ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ТЯГОВЫЙ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ

Методы контроля тормозного пути и стояночного тормоза

Предисловие

Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации - ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»

Сведения о стандарте

1. РАЗРАБОТАН Открытым акционерным обществом «Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава» (ОАО «ВНИКТИ»)

2. ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 236 «Тепловозы и путевые машины»

3. УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 23 июня 2008 г. № 125-ст

4. ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет

Содержание

НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Дата введения - 2009-01-01

1. Область применения

Настоящий стандарт распространяется на тепловозы, электровозы и моторвагонный подвижной состав (далее - тяговый подвижной состав, ТПС), эксплуатируемые на железнодорожном транспорте в Российской Федерации.

Настоящий стандарт устанавливает методы контроля тормозного пути и стояночного тормоза (независимо от вида привода) при проведении испытаний тормозной системы (далее - испытаний) тягового подвижного состава, являющихся частью исследовательских, предварительных, приемочных, типовых, периодических, квалификационных, инспекционных испытаний, а также проводимых с целью сертификации продукции.

2. Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:

ГОСТ Р 8.563-96 Государственная система обеспечения единства измерений. Методики выполнения измерений

ГОСТ 12.0.004-90 Система стандартов безопасности труда. Организация обучения безопасности труда. Общие положения

ГОСТ 12.2.003-91 Система стандартов безопасности труда. Оборудование производственное. Общие требования безопасности

ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения

ГОСТ 6376-74 Анемометры ручные со счетным механизмом. Технические условия

ГОСТ 7502-98 Рулетки измерительные металлические. Технические условия

ГОСТ 13837-79 Динамометры общего назначения. Технические условия

ГОСТ 28186-89 Колодки тормозные для моторвагонного подвижного состава. Технические условия

ГОСТ 30249-97 Колодки тормозные чугунные для локомотивов. Технические условия

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю «Национальные стандарты», который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по соответствующим ежемесячно издаваемым информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует руководствоваться заменяющим (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не затрагивающей эту ссылку.

3. Термины и определения

В настоящем стандарте применен следующий термин с соответствующим определением:

3.1 тормозной путь: Расстояние, пройденное ТПС при торможении от момента приведения в действие тормозной системы (тормозного устройства) до момента полной остановки.

4. Общие положения

Контроль тормозного пути и стояночного тормоза включает в себя определение:

- тормозного пути ТПС при торможениях с различных начальных скоростей непосредственным измерением (прямой метод) и расчетным методом с использованием экспериментальных данных, полученных посредством специального оборудования (косвенный метод);

- значения уклона, на котором стояночный тормоз удерживает ТПС.

5. Требования к условиям проведения испытаний

5.1. При контроле тормозного пути

5.1.1. Испытания проводят на участке пути:

- позволяющем осуществлять разгон одиночного ТПС до конструкционной скорости, его затормаживание с наибольшим расчетным тормозным путем и безопасную остановку в случае нештатной работы тормозных приборов;

- прямом или радиусом не менее 1000 м;

- с горизонтальным или спрямленным согласно правилам, утвержденным МПС России [1], профилем с уклоном не более (± 3) ‰. При уклоне пути более (± 0,5) ‰ проводят пересчет тормозного пути S_To, м, с заданной скорости на уклон 0 ‰ по формуле

                                                                         (1)

5.1.2. Испытания проводят для:

- ТПС при наличии запасов необходимых экипировочных материалов (служебная масса);

- ТПС с автономной тягой при наличии 2/3 экипировочных материалов;

- моторвагонного подвижного состава (далее - МВПС) в порожнем состоянии и с максимальной нагрузкой, соответствующей массе пассажиров при расчетном наполнении вагонов (семь человек на 1 м² площади пола). Расчетную массу одного человека принимают 70 кг.

5.1.3. Испытания проводят при отсутствии атмосферных осадков, скорости ветра не более 5 м/с и обеспечении видимости не менее расчетного тормозного пути.

Рельсы и поверхности катания колес колесных пар должны быть сухими без видимых загрязнений на поверхности катания.

5.1.4. Тормозная рычажная передача должна быть отрегулирована в соответствии с инструкциями, утвержденными МПС России [2], [3], и конструкторской документацией.

Тормозные колодки (накладки) должны быть изношены не более чем на 50 % допустимого максимального износа по толщине. Поверхности трения колодок (накладок) должны быть притерты не менее чем на 80 % номинальной площади поверхности трения каждой колодки (накладки).

5.1.5. Испытания проводят при движении ТПС передним и задним ходом при наличии двух кабин управления. Подача песка под колеса в процессе торможения допускается только при минимальном (менее 10 %) расчетном запасе силы сцепления колес с рельсами.

5.1.6. Контроль тормозного пути проводят при остановках с любых начальных скоростей, но не превышающих конструкционной скорости ТПС. Предпочтительными являются начальные скорости торможения: 80, 100, 120, 140, 160 км/ч и более. Испытания начинают с малых начальных скоростей. С каждой начальной скорости проводят не менее двух торможений, а для конструкционной скорости - не менее трех. При этом перед каждым торможением (в начале разгона) температура бандажа (обода) колеса или тормозных дисков должна быть не более 80°С.

Начальные скорости и их число, а также наименьшую и наибольшую начальную скорость устанавливают в методике на конкретные испытания.

5.1.7. Торможение выполняют при использовании максимальной тормозной силы, установленной в конструкторской документации, обеспечивающей наименьший тормозной путь, при отсутствии заклинивания колесных пар.

5.1.8. Скорость движения ТПС непосредственно перед торможением должна быть постоянной с допускаемым отклонением ± 2 % заданного значения в момент начала торможения. При отклонении начальной скорости торможения более чем на ± 1 км/ч в пределах установленного допуска проводят пересчет тормозного пути для заданной скорости по формуле (1).

5.1.9. Для получения сопоставимости результатов повторных торможений ТПС следует измерять давление в тормозных цилиндрах концевых секций, а для многосекционного ТПС - концевых и средней секциях.

5.1.10. Отклонение значения давления в тормозном цилиндре в конце торможения не должно быть более ± 0,02 МПа значения максимального давления, установленного для экстренного режима торможения.

5.1.11. При испытаниях пассажирских локомотивов и МВПС измеряют тормозные пути при пневматическом и электропневматическом управлениях тормозами.

5.1.12. При испытаниях грузовых локомотивов измеряют тормозные пути на всех режимах включения воздухораспределителя.

5.1.13. Испытания МВПС проводят отдельно для вагонов каждого типа и в составе поезда.

5.1.14. Испытания вагонов и поезда МВПС должны включать в себя торможение стоп-кранами.

5.1.15. Значения тормозных путей, полученные при испытаниях, должны соответствовать значениям, установленным в нормативной и конструкторской документации.

5.2. При контроле стояночного тормоза

5.2.1. Испытания проводят на прямом (радиусом не менее 1000 м), горизонтальном (с уклоном не более ± 2 ‰) участке пути с использованием вспомогательного тягового средства или на участке пути с уклоном не менее 30 ‰.

Допускается испытания стояночного тормоза ТПС (кроме проводимых с целью сертификации продукции) проводить на уклоне менее допускаемого (не более чем на 20 %) при условии соответствующего увеличения массы испытуемого ТПС. Увеличенную массу Q_y определяют по формуле

                                                                                                                    (2)

где Q - служебная масса ТПС, которую определяют по результатам взвешивания, кН;

i - допускаемый уклон, ‰;

i_ф - фактический уклон (менее допускаемого), ‰.

Допускается меньшая эффективность стояночных тормозов отдельных вагонов МВПС, но в целом состав должен удерживаться на уклоне не менее установленного значения.

5.2.2. При удержании ТПС стояночным тормозом с ручным приводом усилие, прилагаемое к штурвалу (рычагу), должно быть не более 350 Н.

5.2.3. Стояночный тормоз приводят в действие без предварительного прижатия колодок (накладок) пневматическим тормозом, за исключением стояночного тормоза, принцип действия которого основан на использовании реактивной силы от колодки (накладки), прижатой пневматическим тормозом.

5.2.4. Остальные требования к условиям проведения испытаний по 5.1.2.

6. Методы контроля и правила оформления результатов измерений

6.1. При контроле тормозного пути

6.1.1. При контроле тормозного пути применяют прямой и косвенный методы измерений, которые обеспечивают сопоставимость результатов измерений и являются взаимозаменяемыми.

6.1.2. При прямом методе измерения тормозной путь измеряют с помощью рулетки.

6.1.2.1. Перед испытанием проводят разметку одной из рельсовых нитей. Метки устанавливают через равные интервалы (не более 10 м).

6.1.2.2. ТПС разгоняют до установленной начальной скорости торможения и при достижении кабиной машиниста установленной метки регистрируют скорость ТПС и приводят в действие тормозную систему (тормозное устройство), включая при этом отметчик импульсов.

6.1.2.3. Тормозной путь определяют, суммируя длину полных пройденных ТПС интервалов между метками и неполную длину интервала.

6.1.2.4. Среднеквадратичное отклонение значения тормозного пути (δS_ТП)², измеряемого прямым методом, определяют по формуле

(δS_ТП)² = (δS_o)² + (δS_p)²,                                                                          (3)

Относительная погрешность измерения тормозного пути δS_ТП при прямом методе не должна превышать ± 1,5 %.

6.1.2.5. Допускается измерять тормозной путь с использованием лазерных дальномеров, спутниковых навигационных систем и другого измерительного оборудования, отвечающего требованиям 7.2, 7.3 и обеспечивающего относительную погрешность в соответствии с 6.1.2.4.

6.1.3. При косвенном методе измерения тормозной путь определяют умножением числа оборотов колеса колесной пары за время торможения ТПС, на которой установлен счетчик импульсов, на длину развертки круга катания колеса.

6.1.3.1. Среднеквадратичное отклонение значения тормозного пути (δS_ТK)², измеряемого косвенным методом, определяют по формуле

(δS_ТK)² = (δS_си)² + (δS_кp)²,                                                                        (4)

где δS_си - относительная погрешность счетчика импульсов;

δS_кp - относительная погрешность измерения длины развертки круга катания колеса.

Относительная погрешность измерения тормозного пути δS_ТK при косвенном методе не должна превышать ± 1,7 %.

6.1.4. Измерения выполняют в соответствии с методами, изложенными в настоящем стандарте, и методиками выполнения измерений, разработанными и аттестованными в соответствии с ГОСТ Р 8.563.

6.2. При контроле стояночного тормоза

6.2.1. Уклон, на котором стояночный тормоз удерживает ТПС при торможении, определяют одним из трех взаимозаменяемых методов:

1 - измерения сил нажатия колодок или накладок, действующих от системы стояночного тормоза испытуемого ТПС;

2 - проверка отсутствия движения испытуемого ТПС заторможенного стояночным тормозом на участке пути с установленным уклоном;

3 - измерения усилия сдвига с места ТПС, заторможенного стояночным тормозом.

Предпочтительным является метод 3, не требующий, в отличие от метода 1, определения коэффициента статического трения тормозных колодок (накладок) и позволяющий, в отличие от метода 2, определять предельное значение уклона, на котором ручной тормоз обеспечивает удержание ТПС.

В случае приведения в действие стояночного тормоза ручным приводом осуществляют контроль усилия (момента) при затяжке штурвала (рычага) стояночного тормоза. При наличии ходового (тягового) винта привода стояночного ручного тормоза запас резьбы винта в заторможенном состоянии с учетом 5.1.4 должен быть не менее половины ее общей длины.

6.2.2. Силы нажатия колодок или накладок К_Д, кН, действующих от системы стояночного тормоза, измеряют при помощи тензометрических измерителей деформации, устанавливаемых непосредственно в башмаки вместо тормозных колодок (накладок).

6.2.2.1 Тормозную силу В_Т, кН, от действия стояночного тормоза определяют:

- для колодочного тормоза по формуле

                                                                                       (5)

- для дискового тормоза по формуле

                                                                                     (6)

где п - число колодок (накладок), на которые воздействует стояночный тормоз;

r- средний радиус трения тормозной накладки;

R - радиус колеса колесной пары по кругу катания;

φ_К - коэффициент статического трения тормозных колодок (накладок).

6.2.2.2. Значения коэффициента статического трения тормозных колодок (накладок) в зависимости от силы нажатия тормозной колодки (накладки) приведены в таблице 1.

Таблица 1

6.2.2.3. Уклон пути i, ‰, на котором стояночный тормоз удерживает ТПС, определяют по формуле

                                                                                           (7)

Полученное значение уклона i должно быть не менее установленного в 5.2.1.

6.2.2.4. Среднеквадратичное отклонение полученного значения уклона (δL_i)² с учетом измерения сил нажатия колодок или накладок и нормированной затяжки штурвала (рычага) определяют по формуле

(δL_i)² = (δК_с)² + (δК₃)²,                                                                            (8)

где δК_с - относительная погрешность тензометрического силомера;

δК₃ - относительная погрешность измерения усилия затяжки штурвала (рычага).

Относительная погрешность измерения уклона δL_i не должна превышать ± 2,8 %.

6.2.3. Затормаживание испытуемого ТПС стояночным тормозом на участке пути с уклоном не менее значения, установленного в 5.2.1, осуществляют с загрузкой ТПС (Q), не менее установленной в 5.1.2.

6.2.3.1. Затормаживание ТПС проводят с помощью стояночного тормоза на прямом участке пути (R ≥ 1000 м) с уклоном пути i, не менее установленного в 5.2.1. После приведения стояночных тормозов в действие и отцепки вспомогательного локомотива проверяют удержание ТПС на уклоне в течение не менее 10 мин. В процессе отпуска стояночного тормоза должно быть накатывание ТПС на автосцепку вспомогательного локомотива или на тормозные башмаки.

6.2.3.2. Среднеквадратичное отклонение полученного значения уклона (δL_i)², определяют по формуле

(δL_i)² = (δA_у)² + (δК₃)²,                                                                            (9)

где δA_у - относительная погрешность уровень-угломера.

Относительная погрешность измерения уклона δL_i не должна превышать ± 2,8 %.

6.2.4. При измерении усилия сдвига с места испытуемый ТПС с загрузкой Q, не менее установленной в 5.1.2, удерживают при помощи стояночного тормоза на участке пути с уклоном i не более 2 ‰. Специальным приспособлением на автосцепке ТПС создают горизонтальное усилие В_CT, значение которого в момент сдвига объекта с места (момент поворота заторможенных колес) фиксируют с помощью динамометра по ГОСТ 13837.

Испытания проводят в обе стороны и вычисляют среднеарифметическое значение измерений горизонтального усилия В_CT. Вычисленное значение принимают за результат измерения.

6.2.4.1. Уклон пути, i, ‰, на котором стояночный тормоз удерживает ТПС, определяют по формуле

                                                                                                    (10)

Полученное значение уклона /должно быть не менее установленного в 5.2.1.

6.2.4.2. Среднеквадратичное отклонение полученного значения уклона (δL_i)² с учетом измерения усилия сдвига с места ТПС и нормированной затяжки штурвала (рычага) определяют по формуле

(δL_i)² = (δК_др)² + (δК₃)²,                                                                           (11)

где δК_др - относительная погрешность динамометра растяжения.

Относительная погрешность измерения уклона δL_i не должна превышать ± 2,8 %.

6.3. Правила оформления результатов измерений

Результаты измерений оформляют документом (протоколом, актом и др.) по ГОСТ 15.309 или по форме, установленной в методике на проведение конкретного испытания.

7. Требования к средствам измерения и вспомогательным устройствам

7.1. При контроле тормозного пути и стояночного тормоза применяют средства измерения, указанные в таблице 2.

Таблица 2

7.2. Допускается использовать другие средства измерения, позволяющие проводить измерения с погрешностью, указанной в настоящем стандарте.

7.3. Применяемые средства измерений должны иметь сертификаты об утверждении типа средств измерений в соответствии с требованиями правил по метрологии [4] и руководства по эксплуатации.

7.4. К применяемым средствам измерений должны быть приложены действующие свидетельства о поверке (калибровке).

8. Требования безопасности

8.1. При проведении испытаний обслуживающий персонал должен быть проинструктирован в соответствии с требованиями ГОСТ 12.0.004 согласно порядку и положениям [5].

8.2. Для удержания ТПС от перемещений при подготовке его к испытаниям под колеса крайних колесных пар со стороны спуска или с обеих сторон укладывают два тормозных башмака.

8.3. Оборудование и инструмент, применяемые при проведении испытаний, должны удовлетворять требованиям ГОСТ 12.2.003.

8.4. Требования безопасности к испытуемым ТПС должны соответствовать ГОСТ 12.2.056.

8.5. Персонал, участвующий в испытаниях, должен быть ознакомлен с требованиями правил [6].

Библиография