Анализ работы железнодорожного транспорта, страница 12

В характерной кривой на участке Мариахоф- Лаунсдорф радиусом 769 м и с возвышением наружного рельса 130 мм при скорости 162 км/ч боковое некомпенсированное ускорение в плоскости пути достигало 1,8 м/с2. Блоки датчиков своевременно распознавали начало кривой, при этом система рассчитывала задаваемое значение абсолютного угла наклона кузова вагона до 10°. Расчет этого значения выполнялся на базе величины суммарного поперечного ускорения в плоскости головок рельсов и задаваемого угла компенсации. Величину этого угла в ходе испытательных поездок можно было варьировать. Для данного примера общая компенсация (сумма влияний возвышения рельса и эффективного угла наклона кузова вагона) была задана на уровне 60 %. В этих рамочных условиях относительный угол наклона должен достигать 6°.

Тележка SF600

Основываясь на опыте, накопленном при испытании системы наклона на переоборудованном вагоне OВВ, компания Siemens разработала тележку SF600. Механическая часть системы наклона кузова, а также активные элементы были приняты без изменений, не считая оптимизации деталей и значительного уменьшения массы. Установка тягового привода в тележке потребовала разработки новой системы направления колесных пар, а также новой конструкции рамы тележки на базе модульной системы SGP.

Механическая часть

Колесные пары тележки SF600 направляются маятниковой рамой, упруго связанной с рамой тележки. В первичном рессорном подвешивании применены стальные пружины (по две на каждой буксе). Для лучшей шумоизоляции они установлены последовательно с многослойными резиновыми амортизаторами. Базу тележки, несмотря на необходимость дополнительного пространства для монтажа тяговых двигателей и редукторов, удалось ограничить 2600 мм. Диаметр новых колес по поверхности катания 860 мм, изношенных - 790мм. Вторичное рессорное подвешивание выполнено в виде пневморессор, установленных между рамой тележки и нижней балкой, несущей маятниковые рычаги. Эта балка служит также дополнительным воздушным резервуаром для подпитки пневморессор. На случай выхода последних из строя предусмотрены аварийные резиновые амортизаторы.

Исполнительные механизмы системы наклона кузова полностью интегрированы в конструкцию тележки. Кузов, как и в испытывавшемся вагоне, монтируется на верхней траверсе, опирающейся на четыре маятниковых рычага. В исходном положении виртуальный центр поворота маятниковой системы расположен на высоте 1,65 м над УГР. Установленный между траверсой и нижней маятниковой балкой электромеханический исполнительный привод имеет возможность наклонять кузов вагона на ± 8°. Пневмоцилиндры для поперечного центрирования кузова вагона попарно смонтированы в раме тележки впереди и сзади механизма наклона. Напротив каждого из этих пневмоцилиндров находится гаситель колебаний, который также может быть выполнен полуактивным. Гаситель вертикальных колебаний, шарнирно связанный с опорой устройства для предотвращения боковой качки, также может быть полуактивным. Гасители колебаний виляния размещены почти горизонтально между рамой тележки и нижней маятниковой балкой. Сила тяги передается от кузова на тележку с верхней траверсы через лемнискатное соединение непосредственно на раму тележки в обход ступеней наклона.

Тяговый привод

Из-за принятого расположения тягового привода в моторных тележках типа SF600 нельзя было применить волнообразные тормозные диски. Поэтому все тележки оборудовали унифицированными тормозами с дисками, размещенными на колесе. Как в поддерживающих, так и в моторных тележках предусмотрена возможность установки магнитно-рельсовых тормозов, но в этом случае потребуются некоторые доделки конструкции. Магнитно-рельсовые тормоза могут быть как на электрических, так и на постоянных магнитах.

Тормозная система

Из-за принятого расположения тягового привода в моторных тележках типа SF600 нельзя было применить волнообразные тормозные диски. Поэтому все тележки оборудовали унифицированными тормозами с дисками, размещенными на колесе. Как в поддерживающих, так и в моторных тележках предусмотрена возможность установки магнитно-рельсовых тормозов, но в этом случае потребуются некоторые доделки конструкции. Магнитно-рельсовые тормоза могут быть как на электрических, так и на постоянных магнитах.

Электроника

Для управления устройствами наклона кузова и повышения плавности хода использованы компоненты системы SIBAS 32 фирмы Siemens. Эта система отвечает комплексу требований, предъявляемых к устройствам железнодорожного подвижного состава. Ее можно без переделок интегрировать в существующие схемы управления. Стоимость последних при этом оказывается низкой, так как стандартные блоки системы обычно изготавливают большими партиями.

В каждом вагоне устанавливается блок управления системой наклона KSG, которым комплектуется система SIBAS 32. В отличие от прототипа (переоборудованного вагона

ÖВВ) связь KSG с подсистемами (сенсорной, управления наклоном кузова, активного поперечного центрирования) и системами высшего уровня управления осуществляется через поездную многофункциональную информационную шину.

Схемы регулирования системы наклона встроены в центральное вычислительное устройство блока KSG. Система наклоняет кузов относительно уровня земли, следовательно, задаваемый угол наклона рассчитывается как абсолютный по отношению к инерциальной базовой системе. Фактический угол наклона кузова вагона постоянно контролируется специальным прибором, смонтированным в вагоне, и корректируется на базе сравнения заданного значения с измеренным углом наклона кузова по отношению к тележке. Таким образом, регулирование системы наклона может осуществляться независимо от характеристик пути, например величины возвышения наружного рельса или геометрии и длины переходной кривой.

Для достижения мягкой поперечной динамики управление процессом центрирования предусмотрено по методу оптимального регулирования, что позволило минимизировать как поперечные перемещения, так и боковые ускорения.

Переоборудование поезда VT 610 004/504 в VT 610К