для чего используют песок на локомотивах и мвпс
Песочная система
Назначение и основные узлы системы. Для увеличения сцепления колес локомотивов с рельсами на трудных участках профиля, а также при трогании поезда с места применяют подачу сухого песка к точкам контакта колес с рельсами. Для этой цели и служит на тепловозах песочная система. Оиа состоит из бункеров для хранения сухого песка и форсунок для подачи песка под колеса, соединенных между собой трубопроводами, а также устройств управления.
Сжатый воздух поступает в форсунки через воздухораспределители 4.
Воздухораспределитель (рис. 12.8, а) имеет корпус 4 и штуцеры 1, 2 и 6. Внутри корпуса 4 расположены поршень 3 и клапан 5, опирающийся на пружину, установленную Рис. 12.7. Схема песочной системы на дне корпуса. Управляется воздухораспределитель воздухом, поступающим в надпоршневую полость прибора через штуцер 2 из системы управления через электропневматн-ческие клапаны 7 и 8 (см. рис. 12.7).
пружиной. При открытии клапана 5 воздух из тормозной системы поступает через воздухораспределитель в полость б (рис. 12.8, б) форсунки и далее через канал в в полость 2, откуда небольшая часть потока воздуха по каналу а попадает в полость А и взрыхляет песок. Смесь песка с воздухом эжектируется основной струей воздуха, проходящей из полости 2 через сопло 2, и увлекается из корпуса 1 форсунки в трубопроводы и далее подается под колеса. Часть потока воздуха из полости б для более эффективной работы форсунки поступает обходным путем через канал сопла 3 и кольцевой зазор вокруг сопла 2. Подача песка регулируется винтом 4, который стопорится гайкой 5. Пробка 6, ввернутая в корпус форсунки, служит для прочистки (или замены) сопла 2 в случае ее засорения, крышка 7- для очистки канала а и полости А.
Для подачи песка под первую колесную пару используется кнопка КПП.
Трубы, подводящие песок к внутренним колесным парам тележек (к третьей и четвертой в секции), имеют большую длину. Во избежание их забивания осаждающимся песком к этим трубам сделаны по три дополнительных подключения воздухопроводов, способствующих разрыхлению и сдуванию остатков песка.
Песок для железнодорожного транспорта
Песок для железнодорожного транспорта
Песок является обязательным элементом экипировки локомотивов — наравне с топливом, водой и смазкой. Применяется он для повышения силы тяги тепловоза. Этот способ начали применять еще на заре паровозостроения. С тех пор более эффективного и дешевого способа улучшения сцепления не нашли, и сейчас песочницы устанавливают на всех локомотивах, а также на обычных городских трамваях. Песочницы представляют собой емкости больших размеров, которые подают песок под колеса состава, тем самым улучшая уровень сцепления рельс и колес и препятствуя пробуксовкам.
Для улучшения трения необходим максимально чистый материал с однородной структурой. В связи с этим в железнодорожном транспорте зачастую используется кварцевый песок, размер фракций которого — от 0,2 до 0,5 миллиметров. Содержание песчинок величиной 0,1 миллиметр допускается, но должно составлять не более 10 процентов. Перед использованием материал подвергают дополнительному высушиванию в печах при температуре не более 350 градусов Цельсия. В итоге он достигает уровня влажности до 0,5 процентов. Песок нормального качества предназначен для использования на промышленных железных дорогах. Песок повышенного и нормального качества используют на магистральных путях.
Принцип работы песочных систем на железнодорожном транспорте в целом универсален. Система представляет собой большие бункеры вместимостью по 200 кг песка. На одну секцию тепловоза полагается четыре таких емкости. В современных тепловозах для бункеров предусмотрены отдельные отсеки кузова. В старых локомотивах емкости располагались над котлом.
Составляющие части системы — песочницы, форсунки, трубопроводы, воздухораспределители и электропневматические клапаны. Подача песка в форсунки производится под давлением с помощью сжатого воздуха. Подача настроена таким образом, чтобы направлять песок на рабочую поверхность рельс.
Заправляют локомотив песком в депо — одновременно с заправкой топливом и смазкой.
Есть несколько ситуаций, когда возникает необходимость подачи песка на рельсы для дополнительного сцепления с колесами локомотива. Это трогание с места и торможение, движение состава вверх по крутому подъему, движение по закругленным путям, а также ухудшение погодных условий — когда дождь или снег приводят к скольжению рельс.
Песок подается под первую и четвертую колесные пары по ходу локомотива, так как именно с них начинается пробуксовка. В некоторых случаях подают песок только под первую колесную пару. Для экономии материала, он подсыпается непосредственно на место контакта колеса с поверхностью рельсы.
При этом не рекомендуется применять песок, когда торможение выполняет одиночный локомотив — есть вероятность, что слой песка окажется между рельсами и колесами. При этом железнодорожный светофор автоматически воспримет отсутствие контакта колес с рельсами как сигнал свободного пути и даст зеленый свет.
Песочная система. Назначение и необходимость применения
Страницы работы
Содержание работы
по теме: «Песочная система».
Песочная система предназначена для хранения и подачи песка под бандажи колесных пар с целью повышения сцепления движущих колес с рельсами.
Необходимость в этом возникает при трогании электровоза с места, для уменьшения опасности боксования, при следовании с составом на подъеме, или при резком торможении (во избежание юза).
На электровозе предусмотрена подача песка под первую и четвертую ось (по ходу движения электровоза), при нажатии на ножную педаль SB14(1) или SB14(2), расположенную перед креслом машиниста, и подача песка только под первую ось (по ходу движения электровоза), при нажатии на кнопку SB13(1) или SB13(2) расположенную на пульте машиниста.
Электровоз оборудован четырьмя бункерами песочниц БН1–БН4 емкостью по 385 кг, расположенных в кузове.
Из бункеров песок подается в форсунки песочниц ФП1–ФП8 и далее по гибким рукавам РУК1–РУК8 и трубам под бандажи колесных пар. В месте перехода гибкого рукава из кузова на тележку вварена труба. Труба на тележке, заканчивающаяся резиновым наконечником, может быть отрегулирована по высоте в зависимости от износа бандажей.
В систему подачи песка воздух подается из питательной магистрали через фильтры Э114; Ф1,Ф2 и разобщительные краны КН1, КН2 и поступает в управляющие полости распределительных устройств пневмораспределителей 181–14.
При подаче напряжения на электропневмотические вентили Y14-Y17 пневмораспределителей, воздух из распределительных устройств поступает к форсункам песочницы.
На электровозе установлено четыре пневмораспределителя. Один пневмораспределитель подает воздух на две форсунки песочницы, через которые песок подводится под первую или третью ось тележки (по ходу движения) электровоза.
Количество подаваемого форсункой (рис.2) песка регулируется болтом 4 с контргайкой 7, ввернутым в корпус 2 форсунки и изменяющим сечение воздушного канала в. Для увеличения количества подаваемого песка болт необходимо вывертывать. Форсунки должны быть отрегулированы на расход песка 1–1,5 кг/мин.
При срабатывании аварийного экстренного торможения и боксовании пневмораспределители обеспечивают подачу воздуха под первую и четвертую ось (по ходу движения электровоза).
В форсунку песочницы воздух от пневмораспределителя попадает в полость А (рис.2), откуда по отверстию в корпусе 2 попадает в полость Б. Меньшая часть воздуха по каналу а идет на разрыхление песка в корпусе, а большая через канал б в сопле 6 выдувает песок под колеса. Дополнительно воздух из полости А поступает по калиброванному отверстию сопла 5 в зазор вокруг сопла 6, что позволяет более четко дозировать подачу песка.
Для нормальной работы форсунки необходимо применять чистый песок, без глины и других примесей, хорошо просушенный и просеянный через сетку с ячейками размером не более 4 мм. При несоблюдении правил эксплуатации форсунки могут закупориться (например, из-за смерзания песка зимой и слеживания летом) и подача песка прекратится. В таких случаях следует снять крышку 1 форсунки и через отверстие разрыхлить песок.
Рис.2 Форсунка песочницы.
1–Крышка; 2–Корпус; 3–Пробка; 4–Болт регулировочный; 5,6–Сопла;
7–Контргайка; а, б, в–Каналы
Список используемой литературы:
1. Руководство по эксплуатации электровоза ЭП2К.
1. Для чего предназначена песочная система электровоза ЭП2К.
2. Сколько бункеров песочниц установлено на электровозе ЭП2К.
В Поездку
Все для локомотивной бригады
Песочная система
Для хранения и подачи песка под колеса тепловоза с целью повышения сцепления колес с рельсами предназначена песочная система (рис. 15).
В систему входят четыре бункера вместимостью 1500 — 2000 кг, четыре воздухораспределителя, четыре электропневматических вентиля, трубопроводы и восемь форсунок.
Для экипировки тепловоза используют сухой просеянный песок (влажность не более 0,5 %, размер зерен 0,2 — 0,5 мм). Через сетки с ячейками размером 4×4 мм песок засыпают в бункеры, откуда он самотеком поступает к форсункам песочниц 2, 4, 12 и 13, укрепленным на главной раме непосредственно под бункерами. Песочницы приводятся в действие ножной педалью, при нажатии на которую замыкается цепь питания катушек двух электропневматических вентилей песочниц. Включение вентилей зависит от положения контактов реверсора, т.е. от направления движения тепловоза. Вентили перепускают сжатый воздух давлением 0,55 — 0,60 МПа (5,5 — 6,0 кгс/см2) из резервуара управления к воздухораспределителям.
Каждый воздухораспределитель имеет чугунный разъемный корпус, стянутый четырьмя шпильками 22. Между верхней 23 и нижней 21 частями корпуса зажата резиновая диафрагма 33. В центральное отверстие верхней части 23 корпуса запрессована бронзовая втулка 31, служащая седлом для клапана 25, который через тарелку 32 опирается на диафрагму 33. Бронзовый клапан 25, имеющий три направляющих пера, прижат к седлу пружиной 27 и уплотнен резиновым кольцом 28, установленным в проточке клапана. Другой конец пружины упирается в пробку 26, ввернутую в верхнюю часть 23 корпуса воздухораспределителя. Каналы 24 и 29 корпусов соединены трубопроводами 6 и 19 с резервуаром управления, а трубопроводами 9, 11, 14 и 20 с форсунками.
Сжатый воздух из резервуара управления через штуцер 34 поступает в полость под диафрагмой 33. Под давлением воздуха диафрагма прогибается и через тарелку 32 поднимает клапан 25. При открытом клапане сжатый воздух из резервуара управления по каналам 24, 30 и 29 проходит к форсункам песочниц.
Поступивший в форсунку через входной канал А сжатый воздух по рыхлительному каналу 38 попадает в камеру Б, где разрыхляет песок и создает давление в ней. Одновременно воздух проходит через сопло 35 и создает разрежение в горловине В, к которой присоединена подсыпная труба 3. За счет разницы давлений песок из камеры Б через горловину В поступает по трубе 3 на рельсы. Каждый вентиль управляет одним воздухораспределителем, обеспечивающим подвод воздуха из резервуара управления к двум форсункам песочницы. Последние подают песок под колеса одной колесной пары.
При движении тепловоза вперед включаются вентили 7 и 18, управляющие воздухораспределителями 8 и 75, расположенными рядом с ними. Воздухораспределители перепускают сжатый воздух из резервуара управления к форсункам 4 и 12 по трубопроводам 9 и 20. Две форсунки 4 подают песок под первую колесную пару, а две форсунки 12 под четвертую. Если тепловоз движется назад, то включаются вентили 5 и 17, управляющие воздухораспределителями 10 и 16, т.е. сжатый воздух по трубопроводам 11 и 14 поступает к форсункам 2 и 13. Подача песка осуществляется под третью и шестую колесные пары.
Воздухораспределители 8 и 10 установлены в переднем кузове тепловоза (у правого песочного бункера), а воздухораспределители 15 и 16 в заднем кузове.
Норма расхода песка одной форсункой устанавливается от 0,9 до 1,5 кг в 1 мин.
При этом под первую и шестую колесные пары должно подаваться максимальное количество песка, а под третью и четвертую — минимальное.
Увеличенная подача песка под первую по направлению движения колесную пару обусловлена тем, что при трогании с места состава большой массы возникает опрокидывающий момент, уменьшающий нагрузку на рельсы от первой или шестой колесной пары (в зависимости от того, как прицеплен локомотив к составу). Кроме того, часть песка, поданного под первую (шестую) колесную пару, используется для увеличения сцепления с рельсом четвертой (третьей) колесной пары, идущей следом.
На трубопроводах, подающих песок под третью и четвертую колесные пары, в четырех местах подведен воздух для рыхления песка.
Расстояние от наконечника песочной трубы до головки рельсов должно быть 50 — 65 мм.
Песок на локомотивах и тепловозах
Тепловозы экипируют не только топливом, маслами, водой и охлаждающей жидкостью, но и песком. Идея повысить силу тяги локомотива посыпанием рельсов песком возникла очень давно – как только начало развиваться паровозостроение.
На подвижном рельсовом составе (локомотиве, трамвае и т.д.) устанавливается песочница – большая емкость, предназначенная для подачи песка под колеса.
Основная цель – улучшение сцепления колес с рельсами для увеличения касательной силы тяги и исключения буксования.
Какой песок подходит?
Песочница устанавливается между сухопарником и дымовой трубой. Используется кварцевый песок с размерами частиц 0,2-0,5 мм.
Это должен быть однородный материал с наименьшим содержанием вредных примесей и глинистых частиц.
На магистральных железных дорогах используют песок повышенного и нормального качества, для промышленного железнодорожного транспорта – нормального.
Рабочей массы в нем должно быть не менее 90%, зерен размером 0,1 мм – не более 10%. Влажность не должна быть больше 0,5%, температура нагрева при сушке – не более +350 °С.
Для того чтобы добиться таких показателей, перед подачей песок высушивают в печах. Влажностью считают суммарное содержание механически добавленной воды и гигроскопической влаги относительно веса песка.
Как работает система
Конструкция песочных систем, как правило, одинаковая. Это песочные бункеры (четыре на одну секцию тепловоза), вместимость которых по 200 кг у каждого, форсунки, песочницы, воздухораспределители, трубопроводы с наконечниками и резиновыми рукавами, электропневматические клапаны.
Последние соединены с контактами реверсора, которые в зависимости от направления движения меняют положение.
Подается песок в форсунки с помощью сжатого воздуха. Оттуда струя песка направляется в зону контакта колес с рельсами.
В современных локомотивах песочницы устанавливаются в специально отведенных карманах кузова.
Раньше они находились в верхней части котла. Заправка тепловоза песком происходит не в то же самое время, что и заправка смазочными материалами и топливом.
Когда можно использовать, а когда нельзя
Подача песка используется в том случае, если поезду необходимо двигаться по крутому подъему, при трогании с места, на путях с закруглениями, во время атмосферных осадков, провоцирующих скольжение колес, иногда при торможении.
Для одиночных локомотивов не рекомендуется использовать песок при торможении до полной остановки, поскольку возникает вероятность, что между колесами и рельсами окажется слой песка.
Светофор воспримет это как информацию о том, что путь свободен, хотя на самом деле на данном участке будет находиться поезд.
Подача песка осуществляется только под первую и четвертую колесную пару по ходу тепловоза. Именно они начинают боксовать первыми при неблагоприятных условиях. Для экономии этого расходного материала очень важно направлять его подачу в место контакта колеса с рельсами.
Иногда песок достаточно подавать только под первую пару колес.