Velocímetro de locomotora : un dispositivo para medir, registrar y señalar parámetros (velocidad, tiempo, distancia, etc.) del movimiento del tren .
Los primeros registradores de locomotoras en el Imperio Ruso aparecieron en el siglo XIX . En 1879, el electricista O. I. Graftio (padre G. O. Graftio ), junto con el ingeniero V. D. Zalman, inventaron y construyeron un dispositivo para medir y registrar la velocidad de una locomotora de vapor. Este dispositivo (el registrador de control Graftio-Zalman) era una caja en cuyo interior giraba un círculo (impulsado por los ejes de la locomotora), sobre el cual un registrador mecánico registraba la lectura de velocidad para cada instante de tiempo.
En 30-40 años. En el siglo XX , el velocímetro del sistema Gausgelter, que recibió la designación SL-2, comenzó a introducirse en los ferrocarriles de la URSS . La grabación se realiza mediante escribas de latón sobre una cinta de papel de 79,5 mm de ancho recubierta con sulfato de bario .
Con la difusión de la señalización automática de locomotoras , fue necesario registrar los parámetros de su funcionamiento, y el velocímetro se finalizó instalando cuatro electroimanes con escribas. Exteriormente, dicho velocímetro difiere en la altura de la caja y originalmente tenía la designación SL-2M (modernizado), luego se complementó con 3SL-2M, donde el número "3" significa "indicar, señalar y registrar".
Desde los 90 El siglo XX en los ferrocarriles de Rusia 3SL-2M fue reemplazado por el complejo KPD-3 con un formato de grabación similar en cinta, pero la grabación se realiza mediante puntos de combustión con dos arcos eléctricos en una cinta metalizada, y hay dos modos para tirando de la cinta: tren (0,5 mm cada 100 m de vía, la velocidad es la misma con 3SL-2M) y maniobras (de 0,5 mm cada 50 m de vía). Luego aparecieron KPD-3P, KLUB y KLUB-U con grabación en medios electrónicos y en los Ferrocarriles de Ucrania - ALS-MU.
El velocímetro de locomotora 3SL-2M está diseñado para realizar las siguientes funciones:
Para registrar los parámetros de movimiento se utiliza una cinta de papel de 79,5 mm de ancho recubierta con sulfato de bario. Las líneas y los números utilizados en la decodificación se aplican a la cinta de forma tipográfica. La cinta se divide en dos campos: el campo de velocidad (entre los pines de kilómetro inferior y medio) y el campo de tiempo (entre los pines de kilómetro medio y superior). En cada uno de estos campos, se dibujan líneas que indican los valores mínimo, máximo e intermedio. En el campo de velocidad, se registra el valor de la velocidad, la presión del freno y la dirección del movimiento, en el campo de tiempo: intervalos de tiempo de media hora, pines por hora, luces del semáforo de la locomotora (amarillo, rojo-amarillo, rojo), potencia alimentación de la bobina EPC, estado de SAUT.
Debido a las características de diseño del velocímetro, solo el trazo de velocidad y el trazo de tiempo están en la misma línea, el resto de trazos están desplazados en relación con su línea: EJ, SAUT - 27 mm a la izquierda, EC, EJ, TD , ND - 20 mm a la derecha, EE - 42,5 mm a la derecha.
El mecanismo de accionamiento de la cinta del velocímetro se acciona desde el par de ruedas de la locomotora a través de la caja de cambios y el rodillo impulsor del dispositivo, saliendo de la carcasa en la parte inferior izquierda. Tres filas de agujas en el rodillo impulsor de cinta están diseñadas para tirar de la cinta, además, los pines de ellas muestran la distancia recorrida. La distancia entre los pines es de 5,0 mm, lo que corresponde a 1 km de la distancia recorrida. La velocidad de la cinta es proporcional a la velocidad de la locomotora. La cinta se enrolla en un carrete de transmisión que gira desde el rodillo de transmisión de la cinta a través de ruedas dentadas y un dispositivo de fricción que proporciona una tensión constante a la cinta de medición de velocidad. La placa registradora, de latón elástico y cromada, sirve para fijar la posición de la cinta cuando se ejerce presión sobre ella por parte de los cuerpos de escritura de los escribanos. Además, la fuerza con la que esta placa es presionada contra el rodillo de agujas asegura la constancia de la longitud del tiraje de la cinta - por cada 20 pines - 100 mm. Esto es importante al descifrar las lecturas de la cinta de velocidad, ya que las plantillas de decodificación se realizan de acuerdo con esta condición. Para la alimentación manual de la cinta, el rodillo de agujas se gira a mano al enhebrar el dispositivo. Esta posibilidad la proporciona un mecanismo de trinquete a través del cual el rodillo se conecta al sistema de engranajes del dispositivo.
El mecanismo de inversión asegura el funcionamiento del velocímetro independientemente de la dirección del tren. Está montado en el eje de transmisión del dispositivo y consta de dos engranajes cónicos, uno arriba y otro debajo del engranaje cónico del mecanismo mismo y dos mecanismos de trinquete dirigidos opuestamente, cada uno montado en su propia brida del eje de transmisión y cada uno conectado a su equipo.
El mecanismo de medición de velocidad se impulsa desde un solo eje con un mecanismo de transmisión de cinta, desde el cual se enrolla un mecanismo de relojería especial (mecanismo de relojería) de la unidad de medición de velocidad (no tiene nada que ver con el reloj del velocímetro), cuyo sonido es claramente audible cuando se mueve. Un rodillo montado verticalmente con ranuras longitudinales gira desde la carrera horaria a una velocidad constante, en cuyas ranuras se fijan tres segmentos dentados de acero, que pueden moverse libremente en las ranuras. Se cortan pequeñas ranuras anulares a lo largo de la superficie cilíndrica de los segmentos, de perfil similar a triángulos. En el lateral, un rodillo dentado con las mismas ranuras, similar a la parte de acoplamiento de la rosca, se presiona contra los segmentos. El rodillo se impulsa desde el juego de ruedas a través de un sistema de engranajes en el velocímetro y, mientras gira, eleva el segmento con el que está acoplado. Resulta algo similar a un par de "engranajes - cremalleras". En cada momento, uno de los segmentos es levantado por un rodillo giratorio, el segundo es fijado en la posición a la que fue levantado por un rodillo de fijación especial, que también tiene una rosca y rueda a lo largo de la superficie cilíndrica dentada formada por tres segmentos, y el tercero, habiéndose desenganchado, cae a su posición original. El rodillo de fijación permite que la flecha del indicador de velocidad muestre la velocidad actual de manera constante, sin caídas.
Cuanto mayor sea la velocidad, más logrará subir el segmento durante el tiempo que esté acoplado a la rueda (hasta que el eje gire y acople el siguiente segmento con la rueda). Sobre los segmentos hay una cremallera con cojinetes de bolas, que lleva la flecha del velocímetro y el marcador de velocidad. El segmento desacoplado de la rueda cae por su propio peso y la presión del cojinete de bolas y el ciclo de medición de la velocidad se repite con otro segmento.
Existen versiones del velocímetro para una velocidad máxima de 150 km/h y 220 km/h, la graduación correspondiente se aplica a la cinta del velocímetro.
La dirección del movimiento es registrada por un escriba ubicado en la línea de velocidad cero. Cuando se mueve hacia adelante, dibuja una línea delgada; cuando se mueve hacia atrás, este escriba se pone en movimiento mediante un mecanismo de inversión a través de una palanca especial en el mecanismo del dispositivo y dibuja líneas verticales en la línea de velocidad cero. Como esto sucede con frecuencia, aparece una línea gruesa en la cinta de velocidad en el área entre el cero y la línea de 10 km/h.
Un reloj velocímetro especial, cuya pequeña esfera de 24 horas está instalada en la esfera principal de velocidad, eleva suavemente la escritura de los minutos durante media hora. Después de los minutos 29-30 y 59-60, el escriba de tiempo cae, dibujando una línea vertical, y comienza de nuevo el registro del siguiente período de tiempo. Después de 1 hora ± 1 minuto, la cinta se perfora adicionalmente. La aguja que hace pinchazos cada hora sube al punto más alto en 24 horas. El reloj está enrollado y las manecillas giran con una llave, que se ve en la parte superior derecha de la ventana semicircular acristalada de la esfera en el área de los números 100-110 km / h. La llave siempre gira en el sentido de las agujas del reloj. Para cambiar el reloj, debe sacar ligeramente la llave de la caja. Después de configurar el tiempo, regresa bajo la acción de un resorte de retorno. Un devanado completo proporciona un funcionamiento de 36 horas.
El velocímetro de la locomotora registra la presión en la línea de freno o en los cilindros de freno , en presencia de un sistema de frenado electroneumático. La presión de aire comprimido se suministra al velocímetro, el fuelle de metal instalado en él mueve el trazador de presión. Los fuelles se utilizan para presiones máximas de 6 kgf/cm 2 y 8 kgf/cm 2 .
Para registrar los parámetros de ALSN se utilizan cuatro electroimanes con accionamiento a los escribanos correspondientes. Los electroimanes se excitan y bajan los trazos entre 2 y 2,8 mm cuando aparece una luz amarilla, roja-amarilla y roja en el semáforo de una locomotora y se excita la bobina EPC de parada automática. Durante las comprobaciones de vigilancia, cuando la bobina EPA pierde energía y suena el silbato, el escribano se levanta hasta que se restablece la energía con la manija de vigilancia y la duración de la comprobación es visible en la cinta.
Para registrar el estado del sistema SAUT, los velocímetros están equipados con un quinto electroimán adicional con un escriba.
El velocímetro KPD-3 se convirtió en el primer dispositivo doméstico de control y medición por microprocesador para material rodante de tracción.
KPD-3 reemplazó al velocímetro mecánico 3SL, brindando una mayor precisión y confiabilidad de medición al decodificar la información del tren:
El registro de información de velocidad en KPD-3 se realiza:
El descifrado de datos del módulo de memoria después del viaje se lleva a cabo automáticamente en un programa informático especial EM-Expert, que muestra en detalle datos sobre el estado del sistema de frenos, semáforos, velocidad, tiempo y otros parámetros del viaje [1 ] .
La función principal del velocímetro sigue siendo la medición, indicación y registro de la velocidad, la distancia recorrida, el tiempo, la presión de los frenos y los parámetros ALS .
Además, KPD-3 mide la cantidad de aceleración (desaceleración) del movimiento de la locomotora, lo que garantiza un aumento en la seguridad del tráfico y el ahorro de recursos: el conductor puede aplicar rápidamente los modos de frenado y tracción cuando conduce un tren en una vía con cualquier perfil complejo, control partiendo de un lugar sin riesgo de rotura del tren, comprobar rápidamente la eficacia de los frenos.
El último modelo KPD-3V le permite registrar y posteriormente analizar el consumo de energía de una locomotora en tres canales (por ejemplo, para tracción, recuperación y calefacción de vagones).
KPD-3V también controla la densidad de la línea de freno .
En 2004 , comenzó la producción de las últimas modificaciones del velocímetro KPD-3P (complejos de las series KPD-3PA, KPD-3PV y KPD-3PS).
Los medidores de velocidad de la serie KPD-3P están diseñados para usarse en una locomotora durante el trabajo de maniobras, en áreas de poco tráfico, en el tráfico suburbano, así como en empresas industriales.
La información de la velocidad de registro se realiza en un módulo de memoria extraíble electrónico para la decodificación automática posterior al viaje.
Cada tipo siguiente de velocímetro de la serie KPD-3P se complementa con nuevas funciones.
Los medidores de velocidad KPD-3PA se utilizan para locomotoras de empresas industriales, así como para reacondicionar material rodante en vías férreas públicas. KPD-3PA realiza las siguientes funciones:
Los medidores de velocidad KPD-3PV se utilizan para equipar el transporte ferroviario "desde cero" de acuerdo con los requisitos de los documentos reglamentarios y, además, realizan:
El medidor de velocidad KPD-3PS se utiliza en locomotoras diésel y material rodante autopropulsado especial ( SSPS ) de empresas industriales, realiza las funciones de KPD-3PA y KPD-3PV y, además, realiza:
Desde 1981 , todos los velocímetros de locomotoras se fabrican en la planta de PJSC Electromechanika en la ciudad de Penza .