ОПЫТНЫЕ ПОЕЗДКИ БЕЗ ДИНАМОМЕТРИЧЕСКОГО ВАГОНА

Очень часто отсутствие динамометрического вагона становится препятствием для проведения тягово-эксплуатационных испытаний.

Необходимость проведения опытных поездок достаточно часто возникает на отделениях дорог и в локомотивных депо, где нет динамометрического вагона и опытные поездки проводят без него.



Опытные поездки с электровозами или тепловозами без динамометрического вагона обычно необходимы для проверки времени хода по перегонам, расхода электроэнергии или топлива, режимов ведения поезда, для уточнения режимных карт при их разработке или корректировке. Для проведения таких опытных поездок на локомотиве монтируют дополнительное измерительное оборудование.

Без динамометрического вагона в принципе возможно проводить и более сложные опытнее поездки, например для проверки нагревания тяговых электрических машин локомотива, оценки сцепления колес с рельсами и т. п. При подготовке и проведении опытных поездок без динамометрического вагона особое внимание уделяют безопасности обслуживания временно установленного измерительного оборудования.

Опытные поездки с моторвагонным подвижным составом. Тягово-эксплуатационные испытания электро- и дизель-поездов проводят также без динамометрического вагона. Ведь при моторвагонной тяге в отличие от локомотивной сила тяги распределена по составу. Кроме того, динамометрический вагон, поставленный в состав дизель- или электропоезда, существенно изменил бы его массу и сопротивление движению, что исказило бы результаты испытаний и потребовало бы их корректировки, усложнило обработку опытных данных. С другой стороны, в моторных вагонах электро- и дизель-поездов возможно разместить измерительные приборы, закрыв выбранный вагон на период испытаний для пассажиров или отгородив часть пассажирского салона временной перегородкой.

Для того чтобы результаты испытаний отражали состояние не только данного электро- или дизель-поезда и могли бы быть распространены на все поезда депо, выбор объекта опытных поездок должен соответствовать определенным правилам. Прежде всего электро- или дизель-поезд должен быть средним по своему техническому состоянию и характеристикам, включая прокат бандажей колесных пар и пробеги от постройки и ремонта. Эксплуатационные его показатели должны быть близки к средним по депо, как и результаты расхода электроэнергии или дизельного топлива.

Необходимо до начала опытных поездок определить рациональный режим ведения поезда и в ходе опытных поездок уточнить его с учетом особенностей моторвагонной тяги. Как известно, к этим особенностям относится большое влияние пусковых и тормозных потерь на общие результаты расхода электроэнергии и дизельного топлива, а также влияние режима разгона и торможения на скорость движения и выполнение графика движения.

Испытания электро- и дизель-поездов, как показывает опыт работы дорог, проводят для проверки времени хода по перегонам, оценки расхода электроэнергии или топлива и определения режимов вождения, обеспечивающих их рациональное использование. Реже проводят испытания для проверки сцепления колес с рельсами и определения путей предотвращения боксования. Необходимость в таких испытаниях возникает на участках с особо загрязненными рельсами, например в местах обращения наливных поездов и поездов, перевозящих торф, где наблюдаются значительное ухудшение сцепления колес с рельсами и массовые боксования колесных пар.

При проведении таких поездок для проверки расхода электроэнергии или топлива и определения возможностей его сокращения режимы вождения выбирают на основании тяговых расчетов или данных эксплуатации о расходе электроэнергии или топлива.

Измерительное оборудование должно обеспечить регистрацию напряжения на токоприемнике и общего тока одного моторного вагона электропоезда постоянного тока либо напряжения на токоприемнике или на тяговых двигателях и активной мощности, потребляемой из контактной сети одним моторным вагоном электропоезда переменного

тока. На электропоездах переменного тока для регистрации потребляемой активной мощности дополнительно устанавливают измерительные трансформаторы напряжения и тока. На электропоездах постоянного тока в одном моторном вагоне устанавливают измерительный шунт общего тока и добавочный резистор. При испытании дизель-поездов регистрируют расход топлива. Для всех электро- и дизель-поездов на всем протяжении рейса записывают скорость движения.

Потребление электроэнергии определяют для одного моторного вагона, так как время работы всех двигателей в поезде одинаково. Поэтому для определения расхода электроэнергии всем поездом учитывают распределение токов между отдельными моторными вагонами, для чего проводят предварительную поездку без пассажиров. При этом в каждом моторном вагоне устанавливают по регистрирующему показывающему амперметру с измерительным трансформатором тока, включаемым в цепь первичной обмотки трансформатора электропоезда переменного тока, или шунтом, включаемым в цепь общего тока тяговых двигателей электропоезда постоянного тока.

В зависимости от задач опытных поездок определяют полный расход электроэнергии электропоездом, т. е. расход на тягу и питание цепей отопления, освещения и вспомогательных машин поезда, или расход энергии только на тягу. Если задача испытаний состоит в проверке и выборе наиболее экономичного режима ведения поезда, определяют расход энергии только на тягу поезда. Для этого на электропоездах постоянного тока шунт регистрирующего амперметра включают в цепь общего тока тяговых двигателей. На электропоездах переменного тока определение расхода электроэнергии на тягу связано с разделением общего расхода на составляющие. Поэтому регистрируют общую активную мощность моторного вагона и активную мощность вспомогательных машин, подключенных к вспомогательной обмотке тягового трансформатора. Расход энергии на тягу определяет разность расходов энергии, соответствующих этим мощностям. В расход электроэнергии на тягу входят все потери в трансформаторе, в том числе и в его вспомогательной обмотке.

Если достаточно приближенного сравнения расходов электроэнергии при различных режимах ведения поезда, то ограничиваются определением расхода энергии, потребляемой от тягового трансформатора выпрямительной установкой или тяговыми двигателями, регистрируя соответствующую активную мощность. В этом случае не будут учтены потери энергии в тяговом трансформаторе.

В случае когда определяют расход электроэнергии только на тягу поездов, распределение активного тока между моторными вагонами электропоезда переменного тока регистрируют при отключенных цепях отопления и освещения поезда. При оценке распределения тока в предварительной поездке в каждом моторном вагоне находятся по два наблюдателя - один снимает показания показывающего амперметра, другой делает отметки на ленте регистрирующего амперметра об отсчетах - и записывают соответствующие им показания прибора.

Измерения во всех моторных вагонах проводят одновременно по команде руководителя испытаний, передаваемой по внутрипоездной оповестительной радиосвязи. Распределение токов оценивают для каждого направления движения электропоезда. На основании обработки опытных данных находят средневзвешенное значение тока моторного вагона. Используя соотношение между этим значением тока и фактически измеренным током одного моторного вагона, определяют расход электроэнергии поездом в зависимости от расхода энергии моторным вагоном, выбранным для измерений. На расход энергии большое влияние оказывает действительное время хода поезда, поэтому его необходимо измерять с высокой точностью, для чего в вагоне устанавливают автоматический отметчик, делающий отметки времени на ленте регистрирующих приборов через 5-10 с.

Как известно, при прочих равных условиях расход электроэнергии или топлива пригородными поездами зависит от ускорения при пуске, скорости начала торможения и замедления при остановке. В каждой опытной поездке обращают особое внимание, на эти показатели, выясняют возможности снижения скорости к моменту начала торможения при выполнении заданного времени хода между остановочными пунктами.

Опытные поездки без динамометрического вагона при локомотивной тяге. Как правило, такие поездки проводят для определения расхода электроэнергии или топлива и проверки условий сцепления колес локомотивов с рельсами.

Важным условием высокой достоверности результатов испытаний является правильный выбор локомотива для опытных поездок. Требования, определяющие его выбор, не отличаются от тех, которые предъявляются при выборе локомотива для опытных поездок с динамометрическим вагоном. То же самое относится к выбору первоначального режима ведения поезда и управления локомотивом, а также к подготовке плана и программы испытаний. Для проверки расхода электроэнергии или топлива при опытных поездках на электровозы устанавливают специально проверенные счетчики электроэнергии, а на тепловозы - топливомеры.

Режим ведения поезда регистрируют либо наблюдатели, либо для этого применяют специально подготовленный скоростемер СЛ-2М, электромагнитные реле которого, предназначенные для регистрации показаний автоматической локомотивной сигнализации, используют для автоматической записи на ленту соединения тяговых двигателей и ступеней ослабления возбуждения тяговых двигателей.

Во время опытных поездок наблюдатель записывает по приборам локомотива ток одной параллельной группы тяговых двигателей, напряжение на токоприемнике или на двигателях и отмечает позиции контроллера. Обычно такие записи делают на каждом километре пути, а на наиболее трудных участках - чаще (две-три записи на 1 км).

Показания счетчиков электроэнергии или топливомеров снимают по перегонам и в характерных точках пути, к которым относят оконча-

ние пуска локомотива, начало и конец проследования крутых подъемов. При движении поезда ведут точный учет времени хода как по перегонам, так и по характерным участкам пути. Результаты каждой опытной поездки анализируют, выявляя возможности и пути дальнейшего совершенствования режима ведения поезда.

Опытные поездки по проверке условий сцепления колес с рельсами. Обычно их проводят на участках, где установленная норма массы поезда соответствует расчетной по сцеплению, с целью проверки, обобщения и распространения среди машинистов сведений о лучших режимах ведения поезда и приемах управления локомотивом на перегонах с лимитирующим подъемом. Перед такими поездками проверяют и, если необходимо, регулируют реле боксования и аппараты завдЛгы. Один из регистрирующих скоростемеров приспосабливают для фиксации режимов работы локомотива.

Силу тяги локомотива определяют по электротяговым характеристикам двигателей. С этой целью регистрируют общий ток тяговых двигателей или отдельных групп. На электровозах постоянного тока для его измерения устанавливают шунт или используют шунт счетчика электроэнергии. На электровозах переменного тока измерить общий ток двигателей, применяя один измерительный шунт, невозможно. Поэтому на шестиосных электровозах переменного тока приходится устанавливать два, а на восьмиосных - четыре измерительных шунта, включаемых в общую цепь тока соответственно трех или двух тяговых двигателей, например последовательно со сглаживающими реакторами. К этим шунтам присоединяют регистрирующие приборы, устанавливаемые в нерабочей кабине локомотива. Для включения и отключения приборов в кабине монтируют щитки с рубильниками закрытого типа. На регистрирующих приборах монтируют электромагнитные отметчики пути, питание к которым подводят через кнопку, установленную отдельно от приборов и соединенную с отметчиками проводами.

Боксование колесных пар оценивают по числу и продолжительности включений реле боксования. Для этого на локомотиве устанавливают электромагнитный счетчик числа включений реле боксования и счетчик времени включения реле боксования - электрический секундомер. Если достаточно ограничиться приближенной оценкой боксования колесных пар, можно применять счетчики одного типа, т. е. счетчики электрических импульсов или электрические секундомеры.

В таком случае при опытных поездках с электровозами постоянного тока используют электрические секундомеры, а при поездках с электровозами переменного тока, на которых предусмотрено принудительное отключение реле боксования через определенные промежутки времени, применяют счетчики электрических импульсов.

Для оценки качества управления песочницами и выявления эффективности подачи песка под колесные пары устанавливают под

рукоятку пневматического вентиля песочницы электрический датчик ее включений, который замыкает свои контакты в момент нажатия на рукоятку.

Расход песка оценивают по изменению его уровня в бункерах локомотива. Для этого на все песочные бункеры локомотива наносят отметки высоты, обычно через 5 см. Подготовку локомотива к опытным поездкам заканчивают выполнением проверки и регулировки подачи песка.

Во время опытных поездок измерительные приборы включают только на лимитирующих подъемах. Во время движения по лимитирующему подъему на ленту регистрирующего прибора наносятся отметки о включении пневматического вентиля песочниц, о работе системы импульсной подачи песка, а также о срабатывании реле боксования.

При выборе и оценке режима ведения поезда особое внимание обращают на использование его кинетической энергии, использование легких элементов профиля пути, расположенных между более трудными, для повышения запаса кинетической энергии поезда, на управление песочницами и приемы восстановления сцепления в случае возникновения боксования.

По ленте с записью тока определяют средний ток двигателя, на основании среднего тока по электротяговым характеристикам -реализованную силу тяги локомотива и сравнивают ее с расчетным ограничением по сцеплению. При оценке результатов учитывают погоду и состояние поверхностей катания рельсов. Сравнивают результаты только тех опытных поездок, которые были проведены в достаточно близких условиях.

Для оценки и сравнения режимов ведения поезда и управления локомотивом, использованных в различных опытных поездках, в качестве критериев учитывают следующее: выполнение установленного времени хода по лимитирующим перегонам; устойчиво реализуемую силу тяги на лимитирующих подъемах; частоту возникновения и общую продолжительность боксования колесных пар локомотива; качество управления песочницами и расход песка; накопление и использование кинетической энергии локомотива. При оценке результатов опытных поездок учитывают также расход электроэнергии или топлива.

Обязательным требованием при подготовке и проведении опытных поездок является строгое соблюдение правил и инструкций по технике безопасности. Для этого необходимо использовать только исправные, прошедшие проверку измерительные приборы и соединительные провода с исправной изоляцией.

Включать измерительные приборы в электрические цепи локомотивов следует в допустимых по условиям электробезопасности местах с таким расчетом, чтобы их потенциал относительно земли был наименьшим.

Провода к измерительным приборам необходимо прокладывать таким образом, чтобы исключить прикосновение к ним людей. Особенно тщательно изолируют концы проводов, которые отсоединены временно. Металлические корпуса приборов необходимо надежно заземлить.

В некоторых аварийных случаях измерительные приборы, нормально работающие под небольшим потенциалом относительно земли и связанные, например, с шунтами, включенными в силовую цепь локомотива, могут оказаться под высоким напряжением. Поэтому все приборы и провода, электрически связанные с силовой цепью локомотива, следует считать высоковольтными. Нельзя также допускать снятия ограждений, щитов и других защитных приспособлений. Все участники опытных поездок должны пройти инструктаж по технике безопасности.