Автоматизация задания режима роспуска составов с переменной скоростью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 00.00.00, Скабалланович, В. С.

• Скабалланович, В. С.
• 1967

Оглавление диссертации Скабалланович, В. С.

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. Исследование вопросов, связанных с разработкой требований к системе автоматического задания режима роспуска составов с переменной скоростью

1. Краткий обзор и анализ существующих способов управления роспуском составов на сортировочных горках с переменной скоростью

2. Основные положения и особенности автоматизации процесса роспуска составов с переменной скоростью

3. Основные эксплуатационно-технические требования к системе автоматического задания режима роспуска составов . . . .¿2.

Выводы

ГЛАВА П. Вычисление переменной скорости роспуска и определение параметров вычислительного устройства

1. Анализ известных способов расчета скороети «.

2. Выбор расчетной формулы и методика определения основных исходных данных для вычисления скорости роспуска . 4л

3. Вычисление скорости роспуска состава путем электрического моделирования через эквивалентное напряжение .5*

4. Функциональная схема и особенности расчета вычислительного устройства

5. Расчет и определение параметров вычислительного автотрансформатора

6. Расчет и определение параметров задающего трансформатора

7. Номограмма для определения скорости роспуска состава . .

8. Выводы .?г

ГЛАВА Ш. Аппаратура и принципы построения системы автоматического задания режима роспуска составов е переменной скоростью

1. Характеристика системы

2. Сведения об аппаратуре . РУ

3. Структурная схема системы . ?

4. Дистанционное управление перфоратором . .8*

5. Фиксация исходных данных нэ перфокарте

6. Считывающее устройство . . <К

7. Определение момента отрыва отцепа от состава . 9<

8. Накопитель информации . 9$

9. Определение разделительной стрелки маршрутов следования отцепов

10. Вычисление скорости роспуска . мг.

11. Преобразование вычисленной скорости . и*

12. Сумматор

13. Управление роспуском состава и индикация заданной скорости

14. Программное управление ГАЦ . ИЗ

15. Включение световых указателей количества вагонов в отцепах . <

16. Контроль правильности расцепки состава . . н*

ГЛАВА 1У. Исследование работы системы АЗСР в эксплуатационных условиях

1. Общие замечания

2. Исследование и выбор оптимальных параметров устройства определения момента отрыва отцепа от состава

3. Результаты исследования устройства фиксации количества вагонов в отцепе .*.

Исследование роли сумматора в процессе задания переменного режима роспуска состава

5. Вопросы возможности увеличения средней скорости роспуска состава путем формирования оптимальных по длине отцепов

6. Основные требования к горочным локомотивам, вытекающие из условий реализации переменной скорости роспуска

7. Реализация значений заданной скорости роспуска в эксплуатационных условиях

8. Выводы

ШВА У. Исследование вопросов, связанных с определением погрешности, надежности и экономической эффективности системы АЗСР

1. Общие соображения

2. Вопросы погрешности системы

3. Оценка надежности работы устройств системы

Экономическая эффективность применения системы

5. Выводы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Автоматизация задания режима роспуска составов с переменной скоростью»

Быстрое развитие промышленности, сельского хозяйства, торговли, а также ускорение подъема жизненного уровня народа в новой пятилетке вызывают значительный рост грузооборота железных дорог, который Директивами ХХШ съезда КПСС предусмотрено увеличить на 23 процента.

Для освоения растущих перевозок успешно осуществляется программа технического перевооружения железных дорог. В настоящее время электровозами и тепловозами выполняется уже более 85 процентов всего грузооборота, причем протяженность железнодорожных линий, переведенных на прогрессивные виды тяги, достигла свыше 71 тыс.км. Одновременно с технической реконструкцией тяги неуклонно осуществляется развитие и других отраслей железнодорожного хозяйства с тем, чтобы наиболее полно использовать возможности новых мощных локомотивов - электровозов и тепловозов. В настоящее время уже 95 процентов всего грузооборота осуществляется больше-грудными четырехосными и шестиоснымн вагонами, а на более половины общей протяженности железнодорожной сети уложены тяжелые рельсы и путь поставлен на щебеночное основание^ Важнейшие направления сети дорог оборудованы автоматической и полуавтоматической блокировкой, диспетчерской централизацией. На станциях внедряются устройства маршрутно-релейной централизации и другие устройства автоматики и телемеханики.

Наряду с дальнейшим повышением'производительности локомотивов исключительно большое значение имеет также интенсификация использования вагонов, особенно путем ускорения их оборота, сокращения простоя на технических и грузовых станциях.

Известно, что на сортировочных и крупных участковых станциях за одни сутки перерабатывается более I млн. вагонов, поэтому даже незначительное улучшение работы по расформированию и формированию поездов, занимающей важное место в выполнении перевозочного процесса на железнодорожном транспорте, позволит намного ускорить продвижение вагонопотоков и оборот подвижного состава.

Одним из главных средств повышения производительности труда на сортировочных станциях и, в частности, на сортировочных горках является широкое внедрение новой техники, комплексной механизации и автоматизации производственных процессов.

В настоящее время большинство современных сортировочных горок оборудовано наиболее прогрессивными техническими средствами: вагонными замедлителями, устройствами автоматической горочной централизации (ГАД), широкой сетью оперативной двусторонней телефонной и радиосвязи между горочным оператором, диспетчером и работниками всего сортировочного парка, включая машинистов горочных локомотивов. В последние годы на сортировочных горках находят применение устройства автоматического регулирования скорости скатывания отцепов (АРС), телеуправления горочным локомотивом (ТГЛ) и программно-задающие устройства (ГШУ). Все эти технические новшества позволяю! значительно повысить производительность сортировочных горок. Однако использование технических средств в настоящее время не является полным. Требуется непрерывно вести дальнейшие изыскания возможностей, которые обеспечивали бы успешное выполнение задач, поставленных перед сортировочными горками.

Анализ технологии расформирования поездов показывает, что значительные резервы дальнейшего повышения производительности сортировочных горок заключены прежде всего в сокращении непроизводительного времени, значительная доля которого приходится на процесс роспуска состава. Принятая для большинства сортировочных горок скорость роспуска 4-6 км/ч рассчитана для самых неблагоприятных сочетаний отцепов. Вместе с тем, практика показывает, что неблагоприятное чередование отцепов встречается сравнительно редко и скорость роспуска для многих отцепов в составах может быть выше расчетной. Так, интервалы между отцепами на вершине горки могут быть сокращены, если отцепы состоят из двух-трех и более вагонов или имеют разделение на первых стрелках по пути их скатывания. Поэтому, не случайно, передовые операторы сортировочных горок производят роспуск составов с переменной скоростью путем своевременной подачи команд на горочный локомотив в те моменты роспуска, когда появляется возможность для увеличения скорости или, наоборот, необходимость ее уменьшения.

Вопросам расчета и применения переменных скоростей роспуска составов на сортировочных горках посвящен ряд трудов Н.О.Рогинского, Б.А.Родимова, Г.И.Зубрили на, В.Д.Никитина, И.И.Страковского, А.В.Быкадорова, Н.И.Федотова, Е.М.Шафита, Ю.А.Мухи и других авторов [9,30,31,32,35,55] , которые обосновали основные закономерности и вывели уравнения, определяющие процесс роспуска составов с переменной скоростью. Делаются попытки моделирования этого процесса на электронных вычислительных машинах [8] . Однако конкретных устройств, которые вычисляли бы оптимальную скорость роспуска и автоматически в момент отделения очередного отцепа от остального состава осуществляли передачу для реализации значения этой скорости без участия оператора, ни у нас, ни за рубежом до последнего времени не существовало. В то же время современное развитие технических средств позволяет осуществить разработку отдельной системы автоматического задания режима роспуска составов с переменной скоростью. Наличие таких устройств в общей системе комплексной автоматизации сортировочных горок позволит получить полностью замкнутую, а поэтому и наиболее эффективную систему автоматического управления расформированием поездов.

С целью автоматизации процесса задания режима роспуска составов с переменной скоростью настоящая работа посвящена: а) исследованию вопросов, связанных с разработкой эксплуатационно-технических требований, которым должна удовлетворять система автоматического задания режима роспуска состава с переменной скоростью; б) выбору способа вычисления скорости роспуска и определению параметров вычислительного устройства; в) разработке системы и исследованию ее работы в эксплуатационных условиях; г) исследованию вопросов погрешности, надежности и экономической эффективности системы.

Все эти вопросы рассматриваются впервые.

Заключение диссертации по теме «Другие cпециальности», Скабалланович, В. С.

5. В ы в о д ы а. В процессе исследований установлено, что основная величина погрешности системы возникает в процессе реализации скорости роспуска состава. б. Дана оценка надежности дейетвия системы, в основу которой положены методы теории вероятности и математической статистики. Установлено, что ожидаемое среднее время безотказной работы системы без резервирования составляет 8268 часов, При общем резервировании аппаратуры среднее время безотказной работы системы повышается до 12500 часов. в. Определена экономическая эффективность применения системы. Расчетами установлено, что эффективность зависит от степени исходной мощности сортировочных горок и, по приближенным подсчетам, колеблется от 20 до 325 тыс.руб. в год при сроке окупаемости первоначальных капиталовложений от одного до двенадцати месяцев.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В настоящей работе дано теоретическое и практическое решение одного из важных вопросов проблемы автоматизации процесса расформирования составов на сортировочных горках - автоматического задания режима роспуска составов с переменной скоростью.

В процессе работы над диссертацией рассмотрены и решены следующие вопросы, связанные с разработкой и исследованием системы АЗСР.

1. Проанализированы отечественные и зарубежные способы управления роспуском составов на сортировочных горках с переменной скоростью. Установлено, что все применяемые способы в части использования переменной скорости роспуска состава позволяют несколько повысить производительность сортировочных горок. Однако значительное повышение средней скорости расформирования составов может быть достигнуто только в результате автоматизации этого процесса.

2. На основе анализа существующих способов управления роспуском состава с переменной скоростью и выявления особенностей автоматизации этого процесса сформулированы основные эксплуатационно - технические требования, которым должна отвечать система АЗСР.

3. Даны теоретические основы построения системы, включающие в себя выбор расчетной формулы, методику определения основных исходных данных расчета и разработку способа вычисления скорости роспуска состава путем электрического моделирования через эквивалентное напряжение. №

Показана методика расчета вычислительного устройства системы и выведен ряд уравнений, позволяющих определить отдельные параметры этого устройства.

5. Разработаны структура и отдельные узлы системы, даны принципиальные электрические схемы этих узлов и изложены принципы их построения.

6. Предусмотрена возможность использования исходных данных вычисления скорости роспуска для программного управления ГАЦ и включения световых указателей количества вагонов в отцепах состава. Произведена разработка устройства, автоматически контролирующего правильность расцепки состава в процессе его расформирования.

7. Проведены теоретические и экспериментальные исследования работы как отдельных узлов, так и всей системы в целом. Обоснована необходимость передачи для реализации усредненной скорости и исследована роль сумматора в процессе задания переменного режима роспуска состава. Показана практическая возможность увеличения средней скорости роспуска состава при формировании оптимальных по длине отцепов путем деления чрезмерно больших партий вагонов на части. Определены основные требования к горочному локомотиву в отношении силы тяги и тормозных усилий, исходя из условий реализации заданных скоростей роспуска для различных по весу составов, уклонов надвижной части горки, а также необходимых значений ускорения и замедления темпа роспуска.

8. Произведено исследование вопросов, связанных с определением погрешности, надежности и экономической эффективности системы.

- 1Ъ9

Комплексные испытания системы в эксплуатационных условиях на ряде сортировочных горок полностью подтвердили правильность технических решений, выбранных на основе проведенных в работе исследований. Результаты диссертационной работы положены в основу разработки блочной системы АЗСР, выполненной в лаборатории автоматизации станционной работы ЦНИИ МПС под руководством и при участии автора.

Система автоматического задания режима роспуска составов с переменной скоростью, включающая в себя устройства программного управления ГАЦ, включения световых указателей количества вагонов в отцепах, а также устройства контроля правильности расцепки состава, внедрена на сортировочных горках станций Лосиноостровская Московской ж.д. и Клепаров Львовской ж.д. Испытания системы в эксплуатационных условиях в течение длительного времени показали, что она работает устойчиво, надежно и обладает высокими технико-экономическими показателями. Министерством путей сообщения система принята для широкого внедрения на сети железных дорог. На заводах МПС организован промышленный выпуск аппаратуры. В настоящее время этой системой оборудуют еще ряд крупных сортировочных горок.

Р^^Ти^^ . /Скабалланович В.С./ j9o

Список литературы диссертационного исследования Скабалланович, В. С., 1967 год

1. Директивы ХХШ съезда КПСС по пятилетнему плану развития народного хозяйства СССР на 1966-1970 годы.

2. Абрамов А.П., Изосимов A.B.

3. Зависимость расходов железных дорог от объема работы.

4. Вестник Всесоюзн.науч.-исслед.ин-та ж.д.тр-тэ",1967, № 3, с.47-51.3. Бэльян Р.Х.

5. Трансформаторы мэ Судпромгиз, 1961.малой мощности.4. Бэкалов М.М.

6. Определение точки отрыва отцепов при роспуске их с горки. Труды ДЙИТа, вып.43,Трансжелдориздат, 1963.

7. Белопольский И.Й., Расчет трансформаторов и драсселей Пикалова Л.Г. малой мощности.

8. Госэнергоиздэт, М.,Л., 1963.6. Болотов М.Я.

9. К вопросу усиления перерабатывающей способности сортировочных горок. Труды ШИТа, вып.87/8, Трансжелдор-издат, 1956.

10. Бузанов С,П., Карпов A.M., Рыцарев М.А.

11. Проектирование механизированных и автоматизированных сортировочных ^ст^ойств. Изд-во "Транспорт", М.,8. Буянова В.К.

12. Моделирование на ЭЦВМ процесса роспуска составов с переменной скоростью. Диссертация на соискание ученой степени канд.техн.наук, Москва, 1967.

13. Быкадоров A.B., Федотов Н.Ш.

14. Переменная скорость роспуска составов на сортировочных горках. Труды ШИТа, вып.25, Новосибирск, 1961.10. Быкадоров А.В.1.. Быкадоров. А.В.

15. Расчетные отцепы при переменной скоости роспуска составов на горках, руды НИИТэ, вып.25, Новосибирск, 1961.

16. Некоторые особенности скатывания отцепов из нескольких вагонов. Труды НЙЙТа, вып.20, Новосибирск, 1960.12. Варакута А.Г.

17. Методика определения экономической эффективности автоматизации сортировочного процесса на горке. Труды ДЙИТа, вып.33, Днепропетровск, 1961, с.5-18.13. Винокуров П.С.

18. Техническое обслуживание счетно -перфорационных машин. М.,Госиздат, 1961.я )14. Дружинин Г.В.

19. Надежность устройства автоматики. М.,Л., Йзд-во "Энергия", 1964.15. Запорожец Г.И

20. К вопросу о повышении перерабатывающей способности сортировочных горок. "Техника железных дорог" № 6,1955.

21. Земблинов С.В., СтраковскиЙ И.И.

22. Станции и узлы. М.Трансжелдориздат, 1963.17. Зекцер Д.М.

23. Определение надежности аппаратуры СЦБ и некоторые возможности ее повышения. "Автоматика, телемеханика и связь", № 10, 1963.18. Карпов А.М.

24. Пути дальнейшего развития и технического оснащения сортировочных станций. Труды НЙИта, вып.29,Новосибирск,1962.19. Корш В.Б.

25. К вопросу определения эксплуатационно-технических показателей автоматизации сортировочной горки. "Вестник Всесоюзного научно-исследовательского ин-та жел.дор.транспорта", № 6, 1958.

26. КрасовскиЙ Г.А., Гмызин Н.Й., Ефимов Б.Н.

27. Устройство программирования и автоматического задания маршрутов в горочной автоматической централизации, "Автоматика, телемеханика и связь", № 3, 1962.

28. КрасовскиЙ Г.А., Климов А.К., Рудаков Б.И.22. Красовсий Г.А.

29. Горочные программные устройства, йзд-во Транспорт, 1965.

30. Программное управление устройствами автоматики на сортировочных горках. "Механизация и автоматизация производства", № 3, 1963.

31. КрасовскиЙ Г.А., Перов А.Н.

32. Требования к аппаратуре управления сортировочной горкой. "Железнодорожный транспорт", 1967, № 3, с.51-54.24. КЭТЗ.В.

33. Технические устройства автоматизации больших сортировочных станций. Сб.Новое в автоматике и телемеханике на зарубежных железных дорогах, Трэнсжелдориздат, 1960.25. Лебедева Т.П.

34. Сортировочным станциям совершенную технологию.

35. Железнодорожный транспорт", № 8, 1965.26. Левин Б.Р.

36. Среднее время работы элементов, надежность которых изменяется по экспоненциальному закону. "Электросвязь", 1958, № 8.27. Леонтьев Л.П.

37. Введение в теорию надежности радиоэлектронной аппаратуры, йзд-во АН Латв.ССР, Рига, 1963.28. Лупал Н.В.

38. Оценка схем по их надежности. "Автоматика, телемеханика и связь", № 2, 1963.- № 29. Луцкий В.А.

39. Расчет надежности и эффективности радиоэлектронной аппаратуры. Изд-во АН УССР, Киев, 1963.

40. Мельник АЛ., СтрзковскиЙ И.И.

41. Автоматизация управления процессом сортировки вагонов на горках. "Железнодорожный транспорт", № 7, 1958.31. Муха Ю.А,

42. К вопросу о переменной скорости роспуска составов на сортировочной горке.

43. Труды ДИИТа, вып.43, Трансжелдор-издат, 1963.32. Муха Ю.А,

44. К вопросу об алгоритме оптимального переменного режима скорости роспуска состава с горки.

45. Труды ДИИТа, вып.41,Днепропетровск,33. Муха Ю.А,

46. Построение кривых скорости скатывания длинных отцепов с сортировочной горки и сравнение этих кривых с опытными.

47. Труды ДИИТа, вып.41, Днепропетровск, 1962.34. Муха Ю.А,

48. Определение экономической эффективности внедрения на сортировочных горках роспуска составов с переменной скоростью.

49. Труды ДИИТа, вып.63/4,Транспорт, М., 1966, с.63-70.35. Никитин В.Д.

50. Рациональные схемы горочных сортировочных станций. Труды МИИТа, вып.20, И.1959.

51. Никитин В.Д., Мельник А.Л., Забелло М.Л., Длугэч Б.А., Гольдентул Б.А.

52. Сортировочные станции зарубежных железных дорог.

53. Гос.трэнспортн.жел.дор.стр-во.М.,

54. Падерно И.П. Дмитрий Лидин38. Падерно И.П.

55. Проблемы надежности. "Автоматика, телемеханика и связь", № II, 1962.

56. Расчет надежности радиоэлектронной аппаратуры и ее составных частей. "Автоматика, телемеханика и связь", й» 8, 1963.39. Падерно И.П.

57. Надежность и резервирование. "Автоматика, телемеханика и связь", № 10, 1964.40. Пэвлюк Н.Н.

58. Совершенствование технологического процесса сортировочной станции. "Железнодорожный транспорт", № 12, 1964.41. Першин Б.Ф.

59. Передовые методы маневровой работы нэ сортировочных горках. М., 1961.

60. Пустовойтов Л.Ф., Страковский И.И., Тишков Л.Б.

61. Комплексная механизация и автоматизация сортировки вагонов на горках. "Железнодорожный транспорт", № I,

62. Рогинский Н.О., Родимов Б.А., Зубрилин Г.И.

63. Механизация сортировочных горок. Госуд.транс.жел.дор.изд-во, М., 1949.44. Страковский И.И,

64. О третьей тормозной позиции при автоматизации сортировочной горки; "Вестник Всесоюзного научно-исследовательского института жел.дор.транспорта" № 7, 1961.45. Скабалланович В.С.

65. Автоматическая система для регулирования скорости роспуска составов на сортировочных горках. "Автоматика, телемеханика и связь", 1966, № 8,9,12.46. Скабалланович В.С.

66. Электромоделирование скорости роспуска состава с горки. "Вестник Всесоюзного нэуч.-исслед. ин-та жел.дор.транспорта", 1967, № 3.

67. Скабаллэнович B.C. Устройство для вычисления и задания Фонарев НМ. скорости роспуска состава на сортировочных горках.

68. Бюллетень изобретений", 1967, № I.48. Скабаллэнович В.С,

69. Устройство для определения момента отделения скатывающегося отцепа от состава, распускаемого с сортировочной горки.

70. Бюллетень изобретений", 1967г. № 8.

71. Тихомиров И.Г., Грунтов П.С., Мухо П.Б., Невзоров A.B., Сыцко H.A., Шульженко П.А., Ярмоленко В.Е.

72. Технология работы участковых и сортировочных станций. Транспорт, М., 1966, с.170-201.

73. Федотов Н.И., Быкэдоров A.B.

74. Увеличение скорости роспуска составов с сортировочных горок. "Железнодорожный транспорт", № 7, 1965.51. Федюшин В.Н.

75. Инженерный расчет надежности. "Автоматика, телемеханика и связь",№ 7, 1964.

76. Фонарев Н.М., Григорьев H.H., Сергэнов И.Г.,

77. Автоматизация регулирования скорости роспуска составов на сортировочныхгорках.

78. Скабаллэнович B.C. "Железнодорожный транспорт",1966,10, с.33-35.53. Фонарев Н.М.

79. Автоматизация процесса расформирования составов на сортировочных горках. "Железнодорожный транспорт", К? 7, 1965.54. Фонарев Н.М.

80. Устройства автоматики на сортировочных горках.

81. Изд-во Транспорт, М., 1964.55. Шафит Е.М.

82. Алгоритмизация процесса управления роспуском составов на сортировочных горках.

83. Труды дата, № 63/64, 1966.- 1Н

84. Ющенко H.P., Повышение перерабатывающей способнос-Тесленко Г.Й. ти сортировочных горок по опытуст.Нижнеднепровск Узел.

85. Труды ДИИТа, вып.23, Трансжелдориздэт, М., 1959.

86. Шляндин В.М. Элементы автоматики и телемеханики.

87. Изд.2, Оборонгиз, М.,1954.

88. Ющенко Н.Р., Комплексная технология сортировочной Кулаев К.В. станции.

89. Кривенко H.A. Трансжелдориздат, 1955

90. Автоматизация работы сортировочных станций. Под общей редакцией Г.И.Олешко и Б. Дел Рио. Изд-во Транспорт, 1964.

91. Вопросы механизации и автоматизации сортировочных горок. Под общей редакцией Н.Р.Ющенко.

92. Труды ДЙИТа, вып.52, Изд-во Транспорт, Л.,1965.

93. Инструктивное письмо Главного управления движения МПС № 54. Трансжелдориздат, 1955.

94. Новое в автоматике и телемеханике на зарубежных железных дорогах. Перевод статей Глузмана И.С. Всесоюзн. издат.полиграфич.объед.МПС, М., i960.

95. Проектирование железнодорожных станций и узлов. Под общей редакцией Г.З.Верцмаяа и П.И.Пантелеева. Всесоюзн.издат.полиграфич.объед.МПС, М., 1963.

96. Минтранстрой СССР, Главтранепроект, Гипротранссигнал-связь. Программно-задающая установка ГАц. Техническое задание на аппаратуру ГПЗУ для сортировочных горок НР-55, Ленинград, 1966, с.26-29.ч

97. Регулирование скорости горочных тепловозов по радио. МПС, Бюллетень технико-экономической информации, № 6, 1963.

98. Организация работы и техническое оснащение сортировочных станций железных дорог капиталистических стран (обзор). ЦИНТИ.Серия "Эксплуатация и грузовая работа0,вып.13,1965.