ترمز های الکتروپنوماتیک در قطار

مقدمه

ترمز الکترو پنوماتیک در سال های ابتدایی قرن بیستم معرفی شد تا تاخیر در عملکرد ترمز هوای خالص برطرف شود. این سیستم ها که در ابتدا برای قطار های شهری و یا مترو طراحی شده بودند، در حال حاضر در خطوط اصلی راه آهن مسافربری و برخی از عملیات حمل و نقل تخصصی رایج هستند. مزیت اصلی آن نسبت به ترمز بادی، سرعت کنترل و زمان واکنش سریع در خودرو است که کنترل لحظه ای کل قطار را به راننده می دهد. سرعت عملکرد این ترمز ها، آن را برای سیستم  ATO قطار مناسب می کند. ترمز EP مانند ترمز ECP نمی باشد. ترمز های ECP اخیراً در تلاش برای غلبه بر معایب سیستم ترمز بادی در قطار های باری طولانی معرفی شده است. در مورد ترمز های ECP بعدا در این مقاله صحبت خواهیم کرد.

پیشینه

حتی مدرن ترین سیستم های ترمز بادی به انتقال یک سیگنال بادی در طول لوله ترمز متکی هستند. این از جلوی قطار شروع می شود و باید به تمام وسایل نقلیه در امتداد قطار ارسال شود. همیشه یک فاصله زمانی (به نام سرعت گسترش) بین واکنش خودرو پیشرو و واکنش خودرو عقب وجود خواهد داشت. این زمان به طور قابل ملاحظه ای کار را محدود می کند. این باعث می شود که ترمز خودروها در زمان های مختلف در امتداد قطار اتفاق بیفتد، به طوری که در حالی که برخی از ماشین ها سرعت خود را کاهش می دهند، دیگران هنوز هم سعی می کنند، بدون ترمز، از عقب فشار بیاورند. هنگام رها کردن، جلو قطار عقب را می کشد، که هنوز هم ترمز می کند و باعث فشار بر اتصال ها می شود. یکی دیگر از معایب عدم انتشار تدریجی در سیستم های قدیمی تر.

معرفی نیروی کشش الکتریکی و کنترل چند واحد محرک بود که در نهایت باعث تولید ترمز های بادی با کنترل الکتریکی شد. افزایش عملیات حمل و نقل سریع در شهرها، با حجم زیاد و توقف و شروع مکرر آنها، به این معنی بود که پاسخ سریع به دستورات ترمز و توقف دقیق در ایستگاه ها یک عنصر ضروری برای به دست آوردن کارایی بیشتر بود. تر مز های EP برای اولین بار در ایالات متحده آمریکا ظاهر شد. آنها در سال ۱۹۰۹در مترو نیویورک و سپس در مترو لندن در سال ۱۹۱۶ مورد آزمایش قرار گرفتند.

اصول ترمز EP

امروزه انواع زیادی از سیستم های ترمز  EPاستفاده می شود و اکثر آنها به عنوان یک “اضافه شونده” به سیستم ترمز بادی اصلی توسعه یافته اند و در نتیجه ، برخی از اصول مشترک در طراحی آنها به شرح زیر گنجانده شده است :

1 – ترمز EP  به عنوان ترمز سرویس عمل می کند در حالی که ترمز بادی برای استفاده اضطراری حفظ شده است.

2 – ترمز EP  از ویژگی های ایمنی و یا ” حیاتی ” ترمز بادی جلوگیری نمی کند.

3 – ترمز بادی به طور معمول در حالت “آزاد” باقی می ماند، حتی زمانی که ترمز EP در حالت “کار” است و از همان سیلندر های ترمز استفاده می شود.

4 – ترمز های EP  به طور ثابت در قطارهای مسافری چند واحدی استفاده می شود.

5 – ترمز های EP  برای کنترل دریچه های ترمز الکتریکی در هر واگن از از تعدادی سیم استفاده می کند.

6 – سیم های قطار به یک دریچه ترمز یا کنترل کننده در کابین راننده متصل هستند.

یک سیستم ترمز EP ساده

شکل ۱ : طرحی از طرح پنوماتیک یک سیستم ترمزEP ساده. تجهیزات استاندارد ترمز  بادی به عنوان سیستم ایمنی برای اهداف پشتیبان حفظ می شوند. یک لوله اصلی مخزن در امتداد طول قطار تامین می شود به طوری که یک منبع ثابت هوا در همه واگن ها موجود است. یک لوله اتصال بین مخزن اصلی و سیلندرهای ترمز در هر خودرو فراهم شده است. یک “شیر کاربردی” در این لوله اتصال در صورت نیاز باز خواهد شد تا هوای مخزن اصلی وارد سیلندرهای ترمز شود. از آنجا که لوله ترمز به طور کامل در طول یک برنامه e – p شارژ می شود، سوپاپ سه گانه در موقعیت تخلیه قرار دارد تا سیلندر ترمز به اگزوز متصل شود. برای عملکرد e – p، یک “سوپاپ نگهدارنده” به اگزوز سه سوپاپ اضافه می شود. هنگامی که یک اپلیکیشن e – p فراخوانی می شود، سوپاپ نگهدارنده بسته می شود و از خروج هوای سیلندر ترمز از اگزوز جلوگیری می کند.

کنترل EP

ترمزهای الکترو پنوماتیک توسط دسته سوپاپ ترمز راننده کنترل می شوند. معمولا همان دسته ای است که برای کنترل ترمز بادی استفاده می شود. اتصالات الکتریکی به گونه ای ارایه شده اند که انتخاب یک موقعیت به سیم های قطار مورد نیاز برای راه اندازی e – p در هر ماشین انرژی می دهند (شکل ۲). در حال حاضر کنترل ترمز از طریق یک سوئیچ کنترل که در تاکسی فعال بسته است، از باتری تامین می شود.

شکل ۲: طرح شماتیک برای کنترل ترمز EP در حالت خلاص، تمام اتصالات باز هستند و شیره ای e – p روی هر خودرو انرژی زدایی می شوند. در حالت “کاربردی”، سیم های نگهدارنده و کاربردی انرژی می گیرند و هر دو شیر روی هر خودرو انرژی می گیرند تا باعث اعمال ترمزها شوند. توجه داشته باشید که تماس سیم نگهدارنده طوری تنظیم شده است که ابتدا بسته شود تا هنگام باز شدن شیر برنامه هیچ هوایی از آن خارج نشود. در حالت “نگه دارنده”، تنها سیم نگه دارنده انرژی می گیرد. در واقع راننده می تواند به میل خود هوا را اضافه یا کم کند و باتوجه به شرایط هر استاپ می تواند میزان بی نهایتی از سرعت ترمز را به دست آورد.

فشار سیلندر ترمز

لازم است اطمینان حاصل شود که در هنگام ترمز، چرخ های قطار ترمز نمی کنند. لغزش قابلیت ترمز را کاهش می دهد و به چرخ ها و ریل ها آسیب می رساند. چرخ های درگیر در یک اسکید اغلب “تخت” ایجاد می کنند، یک قطعه تخت کوچک بر روی لاستیک که به طور معمول تنها با تعویض چرخ در یک کارگاه می توان آن را حذف کرد. برای کاهش خطر لیز خوردن، فشار سیلندر ترمز باید محدود شود. در سیستم ترمز هوای خالص، محدودیت طبیعی توسط حداکثر فشار مجاز لوله ترمز و به نسبت حجم بین مخزن کمکی و سیلندر ترمز اعمال می شود. در یک قطار مجهز به EP، منبع اصلی مخزن ممکن است محدود نشود، بنابراین می توان به پمپاژ هوا به داخل سیلندر ترمز تا زمان ترکیدن آن ادامه داد. البته این اتفاق به این دلیل رخ نخواهد داد که سیلندر ترمز با یک سوپاپ ایمنی (که در نمودار نشان داده نشده است)در حداکثر فشاری که معمولا در ترمز کامل به دست می آید، تنظیم شده است.

انواع E-P

در طول این سال ها پیشرفت های زیادی در سیستم ترمز e – p صورت گرفته است که از جمله آن ها می توان به یک آپشن مشترک به نام ترمز خودکار اشاره کرد. همچنین “کنترل کننده های تاخیر” و اخیرا، کنترل بار متغیر و کنترل تک سیم یا پی سیم وجود دارد.

ترمزهای خودکار

یک ترمز “خودکار” در واقع یک کنترل کننده ترمز (لنت ترمز یا شیر ترمز، آن را هر چه که می خواهید صدا کنید)در کابین راننده است. این در اصل شبیه به کنترل خود کشش نصب شده بر روی برخی از لوکوموتیوهای ترمز بادی است. تعدادی از سیستم های مختلف به کار گرفته شده اند، از جمله سیستمی که از یک سوپاپ حساس به فشار برای تشخیص فشار سیلندر ترمز و مقایسه آن با موقعیت دسته ترمز استفاده می کند. هنگامی که فشار مربوط به موقعیت دسته ترمز باشد، اتصال الکتریکی کاربردی باز می شود تا فشار سیلندر ترمز در آن سطح حفظ شود.

نسخه دیگر با استفاده از یک لوله پر از جیوه در داخل کنترل کننده ترمز توسعه یافت. از جیوه برای هدایت جریان کنترل به برنامه و نگه داشتن سیم ها استفاده می شد. شکل لوله بیضی شکل بود و به صورت “رو به جلو و عقب” تنظیم شده بود تا در صورت شروع ترمز قطار، جیوه به سمت جلو جریان پیدا کند. هنگامی که “کاربرد” فراخوانی شد، حرکت دسته ترمز به سمت کاربرد کامل، لوله جیوه را به سمت عقب کج کرد و باعث شد شیره ای نگهدارنده و کاربرد انرژی بگیرند. با اعمال ترمزهای قطار، جیوه سرعت قطار را تشخیص داد و در لوله به جلو حرکت کرد. این کار باعث می شد تا سرعت ترمزگیری با زاویه ای که راننده با حرکت دسته ترمز تنظیم می کرد، مطابقت داشته باشد.

کنترلر تاخیر

کنترل کننده ترمز جیوه، اقتباسی از دستگاهی بود که در اواسط دهه ۱۹۳۰ به نام “کنترل کننده عقب ماندگی جیوه” یا “کنترل کننده عقب ماندگی” در لندن معرفی شد.

به عنوان مثال می توان به سیستم عامل ویندوز ۱۰ اشاره کرد. پی. مدار کاربرد ترمز، شامل یک لوله شیشه ای پر از جیوه است. این سیستم به موازات حرکت قطار نصب می شود تا مایع جیوه به ترمز قطار واکنش نشان دهد. لوله منحنی است به طوری که تماس الکتریکی در پایه همیشه با جیوه پوشیده می شود اما تماس دوم که در پشت لوله قرار دارد، زمانی که جیوه در حین ترمز به جلو می رود، در معرض دید قرار می گیرد. این روش

تاثیر اندازه گیری نرخ کاهش را دارد. مهم نیست که راننده چقدر بیشتر تلاش می کند تا سیلندرهای ترمز را قرار دهد. هدف اصلی آن کاهش چرخ های تخت بود. همچنین به عنوان شکل خام جبران بار عمل می کند.

در نسخه زیرزمینی لندن، دو عقب گرد ارائه شد و آن ها ثابت بودند و در خودرو ثابت بودند. آن ها برای تنظیم نرخ ترمز در انتهای محدوده کاربرد کامل، در درجه اول برای کاهش سر خوردن و “تخت کردن” ترسناک روی چرخ ها استفاده می شدند. یکی از دمنده ها کاربرد آن را محدود می کرد در حالی که دمنده دوم برای کاهش فشار سیلندر ترمز با آزاد کردن مقداری هوا از طریق یک سوپاپ مخصوص “دمنده” استفاده می شد.

کنترل کننده های ترمز بعدها برای کنترل نرخ ترمز در اولین راه آهن ATO جهان، خط ویکتوریا مورد استفاده قرار گرفت. در مجموع از چهار عدد استفاده شد که هر کدام در زاویه متفاوتی تنظیم شده و در صورت لزوم برای ارائه نرخ ترمز مورد نیاز انتخاب شدند. آن ها همچنین توسط راه آهن بریتانیا به عنوان کنترل کننده های ترمز خودکار که بر روی سهام EMU که در دهه های ۱۹۶۰ و ۷۰ ساخته شده بودند، استفاده می شدند.

کنترل بار متغیر

اگر چه کنترل کننده ریتاردیشن شکلی از کنترل بار است – چون نرخ ترمز کنترل می شود، یک قطار سنگین تر نیاز به فشار سیلندر ترمز بیشتری دارد، بنابراین ریتاردیشن به تنظیمات خود نخواهد رسید تا زمانی که به نرخ مناسب برسد نسبتا خام است. این سیستم تنها بر کل قطار نظارت می کند، نه بر خودروهای شخصی. این بدان معنی است که واگن های سبک در یک قطار عموما سنگین هنوز هم در معرض خطر لغزش یا لغزش چرخ هستند. راه حل در کنترل بار متغیر است. وزن خودرو معمولا توسط اهرمی که بین خودرو و باگی نصب شده، کنترل می شود که با افزایش وزن، افسردگی بهاری باگی را تشخیص می دهد. این اهرم به یک سوپاپ تنظیم کننده در لوله تغذیه سیلندر ترمز متصل است، به طوری که فشار سیلندر ترمز نسبت به وزن خودرو تغییر می کند. با ورود تعلیق بادی، کنترل بار با پایش سطح هوا در سیستم تعلیق و تنظیم فشار سیلندر ترمز براساس آن به دست می آید. امروزه از همان سیگنال های بار برای تغییر شتاب و ترمز دینامیک با توجه به وزن خودرو استفاده می شود.

کنترل P-Wire

با پیچیده تر شدن سیستم های کنترل قطار، سیم های قطار بیشتری مورد نیاز بود و پرش ۱۰ سیمی سنتی که توسط بسیاری از راه آهن ها استفاده می شد، به پرش ۲۷ سیمی یا ۴۰ سیمی که امروزه اغلب دیده می شود، افزایش یافت. در تلاش برای کاهش سیم کشی، شکل جدیدی از کنترل ترمز e – p در دهه ۱۹۷۰ به نام سیستم سیم P ظهور کرد. نرخ ترمز توسط یک سیم حامل پالس هایی با طول های مختلف کنترل می شد تا با نرخ ترمز متفاوت مطابقت داشته باشد. پهنای پالس متناسب با تقاضای ترمز مورد نیاز مدوله شد و به طور خلاصه به عنوان سیستم PWM (مدولاسیون عرض پالس)یا سیم P شناخته شد. این سیستم به گونه ای بود که هیچ پالسی ترمز کامل را فعال نمی کرد در حالی که یک پالس پیوسته ترمز را آزاد می کرد.

ترمز سه مرحله ای

توسعه دیگر برای کنترل ترمز الکتریکی، سیستم سه مرحله ای بود که در دهه ۱۹۷۰ در قطارهای EMU راه آهن بریتانیا به کار گرفته شد. این سیستم بر پایه سیستم ترمز ۷ مرحله ای وست کد بود که در آن سه مرحله برای استفاده از ترمز سرویس در نظر گرفته شده بود. این ها به طور گسترده به عنوان ترمز حداقل، نرمال و کامل توصیف شدند. با اضافه شدن کنترل های “رها کردن” و “اضطراری” طیف کاملی از کنترل های ترمز فراهم شد. همچنین نیاز به لوله ترمز را از بین برد.

شکل ۳: طرح سیستم ترمز الکترو پنوماتیک بدون لوله ترمز یا شیر سه گانه. پیوستگی ترمز قطار براساس ارائه یک سیم “دور قطار” است که به کنترل های ترمز متصل است تا اطمینان حاصل شود که اگر قطار کوپل نشود یا هر گونه نقص کنترل ترمز رخ دهد، ترمزهای قطار به طور خودکار اعمال خواهند شد.

بلبرینگ ترمز

در حال حاضر اکثر قطارها با ترکیبی از ترمز اصطکاکی و ترمز دینامیکی ارائه می شوند. سیستم ترمز دینامیک از موتورهای کشش الکتریکی لوکوموتیو یا قطار استفاده می کند تا با معکوس کردن اتصالات الکتریکی، نیروی ترمز را تامین کند تا موتورها به ژنراتور تبدیل شوند. انرژی تولید شده توسط موتورها به مقاومت های روی برد (ترمز رئواستاتیک)یا به سیستم تامین کشش الکتریکی (ترمز احیاکننده)منتقل می شود.

ترمز دینامیک تنها بر روی چرخ هایی که موتور الکتریکی دارند عمل می کند. سایر چرخ ها باید با ترمز اصطکاکی ارائه شوند و در صورتی که ترمز دینامیکی در دسترس نباشد، ترمز اصطکاکی نیز بر روی محورهای متحرک ارائه می شود. کنترل این دو سیستم ترمز به صورت خودکار توسط سیستم ترکیب ترمز مدیریت می شود.

شکل ۴: طرح کلی سیستم ترکیبی کنترل ترمز پایه. کنترل هر خودرو شامل یک نمایشگر بار اضافی برای تنظیم ترمز با توجه به بار خودرو خواهد بود.

سیستم ترکیب ترمز به گونه ای تنظیم شده است که وقتی راننده (یا سیستم ATO، اگر قطار به طور خودکار کنترل شود)خواستار ترمز می شود، ترمز دینامیک گزینه ارجح است. به این دلیل که می تواند از طریق بازسازی در مصرف انرژی صرفه جویی کند و سایش روی لنت های ترمز یا کفش های ترمز و روی دیسک ها و چرخ ها را کاهش می دهد. اگر ترمز دینامیکی تقاضای ترمز را برآورده کند، ترمز اصطکاکی متوقف می شود. اگر تلاش ترمز دینامیک نتواند تقاضای درخواست شده را برآورده کند، ترمز اصطکاکی در صورت لزوم اضافه می شود. حلقه بازخوردی که این آرایش شامل می شود، یک برنامه ترمز ترکیبی را فراهم می کند که همیشه تقاضا را برآورده خواهد کرد.

سیستم PBL90

هیچ بررسی از ترمز الکترو پنوماتیک بدون اشاره به سیستم اروپایی موسوم به PBL90 کامل نخواهد شد. این یک سیستم ترمز e – p خالص نیست که در متروها و سیستم های حومه شهر استفاده می شود بلکه بیشتر یک سیستم کنترل ترمز هوایی با کمک الکتریکی است. این سیستم به گونه ای طراحی شده است که به وسایل نقلیه بدون کنترل ترمز الکترو پنوماتیک اجازه می دهد تا در یک قطار با کنترل الکترونیکی موجود بر روی لوکوموتیو یا خودروی برقی کار کنند.

ترمزهای پنوماتیک کنترل الکترونیکی (ECP)

شکل جدیدی از کنترل الکتریکی ترمز هوایی در حال حاضر توسط تعدادی از خطوط راه آهن در ایالات متحده در حال آزمایش است. این سیستم با نام ECP شناخته می شود و از تکنیک های الکترونیکی مدرن برای غلبه بر مشکلات ترمز هوایی در قطارهای باری طولانی استفاده می کند.

سیستم ترمز کنترل هوای خالص که توسط جورج وستینگهاوس در دهه ۱۸۶۰ اختراع شد و هنوز هم تقریبا تمام قطارهای باری در آمریکا و بسیاری از نقاط دیگر جهان از آن استفاده می کنند، از دو مشکل اصلی رنج می برد. مدت زمان زیادی طول می کشد تا پیام های هوایی در طول قطار حرکت کنند و خبری از انتشار آن ها نیست. به عنوان مثال، تاخیر کاهش فشار خط قطار برای حرکت از لوکوموتیو اصلی به عقب یک خودروی ۱۵۰ اسب بخاری می تواند ۶۰ ثانیه باشد. همچنین، باید قبل از استفاده مجدد، ترمز را به طور کامل رها کنید و منتظر بمانید تا منبع تغذیه مجددا شارژ شود. کنترل الکتریکی می تواند بر این مشکلات غلبه کند.

ECP به ترمزهای پنوماتیک کنترل الکترونیکی اشاره دارد که کلمه کلیدی آن “الکترونیکی” در مقابل “الکتریکی” است. سیستم های قدیمی تر نصب شده بر روی قطارهای مسافربری (تصویر بالا را ببینید)، از چندین سیم قطار برای راه اندازی شیره ای مجزا یا تغییر در سوئیچ سیم ها برای کنترل ترمزها استفاده می کنند. بیشتر این سیستم ها از خط دوم قطار برای تامین هوای مخزن اصلی استفاده می کنند و ارتباطات دو طرفه داخلی که سیستم های ECP دارند را ندارند. یک ماشین در قطار ترمز ECP می تواند تشخیص خود را انجام دهد و اطلاعات را به مهندس گزارش دهد و تنها نیاز به لوله استاندارد خط قطار دارد.

عملیات ECP

یک جعبه کنترل در بالای کنسول مهندس وجود دارد. هنگامی که او می خواهد ترمزگیری کند، مهندس دکمه را فشار می دهد تا زمانی که بازخوانی میزان فشار سیلندر ترمز (یا درصد تلاش ترمز)مورد نظر او را نشان دهد. او دکمه را رها می کند؛ سپس واحد کنترل سیگنال را رمز گذاری کرده و به تمام خودروها ارسال می کند. آن ها به نوبه خود پیام را دریافت و تفسیر می کنند. سپس اجازه می دهند هوای فشرده از مخازن آن ها به سیلندر ترمز برود تا فشار سیلندر مورد نظر به دست آید. ریزپردازنده های موجود در خودروها به طور مداوم فشار سیلندر ترمز را در برابر نشتی کنترل کرده و فشار مورد نظر را حفظ می کنند.

اگر مهندس بخواهد فشار سیلندر ترمز را کاهش دهد، به سادگی دکمه رها سازی را فشار می دهد تا سطح مورد نظر، رها سازی جزئی یا کامل نشان داده شود. دوباره یک سیگنال کدگذاری شده و به ماشین ها منتقل می شود. ماشین ها هم به نوبه خود همان کاری را انجام می دهند که دستور داده شده است. اگر مهندس تنها خواستار کاهش جزئی تلاش ترمز باشد، می تواند در صورت نیاز دوباره تلاش را افزایش دهد، بدون اینکه ابتدا یک آزادسازی کامل انجام دهد. پردازنده خودرو به طور مداوم در حال نظارت بر لوله ترمز، مخزن مخزن و فشار سیلندر ترمز است.

هنگامی که فرمان های ترمز ارسال نمی شوند، واحد هد (کنترل)پیام های وضعیت را ارسال می کند. آخرین ماشین موجود در قطار (که می داند به دلیل انجام یک پرس و جو در قطار و شروع به کار، آخر است)به هر پیام وضعیت از انتهای سر پاسخ خواهد داد. تمامی خودروهای حاضر در این طرح بر این پیام ها نظارت خواهند کرد و اگر خودرویی نتواند سه پیام وضعیت را به صورت پشت سر هم از انتهای سر یا انتهای عقب دریافت کند، فرض بر این خواهد بود که قطار به دو قسمت تقسیم شده یا اینکه خط برق قطع شده است. سپس یک توقف اضطراری را آغاز می کند، در حالی که سعی می کند به سایر خودروها و لوکوموتیوها بگوید که این کار را انجام می دهد.

منابع قدرت برای ECP

هر خودرو دارای یک باتری قابل شارژ است تا در صورت نیاز به فعال سازی سولنوئیدها، توان مورد نیاز را تامین کند. زمانی که از توان بالا استفاده نمی شود، باتری ها از کابل ارتباطی / برق تغذیه می شوند. (اگر قطار از ارتباط رادیویی استفاده کند، باتری ها در حالی که ماشین در حال حرکت است، از طریق یک ژنراتور آنبورد که از حرکت ماشین نیرو تولید می کند، یا یک ژنراتور محور، یا یک ژنراتور ارتعاش فرکانس طبیعی یا نوع دیگری از دستگاه، شارژ خواهند شد.)

سیستم هارددیسک تقریبا از ۲۵ درصد ظرفیت سیگنال خود برای دستورها ترمز و پیام های وضعیت استفاده می کند. برق توزیع شده، که از طریق همان کابل کنترل می شود، ۱۰ تا ۱۵ درصد دیگر استفاده می کند و ۶۰ تا ۶۵ درصد از ظرفیت سیگنال را برای مانیتورهای ویژه بر روی ماشین، مانند سنسورهای باربری، سنسورهای دما برای صخره ها بر روی تانکرها، سنسورهای فشار برای تانکرها و غیره باقی می گذارد.

سیستم های سازنده

TSM که یکی از زیرمجموعه های راکول اینترنشنال بود، اولین واحدهای ترمز ECP فعال را توسعه داد. آن ها اکنون تحت مالکیت WABCO هستند. علاوه بر این، وستینگهاوس Air Brake، نیویورک Air Brake (زیرمجموعه شرکت Knorr)، GE / هریس و شرکت کوچکی به نام Zeftron، در حال توسعه واحدهای ECP هستند.

اولین واحدهای TSM در حالت “Overlay” کار می کردند که در آن یک ماژول بین خلبان های هوایی و دریچه های واقعی قرار داده می شد تا سیستم بتواند به هر دو روش کار کند. زفترون کار بر روی سوپاپ ترمز “شبیه ساز” را آغاز کرد که به طور کامل خلبانان هوایی را حذف می کند. این سیستم که همیشه باید کار کند، به دنبال دستورها ECP می گردد. اگر چیزی پیدا نکند، فشار لوله ترمز را کنترل می کند و درست مانند یک ترمز هوایی استاندارد رفتار می کند. اگر سیگنال های فرمان ECP وجود داشته باشند، واحدها مانند یک ترمز ECP رفتار می کنند.

به دلیل عملیات متوالی ترمزهای استاندارد، یک کنترل جریان وجود دارد که سرعت جریان هوا به داخل سیلندر ترمز را محدود می کند. در سیستم های ECP، چون واکنش لحظه ای از همه ماشین ها در آن واحد وجود دارد، از این کنترل های جریان استفاده نمی شود. عدم فعال سازی متوالی و کنترل های جریان ترکیبی چیزی است که ترمزهای ECP را بسیار پاسخگو می کند.

TSM در حال حاضر یک سیستم شبیه ساز معرفی می کند. این امر خودروهای مجهز به آن را قادر می سازد تا در قطارهای ECP و قطارهای غیر ECP کار کنند. Air Brake نیویورک سیستمی دارد که در آینده بسیار نزدیک برای فروش در دسترس قرار می گیرد. وستینگهاوس ایر براک (Westinghouse Air Brake)این بازی را باحال و هوای خاصی اجرا می کند و منتظر است تا تمام مشخصات آن نوشته شود و تمام باگ ها قبل از انجام هر کاری برطرف شوند.

مزایا

پیش از این به برخی از مزایای ترمز ECP اشاره شده بود؛ پاسخ لحظه ای به فرمان های مهندسین در تمام خودروها، آزادسازی تدریجی ترمزها و تامین مجدد مستمر مخازن. اما در کل مزایای دیگر و مهم تری برای این صنعت وجود دارد.

با فرمان پذیری جدید ترمز ECP، فاصله ترمز کاهش خواهد یافت. دامنه کاهش ۳۰ تا ۷۰ درصدی نقل شده است. این کار امکان توقف مسافت های کوتاه تر را فراهم می کند و به نوبه خود سرعت های بالاتری را فراهم می کند. هندلینگ بهبود یافته قطار باعث کاهش عملیات سستی، شکستگی و از خط خارج شدن می شود و منجر به کاهش تعمیر و نگهداری لوازم یدکی خواهد شد.

ممکن است هزینه ای برای پرداخت وجود داشته باشد. اگرچه دیدگاه فعلی این است که سایش کفش ترمز و چرخ کاهش خواهد یافت، اما به راحتی می توان دید که مهندسان مهارت های هندلینگ خود را با سیستم جدید توسعه خواهند داد و این امر منجر به سرعت های بالاتر و نیاز به کاربردهای ترمز بیشتر و سنگین تر خواهد شد. یک مدیریت عاقلانه راه آهن این را تشخیص خواهد داد و محدوده های محدودیت سرعت آن را بررسی خواهد کرد تا اطمینان حاصل شود که حداکثر منافع بدون استفاده بیش از حد از ترمز به دست می آید.

پیشرفت ها

بحث های زیادی بین کارشناسان در مورد نیاز به یک دستگاه  End of Train(EOT)یا اجازه دادن به آخرین ماشین به عنوان چراغ End of Train وجود داشت. به نظر می رسد که آخرین کلمه در مورد چراغ های EOT این بود که یک چراغ وجود خواهد داشت!

در حال حاضر کمیته هایی در حال توسعه تجهیزاتی هستند تا امکان افزودن نمایشگر به خودروها را فراهم کنند. این مانیتورها ریزپردازنده های مخصوص به خود را خواهند داشت و تنها زمانی سیگنالی را به انتهای سر ارسال خواهند کرد که چیزی در خودرو از محدوده مشخص خارج شود. به این ترتیب خط ارتباطی برای فرمان های ترمز، فرمان های لوکو و پیام های اضطراری باز می ماند.

یک پیشرفت دیگر استفاده از خط قطار الکترونیکی برای تشخیص است، که در آن موقعیت انتهای سر می تواند از جعبه های داغ، دمای بار خودرو، فشار تانکر، دره ای واگن بسته نشده، ترمز پارک  خاموش / روشن و مانند آن مطلع شود.

ثبت ECP

یک سفر رکورد شکن و ۶۰۰ کیلومتری با قطار مجهز به ترمز ECP در استرالیا انجام شد. در ۲۸ ژوئن ۱۹۹۹، قطاری متشکل از ۲۴۰ واگن، پنج لوکوموتیو دیزلی – الکتریکی GE Dash ۸ و وزن ۳۷۵۰۰ تن به سیستم کنترل ترمز الکترونیکی و مبتنی بر رادیو GE هریس مجهز شد. این طولانی ترین و سنگین ترین قطاری بود که تاکنون به سیستم ترمز ECP مجهز شده بود. این لکوموتیوها به سیستم کنترل از راه دور این شرکت مجهز بودند.

پرهام صنیعی

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *