Механизация и автоматизация работы сортировочных горок

Назначение основных элементов источника приемника излученияоптического датчика приведены в таблице.

Таблица 1

Наименование		Назначение
Излучатель
Генератор	Вырабатывает последовательность электрических импульсов поступающих  на излучатель
Излучающий элемент	Светодиод инфракрасного  или оптического (красного) диапазона, создающий излучение

 

Светодиодный индикатор	показывает наличие  напряжения питания на излучателе
Приемник
Фотоприемник	Воспринимает излучение  и преобразует его в электрический  сигнал
Триггер	Обеспечивает необходимую  крутизну фронта сигнала переключения и значение гистерезиса
Усилитель	Увеличивает амплитуду  выходного сигнала до необходимого значения
Светодиодный индикатор	Обеспечивает контроль работоспособности системы
Компаунд	Обеспечивает необходимую  степень защиты от проникновения  твердых частиц, воды и механических повреждений.

 

Оптический датчик в  зависимости от его функционального  предназначения устанавливают на различной  высоте от уровня головки рельса. Например, при контроле свободности стрелочных участков на сортировочных горках при проследовании через них длиннобазных вагонов, оптический датчик устанавливают так, что бы оптическая ось излучателя и приемника проходила через центр боковой поверхности корпуса автосцепного устройства. Для «разделения» состава на вагоны (для счета вагонов в поезде) оптически датчик устанавливают так, что бы оптическая ось излучателя и приемника проходила выше автосцепного устройства.

Работа оптического  датчика происходит следующим образом. На определенном расстоянии друг от друга  находятся излучатель и приемник, оптические оси, которых направлены друг на друга. Расстояние между излучателем и приемником составляет рабочую область оптического датчика. В обычном рабочем режиме излучатель светит на фотоприемник, который поддерживает на выходе высокий ток. При появлении непрозрачного объекта в рабочей области датчика, например колесной пары или кузова вагона, луч прерывается, и величина тока на фотоприемнике уменьшается.

Недостатками оптического  датчика являются, нарушение нормального  режима его работы вследствие наличия  пыли, задымленности, атмосферных осадков или сильного внешнего освещения в рабочей зоне.Использование в оптическом датчике излучения из невидимого для человеческого глаза диапазона спектра требует использование специального оборудования при юстировке.

 

         2.2 Пьезометрические датчики

 

Пьезометрические датчики. В вагонном хозяйстве используются для определения величины динамического воздействия колеса на рельс. Общий вид и принципиальная схема пьезометрического датчика показаны на рисунке 2

 

а)                                    б)

Рисунок 2 – Пьезометрический датчик:

а) общий вид; б) принципиальная схема;

1 – корпус; 2 – пьезоэлемент; 3 – контактная группа; 4 – вольтметр.

 

Физический принцип  действия основан на возникновении пьезоэлектрического эффекта, – эффект возникновения поляризации (появлении электрических зарядов разноименного знака на противоположных гранях) пьезокристалла под действием механических напряжений. Существует и обратный пьезоэлектрический эффект – возникновение быстроизменяющихся механических деформаций (вибрации) пьезокристалла под действием электрического поля.

Конструктивно такие датчики выполняются в виде кристаллапьезоэлектрика закрытого корпусом и установленного между шпалой и рельсом. Для уменьшения нагрузки на кристалл применяется механический трансформаторвеса, одно плечо которого размещается между шпалой и рельсом, а другое воздействует на кристалл.

Недостатком пьезометрического  датчика является не срабатывание при  малых нагрузках на рельс, вследствие их «поглощения» трансформатором веса.

К преимуществам стоит  отнести то, что на работу пьезоэлектрического  датчика не оказывают влияния  колебания атмосферного воздуха  и недостатки, присущие другим типам  путевых датчиков.

 

 

 

 

 

 

        

         

 

 

 

 

          3 Автоматизированные системы локомотивной сигнализации

 

Железнодорожная автоматика и телемеханика, отрасль техники, решающая задачи регулирования и обеспечения безопасности движения поездов методами и средствами автоматического и телемеханического управления. К основным элементам технических средств относятся сооружения и устройства сигнализации, централизации и блокировки (СЦБ), в состав которых входят путевая блокировка, электрожезловая система, централизация стрелок и сигналов, устройства автоматики и телемеханики сортировочных горок, автоматическая регулировка движения поездов, диспетчерская централизация, автоматический диспетчерский контроль движения поездов и ограждающие устройства на ж.д. переездах.

Устройства путевой блокировки представляют собой основные технические  средства регулирования и обеспечения  безопасности следования поездов по перегонам и промежуточным станциям. Под термином "путевая блокировка" понимают систему устройств железнодорожной автоматики и телемеханики, обеспечивающую такую организацию движения, при которой занятие поездами отдельных отрезков пути регулируется постоянными сигналами (светофорами или семафорами). Правом на занятие поездом отрезка пути, ограждаемого постоянным сигналом, служит открытое (разрешающее) состояние этого сигнала. Каждый занятый поездом отрезок пути блокируется, т. е. закрывается, постоянным сигналом, принимающим в этом случае закрытое (запрещающее) состояние. При нахождении поезда на отрезке пути возможность открытия постоянного сигнала, ограждающего этот отрезок, исключается замыкающими устройствами путевой блокировки. Эти устройства механически или электрически блокируют постоянный сигнал в его закрытом состоянии до поступления в них информации об освобождении поездом ограждаемого отрезка пути. Такая информация в свою очередь получается автоматически в результате воздействия поезда на устройства, контролирующие проследование его по ограждаемому отрезку пути. Таким образом, на каждом ограждаемом отрезке пути может находиться только один поезд. Действие указанных устройств в целом может осуществляться либо с участием человека (полуавтоматическая блокировка), либо без него (автоблокировка). Эти системы применяются при одностороннем и при двустороннем движении.

Электрожезловая система, как правило, используется для регулирования следования поездов  по путям перегонов, предназначенным  для двустороннего движения. Правом на занятие перегона поездом при этой системе является наличие у машиниста жезла данного перегона.

Устройства централизации стрелок  и сигналов являются основными техническими средствами регулирования и обеспечения  безопасности движения поездов, передвигающихся в пределах ж.д. станций. Эти устройства позволяют управлять стрелками и сигналами из одного пункта — поста централизации. По роду энергии, используемой для перевода стрелок из одного положения в другое, различают механическую централизацию с применением для перевода стрелок и сигналов мускульной силы человека, механическую централизацию с применением для тех же целей гидравлических или электропневматических приводов и электрическую централизацию с электроприводами для перевода стрелок и крыльев семафоров и соответствующими электрическими схемами для включения сигнальных огней светофоров.Горочная автоматика и телемеханика располагает техническими средствами для повышения перерабатывающей способности сортировочных горок. К этим средствам относятся устройства регулирования скорости скатывания отцепов (вагонов) и устройства автоматической централизации горочных стрелок. Указанные средства могут дополняться устройствами для автоматического задания скорости роспуска составов, которые действуют в сочетании с устройствами автоматического телеуправления горочными К устройствам автоматической регулировки движения поездов относятся локомотивами.: устройства, автоматически регулирующие движение поездов в пределах ж.-д. участка (автодиспетчер); устройства, автоматически регулирующие режимы ведения каждого поезда в соответствии с графиком движения (автомашинист)и устройства, автоматически обеспечивающие снижение скорости поезда при сближении его с препятствием (автоматика безопасности). Все современные системы снижения скорости поездов при сближении их с препятствием (запрещающий путевой сигнал, подвижной состав, разобранный путь) действуют совместно с устройствами автоматической локомотивной сигнализации (АЛС), автоматически передающими в кабину управления локомотива информацию, соответствующую показаниям путевых сигналов или состоянию впереди лежащего участка пути. Сочетание устройств АЛС с устройствами автоматического обеспечения снижения скорости поездов принято называть сигнальной авторегулировкой.

Диспетчерская централизация является сочетанием устройств электрической  централизации и автоблокировки. При диспетчерской централизации управление стрелками и сигналами раздельных пунктов всего ж.-д. участка сосредоточивается у поездного диспетчера, а движение поездов по перегонам регулируется автоблокировкой. Устройства диспетчерского контроля движения поездов применяются в виде систем, автоматически снабжающих участкового поездного диспетчера информацией о движении поездов на участке, о показаниях входных и выходных светофоров и о состоянии приемоотправочных путей (свободны или заняты) промежуточных станций. Местонахождение поездов и состояние путей и светофоров отражается на светосхеме табло, установленного на диспетчерском посту.Ограждающие устройства ж.-д. переездов представляют собой комплекс приборов и оборудования, устанавливаемых в зонах пересечения в одном уровне автомобильных и железных дорог. Эти устройства автоматически управляются движущимся поездом, запрещая движение автотранспорта через ж.д. переезд при приближении к нему поезда.

Рассмотренные системы железнодорожной автоматики и телемеханики, повышая безопасность движения поездов и пропускную способность ж.д. линий, обеспечивают лучшее использование подвижного состава и способствуют достижению наиболее высоких показателей работы ж.-д. транспорта.Из научно-исследовательских работ, направленных на дальнейшее развитие железнодорожной автоматики и телемеханики наиболее актуальными являются работы по оптической ж.д. сигнализации, интервальному регулированию движения поездов, по теории электрических рельсовых цепей и основных видов аппаратуры, а также исследования в области экономической эффективности использования устройств железнодорожной автоматики и телемеханики в различных условиях эксплуатации.

3.1 Полуавтоматическая  блокировка

Полуавтоматическая блокировка (ПАБ) применяется для интервального  регулирования движения поездов на малодеятельных участках железных дорог. Полуавтоматической она называется потому, что часть операций по изменению показаний сигналов выполняется автоматически (в результате воздействия колес подвижного состава), а другая часть осуществляется дежурным по станции или путевому посту. При ПАБ на межстанционном перегоне может находиться только один поезд. Для увеличения пропускной способности наиболее длинные межстанционные перегоны делят на два межпостовых перегона (блок-участка), и на месте раздела устраивают путевой пост. Разрешением на занятие поездом свободного перегона служит соответствующее показание выходного (для станции) или проходного (для путевого поста) сигнала. При ПАБ наиболее часто применяются светофоры с двухзначной сигнализацией: красный огонь, запрещающий движение, и зеленый огонь, разрешающий.

Устройства ПАБ не допускают  открытия выходного или проходного сигнала до освобождения ограждаемого ими межстанционного перегона, а  на однопутных перегонах после открытия на станции выходного светофора исключается  возможность отправления поезда с соседней станции во встречном направлении. Для этого на каждой станции (на путевом посту) ограждаемого перегона устанавливают блок-аппараты, связанные друг с другом электрической сетью таким образом, что для пользования сигналами от дежурного по станции или посту требуется выполнить необходимые действия в определенной последовательности.

При ПАБ межстанционный перегон на блок-участке, как правило, не делится, рельсовыми цепями не оборудуется, ограждается выходными светофорами примыкаемых к нему станций. На перегоне блокируется один поезд. ПАБ обеспечивает небольшую пропускную способность участка и невысокую безопасность движения поездов. На железных дорогах применяется электромеханическая ПАБ с полярной линейной цепью и релейная ПАБ (РПАБ). В ПАБ первого типа применяются упрощенные аппараты для посылки блокировочных сигналов в виде токов разной полярности.

В РПАБ всеми блокировочными зависимостями  между положением стрелок и сигнальными  показателями светофоров управляют  реле. Эта система по сравнению  с электромеханической обеспечивает более высокий уровень автоматизации  управления, так как известительные сигналы подаются автоматически и действия дежурного по станции упрощены.

Полуавтоматические  системы блокировки автоматически  контролируют прибытие поезда, но не обеспечивают проверки его прибытия в полном составе. Это должен сделать сам дежурный по станции, и только после проверки он имеет право подать блокировочный сигнал о прибытии поезда на станцию.

На двухпутных участках по каждому пути поезда движутся только в одном направлении, поэтому  при ПАБ поезда следуют ограждать  только с «хвоста», так как встречное  столкновение исключается. Выходные светофоры  на двухпутном участке при свободном  перегоне нормально закрыты, но не замкнуты. Для отправления поезда в нечетном направлении приготавливается маршрут и выходной светофор открывается. После занятия перегона поездом выходной светофор закрывается и замыкается. Замыкание светофора снимается дежурным соседней станции Б после фактического прибытия туда отправленного со станции А поезда.

На однопутных участках движение поездов осуществляется по одному пути в обоих направлениях, поэтому при ПАБ поезд на перегоне должен ограждаться с «хвоста» и  с «головы»Для исключения одновременного встречного отправления поездов на свободный перегон выходные светофоры нормально не только закрыты , но и замкнуты.для открытия светофора в нечетном направлении необходимо с соседней станции Б, на которую предполагается отправить поезд, получить блокирочный сигнал ПС(«Путевое согласие»). С помощью этого блокировочного сигнала происходит отмыкание выходных светофоров станции отпраления, чем и обеспечивается безопасность движения.