Процесс боксования тепловоза. Предпосылки возникновения боксования. Мероприятия, проводимые для снижения возникновения и защиты от боксования.
Ответ- Боксова́ние - термин, применяемый на железнодорожном транспорте для обозначения явления проскальзывания колёсных пар (локомотива) по отношению к поверхности рельса, при котором поверхность качения колёсной пары имеет линейную скорость выше, чем поверхность рельса, по которой колёсная пара катится. После срыва в боксование коэффициент трения между колесом и рельсом резко уменьшается, и самопроизвольно боксование прекратиться уже не может. Длительное не прекращающееся боксование называется разно́сным боксова́нием. Противоположным боксованию является юз - заклинивание колёс при торможении.
При боксовании тепловоза, электровоза или МВПС с электроприводом происходит резкое увеличение частоты вращения тяговых двигателей, что в первую очередь резко ухудшает коммутацию и может вызвать круговой огонь по коллектору.
При разносном боксовании частота вращения якоря ТЭД резко увеличивается, увеличиваются центробежные силы, действующие на якорную обмотку, уложенную в пазах якоря, и может произойти размотка бандажа якоря, выдавливание клиньев, удерживающих обмотку, и петель самой обмотки из пазов. Тяговый двигатель повреждается в таком объёме, что требует капитального ремонта. При боксовании на головке рельса образуются пропилы и волнообразный износ рельс. Известны случаи, когда в результате неграмотных действий машиниста образовывались пропилы, полностью «съедавшие» головку рельса. От сильного трения металл разогревается, в результате чего вскоре выкрашивается.
Причины боксования и условия возникновения - Боксование возникает на локомотиве или моторном вагоне МВПС вследствие превышения реализуемой колёсной парой силой тяги силы сцепления колеса с рельсом. Возникновению и развитию явления боксования способствуют:
- увлажнение поверхности рельса во время слабого дождя (сильный дождь, напротив, способствует очистке головки рельса и повышает сцепление);
- загрязнение поверхности рельса или поверхности катания бандажа колёсной пары маслянистыми жидкостями (масла, смазки, жир);
- разгрузка оси ТПС ввиду неправильной развески ТПС;
- разгрузка первой оси в каждой тележке ТПС ввиду момента, возникающего при реализации тягового усилия;
- наличие на колёсной паре большого проката, что уменьшает пятно контакта колеса и рельса;
- нахождение тягового подвижного состава в кривой малого радиуса (при этом неизбежно возникает проскальзывание, так как колесо, идущее по внешней нитке рельсового пути, проходит путь больший, чем колесо, идущее по внутренней нитке).
Мероприятия, проводимые для снижения возникновения процесса боксования -
Для предотвращения используются системы, догружающие первую по ходу движения колёсной пары в каждой тележке, системы анализирующие разницу тока по двигателям одной тележки. Для прекращения возникшего боксования используются следующие методы:
- подача в зону контакта колеса и рельса песка или другого абразивного материала;
- уменьшение силы тяги, реализуемой тяговым двигателем;
-уменьшение окружной скорости вращения колёсной пары путём применения прямодействующего тормоза локомотива.
Последний из методов запрещён Правилами технической эксплуатации, так как при его применении перегревается бандаж колёсной пары, что может привести к его провороту.
Реле боксования служит для обнаружения боксования колесных пар тепловоза, воздействия на электрическую передачу с целью подавления возникшего боксования и сигнализации машинисту о его возникновении.
Реле боксования (рис. 9.24, а) имеет катушку с сердечником , закрепленную на магнитопроводе . На оси устанавливается якорь с плунжером и подвижным контактом. Положение плунжера регулируется винтом. Якорь удерживается в выключенном положении пружиной с регулировочным винтом. Неподвижные контакты и установлены на общей стойке. Три реле боксования, смонтированные на общей панели , образуют блок боксования.
Рис. 9.24. Реле боксования
Принцип обнаружения возникшего боксования основан на сравнении напряжений или токов тяговых двигателей боксующей и небоксующей колесных пар. При увеличении частоты вращения колесных пар (возникновении боксования) и последовательном соединении двух или более тяговых двигателей напряжение на двигателе, связанном с боксующей колесной парой, увеличивается, а на двигателе, соединенном с ним последовательно,— уменьшается. В диагонали моста, образованного якорями двигателей 1 и 2 и резисторами СРБ (рис. 9.24,6), создается разность потенциалов и реле РБ включается. При параллельном соединении тяговых двигателей (рис. 9.24, в) катушка реле РБ включена между выводами ЯЯ якорей тяговых двигателей. При боксовании одной из колесных пар ток якоря связанного с ней тягового двигателя уменьшается и потенциал в точке а (или б) также уменьшается (уменьшается падение напряжения на обмотках главных ГП и добавочных ДП полюсов). Под действием разности потенциалов между точками а и б по катушке проходит ток и реле включается. Схемы обнаружения боксования, основанные на сравнении напряжений или токов тяговых двигателей, имеют общий недостаток: при одновременном боксовании с равными или близкими скоростями колесных пар, двигатели которых контролируются одним реле, боксование обнаружить невозможно.
Для прекращения боксования нужно уменьшить момент (или мощность) тягового двигателя боксую-щей колесной пары. Для этого один контакт реле боксования включается в схему возбуждения ТЯГОВОГО генератора, обеспечивая снижение возбуждения, т. е. и мощности тягового генератора. Второй контакт включает звуковой (или световой) сигнал машинисту.