УСТРОЙСТВО БЕЗОПАСНОСТИ НА СНЕГОУБОРОЧНЫХ МАШИНАХ

Устройство безопасности на снегоуборочных машинах рельсового транспортного средства предназначено для выявления препятствий, мешающих производству работ снегоуборочными машинами, и относится к железнодорожной области техники, а именно к устройствам безопасности, организующим безопасную работу устройствам на снегоуборочных машинах, предназначенным для очистки железнодорожного пути и междупутья от снега, льда.
Устройство безопасности на снегоуборочных машинах относится к устройствам, исключающим ошибки человеческого фактора при управлении снегоуборочной машиной, а так же при производстве работ вблизи снегоуборочной машины персонала работающего на железнодорожных путях. Данное предложение является промышленно применимым, так как при конструировании устройства безопасности на снегоуборочных машинах использовались известные в мировой технике конструктивные элементы, способы и приемы.
По уровню техники на сегодняшний день существует несколько устройств аналогичного направления по техническому и, общественному направлению. В данном случае имеется патент РФ на «Устройство считывания радиочастотных меток (тег) хранящее информацию о положении напольного оборудования железнодорожного пути» №100085 МПК Е01В 35/00, которое наиболее близко по сущности к предлагаемому устройству безопасности на снегоуборочных машинах.
В устройстве-аналоге имеется ряд недостатков, такие как, сложное, дорогостоящее оборудование компьютер, а так же радиопередающее устройство с антенной, которые должны быть установлены в каждой снегоуборочной машине. Радиочастотные метки (тэги) надо устанавливать на всем напольном оборудовании, при считывании которых могут возникать помехи, искажающие информацию, так как в местах производства работ снегоуборочных машин на путях и в парках возникают помехи из-за работ носимых и возимых радиостанций, а так же другого электронного оборудования.
Кроме того, не исключаются случайные потери приклеенных радиометок (тег), из-за механических воздействий и механической вибрации, которая оказывает разрушающее воздействие на напольное оборудование. Требуется ручной труд для приклеивания радио меток (тег) на оборудование. В компьютер снегоуборочных машин, при перемещении на новый участок работ, необходимо постоянно вносить новые координаты радио-меток (тег), которые не внесены в память компьютера, т.к. напольное оборудование не будет распознаваться как препятствие при производстве работ. Что значительно будет ограничивать скорость и качество работ снегоуборочной машины.
Опыт по выполнению работ снегоуборочными машинами показывает, что скорость и безопасность выполнения работ зависит от количества напольного оборудования находящегося в междупутье. При наезде рабочими органами открытыми крыльями на напольное оборудование происходят аварии.
Данные машины являются высокопроизводительными, но следует отметить существенный недостаток, невозможность автоматического определения препятствий на участке ограничения работ с установленным в междупутье напольным оборудованием и внезапно возникающими препятствиями при работе с открытыми крыльями, что влечет непоправимые последствия, возможно только визуальное определение машинистом и руководителем работ при движении снегоуборочной машины.
Данный недостаток ограничивает возможности снегоуборочных машин.
Задачей устройства безопасности на снегоуборочных машинах является автоматическое определение препятствий, которое исключает нерациональное использование машины, предотвращает аварии, сокращает задержки поездов, предупреждает повреждение напольного оборудования при работе с открытыми крыльями и одновременно повышает производительность труда при уборке снежного покрова на железнодорожных путях.
Техническим результатом в предполагаемой полезной модели является возможность определения посторонних предметов или инженерных сооружений, имеющихся в полосе железнодорожного пути, попадающих в область производства работ устройствами очистки снегоуборочных машин.
При использовании данного устройства безопасности значительно снижается аварийность на транспорте. Уменьшаются риски повреждения напольного оборудования в процессе производства работ. Общественно-полезным эффектом, как следствие достижения технического результата, будет устранение опасных факторов, влияющих на жизнь и здоровье человека. Снижение трудозатрат и травматизма при производстве работ и сохранность в рабочем состоянии снегоуборочных машин.
Заявленный технический результат выполняется за счет того, что устройство безопасности на снегоуборочных машинах содержит:
Блок локации 1, Датчик локации 2, Блок сигнализации 3, Устройство сигнализации 4, Блок аварийного управления 5.
Принцип работы устройства безопасности на снегоуборочных машинах в составе самой снегоуборочной машины:
В кабине машинистов устанавливается Блок локации 1 (фиг. 1) со сверхвысокочастотным Датчиком локации 2 рабочей частотой 5,8 ГГц. Датчик локации 2 работает по принципу локации сверхвысокочастотным излучением «на отражение» и направлен в сторону движения машины. Датчик излучает сверхвысокочастотные электромагнитные волны, и он же, получает отраженный сигнал от объектов.
При обнаружении Датчиком локации 2 в зоне производства работ препятствий с Блока локации 1 на Блок сигнализации 3 подается команда и происходит звуковое и световое оповещение машиниста с помощью Устройства сигнализации 4. В случае если машинист самостоятельно не предпримет меры по остановке машины, то по контактам реле Блока сигнализации 3 подается команда на Блок аварийного управления 5, в котором находится магнитный пускатель с парой нормально замкнутых контактов для управления «крыльями» и тормозной системой снегоуборочной машины.
Таким образом, выше перечисленные признаки устройства безопасности позволяют решить выявленные проблемы рассматриваемой выше аналога устройства безопасности.
В качестве Датчика локации 2 используются датчик, серии ДДМ производства «ТДМ ELEKTRIC», с частотой электромагнитной волны 5,8ГГц, дальностью обнаружения по горизонтали до 8,0 м, зоной обнаружения по вертикали до 4,0 м, сектором обзора 120°.
Монтируется Блок локации 1 в помещении кабины управления снегоуборочной машины в нижней части лобового стеклу транспортного средства (фиг. 3). Блок сигнализации 3 крепится в помещении кабины в верхней части лобового стекла. А Блок аварийного управления 5 крепится на стене кабины за креслом машиниста. Блоки соединены сигнальным кабелем. Электропитание блоков осуществляется от бортовой сети электроснабжения снегоуборочной машины.
Работа устройства заключается в следующем:
Во время движения снегоуборочной машины по, участку пути подлежащему очистке от снега заявленное устройство безопасности, при помощи Датчика локации 2, производит локацию сверхвысокочастотным излучением «на отражение». Приемник Датчика локации 2 получает возвращенный отраженный сигнал от объектов, находящихся на пути движения снегоуборочной машины, которые попадают в поле производства работ. Блок локации 1 анализирует наличие отраженного сигнала и при его присутствии дает команду на Блок сигнализации 3.
Если машинист в течении 2х-3х секунд не отреагирует на сигнал Устройства сигнализации 4, то команда с Блока сигнализации 3 подается на Блок аварийного управления 5, который управляет «крыльями» и тормозной системой снегоуборочной машины.
Работа электрической схемы:
Рабочая схема устройства безопасности на снегоуборочных машинах состоит из трех блоков, которые расположены в кабине машиниста управляющего снегоуборочной машиной (фиг. 3).
В Блоке локации 1 размещен Датчик локации 2 для передачи и приема отраженного сверхвысокочастотного сигнала, серии ДДМ, производства «ТДМ ELEKTRIC», с частотой электромагнитной волны 5,8ГГц, (фиг. 2).
Блок локации 1, по факту обнаружения помех в рабочей зоне снегоуборочной машины, дает команду на Блок сигнализации 3, где, в первую очередь срабатывает Устройство сигнализации 4 «АВАРИЯ», выполненное на базе светоизлучающего элемента HL и звукового устройства с кварцевым резонатором НА. В эту же цепь включена обмотка реле времени с временной задержкой 2-3 секунды, для того, чтобы за это время машинист принял решение о блокировке этой команды с помощью кнопки SB «СБРОС».
При нажатии на кнопку «СБРОС» одна пара контактов кнопки SB разрывает сигнальную цепь от датчика Блока локации 1, а другая предотвращает попадание управляющего напряжения на обмотку магнитного пускателя КМ1, находящегося в Блоке аварийного управления 5, который управляет своими нормально замкнутыми контактами, по которым подается напряжение питания электропневмоклапана тормозной системы снегоуборочной машины.
В случае, если машинист не отреагировал на сигнал Устройства сигнализации 4 «АВАРИЯ», то по истечению 2-3 секунд через контакты реле времени КТ1 Блока сигнализации 3, подается питающее напряжение на обмотку магнитного пускателя КМ1, находящегося в Блоке аварийного управления 5, который размыкает свои контакты и снимает питающее напряжение с электропневмоклапана тормозной системы снегоуборочной машины, который в свою очередь, выпускает сжатый воздух из тормозной системы транспортного средства, в результате чего срабатывает тормозная система снегоуборочной машины, прекращая ее движение.
Таким образом, предполагаемая полезная модель обнаруживает посторонние предметы или инженерные сооружения в зоне работы снегоуборочной машины с открытыми «крыльями», подает звуковой и световой сигнала, управляет тормозной системой транспортного средства, что позволяет безопасно эксплуатировать данную технику с большей производительностью и качеством работы на любых участках железной дороги.