulsett under "lav vedheft" (redusert hjul/skinne friksjon) forhold. Den brukes ved bremsing, og kan betraktes som analog med blokkeringsfri bremsing (ABS) for biler. Systemet kan også brukes til å kontrollere (eller gi innspill til) trekksystemet for å kontrollere hjulspinn når det påføres kraft under lave vedheft.

"Lav vedheft" ved skinnen forårsaker potensielt skade på hjul og skinner. Vanligvis er lave vedheftsbetingelser forbundet med miljøårsaker som oppstår som følge av sesongens bladfall eller industriell forurensning. Noen ganger kan årsaken være en annen mindre åpenbar faktor som lett oksidasjon av skinnehodet eller til og med svermer av insekter.

Sklir hjulet mens du bremser

Når et tog bremser, manifesterer den lave adhesjonen seg som hjulslip der hjulsettet roterer med en lavere hastighet (hastighet) enn togets foroverhastighet. Det mest ekstreme eksemplet på dette er hvor hjulet slutter å rotere helt (hjulsklie) mens toget fremdeles er i bevegelse og kan resultere i at et "hjul er flatt" forårsaket av at det mykere hjulstålet blir skrapt bort av det hardere skinnestålet.

Hjulsettet trenger imidlertid ikke å låse helt for at det skal kunne oppstå skader. Hvis lysbildet er betydelig, kan det bygge opp varme i kontaktflaten mellom hjul og skinne tilstrekkelig til å permanent endre den krystallinske strukturen til hjulets stål. Stålet blir mer sprø ( martensitt ) som fører til at det dannes hulrom i hjulet. Hjulleiligheter på jernbanekjøretøy er veldig tydelige ved deres karakteristiske "bang-bang" i takt med hastigheten på toget. Det er normalt nødvendig å bruke en hjul dreiebenk for å fjerne et lag med hjulbane som er forårsaket av en alvorlig flat eller hulrom, noe som reduserer hjulets levetid og er en stor driftskostnad for jernbaneindustrien.

Hjulglid mens du tar strøm

Ved trekkraft kan lav vedheft føre til at et hjulsett akselererer raskere enn toget (hjulspinn) til det punktet hvor det kan skade trekksystemet eller resultere i skade på hjul og skinne (skinnegang).

Kontrollert hjulslipp

WSP er vanligvis montert som standard på nye flåter med flere enheter. Hovedfunksjonen til WSP er å forbedre togets evne til å stoppe under dårlige vedheftsforhold. Innenfor jernbaneindustrien er det imidlertid også anerkjent å være verdifullt for å beskytte hjulene mot skader under glidning når de bremser eller spinner i trekkraft. Denne forbedringen oppnås ved å regulere hjulsettets hastighet på en kontrollert måte, slik at den opprettholder et relativt konsistent nivå av glid. Den kontrollerte sklien har den effekten at forurensningslaget på skinnen kondisjoneres (skrubbeaksjon) og forbedrer dermed friksjonsnivået og forbedrer togets evne til å stoppe. Kontrollert hjulskli kan også ha en begrenset rengjøring på skinnehodet langs et tog. Dette har en tendens til å føre til at kjøretøyene bak har mer grep enn de foran.

Kjøreteknikk

WSP overvåker kontinuerlig rotasjonshastigheten til hver aksel på lokomotivet eller flere enheter, og griper inn hver gang den oppdager en vesentlig forskjell på en aksel.

Hvis hjulslip oppstår mens strømkontrollen er åpen, vil WSP slå av strømmen til den / de berørte trekkmotoren (e). Til tross for dette, råder de fleste jernbaneselskaper sjåførene til å lukke kraftkontrollen og la de glidende hjulene stabilisere seg før de åpner kontrolleren igjen på en lav innstilling fordi kontrollen med toget kan oppnås raskere.

Men når hjulskred oppstår og WSP frigjør bremsene på berørte aksler, blir sjåførene instruert om å la bremsehåndtaket være i fred og la WSP kontrollere togets bremsing. Dette er fordi sjåføren sitter over den ledende boggien på toget der hjulsklie vanligvis er mest alvorlig. Denne hjulsklien vil delvis rense skinnehodet, og lengre ned i toget vil hjulene oppnå bedre vedheft og dermed bremseeffekt.

Trening med lav vedheft

Å kjøre tog under lave vedheftsforhold krever erfaring. Hvis du ikke gjenkjenner og reagerer korrekt på kontaminering av jernbanehoder eller miljøforhold som forårsaker lav vedheft, kan det føre til sikkerhetshendelser som et signal som passeres ved fare , kollisjon eller stasjonsoverkjøring.

Før hver høstsesong arrangerer mange togselskaper trening med lav vedheft for sine nyutdannede sjåfører. Dette består av å overta en strekning i en rolig periode. Ved å bruke linjemarkører får hver sjåfør sitt tog opp i fart og lager deretter en Full Service -brems under normale vedheftsforhold. Skinnehodet behandles deretter med en forurensning som har en lav friksjonskoeffisient . På det andre løpet vil føreren oppleve lyden og følelsen av WSP -aktiverings- og betjeningsblåsventilene på bremsesylindrene, og stoppavstanden vil være betydelig større.

Selv om dette bare gir en tilnærming til hvordan et tog vil oppføre seg under lav vedheft, sørger det for at sjåføren kan gjenkjenne begynnelsen av hjulsklien og vet de riktige handlingene som skal tas når det skjer.

Mikroprosessorkontroll

Moderne WSP -systemer er mikroprosessorstyrte og bruker to -trinns ventiler som tillater fin kontroll over lufttrykket i bremsesylindrene. Dette er avgjørende for å kunne fange og kontrollere et glidehjul og for å minimere mengden luftressurser som brukes av WSP. Når bremsen settes på, bruker WSP først den dynamiske bremsen. Hvis det ikke lykkes, "blander" det friksjonen og de dynamiske bremsesystemene. Hvis kontrollen fremdeles ikke er etablert, går systemet bare over til friksjonsbremsing bare når utblåsningsventiler raskt sirkulerer luften i bremsesylindrene. Eksempler på denne typen utstyr er produsert av Knorr Bremse (EP compact, EP2002) Faiveley Transport (EPAC) og POLI Wabtec (ATHENA).

Produsenter

Produsenter av WSP-utstyr inkluderer Faiveley Transport , Knorr-Bremse, Wabtec , DAKO, KES & Co GmbH, Mitsubishi, Siemens, Selectron Systems AG og ABB.

Testing

Det er veldig vanskelig å demonstrere forbedringen fra et WSP-system, ettersom den naturlig forekommende tilstanden med lav vedheft ved skinnen kan være vanskelig å gjenopprette i et testbanemiljø.

Spor testing

For banetesting har en vaskemiddelbasert løsning historisk blitt brukt for å gi testforhold med lav vedheft. Europeiske og internasjonale standarder refererer ofte til denne testmetoden ( BS-EN 15595 , UIC 541-05 ). I Storbritannia vedtok British Rail Research to tilnærminger, inkludert en laboratoriesimuleringsmetode for alle WSP -godkjenninger fra rundt 1992, og sporetesting med nøye kondisjonert papirtape festet til skinnehodet. Papirbåndmetoden som brukes i Storbritannia antas å tilby en realistisk fremstilling av de utfordrende svært lave vedheftsforholdene som oppstår i løpet av høstbladfallet. Med en økning i privatiseringen av jernbaner i Europa, har banetesting blitt veldig dyrt å organisere og gjennomføre. Som en konsekvens blir simuleringsbasert testing raskt mer populær blant WSP -produsenter og nasjonale organer.

Simuleringstesting

Simuleringstesting bruker en datamaskinrepresentasjon av toget og baneforholdene, og WSP -systemet gir signaler som effektivt lurer det til å tro at det er montert på et faktisk tog. De fleste WSP -produsenter har en viss simuleringsevne, og det er også fasiliteter tilgjengelig fra nasjonale organer eller uavhengige testanlegg som Deutsche Bahn (DB Tyskland), Ferrovie dello Stato (FS Italia) og DeltaRail Group (formelt BR -forskning ) (Storbritannia og Irland).

Se også

Fotnoter

  1. ^ a b c d e Høstbrief - Kjøring i forhold til lav vedheft . London, Storbritannia: First Capital Connect. September 2011.
  2. ^ a b Electrostar Driver's Guide i klasse 377 . London, Storbritannia: First Capital Connect. September 2009.

Referanser