Способ контроля плотности тормозной магистрали поезда

Авторы патента:

G01P5/245 - Измерение скорости текучих сред, например воздушных потоков; измерение скорости твердых тел, например судов, самолетов и т.п., относительно текучей среды (применение измерителей скорости для измерения объема текучих сред G01F)

G01P5/24 - путем измерения непосредственного воздействия потока текучей среды на свойства, обнаруживаемые акустической волной

G01F1/66 - измерением частоты, фазового сдвига, времени распространения электромагнитных или других волн, например ультразвуковые расходомеры

B60T17/228 - Конструктивные элементы и вспомогательные устройства тормозных систем, не отнесенные к группам B60T 8/00,B60T 13/00 или B60T 15/00 или содержащие другие характерные особенности (воздушные компрессоры как таковые F04)

B60T17/22 - устройства для контроля и испытания тормозных систем; сигнальные устройства

Владельцы патента RU 2775892:

Общество с ограниченной ответственностью "НАУЧНО-ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ОБЪЕДИНЕНИЕ САУТ" (ООО "НПО САУТ") (RU)

Изобретение относится к контролю и испытанию тормозных систем. Способ контроля плотности тормозной магистрали поезда заключается в том, что измеряют ультразвуковыми датчиками скорость движения воздуха в трубопроводе и определяют приведенный массовый расход сжатого воздуха, поступающего от крана машиниста или системы управления тормозами в тормозную магистраль поезда. При этом средствами системы управления или безопасности локомотива производят вычисление и регистрацию показателей объемного и массового расхода сжатого воздуха с использованием показаний датчиков давления и температуры сжатого воздуха, установленных в этой системе. После чего показатель расхода сжатого воздуха сравнивается с предыдущими зарегистрированными значениями и по выявленным изменениям величины расхода делается вывод об изменении плотности тормозной магистрали поезда. Технический результат заключается в повышении безопасности движения поездов.

Изобретение относится к диагностике тягового подвижного состава железных дорог и предназначено для контроля плотности тормозной магистрали поезда.

Расход сжатого воздуха из тормозной магистрали поезда является важным диагностическим средством контроля состояния тормозной системы подвижного состава. В настоящее время проверка плотности тормозной магистрали производится именно по расходу сжатого воздуха, в соответствии с таблицей IV. 1 Приложения 2, Правил технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава, в которой приводятся нормативы времени понижения давления в главных резервуарах на величину установленного перепада, для различного объема ГР локомотива и длины состава. По существу, в качестве показателя расхода воздуха, дается время в зависимости от числа вагонов в поезде и количества воздуха на пополнение утечек. Применяемый способ является весьма трудоемким, количе-, ство вагонов приводится с измерительным диапазоном 50 осей, что снижает точность проверки; измерения производятся вручную, при высокой плотности тормозной сети поезда процесс определения и контроля плотности занимает длительное время; кроме того, принятый способ не позволяет определить отдельный показатель плотности состава вагонов.

Известен способ определения фактического объема пневматических питательных сетей локомотива (патент RU 2252884 С2 В60Т 17/22, опубл. 27.05.2005), основанный на методе сравнения. Согласно данному способу после определения расхода сжатого воздуха на утечки из пневматических сетей локомотива по расчетному объему главных резервуаров по времени снижения давления на величину установленного перепада к линии постоянного давления на выходе крана машиниста подключают атмосферный дроссель известного диаметра. Определяют расход сжатого воздуха на утечки из пневматических сетей локомотива при наличии искусственной утечки из атмосферного дросселя. Методом сравнения полученных результатов определяют фактический объем пневматических питательных сетей локомотива.

Недостатком известного способа является то, что с помощью него осуществляют контроль тормозной сети по расходу сжатого воздуха из главных резервуаров, что не позволяет определить целостность тормозной магистрали поезда, выявить перекрытие концевых кранов в поезде, которое приводит к потере тормозной эффективности и отрицательно сказывается на безопасности движения поездов. Также к недостаткам данного способа относится низкая точность определения плотности, которая зависит от определяемого объема главных резервуаров, и в зависимости от расхода сжатого воздуха имеет значительные погрешности даже при незначительных изменениях времени падения давления.

Также известен способ контроля плотности тормозной сети поезда посредством определения длины тормозной магистрали поезда и числа вагонов, включенных в тормозную систему (патент RU 2725834 В60Т 17/22, приоритет изобретения от 22.08.2019). Данный способ основывается на измерении темпов понижения давления в тормозной магистрали после ее дополнительной разрядки, вызванной кратковременным открытием концевых кранов и срабатыванием воздухораспределителей, а также после подключения к тормозной магистрали дополнительной утечки, с расходом известной величины. Далее длину тормозной магистрали поезда определяют по соотношению полученных темпов и удельному объему тормозной магистрали.

Все перечисленные способы, а также многие другие, основаны на контроле плотности тормозной магистрали путем измерения давления в питательной магистрали (главных резервуарах) локомотива или тормозной магистрали, имеют недостатки, обусловленные самим принципом диагностики. При измерении давления (и темпов его изменения) в питательной магистрали невозможно учесть все дополнительные источники расхода сжатого воздуха, располагающиеся на локомотиве и существенно влияющие на точность определения плотности тормозной магистрали поезда. Для исключения влияния дополнительных источников сжатого воздуха на точность измерения необходимо ограничивать контроль плотности, осуществляя его только в установившихся режимах (стоянка поезда или движение в режиме "выбега", при условии неиспользования звуковых сигналов и подачи песка). При измерении давления (и темпов его изменения) непосредственно в тормозной магистрали, для определения условной длины поезда необходимо вызывать срабатывание тормозов, что делает данный способ контроля возможным к применению только на стоянке поезда, по запросу локомотивной бригады.

Техническая задача предлагаемого изобретения заключается в создании способа контроля плотности тормозной магистрали поезда, свободного от перечисленных недостатков, осуществляющего контроль посредством определения расхода сжатого воздуха, поступающего из тормозной магистрали локомотива в тормозную магистраль состава вагонов, на пополнение утечек и поддержание зарядного давления в тормозной магистрали поезда.

Технический результат - повышение безопасности движения поездов за счет контроля состояния плотности и целостности тормозной магистрали поезда, выявления ледяных пробок или перекрытия концевых кранов в поезде, посредством определения изменения относительной величины расхода сжатого воздуха.

Для решения поставленной задачи и достижения технического результата в способе контроля плотности тормозной магистрали поезда, основанном на измерении расхода сжатого воздуха в тормозной магистрали, согласно изобретению, расход сжатого воздуха, поступающего из тормозной магистрали локомотива в тормозную магистраль состава вагонов, определяется непрерывно в условных единицах и по изменению данного показателя в большую или меньшую сторону делается вывод о соответствующем изменении плотности тормозной магистрали поезда.

Повышение расхода сжатого воздуха свидетельствует о появлении дополнительных утечек в тормозной магистрали, и, следовательно, о возникновении таких отказов, как обрыв или излом тормозной магистрали, обрыв подводящего трубопровода или расцепление соединительных рукавов. Уменьшение расхода сжатого воздуха свидетельствует о сокращении существующих утечек в тормозной магистрали, а значит о возникновении таких отказов, как перемерзание магистрали с образованием ледяной пробки в трубопроводе, или перекрытии концевых кранов, в результате чего часть тормозной магистрали отсекается от пневматического соединения с тормозной магистралью локомотива, и, следовательно, отсекаются и существующие в отключенной части утечки. Таким образом, реализуется возможность качественного контроля плотности тормозной магистрали, целостности тормозной магистрали и выявления перекрытия концевых кранов в поезде, что обеспечивает повышение безопасности движения поездов.

Сущность способа контроля плотности тормозной сети поезда состоит в следующем:

Устанавливать тахометрические, вихревые, термометрические, термо-анемометрические расходомеры, или расходомеры перепада давления в тормозную магистраль нельзя, так как принцип действия данных типов расходомеров основан на изменении проходного сечения трубопровода, что недопустимо по условиям безопасности (запрещается изменять сечение тормозной магистрали, а также размещать в ее рабочем сечении любые элементы с целью недопущения ухудшения проходимости сжатого воздуха). Ультразвуковой расходомер как готовое техническое изделие устанавливать нецелесообразно, так как все необходимые измерительные элементы системы контроля плотности, за исключением ультразвуковых датчиков, уже есть на локомотиве в составе системы управления или системы безопасности. Дублирование компонентов только усложнит и повысит стоимость системы контроля.

Поэтому в тормозную магистраль локомотива устанавливаются два ультразвуковых датчика (каждый выполняет функцию и передатчика и приемника) для определения скорости сжатого воздуха, проходящего внутри магистрали. Датчики устанавливаются на участке тормозной магистрали локомотива, после крана машиниста (или системы управления тормозами, выполняющей функции крана машиниста, такой как УКТОЛ или ТОЛ). Ультразвуковые датчики устанавливаются в тормозную магистраль друг напротив друга таким образом, чтобы никак не изменять проходное сечение магистрали (заподлицо трубопроводу). Ультразвуковые датчики определяют скорость движения воздуха в трубопроводе тормозной магистрали по известному принципу (скорость прохождения сигнала от передатчика до приемника будет меняться каждый раз при движении воздуха; если ультразвуковой сигнал идет по направления потока воздуха, то время уменьшается, если против - увеличивается; по разности времени прохождения сигнала по потоку и против него и рассчитывается скорость движения воздуха) и непрерывно передают информацию в систему управления локомотива. Далее, по известной формуле:

Q=60π⋅r²⋅v,

где Q - объемный расход сжатого воздуха; r - внутренний радиус трубопровода; v - скорость воздуха, в микропроцессорной системе управления локомотива вычисляется текущий объемный расход сжатого воздуха. Затем, используя данные датчиков давления и температуры сжатого воздуха в тормозной магистрали, системой управления вычисляется и приводится к стандартным условиям массовый расход сжатого воздуха. Все вычисления производятся по общеизвестным формулам.

Таким образом, системой управления (или системой безопасности) локомотива непрерывно определяется и регистрируется приведенный массовый расход сжатого воздуха, идущий в тормозную магистраль поезда. А контроль изменения этого показателя позволяет своевременно обнаружить соответствующий отказ тормозной системы поезда, связанный с изменением плотности тормозной магистрали, тем самым непрерывно обеспечивая безопасность движения в любых режимах эксплуатации локомотива и поезда в целом.

Способ контроля плотности тормозной магистрали поезда, основанный на измерении ультразвуковыми датчиками скорости движения воздуха в трубопроводе и определении приведенного массового расхода сжатого воздуха, поступающего от крана машиниста или системы управления тормозами в тормозную магистраль поезда, отличающийся тем, что при измерении скорости движения сжатого воздуха в тормозной магистрали посредством ультразвуковых датчиков вычисление и регистрация показателей объемного и массового расхода сжатого воздуха производится средствами системы управления или безопасности локомотива с использованием показаний датчиков давления и температуры сжатого воздуха, установленных в этой системе, после чего показатель расхода сжатого воздуха сравнивается с предыдущими зарегистрированными значениями и по выявленным изменениям величины расхода делается вывод об изменении плотности тормозной магистрали поезда.

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для оперативного дистанционного измерения скорости и направления ветра. Сущность: устройство (1) для измерения скорости и направления ветра содержит корпус (2), снабженный гибким подвесом, средство электропитания (6), контроллер (7) управления, передающее устройство (8) и акселерометр (4).

Подвесная система для людских десантных парашютных систем // 2768066

Изобретение относится к парашютной технике. Подвесная система для людских десантных парашютных систем состоит из регулируемых передних лямок, D-образных пряжек, пряжек подгонки подвесной системы по росту, пряжек подсоединения карабинов грузового контейнера, свободных концов, звеньев управления, ножных обхватов с предохранителями, поясных притягов, грудной перемычки, карабина грудной перемычки, регулировочной пряжки грудной перемычки с лентой, ранца, кармана для ножа-стропореза, кармана звена ручного раскрытия основного парашюта со шлангом-боуденом, кольца звена ручного раскрытия основного парашюта, кармана звена ручного раскрытия парашюта запасного со шлангом-боуденом и кольца звена ручного раскрытия парашюта запасного.

Термоанемометр для измерения скорости газа в противоточном газокапельном прокате // 2747098

Изобретение относится к термоанемометрическим средствам измерения скорости газа и может быть применено при исследовании различных сред, в том числе агрессивных. Заявлен термоанемометр для измерения скорости газа в противоточном газокапельном потоке, содержащий один или более чувствительных датчиков и термокомпенсационный датчик, согласно изобретению содержит конструкцию в виде козырьков, расположенных над чувствительными датчиками параллельно друг другу, при этом козырек представляет собой желоб в виде половины тора.

Ультразвуковой 3d-анемометр с каналом контроля функционирования // 2725528

Ультразвуковой 3D-анемометр с каналом контроля функционирования относится к измерительной технике, а именно к устройствам для определения скорости ветра, основанным на использовании акустического метода измерений. Устройство состоит из блока генерации электрических импульсов, блока электроакустических преобразователей, образующих три измерительных акустических канала, блока измерения времени пролета акустических импульсов, блока вычисления компонент скорости ветра и блока индикации, а также дополнительно введенных блока вычисления ультразвуковой температуры воздуха, блока усреднения данных об ультразвуковой температуре воздуха, контактного датчика температуры воздуха, блока сравнения температуры и датчика солнечного сияния, причем блок вычисления ультразвуковой температуры воздуха подключен своим входом (параллельно блоку вычисления компонент скорости ветра) к выходу блока измерения времени пролета акустических импульсов, а выходом - к блоку усреднения, выход которого, в свою очередь, подключен к 1-му (сигнальному) входу блока сравнения температуры, кроме того, контактный датчик температуры, размещенный поблизости от зоны расположения акустических каналов, подключен к 3-му (сигнальному) входу блока сравнения температуры, ко 2-му (управляющему) входу которого подключен датчик солнечного сияния, при этом выход блока сравнения температуры подключен ко 2-му входу блока индикации.

Способ контроля системы охлаждения лопаток турбины газотурбинного двигателя // 2696067

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано при контроле системы охлаждения турбинных лопаток газотурбинных двигателей. Заявлен способ контроля системы охлаждения лопаток турбины газотурбинного двигателя, характеризующийся тем, что устанавливают лопатку турбины в приспособлении, осуществляют продувку каналов охлаждения лопатки турбины рабочей средой, применяют в качестве рабочей среды воздух, оценивают бесконтактным методом систему охлаждения лопатки турбины и контролируют скорость выхода воздуха из каналов охлаждения лопаток турбины.

Система воздушных сигналов вертолета // 2695964

Изобретение относится к способу измерения высотно-скоростных параметров вертолета. Для измерения высотно-скоростных параметров измеряют параметры набегающего воздушного потока и результирующего воздушного потока вихревой колонны несущего винта с помощью неподвижного комбинированного приемника, преобразуют их в цифровые сигналы, осуществляют их обработку и определяют высотно-скоростные параметры в вычислительном устройстве (вычислителе) по заданным уравнениям, при этом параметры набегающего воздушного потока воспринимает неподвижный панорамный ионно-меточный датчик, в котором искровой разрядник, подключенный к высоковольтному источнику, генерирует ионные метки, обладающие электростатическим зарядом, регистрируют скорость и угол траектории ее движения совместно с потоком с помощью платы с приемными электродами и измерительной схемы с цифровым выходом, который подключен ко входу вычислителя, при этом с помощью отверстия-приемника, расположенного на обтекаемой поверхности платы с приемными электродами ионно-меточного датчика, воспринимают статическое давление набегающего воздушного потока, преобразуют его с помощью цифрового датчика абсолютного давления в цифровой сигнал, который подают на вход вычислителя, который определяет высотно-скоростные параметры вертолета на всех режимах эксплуатации определенным образом.

Способ определения вертикальных распределений скорости и направления ветра // 2692736

Изобретение относится к области метеорологии и может быть использовано для определения вертикальных распределений скорости и направления ветра. Сущность: вертикально вверх запускают беспилотный летательный аппарат (БПЛА) вертолетного (мультироторного) типа в режиме удержания географических координат и ориентации, снабженный датчиками наклона, температуры, давления, влажности и потребляемой двигателями мощности.

Способ определения отношения усреднённых скоростей фаз и отношения динамического разрежения в контролируемой точке поперечного сечения потока влажного пара к усреднённому значению этого параметра по сечению потока при известных значениях массового расхода и степени сухости // 2690050

Изобретение относится к технической физике, а именно к области определения отношения усредненных скоростей фаз и отношения динамического разрежения в контролируемой точке поперечного сечения потока влажного пара к усредненному значению этого параметра по сечению потока при известных значениях массового расхода и степени сухости, например, в паропроводе от парогенератора.

Контрольно-проверочный комплекс для проверки доплеровских измерителей скорости и сноса // 2676225

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к устройствам для контроля и измерения электрических параметров авиационного радиооборудования, а именно доплеровских измерителей скорости и сноса. Технический результат решения заключается в создании контрольно-проверочного комплекса для проведения проверок ДИСС в полуавтоматическом режиме, что обеспечивает повышение надежности и достоверности результатов комплексной проверки параметров проверяемого оборудования во всех режимах функционирования, возможности проведения полуавтоматических проверок.

Способ измерения скорости потока диэлектрического вещества // 2670707

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для высокоточного измерения скорости потока и расхода диэлектрического вещества (жидкости, газа, сыпучего вещества), перемещаемого по трубопроводу. Техническим результатом настоящего изобретения является повышение точности измерений.

Ультразвуковой расходомер с комбинацией линз // 2760517

Использование: для измерения расхода текучих сред. Сущность изобретения заключается в том, что ультразвуковой расходомер содержит внешний корпус, имеющий верхнюю часть корпуса, прикрепленную к нижней части корпуса, причем верхняя часть корпуса имеет крепежный элемент для прикрепления к трубке, которая выполнена с возможностью протекания в ней текучей среды; по меньшей мере первый пьезоэлектрический элемент, имеющий плоскую поверхность, которая образует горизонтальную плоскость, соединенный с передатчиком и приемником, причем первый пьезоэлектрический элемент выполнен с возможностью испускания ультразвуковых волн на рабочей длине волны (λ) в осевом направлении, перпендикулярном горизонтальной плоскости; комбинацию линз в нижней части корпуса, включающую: перефокусирующую линзу, расположенную снаружи в радиальном направлении относительно первого пьезоэлектрического элемента, имеющую кольцевую форму и выполненную с возможностью перенаправления принятых радиальных ультразвуковых волн для их перемещения в осевом направлении и тем самым уменьшения потерь сигнала, имеющую профиль толщины, выполненный с возможностью функционирования в качестве согласующего слоя для уменьшения множественных отражений внутри нижней части корпуса, и вторую линзу, имеющую форму плоского диска и расположенную под перефокусирующей линзой, включающую в себя наружную часть, расположенную снаружи в радиальном направлении относительно первого пьезоэлектрического элемента, и выполненную с возможностью перенаправления радиальных ультразвуковых волн для их перемещения в осевом направлении.