Parovoz.COM

Спасибо. Занятная идея. Никогда об этом не слышал, хотя очень много занимался вопросами автоматического регулирования проскальзывания колесных пар и систем автоматической подачи песка для повышения сцепных свойств электровозов. Разрабатывал такие системы. Испытывал в этом плане ВЛ85, ВЛ80В, ВЛ86Ф, ВЛ65, ЧС4Т, ЧС7. Правда в область самой триботехники никогда не лез. Наблюдал за этим со стороны, но не очень пристально.

Вообще, сцепление - это очень интересная и неисчерпаемая тема для исследователей.
В 50-60-е годы в СССР был настоящий бум на такие исследования. Столько было грандиозных экспериментов.
Несколько сотен ВЛ60 были сделаны с независимым возбуждением ТД благодаря тому, что лично заместитель министра Головатый увлекался этим вопросом. Но успехи не оказались столь уж устойчивыми. Выявили много побочных проблем у независимого возбуждения ТД. Пробовали другие компромиссные варианты типа электрического спаривания осей и т.п. И со временем поняли, что без грамотно построенного поосного автоматического регулирования скорости проскальзывания получить настоящий эффект не получается. И стало ясно, что с учетом всех нюансов разумно этим заниматься только на приводах с бесколлекторными ТД.

Хотя, на сколько я знаю, интересные проработки в этом направлении были сделаны во ВНИКТИ на тепловозе с коллекторными ТД и индивидульным регулированием напряжения. В то же время слышал очень противоречивые мнения о результатах этой проработки. В РЖД говорили даже, что устойчивого эффекта, позволяющего поднять весовые нормы поездов, так и не получили. Может кто знает об этом по-подробнее? Но не разовые рекордные эксперименты, а именно статистику повседневной практики. Это важно. А разгонять на влажных рельсах 2000 тонн одной колесной парой на Щербинке и ЧС4Т может без всяких автоматических "сцепленческих" примочек.

Сейчас, конечно, очень интересный объект в этом плане - ЭП10. Там есть очень серьезная система регулирования проскальзывания колесных пар. Но так до сих пор и не удалось на этом электровозе провсети нормальные испытания по сцеплению. С пассажирскими поездами этим заниматься бесполезно. Даже с 24-вагонным поездом ЭП10 так быстро разгоняется, что за всю поездку он с приличной тягой работает считанные минуты. А это для уверенной статистической оценки недостаточно. Было бы здорово пару месяцев ЭП10 поездить в осеннюю непогоду с грузовыми поездами массой 2500-3000 тонн. Но это организовать пока не удается. Может будущей осенью получится. Посмотрим.

Очередной кусочек для развлечения. Про сцепление.
Нашел тут маленький фильмик про то, как электровоз с АТД в Испании берет с места состав 1000 тонн на подъеме 20 тысячных, при этом поливая рельсы водой. В этом фильмике можно заметить устойчивое небольшое проскальзывание колесных пар.
http://www.youtube.com/watch?v=LyX-qYjVqyE

Фильм - просто кайф! Уверенная тяга четырьмя осями, подача воды вместо песка, чудесное пение электровоза!

На площадке с ускорением 0,03 g?

Вот почему-то у нас в литературе часто распространены безличные обороты.
Кто "пробовал варианты"?
Кто "со временем понял"?
Кому "стало ясно"?
С чего вдруг "разумно"?

Поосное регулирование уже давно вышло из стадии исследований, оно используется на тепловозах 2ТЭ116км, 2ТЭ116у, 2ТЭ70 и 2ТЭ25к!

Почему электровозостроение игнорирует путь, который позволяет быстро, с минимальными затратами улучшить показатели уже освоенной продукции? Это НЭВЗ еще 10 лет назад мог сделать!


Опять-таки: есть же результаты по тепловозам!
Есть результаты по ТЭМ21, по 2ТЭ25а.

Я вспоминаю, как в "ЖТ" в конце 70-х электровозостроители обсуждали, даст ли групповой привод увеличение силы тяги на 15%. А во ВНИТИ уже лежали данные по испытанию тепловозов с групповым приводом за 20 лет, из которых видно увеличение в 1,5 раза!

Уважаемый Олег!

В связи с тем, что тут зашел разговор о сцеплении тепловозов, я решил познакомиться с этим вопросом и начал с просмотра ключевого документа РЖД в области тяги поездов - Правил тяговых расчетов. И тут же нашел непонятное для меня обстоятельство.

Норму массы состава, как известно, определяют для конкретного участка и типа локомотива по рассчетному уклону и расчетному режиму работы локомотива. У электровозов, в соответствии с ПТР, точка расчетного режима всегда лежит на ограничении по сцеплению. А у тепловозов я обнаружил, что расчетный режим лежит существенно ниже ограничения по сцеплению. С чем это может быть связано? Поясните, пожалуйста.

Как пример, приведу из ПТР данные по тепловозу 2ТЭ116.
Если посмотреть тяговую характеристику 2ТЭ116 (рис.5.15 на стр.236), то видно, что ограничение по сцеплению (по формуле 114 на стр.44) пересекает предельную характеристику в точке примерно 60000 кгс; 20 км/ч. В этой точке коэффициент сцепления равен 0,223. А в таблице 23 на стр.45 расчетный режим для 2ТЭ116 указан как точка 50600 кгс; 24,2 км/ч. И в этой точке коэффициент тяги равен 0,187. Что на 16% ниже.
Имею в виду ПТР издания 1985 года.

Можно я? Обратите внимание на таблицу к характеристике на с. 236, там есть скорость 19,5 км/ч 60800 кгс и скорость 24,2 км/ч 50600 кгс. Первая величина - это часовая, вторая длительная, на с. 45 указана как раз длительная, совпадающая с характеристикой. Расчетной считается именно часовая скорость и сила тяги.

Во-первых, расчетным режимом для тепловозов считается режим длительной тяги, часовой режим не приводится, ввиду меньшей, чем у электровозов, скорости движения на руководящем подъеме.
Во-вторых, сегодня это можно считать устаревшей практикой, связанной с использованием дешевых коллекторных ТЭД с невысокими моментомассовыми показателями.

Приветствую, Вас, железнодорожное сообщество. Это, конечно, актуальная тема, на сегодняшний день, для железнодорожного транспорта. Но всё же (немного отойду от темы). На мой взгляд нужно начинать не с постройки локомотивов со МСУДами и тому подобной микропроцессорной техникой, а изначально подготовить всю инфраструктуру для их нормальной эксплуатации и обслуживания. Ведь зачастую дав новые локомотивы в депо, наше высшее руководство не интересуется тем, как их будут обслуживать на данном предприятии. Что слесарь, которому поручили "починять" такую сложную технику, кроме ключа на 75 и кувалды больше ничего не видел. Я думаю, многим знакомо нынешнее положение локомотивного хозяйства и конкретных примеров приводить не стоит. Это моё сугубо личное мнение.

Kem26
Вы, конечно, правы. Пытаться внедрять совершенно новую технику не заботясь о системе отблуживания иремонта - это самоубийство. Но эти проблемы были всегда. Я, к примеру, слышал много рассказов о том, как тяжело шел запуск электротяги переменного тока на Красноярской ж.д., куда она пришла на смену паровозам. Как в 70-е годы тяжело осваивали ВЛ80Р. Но время делает свое дело. Жалко только, что процесс подготовки обслуживания и ремонта новой техники всегда заметно опаздывает от процесса ее ввода в эксплуатацию. И это рождает массу неприятных ситуаций.

Спасибо, Олег.
Я понял вашу мысль. Из-за меньшей расчетной скорости у тепловозов продолжительность их работы в расчетном режиме становится заметно выше, чем у электровозов. Из-за этого расчетный режим приняли по продолжительному режиму работы электрооборудования (видимо, генератора), чтобы не иметь проблем с нагреванием. У электровозов расчетный режим всегда выше часового на 10-15%, и это по нагреванию ТД дает приемлемые режимы.

Но это фактически означает, что весовые нормы составов у тепловозов ограничены не сцеплением, как у электровозов, а нагреванием оборудования. По сцеплению в расчетном режиме есть запас порядка 15%. Тогда получается, что повышение сцепных свойств у тепловозов не является столь важной задачей.
К примеру, сделали мы на 2ТЭ116 поосное регулирование. Сцепные свойства, конечно, улучшились. Но массу состава мы все равно поднять не можем по нагреванию.
Правильно ли я выстроил логическую цепь?

Александр, поясните пожалуйста, почемы Вы говорите, что за расчетный режим у 2ТЭ116 принят часовой, хотя в ПТР указано другое. Что Вы в данном случае понимаете под термином "расчетный режим"?

Верно, но в прошедшем времени. Т.е. "были" и "не являлось" примерно до 70-х гг.

Можем.
На 2ТЭ116У ставят другие ТЭД. Это во-первых.
Во-вторых, совершенствовать противобоксовочные системы 2ТЭ10 и 2ТЭ116 надо хотя бы до уровня систем Bright Star и той, что была 2ТЭ121, чтобы повысить веса составов на подъемах, на которых по нагреву ТЭД можно повысить ток больше длительного режима, а не заставлять машиниста определять нагрев, а также избежать разносного боксования.

Перепроверил по книге "Тепловоз 2ТЭ116", оказался неправ насчет расчетного режима, Олег был прав, в технических данных расчетный режим указан для скорости 24,7 км/ч, в той же книге на с. 9 имеется тяговая характеристика с нанесенным ограничением по длительной силе тяги. Честно говоря, был удивлен, по работе больше сталкиваюсь с электровозами просто. Тем не менее уверен, что при реальных тяговых расчетах на затяжных спусках сравнительно небольшой величины должны руководствоваться часовым, а не длительным режимом. Во время обучения в институте (я тепловозник) после выполнения тяговых расчетов всегда делали проверку на нагрев электрических машин, то же по идее делают и на практике. Что касается поосного регулирования,то я считаю его необходимым и для тепловозов, т.к. при трогании поезда с места пробоксовки бывают и на тепловозах, т.е. машинист грузит машину до ограничения по сцеплению.

Вообще говоря, для этого 25 лет назад и создавалась система Bright Star, чтобы позволить машинисту работать на более высоких позициях, не бояться пожечь движки, и не думать, какой там ток длительного режима.

Ну что же, мне теперь ситуация в целом понятна.
Повышение мощности ТД тепловозов позволяет поднять длительный (и расчетный) режим до уровня старого ограничения по сцеплению. А поосное регулирование позволяет еще сдвинуть вверх ограничение по сцеплению. Могу также представить, что все это особенно актуально для тепловозов с секционной мощностью 4000 л.с. При мощности 3000 л.с. в секции повышение расчетного режима приведет, в том числе, к заметному снижению скорости на расчетном подъеме, что может быть уже не очень приемлемо в эксплуатации.

Тогда у меня вот какой вопрос для полного прояснения ситуации.
Была ли для тепловозов с поосным регулированием рекомендована новая формула ограничения по сцеплению вместо формулы 114 из ПТР-85 или нет? Или может быть для этих тепловозов просто были установлены новые параметры расчетного режима. Есть какая-то информация на этот счет?

К примеру, после специальных испытаний электровозов ВЛ80Р, в дополнение к ПТР-85 было издано указание МПС с новой формулой ограничения по сцеплению для электровозов ВЛ80Р и ВЛ85, которая дает результат примерно на 5% выше, чем формула 95. Поскольку я "вырос" во ВНИИЖТе, я считаю такое официальное "признание" повышения сцепных свойств локомотива очень важным. Можно самые разные результаты получать в ходе различных испытаний. Но на уровень отраслевого норматива для общесетевого использования выходят только самые надежные и стабильные данные. Я, правда, не в курсе, на сколько принципиально отслеживался вопрос нормирования ограничения по сцеплению для тепловозов. А для электровозов это делалось очень педантично. С середины 70-х годов группа, затем лаборатория, а позже специальный отдел во ВНИИЖТе занимался исследованиями и серьезными испытаниями электровозов различных серий на разных участках для проверки сцепных свойств и установления весовых норм. По этому поводу есть очень серьезные и интересные публикации.

Во-первых, для ряда заказчиков оптимальная скорость на расчетном подъеме может быть ниже, например, если эксплуатируемая линия ведомственная и в основном производит вывоз массовых грузов при умеренной грузонапряженности.
Во-вторых, это делает возможным предлагать, скажем, 4-осные секции 2000-3000 л.с. для каких-то из потребителей. Чем шире ассортимент, тем больше спрос.


Вообще говоря, единая формула ограничения по сцеплению для всех локомотивов - это анахронизм и, по сути, такой же абсурд, как если бы для всех локомотивов была введена единая тяговая характеристика. Для каждой серии локомотива ограничения по сцеплению вследствие ряда факторов могут отличаться и должны устанавливаться в процессе испытаний, потому что получалось, что сначала выводят формулу, а потом в отделении дороги все равно пересматривают веса поездов.

Что толку с этой единой формулы, если, например, для 2ТЭ10В она была завышена из-за склонности к разносному боксованию, а для 2ТЭ121, вероятно, занижена, потому что разница в ведении на руководящем подъеме с составами "по ПТР" получалась значительная, на червонце механик весь издергается, на 121-м спокойно пилит весь подъем и отдыхает душой.

Олег, понятно, что лучше дифференцировать ограничения по сцелению для разных типов локомотивов. Это будет точнее. Но все-таки, для, к примеру, вТЭ25К и 2ТЭ70 были официально рекомендованы какие-то формулы ограничений по сцеплению и параметры расчетного режима?. Ведь когда эти тепловозы поступили в эксплуатацию для них должны были быть установлены весовые нормы и сделаны тяговые расчеты.

Не интересовался. Кстати, для промышленного транспорта раньше была в правилах тяговых расчетов просто ссылка на "коэффициент сцепления, устанавливаемый для каждого тепловоза экспериментальным путем".

Кстати, файлы нормально дошли? Там все ясно?

Жалко. Видимо этот вопрос еще не так ясен.

Вообще, на основании своих исследований могу сказать, что наличие на локомотиве системы поосного регулирования проскальзывания колесных пар еще не означает автоматического улучшения его сцепных свойст в смысле способности устойчиво реализовывать более высокую силу тяги при неблагоприятных условиях сцепления.
Вопрос в том, какой алгоритм регулирования проскальзывания заложен в эту систему. Приходилось сталкиваться с такими системами, которые эффективно боролись с боксованием, но и тяги у локомотива при этом не было.
А в такой ситуации говорить о лучших сцепных свойствах уже не приходится.

Файлы получил. Большое спасибо. Научился их открывать. Изучаю.

Рассмотрим более подробно.
Прежде всего, сцепление колеса локомотива с рельсом носит вероятностный характер и на ВЛ80 и тепловозах разработки конца 50-начала 60-х определяется началом боксования лимитирующей колесной пары.

Если схема управления предупреждает развитие боксования лимитирующей колесной пары и перераспределяет силу тяги на остальные ТЭД, у нас развивается по экипажу сила тяги на 20-30% выше, чем при простом снижении позиций после срабатывания РБ. Это было замечено еще на тепловозах с групповым приводом, в результаты тяговых испытаний которых ВЭлНИИ долго и упорно не заглядывал. Разумеется, никто не отменял грамотного вождения и предварительной подачи песка при вероятном ухудшении сцепления. Кроме того, первая по ходу к.п. при повышенном скольжении очищает поверхность рельса и улучшает сцепления остальных к.п. Возможно, при неэффективном алгоритме регулирования или способах определения начала боксования реализовать преимущества поосного регулирования не удается. Но даже и при несовершенных противобоксовочных системах, например, на 2ТЭ121, где поосного регулирования в явном виде не существовало, а перераспределение силы тяги по ТЭД шло скорее за счет несовершенства системы, чем сознательно, эффективный коэффициент сцепления, т.е. тот, на который можно рассчитывать при выборе массы состава повышался минимум на 10%.

Очевидно, на электровозе, с которым работал Вы, что-то с алгоритмом работы поосного регулирования.

Я бы сказал немного по-другому. Буквально перераспределять не нужно - это очень опасное занятие. Нужно просто каждую колесную пару вести индивидуально на границе ее текущего сцепления. Тогда оптимум по локомотиву в целом сформируется сам собой. Но это-то как раз и не просто.
У меня были возможности много экспериментировать на своем "придворном" ВЛ80В-1129. Я уж на нем поизголялся.
А вот ярким примером самого бестолкового поосного регулирования неожиданно для меня оказался ВЛ86Ф-001.
Финны имели некоторый опыт с асинхронным приводом для метро, ну и на этой своей таратайке макетной.
А электровозного опыта у них не было, вот они и напридумывали. При появлении даже маленького проскальзывания они так глубоко сбрасывали силу тяги оси и так плавно ее восстанавливали, что средняя тяга снижалась в 2-3 раза от номинала. Правда при этом проскальзывание полностью отсутствовало.
Кстати получил тут от друзей листочек про систему поосного регулирования на 2ТЭ116. И, вроде бы, вижу, что в этой системе в качестве датчиков скорости использованы тахогенераторы. По своему опыту сразу могу сказать - тахогенераторы хорошую систему поосного регулирования сделать не позволят. Нужны датчики скорости совсем другого класса.
Ну и Олег сетовал на то, что такое-же поосное регулирование, как на тепловозах, не сделали на электровозах.
По этом поводу скажу только, что на электровозе это сделать гораздо сложнее в силу специфики работы электрических цепей. Т.е. к примеру, на ВЛ80Р, ВЛ85 и других аналогичных локомотивах это сделать практически невозможно. Об этом мгого думали, пытались пробовать альтернативные способы, но, в конечном счете, отказались от этой затеи.

На 2ТЭ116К использовались тахогенераторы, на 2ТЭ116У для этих целей используются датчики угла поворота Л 178, входящие в состав КЛУБ-У.