RU2163202C1 - Rail train emergency braking method - Google Patents

Abstract

FIELD: transport engineering. SUBSTANCE: proposed method provides quick and effective emergency braking of high-speed railway vehicles. According to this method, parachute is brought out in vertical direction by means of rocket. EFFECT: improved efficiency of braking, reduced wear of rail track. 2 cl

Description

Изобретение относится к торможению состава при непосредственном воздействии на местность, когда аварийная ситуация требует экстренной остановки состава (далее железнодорожный состав - просто состав), чтобы избежать жертв людских, что последнее время часто имеет место во многих странах мира. The invention relates to braking of a train with direct impact on the terrain, when an emergency requires an emergency stop of the train (hereinafter the train is simply a train) to avoid human casualties, which recently has often been the case in many countries of the world.

Известно тормозное устройство, которое осуществляют путем прижима тормозной колодки с приводом к тормозной части колеса (Элементарный учебник физики/ Под редакций Ладсберга, т. 1, с. 382). Known brake device, which is carried out by pressing the brake pads with the drive to the brake part of the wheel (Elementary textbook of physics / edited by Ladsberg, t. 1, p. 382).

Недостатками такого способа торможения являются:
- образование огранки на колесе,
- неравномерность торможения по каждому вагону или платформе,
- тормозной путь достигает многих сотен метров при скорости курьерского поезда и даже километров при современных скоростных магистралях, что не позволяет избежать столкновения с непредвиденным препятствием и избежать жертвы,
- сильный износ рельсового пути,
- неравномерность торможения по всей длине состава, что может привести к сходу состава.The disadvantages of this method of braking are:
- formation of a cut on the wheel,
- uneven braking on each wagon or platform,
- the braking distance reaches many hundreds of meters at the speed of a courier train and even kilometers at modern highways, which does not allow to avoid a collision with an unforeseen obstacle and to avoid a victim,
- heavy wear of the rail track,
- uneven braking along the entire length of the composition, which can lead to the descent of the composition.

Известно аварийное тормозное устройство, которое осуществляет торможение за счет захвата колодками головки рельса (патент N 2022841, 1994, кл. B 60 T 1/14, автор Таланов Б.П.). It is known emergency brake device that performs braking due to the capture of the pads of the rail head (patent N 2022841, 1994, class B 60 T 1/14, author Talanov B.P.).

Описанный способ приводит к свариванию колодок с головкой рельса из-за высокой температуры, которая является следствием трения между контактными элементами. Можно также ожидать ударную нагрузку на все элементы состава. The described method leads to the welding of blocks with the rail head due to the high temperature, which is a consequence of friction between the contact elements. You can also expect shock loading on all elements of the composition.

Целью технического решения является устранение указанных недостатков, а именно:
- устранение воздействия на все элементы пути и состава,
- возможность торможения с любой регулируемой скоростью остановки и на заданной длине пути торможения.The purpose of the technical solution is to eliminate these drawbacks, namely:
- elimination of the impact on all elements of the path and composition,
- the possibility of braking with any adjustable stopping speed and at a given length of the braking path.

Технический результат достигается тем, что элемент взаимодействия с местностью выполняют в виде парашюта, который выводят ракетой вверх на тросе с приводом его выборки, а тормозное усилие создают путем остaвки парашюта относительно состава и последующей выборки троса для получения сближения парашюта с составом с заданной скоростью, причем парашют соединяют с двойным тросом через кольцо и вытягивают за один конец трос, наращивая второй конец до расчетного силового диаметра, после чего соединяют оба конца троса и выбирают двойной трос. The technical result is achieved by the fact that the element of interaction with the terrain is performed in the form of a parachute, which is launched rocket upward on the cable with the drive of its selection, and braking force is created by stopping the parachute relative to the composition and then retrieving the cable to get the parachute closer to the composition at a given speed, and the parachute is connected to the double cable through the ring and pulled at one end of the cable, extending the second end to the calculated power diameter, after which both ends of the cable are connected and a double cable is selected.

Пояснения к способу. Explanations of the method.

1. Парашют выводят вертикально вверх или даже (при значительной скорости состава) вперед на двойном тросе, чтобы снизить нагрузку на тросы. Выводят на высоту до 500 м, т.к. парашют начнет перемещаться в угловом направлении после закрепления троса на составе. Будет создаваться начальное усилие тормозноe, которое будет определяться формулой

(обозначения общепринятые). Если теперь начать выбирать трос двойной, то скорость относительная будет возрастать до максимально возможной, чтобы избежать столкновения. Скорость дополнительная может превышать в несколько раз начальное торможение вплоть до остановки состава.1. The parachute is pulled vertically upward or even (at a significant speed of the train) forward on a double cable to reduce the load on the cables. They are brought to a height of up to 500 m, because the parachute will begin to move in the angular direction after the cable is fixed to the train. An initial braking force will be created, which will be determined by the formula

(conventional notation). If you now begin to choose a double cable, then the relative speed will increase to the maximum possible to avoid a collision. The additional speed may exceed several times the initial braking up to a stop of the train.

2. Усилие на тросе может достигать многих сотен тонн, и это обстоятельство может привести к неоправданному завышению массы троса, т.к. сам парашют не будет иметь значительной массы. Такое положение можно устранить, если трос в начальный момент будет иметь малый диаметр, допустим 5 мм, и будет из капрона. Один из концов троса, который подвижно соединен с парашютом через кольцо при выводе парашюта ракетой, закрепляют на составе, и трос будет перетягиваться при движении парашюта, т.к. второй конец троса свободен, и он наращивается до расчетного диаметра заранее. Поэтому трос перетянется, и оба его конца окажутся на составе, но с усиленным силовым диаметром. Тогда тросы соединяют и совместно выбирают со скоростью, которая позволяет остановить состав на минимальном тормозном пути. Здесь используется эффект взаимодействия воздушной набегающей массы с площадью парашюта, что создает аэродинамическое сопротивление и, следовательно, тормозное усилие. Все перечисленные операции могут занять 2-3 с, а тормозной путь будет зависеть только от скорости выбирания троса и, следовательно, скорости относительно земли и относительно состава (прикидочный расчет дан в отдельном документе). 2. The force on the cable can reach many hundreds of tons, and this circumstance can lead to unjustified overstatement of the mass of the cable, because the parachute itself will not have significant mass. This situation can be eliminated if the cable at the initial moment has a small diameter, say 5 mm, and comes from a capron. One of the ends of the cable, which is movably connected to the parachute through the ring when the parachute is launched by the rocket, is fixed on the train, and the cable will be pulled over when the parachute moves, because the second end of the cable is free, and it grows to the design diameter in advance. Therefore, the cable will be tightened, and both ends will be on the composition, but with a reinforced power diameter. Then the cables are connected and jointly selected with a speed that allows you to stop the composition on the minimum stopping distance. Here, the effect of the interaction of the on-air mass with the area of the parachute is used, which creates aerodynamic drag and, therefore, braking force. All of these operations can take 2-3 seconds, and the braking distance will depend only on the speed of selecting the cable and, therefore, the speed relative to the ground and relative to the composition (approximate calculation is given in a separate document).

Таким образом, достигаются все поставленные цели, которые были сформулированы выше. Если состав с электропоездом, связи поддержки линий электропередачи будут сорваны либо специальным управляемым выступом, либо тросом парашюта. Thus, all the goals set forth above are achieved. If the train is equipped with an electric train, power line support communications will be disrupted either by a special controlled ledge or by a parachute cable.

Claims (2)

1. Способ аварийного торможения железнодорожного состава, включающий взаимодействие тормозного элемента с местностью и созданием тормозного усилия, отличающийся тем, что из состава выводят ракетой парашют, преимущественно вертикально, и выбирают трое парашюта, создавая тормозное усилие за счет взаимодействия набегающего тормозного потока, с поверхностью парашюта при относительной скорости движения железнодорожного состава и скорости выборки троса парашюта. 1. A method of emergency braking of a train, including the interaction of the brake element with the terrain and the creation of braking force, characterized in that the parachute is removed from the train by a rocket, mainly vertically, and three parachutes are selected, creating braking force due to the interaction of the incident brake flow with the surface of the parachute with the relative speed of the train and the speed of the parachute cable. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трос выполняют двойным и подвижно соединяют с парашютом через кольцо, а при выводе парашюта трос выбирают за один конец с наращиванием второго конца до расчетного силового диаметра, при выводе обеих силовых концов на железнодорожный состав соединяют оба конца троса и выбирают их совместно с расчетной скоростью. 2. The method according to claim 1, characterized in that the cable is double and movably connected to the parachute through the ring, and when the parachute is withdrawn, the cable is selected at one end with the extension of the second end to the estimated power diameter, when both power ends are connected to the train both ends of the cable and select them together with the design speed.