Основной целью тормозных испытаний является проверка тормозной эффективности вагона при движении с различными скоростями в порожнем и груженом состоянии. По результатам тормозных испытаний оценивают условия безопасности движения вагонов и допустимые скорости их движения. Тормозным испытаниям подвергают все вновь строящиеся вагоны, у которых имеются отличительные конструктивные особенности тормозного оборудования. В общем случае тормозные испытания можно разделить на два вида испытаний: стационарные и поездные (динамические).
При стационарных испытаниях обычно определяют и проверяют следующее: плотность воздухопроводов тормозной системы; особенности кинематики рычажной передачи при имитации новых и изношенных тормозных колодок и колес; время наполнения
тормозных цилиндров; время отпуска тормозов; выход штока тормозных цилиндров; давления воздуха в тормозном цилиндре, резервуарах и тормозной магистрали; стабильность работы регулятора рычажной передачи, авторежима, стояночного или ручного тормоза; КПД рычажной передачи и т. д.
При наличии в тормозных системах вагонов электромеханических и других специальных устройств (электромагнитного тормоза, электровоздухораспределителя, соленоидного тормоза, срывного клапана и т. п.) при стационарных испытаниях определяют их работоспособность, силу тока и напряжение или другие параметры, при которых обеспечивается нормальная работа этих устройств. После стационарных испытаний, установивших удовлетворительную работоспособность тормозов, проводят поездные испытания, главная задача которых — оценка тормозной эффективности и надежности тормозного оборудования при движении вагона. Экспериментально длины тормозных путей несамоходных вагонов определяют методом «бросания» или при испытаниях их в сцепе.
В первом случае разогнанный до заданной скорости испытуемый вагон в момент начала торможения автоматически отцепляют от локомотива, и вагон продолжает самостоятельное движение до остановки. Длина пути, пройденного вагоном от момента отцепки до полной остановки, и будет фактическим тормозным путем. В тех случаях, когда метод «бросания» неосуществим, так как требует специального участка пути, испытуемый вагон ставят в опытный сцеп из локомотива, опытного вагона и вагона-лаборатории, а затем проводят торможение сцепа с заданной скорости тормозными средствами только испытуемого вагона без его отцепки. При этом замеряют тормозной путь сцепа, а по соотношению весов испытуемого вагона и всего сцепа определяют пересчетом тормозной путь опытного вагона.
При динамических тормозных испытаниях самоходных вагонов последние самостоятельно разгоняются до заданной скорости и тормозят до остановки. Тормозной путь равен длине пути, пройденного вагоном (поездом) с момента начала торможения до полной остановки. Для повышения точности эксперимента и исключения случайных факторов при динамических тормозных испытаниях необходимо использовать не один опытный вагон, а несколько вагонов одного типа. Это обеспечивает осреднение фактических величин коэффициента трения тормозных колодок и основного удельного сопротивления. Коэффициенты трения зависят от скорости, поэтому динамические тормозные испытания вагонов проводят для всего диапазона скоростей движения испытуемого вагона, повторяя каждый опыт не менее 3 раз. При наличии в вагоне нескольких видов тормозов (пневматического, электрического и электромагнитного) длину тормозного пути определяют при действии каждого тормоза отдельно, а затем при их совместном действии.
В процессе динамических тормозных испытаний определяют следующие параметры: время и путь подготовки тормозов от подачи сигнала торможения до появления тормозного эффекта; время и путь торможения, при которых действует тормозное усилие; полный тормозной путь от момента подачи сигнала торможения до полной остановки; давления воздуха в тормозном цилиндре, запасном резервуаре и тормозной магистрали; усилия в элементах рычажной передачи; выход штока тормозного цилиндра; силы тока и напряжения питания электрических тормозных устройств; моменты срабатывания противогазных устройств и др.
Динамические тормозные испытания обычно проводят на прямых горизонтальных участках пути с порожними и гружеными вагонами, выполняя режимы служебного и экстренного торможения. Эффективность электрического торможения как реостатного, так и рекуперативного, обычно проверяют одновременно с тягово-энергетическими испытаниями моторных вагонов.
Для вагонов электроподвижного состава (вагонов метрополитена, трамвая и электропоездов) большое значение имеет определение и проверка в натурных условиях их тягово-энергетических характеристик, скоростных и тормозных параметров, времени сборки электрических схем и срабатывания аппаратов, их коммутационных свойств, нагрева и устойчивости работы элементов тягового оборудования и других параметров.
В общем случае при тягово-энергетических испытаниях вагонов электроподвижного состава определяют следующие параметры:
установившуюся скорость движения вагона или поезда в порожнем состоянии и с максимальной нагрузкой на горизонтальном участке пути при всех ходовых позициях контроллера;
наибольшую скорость при максимальной нагрузке на расчетном подъеме;
время и длину пути разгона до максимальной скорости на характерных профилях при максимальной и номинальной нагрузках, а также скорости выхода вагона (поезда) в режим работы по автоматической характеристике тяговых электродвигателей;
ускорения при разгоне на горизонтальном пути с момента включения тяговых двигателей до выхода на автоматическую характеристику, а также при каждой ступени ослабления магнитного поля двигателей и среднее значение от момента пуска до достижения конструкционной или заданной скорости движения;
напряжения и силы тока, потребляемого тяговыми электродвигателями при различных схемах их соединения, различных ходовых позициях и пуске порожнего и груженого вагонов;
расход электроэнергии при тяговом режиме порожнего и груженого вагонов;
длины тормозных путей порожнего и груженого вагонов, начиная с различной скорости начала торможения при экстренном и служебном торможении;
замедления (максимальные и средние) при всех видах торможения на горизонтальном участке для порожнего и груженого вагонов;
влияние изменения напряжения в контактной сети, а также пульсации гока в контактной сети и цепи тяговых двигателей на тяговые и тормозные параметры вагона при различных режимах разгона и торможения;
класс коммутации тяговых электродвигателей при максимальных нагрузках в режимах ослабленного и полного магнитного поля, а также при переходных процессах в период пуска и торможения вагонов;
температуру нагрева элементов тягового и вспомогательного электрооборудования (обмоток и коллекторов тяговых двигателей, индуктивных шунтов, резисторов и т. п.) при часовом и длительном режимах работы;
силу тока и напряжение при электрическом (рекуперативном и реостатном) торможении на двигателях, работающих в генераторном режиме;
рекуперируемую электроэнергию в зависимости от скорости движения вагона и напряжения потребителя;
характер переходных электромагнитных процессов в элементах электрической схемы вагона;
безопасность движения вагонов при возможных неисправностях отдельных приборов, аппаратов или узла электрооборудования и т. д.
При тягово-энергетических испытаниях вагонов электропод-вижного состава, оборудованных системами автоматизированного управления движением поезда, автоматического регулирования скорости, системами резервного пуска и т. п., дополнительно определяют взаимодействия этих систем между собой, с электро-тяговым оборудованием вагона и с устройствами СЦБ. При подготовке и проведении тягово-энергетических испытаний особое внимание обращают на соблюдение правил безопасности. Во время испытаний многие приборы соединены с силовыми цепями электрооборудования вагонов и представляют собой источник повышенной электроопасности для персонала. Для обеспечения безопасности всех участников испытаний необходимо строго соблюдать специальные технические и организационные мероприятия.
Тягово-энергетические испытания вагонов электроподвиж-ного состава представляют собой достаточно сложные научно-экспериментальные исследования. Поэтому применяемая для их проведения аппаратура должна иметь высокий класс точности и широкий диапазон частот. Измерительные цепи и регистрирующая аппаратура должны исключать влияние электромагнитных и других помех. Применяемую при тягово-энергетических и тормозных испытаниях аппаратуру приспособляют для возможности использования автоматизированных способов обработки получаемых экспериментальных данных.
⇐Теплотехнические испытания | Вагоны | Эксплуатационные испытания⇒