PRAGA – automatizační systém pro spádová nádraží (2/2)

Seřaďovací nádraží Basel-Muttenz v roce 2021, o kterém byla řeč v první části článku

Přepis druhé, závěrečné části článku „PRAGA – automatizační systém pro spádová nádraží“, jehož autory jsou ing. Zdeněk Krapka z Výzkumného ústavu železničního v Praze a ing. Jiří Pavlát, CSc. ze Správy přestavby železničního uzlu Praha. Článek byl zveřejněn v roce 1977 v časopise Železniční technika.

Novodobou historii seřaďovacího nádraží v pražských Vršovicích si lze připomenout v tomto článkuortofoto srovnání lze nalézt zde

Část bohaté historie „ranžíru“ lze nalézt třeba i tady

Stav seřaďovacího nádraží před koridorizací (včetně fotografií systému PRAGA) si lze prohlédnout ve dvoudílném článku zde: 1. část 2. část

O problémech s brzdami se lze dočíst tady

A kdo to byl sváděč se dočtete v již zmíněném článku níže.


Systém PRAGA (Přísunová a Rozpouštěcí Automatizace Gravitačních seřaďovacích nádrAží) je určen pro automatizaci přísunu vlakových souprav z vjezdového kolejiště instalovaného ve sklonu k vrcholu svážného pahrbku a dále k automatické regulaci rychlosti rozpouštění.

Název systému PRAGA současně symbolicky vyjadřuje i místo jeho zavedení do zkušebního provozu, jímž je seřaďovací nádraží Praha-Vršovice. Vzhledem k tomu, že jde o velmi složitý technický problém, probíhá jeho řešení ve VÚŽ Praha postupně v několika etapách:

  • ruční regulace rozpouštěcí rychlosti spouštěcí brzdou,
  • automatická regulace rozpouštěcí rychlosti spouštěcí brzdou,
  • automatická regulace přísunové rychlosti zádržnou brzdou v jedné vjezdové koleji,
  • automatická regulace přísunové rychlosti zádržnými brzdami v celé vjezdové kolejové skupině s návazností na automatickou regulaci rozpouštěcí rychlosti spouštěcí brzdou.

V současné době se provozně ověřují první dvě etapy.

Základní principy regulace rozpouštěcí rychlosti

Pro regulaci rychlosti soupravy vozů kolejovými brzdami při jejím spouštění na urychlujícím sklonu vjezdového kolejiště a přilehlé pahrbkové koleji platí dále uvedené obecné vztahy.

Rovnoměrný pohyb soupravy na urychlujícím sklonu vyžaduje, aby působení urychlující gravitační síly na tomto sklonu bylo kompenzováno stejně velkou brzdící silou, působící proti směru pohybu. Gravitační síla je složka tíhové síly G = Mg, působící ve směru pohybu soupravy. Je určena vztahem :

P = G . (s – w) = M . g (s – w)

kde M – hmotnost soupravy; – zemské zrychlení; s – sklon koleje; w – základní jízdní odpor soupravy při rozpouštěcí rychlosti.

Výsledné gravitační síle odpovídá přímo brzdící síla Bo pro dodržení konstantní rychlosti soupravy vozů. Vlivem nepředvídaných změn takto nastavené brzdící síly, způsobených např. změnou počtu brzděných náprav nebo koeficientu tření, dochází ke zrychlení nebo zpomalení této soupravy. Z toho vyplývá nutnost zavedení korekcí nastavené základní brzdící síle podle Newtonova zákona:

B = Bo + k1 G . a1 / g = Bo + k1 Ma1

kde B – potřebná brzdící síla; Bo –nastavená základní brzdící síla; a1 – zrychlení; k1 –konstanta.

Takto získaná konstantní rychlost nemusí být ještě rovna zadané rychlosti, takže je nutné zavést ještě další opravu, a to podle rychlostní odchylky. Zavedením této opravy se udělí soupravě přídavné zrychlení a2 :

a2 = k2 . (vs – vz) / t

kde vs – skutečná rychlost; vz – zadaná rychlost; k2 –konstanta; t – doba potřebná pro vyrovnání rychlostní odchylky.

Sestava spouštěcích i zádržných brzd proto musí zajistit vytvoření brzdící síly:

Bo = Bo + ΔB = Bo + M . (k1a1 + k2a2)

Použité mechanizační prostředky

V zájmu rychlé realizace výzkumného úkolu i připravované investiční akce na vybavení celé vjezdové skupiny byla uplatňována zásada, aby se ve stavební, strojní i ovládací části celého systému využívalo co nejvíce typových prvků a součástí běžně vyráběných nebo používaných v Československu.

Kolejové brzdy

ČSD používají v současné době dvou základních typů kolejových brzd, a to brzdy KB-DV a brzdy JKB-DV. Princip činnosti obou brzd je stejný, v dalším textu je vysvětlena brzda JKB-DV, která byla výchozím typem pro návrh spouštěcí brzdy na seřaďovacím nádraží Praha-Vršovice.

Obr. 4 – Spouštěcí kolejová brzda JKB-DV v úpravě pro třídící nádraží Praha-Vršovice. 1 – dvojitý pracovní válec; 2 -dolní páka (kleština); 3 – horní páka (kleština); 4 – vnější brzdový trámec; 5 – vnitřní brzdový trámec; 6 – kozlík; 7 – dřevený pražec; 8 – štěrkové lože; 9 – přídržnice; 10 – bezpečnostní zakrytí; 11 – montované nástupiště; 12 – montovaná zídka

Kolejová brzda JKB-DV (obr. 4) je elektropneumatická. Pro vyvinutí brzdné síly využívá principu kleští. Brzdícího účinku na kolejové vozidlo se dosahuje přitlačením dvou brzdových trámců, umístěných rovnoběžně podél jedné z pojížděných kolejnic na boční plochu obručí vozových kol. Oba brzdové trámce jsou sestaveny kloubově z článků, krajní jsou prodlouženy o náběhy. Pro bezpečné vedení kol vozu je podél druhé pojížděné kolejnice připevněna po celé délce brzdy přídržnice. Obě pojížděné kolejnice jsou podepřeny ocelovými kozlíky, které jsou přišroubovány na dřevěných pražcích. Brzda je uložena na prohloubeném štěrkovém loži.

V místech kloubového spojení každého článku jsou umístěny po vnější straně brzdy pneumatické pracovní válce. Válec je rozdělen uprostřed pevnou přepážkou na horní a dolní část, v každé z nich je samostatný píst. Tlaková síla z obou pístů téhož válce se přenáší na jednu pístnici. Na brzdové trámce se tlaková síla přenáší vždy dvojicí pák. Dolní páka „2“ je dvouramenná, horní páka „3“ je jednoramenná a obě jsou otočně upevněny mohutným čepem v podpůrném kozlíku „6“ pojížděné kolejnice. Na horní páce „3“ je upevněn vnější brzdový trámec „4“, na kratším rameni dolní páky „2“ vnitřní brzdový trámec „5“. Správnou polohu vnitřního i vnějšího brzdového trámce zajišťuje sada pružin, umístěných pod každým trámcem.

Po vpuštění stlačeného vzduchu do pracovních válců „1“ se rozevřou vnější konce obou pák „2“ a „3“ a současně se sevřou oba brzdové trámce „4“ a „5“ na vzdálenost menší, než je šířka obruče kol vozidla. Kolo po vjezdu do sevřené brzdy rozevírá oba brzdové trámce. Tomu však klade odpor stlačený vzduch v pracovních válcích a přitlačením brzdových trámců na kolo se vyvine brzdící síla, úměrná tlaku vzduchu ve válcích.

Velikost brzdící síly se mění podle zvoleného tlaku vzduchu v pracovních válcích nezávisle na hmotnosti brzděného vozidla. Stlačený vzduch se vpouští elektromagneticky ovládanými ventily do rozvodného potrubí v brzdě a odtud ohebnými hadicemi do každého pracovního válce.

Na spouštěcí brzdě byly uskutečněny některé úpravy konstrukce. Základová jáma brzdy, hluboká přibližně 50 cm, je u spouštěcí brzdy zakryta uvnitř koleje a vně brzdy ze strany bez válců odnímatelnými dřevěnými podlahami. Pro zvýšení bezpečnosti provozu je rozvod vzduchu uvnitř brzdy zdvojen a každé potrubí se samostatně napájí stlačeným vzduchem. K dosažení neomezeného průjezdu trakčních vozidel je záběr brzdné lišty u vnitřního brzdového trámce snížen z 61 na 45 mm.

Délka spouštěcí brzdy

Výchozím podkladem byl rozbor údajů o hmotnosti tříděných souprav vozů a jejich složení z hlediska vozového parku. Převážná část těchto souprav je sestavena z větší části z dvounápravových vozů, kterých je nejméně 75 %, zbytek jsou vozy čtyřnápravové. Hmotnost souprav vozů se pohybuje od 500 do 2300 Mg (500 až 2300 t). V nejbližším období nemá u ČSD dojít k zásadní změně složení vozového parku, předpokládá se pouze mírné zvýšení počtu čtyřnápravových vozů. Současně se bude obnovovat i park dvounápravových vozů, kde výrazně stoupne počet vozů s rozvorem kolem 8 m. Rozhodující pro stanovení délky brzdy proto budou dvounápravové vozy, které jsou pro brzdění nepříznivější.

Z bezpečnostních důvodů nelze připustit, aby při brzdění během přísunu a rozpouštění běžně docházelo ve spouštěcí brzdě k vytlačení kol lehkých vozů na brzdové trámce. Již při současném vytlačení dvou až tří lehkých vozů by se rychlost sunuté soupravy vozů začala nepřípustně zvyšovat. Pro výpočet délky spouštěcí brzdy je proto brzdění lehkých (prázdných) vozů rozhodující.

Skutečná brzdící síla, kterou je možné spolehlivě brzdit lehké vozy, se dosud u ČSD neověřovala, protože pro běžné použití kolejových brzd na spádovišti není podstatná. Předpokládaná brzdící síla se proto nejprve vypočítala a teoretické výsledky se ověřily experimentálně za podmínek podobných předpokládanému provozu. Z těchto výchozích hodnot pak byla stanovena délka spouštěcí brzdy, nutná pro brzdění nejtěžších souprav vozů. S ohledem na konstrukční uspořádání brzdy JKB-DV se zvolila sestava pěti kusů pětičlánkových kolejových brzd JKB-DV, instalovaných těsně za sebou v celkové délce 62,775 m. Na obr. 5 je tato sestava s několika posledními vozy rozpouštěné soupravy.

ODKAZ
Brzdy na kolejích (které nebrzdí)
Obr. 5 – Spouštěcí brzda se třemi vozy na konci brzděné soupravy vozů

Stavební práce pro vložení spouštěcí brzdy

Spouštěcí brzda se vložila do dnešního kolejového uspořádání spádoviště, které je zastaralé a při předpokládané modernizaci seřaďovacího nádraží bude značně změněno. Přes vrchol spádoviště vedou dvě pahrbkové koleje, pravidelně se však rozpouští pouze z jedné, a to z koleje levé ve směru rozpouštění. Po levé straně této koleje vede stezka pro rozvěšovače, nad jejíž částí je vybudován přístřešek. Svážný pahrbek měl před vložením spouštěcí brzdy kratičký protisklon, usnadňující rozvěšování vozů, strmý sráz pahrbku je krátký a ve spádu pouze 25 ‰, neboť dnešní stav nedovoluje lepší uspořádání.

Pro vložení spouštěcí brzdy byla upravena niveleta levé pahrbkové koleje tak, že na délku brzdy je kolej v rovnoměrném spádu 5 ‰. Funkci protisklonu zastává spouštěcí brzda. Přístřešek pro rozvěšovače se musel zvýšit, aby se zachoval průjezdný průřez. Stezka pro rozvěšovače podél brzdy se upravila z prvků typizovaného nástupiště, které zastává současně funkci opěrné zídky pro základovou jámu kolejové brzdy. Mezera mezi hranou nástupiště a pojížděnou kolejnicí v brzdě je zakryta rozebíratelnou dřevěnou podlahou, která je součástí spouštěcí brzdy. Rovněž uvnitř brzdy mezi brzdovými trámci a volnou pojížděnou kolejnicí je základová jáma brzdy zakryta rozebáratelnou dřevěnou podlahou. Posunovačům je tím umožněn bezpečný pohyb jak podél tříděné soupravy vozů při rozvěšování, tak případně i přímo v koleji.

Základová jáma brzdy je odvodněna podélným trativodem z pórobetonových trub, ke kterému je jednostranně vyspádována pláň spodku. Na pláni je uložena nejprve štěrkopísková sanační vrstva proměnné tloušťky a na ní štěrkové lože pro brzdu o tloušťce 40 cm. Základová jáma brzdy je od druhé pahrbkové koleje oddělena montovanou zídkou, k níž jsou přivráceny pracovní válce spouštěcí brzdy; jáma je z této strany nezakryta. Regulační skříně a pomocné vzduchové jímky pro spouštěcí brzdu jsou umístěny podél odvrácené strany druhé pahrbkové koleje tak, aby byla mimo průjezdný průřez (obr. 6).

Obr. 6 – Dvojice regulačních skříní pro oddělené připojení horních a spodních komor dvojitých válců

V blízkém sousedství spouštěcí brzdy je umístěna budka pro brzdaře a domek pro ovládací zařízení brzdy. Oba objekty jsou typové, prefabrikované. Byly osazeny autojeřábem na předem připravený jednoduchý základ z prostého betonu.

Zdroj a rozvod vzduchu

Na dnešním spádovišti je vybudována zděná kompresorová stanice, která zásobuje stlačeným vzduchem intervalové (údolní) kolejové brzdy. Pro zajištění bezpečného provozu byla však spouštěcí brzda vybavena zcela samostatným vzduchovým zdrojem. Užilo se k tomu typového zařízení, dodávaného pro brzdy JKB-DV, tj. balené kompresorové stanice AKS-73 a vzduchojemu o obsahu 10 m³ (obr. 7). Balená kompresorová stanice je vybavena dvěma samostatnými vzduchem chlazenými kompresory 2 JVK-120-EKO, dodávajícími 160 Nm³ vzduchu za hodinu. Kompresory jsou poháněny elektromotory o příkonu 22 kVA. Zařízení včetně elektrické instalace a potřebných ovládacích prvků je umístěno v přemístitelném domku, který je kompletně vyroben a vybaven ve výrobním závodě. Na místě se kompresorovna osazuje autojeřábem na předem připravený plošný základ. Po připojení rozváděče na elektrickou přípojku 3 x 380 V a propojení vzduchového potrubí je ihned připravena k činnosti.

Obr. 7 – Balená kompresorová stanice AKS-73 se vzdušníkem o objemu 10 m3

Vzduch ke spouštěcí brzdě je přiváděn ocelovým svařovaným potrubím, které je v prefabrikovaných železobetonových žlabech uložených v úrovni terénu. Nezbytné armatury jsou v mělkých šachtách, svařených z ocelového plechu.

Ruční ovládání spouštěcí brzdy

Protože jde o použití za zcela odlišných podmínek, než pro které byla určena původní elektropneumatická kolejová brzda typu JKB-DV, bylo ji nutno konstrukčně přizpůsobit nejen po vnější stránce (bezpečnostní zakrytí), ale i z hlediska funkčního (způsob ovládání). Standardní regulace brzdící síly kolejové brzdy JKB-DV, určená pro použití na spádovišti, umožňuje nastavit jeden z pěti brzdných stupňů podle hmotnosti připadající na jednu brzděnou nápravu (3,5 – 21,0 Mg), zjišťované váhoměrem. K tomuto původnímu účelu se tlak vzduchu přiváděný do brzdových válců kolejové brzdy reguluje v mezích 0,1 až 0,7 MPa. Měřením za provozních podmínek bylo zjištěno, že nemá-li docházet k vyzvedávání kol prázdných vozů nad pojezdnou plochu kolejnice, nesmí tlak vzduchu v kolejové brzdě přesáhnout hodnotu 0,15 MPa.

V daných podmínkách nelze použít váhoměru pro zjišťování hmotnosti vozů ve spouštěné soupravě vozů a přizpůsobit tak nastavení brzdných stupňů hmotnosti brzděných vozů. Je třeba předpokládat, že prázdné vozy se v soupravě mohou vyskytovat na nejrůznějších, zcela nedefinovaných místech. Regulace tlaku vzduchu v kolejových brzdách by se měla pohybovat jen v rozmezí 0,00 až 0,15 MPa. Této podmínce vyhovuje pouze první z pěti používaných brzdných stupňů. Nastavení nižšího tlaku vzduchu než 0,1 MPa je u běžně dodávaného manometrického regulátoru nestabilní a provozně nepoužitelné. Bylo nutno nalézt řešení.

Brzdové válce kolejové brzdy JKB-DV jsou sice dvoukomorové, ale obě komory byly v tělese válce propojeny spojovacím kanálkem a připojeny společně potrubím na regulátor tlaku vzduchu. Oddělení komor brzdového válce a jejich připojení na dva samostatné regulátory umožnilo plnit tlakovým vzduchem také jen jednu komoru, a tím při stejném minimálním tlaku dosáhnout polovičního účinku dvojitého válce. Schematicky je úprava dvojitého válce vyznačena na obr. 8. Pohled na dvoukomorový válec na konci kolejové brzdy je na obr. 9.

 

Obr. 8 – Schéma dvojitého brzdového válce s odděleným připojením spodních a horních komor
Obr. 9 – Dvojitý brzdový válec na konci spouštěcí brzdy

Protože prázdné vozy se ve větší míře vyskytují jen v některých soupravách vozů, v zájmu většího využití brzdících schopností kolejových brzd pro těžké soupravy vozů se použilo dvou z původních pěti brzdných stupňů.

Každá pětičlánková kolejová brzda použitá v systému PRAGA umožňuje proto regulaci brzdící síly ve čtyřech stupních podle tabulky:

Brzdný stupeň Tlak vzduchu (MPa) Brzdící síla na nápravu (kN) Průměrná brzdící síla (kN)
spodní komora horní komora
1 0,1 0,0 4,0 9,0
2 0,1 0,1 8,5 19,0
3 0,2 0,1 13,0 28,0
4 0,2 0,2 17,0 37,5

Protože v systému PRAGA se použilo sestavy pěti kolejových brzd, dosahuje výsledná průměrná brzdící síla nejvyšší hodnoty 187,5 kN.

Při pěti kolejových brzdách, z nichž každou lze regulovat ve čtyřech stupních, je k dispozici celkem 5 x 4 = 20 brzdných stupňů. Plného počtu brzdných stupňů je využito jen při automatickém ovládání. Pro ruční ovládání, u kterého jsou nároky na přesnost vždy nižší, se z dvaceti možných brzdných stupňů používá jen deseti.

Sestava pěti kolejových brzd ve funkci spouštěcí brzdy je zapojena tak, že rychlost rozpouštění se reguluje převážně jen čtyřmi z nich. Páté kolejové brzdy, nejblíže k pahrbku, se využívá jen částečně, a to jako zálohy pro zastavení soupravy vozů nebo pro zlepšení intervalů mezi odvěsy spouštěnými z pahrbku. Funkce jednotlivých brzd v sestavě spouštěcí brzdy je na obr. 10. Pro ruční regulaci brzdící síly slouží dva pákové řadiče na ovládacím pultu. Pomocí nich se postupně zapojují regulátory, přivádějící tlak vzduchu asi 0,2 MPa do spodních nebo horních komor dvojitých válců kolejových brzd. Každý z řadičů má sedm poloh, tj. pět brzdných stupňů, odbrzdění a polohu pro automatický provoz.

Obr. 10 – Funkce kolejových brzd v sestavě spouštěcí brzdy

Jednotlivé brzdy jsou připojeny na řadič tak, že pořadové číslo brzdného stupně určuje počet kolejových brzd v činné poloze. Zbývající kolejové brzdy jsou odbrzděny. Závislost průměrné brzdící síly na poloze řadičů je však pro lepší brzdění posledních vozů rozpouštěných souprav upravena nelineárně (přibližně parabolicky), jak ukazuje obr. 11.

ODKAZ
Důstojné rozloučení s původní tratí vykonají jízdy historických vlaků
Obr. 11 – Závislost brzdící síly na nastavení brzdných stupňů

Závislost představuje použití jen jednoho řadiče. Tento režim je určen pro brzdění lehkých souprav vozů.

Při současném použití obou řadičů se zvýší brzdící síla na dvojnásobek, což vyhovuje i pro brzdění těžkých souprav vozů. Dvojnásobné brzdící síly, vyvolané použitím obou řadičů, se však nesmí použít při brzdění prázdných vozů při jejich průjezdu spouštěcí brzdou (závislost T). Ovládací pult typových rozměrů pultu AŽD pro spádoviště je instalován v budce pro brzdaře. Brzdař z ní má přímý výhled na celou spouštěcí brzdu.

Konstrukčně je ovládací pult, jak je patrno z obr. 12, rozdělen na dvě téměř shodné poloviny, z nichž pravá slouží k ovládání spouštěcí brzdy, levá je připravena pro zkoušky zádržné brzdy v jedné vjezdové koleji.

Obr. 12 – Ovládací pult spouštěcí a zádržné brzdy

Na ovládacím pultu jsou kromě řadičů pro ruční ovládání kolejových brzd umístěny elektrické dálkové manometry pro kontrolu tlaku vzduchu v přívodním potrubí, indikace chodu kompresorů, indikace výpadku napájecích napětí a jističů, indikace významnějších poruchových stavů a též soubor ovládacích a kontrolních prvků pro automatické ovládání.

K ručnímu ovládání patří také reléový stojan v buňce, umístěný v blízkosti budky brzdaře. Reléový stojan obsahuje vazby ovládacího pultu na kolejové brzdy, obvody pro indikaci poruchových stavů a zapojení pro zabezpečení náhradních pracovních režimů při významnějších poruchových stavech.

Automatické ovládání spouštěcí brzdy

Systém PRAGA je určitým druhem samoučícího se automatu, který podle vnějších informací si sám vyhledává optimální brzdící režim, v jehož rámci pak uskutečňuje požadované regulační funkce. Jeho činnost vyplývá z upraveného základního vztahu pro regulaci rozpouštěcí rychlosti, podle kterého se nastavuje brzdící síla :

B = M [k1 + k2 . a + k3 . (vs – vz)²]

kde M – hmotnost soupravy; k1 – konstanta pro rovnoměrný pohyb; a – zrychlení; k2 –konstanta pro korekci rychlosti podle zrychlení; vs – skutečná rychlost soupravy vozů; vz – zadaná rozpouštěcí rychlost soupravy vozů; k3 – konstanta pro vyrovnání rychlostní odchylky (vs – vz) na zvolené dráze d.

Protože údaj o hmotnosti soupravy vozů nelze za dané situace zjišťovat váhoměrem, je systém řešen tak, že si tuto hodnotu odvodí sám z průběhu skutečné rychlosti spouštěné soupravy vozů a podle okamžitých podmínek při rozpouštění ji pak dále koriguje. Hlavní součástí systému je proto měřič rychlosti. Jde o modifikaci měřiče rychlosti, vyřešeného pro stavebnicový systém KOMPAS (KOMPlexní Automatizace Spádovišť), který pracuje na principu měření doby průjezdu řadou měrných drah, ohraničených kolejnicovými doteky. Modifikace spočívá především v použití jiných magnetických kolejnicových doteků. Magnetické kolejnicové doteky WSSB, ohraničující v tomto případě měrné dráhy o délce 1,2 m, vyhovují pro požadovaný rozsah rychlostí 0,2 až 2,0 m/s. Řada kolejnicových doteků před spouštěcí brzdou je na obr. 13.

Obr. 13 – Měrné dráhy pro měření rychlosti soupravy před spouštěcí brzdou, sestavené z kolejnicových doteků WSSB

V systému je použito vždy jen jednoho měřiče rychlosti pro každý sled kolejových brzd (zádržné – spouštěcí). Každý měřič pracuje samostatně a není třeba zavádět do algoritmu systému zvláštní korekce na „záporné“ rychlosti a náhlé změny ani počítat pravděpodobnou střední hodnotu z údajů několika měřičů, jak je tomu např. u radarových přístrojů. Porucha kteréhokoli ze třinácti kolejnicových doteků pro měřič rychlosti pouze sníží průměrnou četnost měření, protože vyřadí příslušnou měrnou dráhu z provozu, ale na celkovou činnost zařízení nemá praktický vliv.

Další obvody systému pak vyhodnocují průběh skutečné rychlosti rozpouštěné soupravy vozů a podle výše uvedeného vztahu nastavují potřebné stupně brzdění kolejových brzd.

Československý systém PRAGA je svým principem ovládání a použitými technickými prostředky původním řešením.

Systém je charakterizován minimálními nároky na množství vnějších informačních zdrojů v kolejišti, stavebnicovou konstrukcí se součástkovou základnou 3. generace počítačů a odolností proti větším teplotním výkyvům. Je také odolný proti výpadkům síťového napětí, protože je napájen výhradně z alkalických akumulátorových baterií s automatickými dobíječi. Spolehlivost systému je dále zvýšena zdvojením všech přístrojů. Jedno kompletní zařízení je vždy ve funkci a druhé, paralelně pracující, tvoří „horkou“ rezervu. Při eventuální poruše automatu lze okamžitě přejít na ruční ovládání a později kdykoli přepnout na druhé zařízení.

Dílčí pohled na funkční vzorek automatického ovládání s kontrolním panelem a elektrickými obvody v mechanické stavebnici typu URS je na obr. 14. Na obr. 12 je zřejmá poloha všech ovládacích prvků na pultu brzdaře. Kromě prvků pro ruční ovládání je zde soubor indikačních a povelových prvků pro automatické ovládání. Jde zejména o indikaci nastaveného brzdného stupně (dvojice číslicových výbojek v horní části pultu, ukazatel rozpouštěcí rychlosti, tlačítka pro zadání tří různých rozpouštěcích rychlostí, tlačítka start a stop a další pomocné indikace provozních nebo poruchových stavů zařízení). Celkový pohled na sestavu ovládacího zařízení pro ruční i automatický provoz je na obr. 15. Typový stojan AŽD obsahuje v dolní části svorkovnice pro připojení spojovacích kabelů, kontrolní panel, panel kolejových obvodů a pojistkový panel. Atypický reléový stojan je společný pro spouštěcí brzdu a pro připravovanou zádržnou brzdu. Stojan automatického ovládání spouštěcí brzdy obsahuje dvojici funkčních vzorků ovládacího zařízení.

Zařízení je doplněno i o možnost nouzově zastavit rozpouštění tlačítkem u dozorce spádoviště a v kolejišti.

Obr. 14 – Elektronické ovládání spouštěcí brzdy s kontrolním a měřícím panelem
Obr. 15 – Sestava zařízení pro ruční a automatické ovládání spouštěcí brzdy

Dosažené výsledky

Po montáži kolejových brzd počátkem ledna 1976 byla spouštěcí brzda s ručním ovládáním předána do provozních zkoušek 16. ledna 1976.

Při prvních zkouškách systému, navrženého bez možnosti předchozího experimentálního ověření, začátkem března 1976, se ukázalo, že je nutné vypracovat náročnější a rozsáhlejší algoritmus a původní funkční vzorek systému doplnit řadou dalších elektronických logických obvodů.

Koncem května 1976 se dosáhlo již prvních dílčích pozitivních výsledků při automatické regulaci rozpouštěcí rychlosti. Dalším výzkumem byl na podkladě záznamů z průběhu regulace tento nový algoritmus dále zpřesňován a dolaďován s cílem dosáhnout přijatelných tolerancí rozpouštěcí rychlosti při únosné spotřebě tlakového vzduchu, a tím i minimální spotřebě elektrické energie.

Dne 20. srpna 1976 byly základní výzkumné práce na řešení nového principu ukončeny, protože se již dosáhlo parametrů vyhovujících pro zahájení ověřovacích zkoušek v provozu. Od té doby je systém již trvale v ověřovacím provozu.

Pro jeho optimální funkci je třeba zajistit řádnou přípravu soupravy vozů před rozpouštěním, tj. povolení šroubovek v místech jednotlivých odvěsů a uvolnění všech ručních brzd. Tyto podmínky však není možné pro nedostatek posunovačů-šroubovkářů vždy dodržet a to poněkud ztěžuje vyhodnocování ověřovacího provozu.

Během ověřovacích zkoušek se dosáhlo automatického ovládání rozpouštěcí rychlosti v tolerancích ± 0,20 m/s (s výjimkou začátku a konce souprav vozů), a to při regulaci jen jedním sledem kolejových brzd, tj. spouštěcí brzdou.

Již jen regulace rozpouštěcí rychlosti spouštěcí brzdou přináší efekty, neboť:

  • odstraňuje nebezpečnou práci posunovačů-sváděčů, kteří museli regulovat rozpouštěcí rychlost povolováním a utahováním ručních brzd a za jízdy přecházeli z vozu na vůz. V současné době dovedou soupravu vozů jen do spouštěcí brzdy a odstoupí;
  • zajišťuje plynulou rozpouštěcí rychlost a v případě potřeby její změnu. Za starého stavu vznikaly při nutné změně rychlosti rozpouštění nebo při přerušení rozpouštění značné časové ztráty (asi 100 minut za 1 směnu). Zvýšení rozpouštěcí rychlosti se kladně projevuje ve zvládnutí časových nepravidelností u končících vlaků, kdy je možné podstatně zvýšit maximální hodinovou výkonnost;
  • jestliže ujedou vozové soupravy o veliké hmotnosti z vjezdových kolejí při svádění v důsledku snižujícího se počtu vozů s ruční brzdou a zhoršujícím se jejich technickým stavem, bezpečně se zastaví ve spouštěcí brzdě (v době zkušebního provozu již prakticky ověřeno);
  • proces rozpouštění se zkvalitnil a zrychlil, aniž vzrostl počet pracovníků. Obsluha se převedla ze stavu sváděčů.

Ověřovací zkoušky automatického ovládání spouštěcí brzdy již prokázaly, že lze dosáhnout ustálené rozpouštěcí rychlosti s možností volby tří různých hodnot. Změnu rychlosti rozpouštění lze měnit nejen před zahájením, ale i v průběhu rozpouštění.

Další perspektivy

Dne 28. dubna 1977 byly zahájeny ověřovací zkoušky zádržné brzdy na jedné vjezdové koleji, při nichž se ověří potřebné provozní a technické vazby mezi spouštěcí a zádržnou brzdou.

Po vyhodnocení zkušebního provozu se počítá s tím, že zádržné brzdy se vloží do všech kolejí vjezdové skupiny. Součástí této etapy bude vytvoření nezbytných závislostí mezi činností zádržných brzd a staničním zabezpečovacím zařízením.

Předpokládá se, že uvedení systému do provozu přinese železničnímu provozu tyto výsledky:

  • podstatné zvýšení bezpečnosti provozu (odpadnou nehody vznikající ujetím souprav);
  • zánik pracovní činnosti posunovačů-sváděčů, která dnes patří k rizikovým;
  • úsporu pracovníků v profesi posunovačů;
  • úsporu umožněnou rychlejším odstupem lokomotiv;
  • vytvoří se předpoklady pro vysokou výkonnost spádoviště po jeho modernizaci.

(konec)


 

Upozorni mě
Upozornit na
guest
0 Komentářů
Komentáře v textu příspěvku
Přečíst všechny komentáře