Скоростемер выполняет следующие функции:

• показывает скорость,
• время в часах и минутах,
• пройденный километраж.

Одновременно на скоростемерной ленте записывается:

• скорость,
• пробег,
• длительность остановки,
• передний или задний ход,
• режим торможения,
• включение ЭПК,
• огни локомотивного светофора.

Скоростемер имеет несколько кинематических механизмов:

1. Приводной вал с реверсивным устройством.

На буксе колесной пары установлен червячный редуктор с передаточным числом:

• для колес 950 мм — 11,5;
• для колес 1050 мм — 10,5;
• для колес 1250 мм — 9;

то есть, для всех локомотивов 30 оборотов приводного вала должны соответствовать 1 км пройденного пути.

На приводном валу имеется реверсивное устройство, которое независимо от направления вращения вала передает одностороннее вращение основной оси скоростемера. Реверсивное устройство выполнено в виде двух конических шестерен, свободно сидящих на валу. На ступицах шестерен имеются храповые вырезы, направленные в противоположные стороны. На торцах втулок шарнирно укреплены «собачки» прижатые пружинами. При вращении вала против часовой стрелки нижняя «собачка» проскакивает по храповому вырезу, а верхняя «собачка» упирается в вырез и вращает вал. При вращении вала по часовой стрелке нижняя «собачка» вращает вал, а верхняя — проскакивает.

2. Измеритель скорости.

Измеритель скорости измеряет и дает показание средней скорости движения за каждую секунду. Он состоит из: сегментного устройства, часового хода измерителя скорости, механизма подзавода.

• сегментное устройство состоит из вертикального шлицевого валика, по которому перемещается три сегмента. На горизонтальной оси расположен ведущий ролик, находящийся в зацеплении с одним сегментов. Ведущий ролик вращается от основной оси скоростемера пропорционально скорости движения локомотива. Максимальный подъем 40 мм, что соответствует скорости локомотива 150 км/час. На верхнем конце шлицевого валика посажена коническая шестерня, сцепленной с шестерней часового хода, который обеспечивает постоянную скорость вращения шлицевого валика (один оборот за три секунды).

В состоянии покоя сегменты находятся в крайнем нижнем положении. При вращении шлицевого валика вместе с ним вращаются сегменты. За один оборот валика сегменты будут занимать следующее положение: в первую секунду сегмент поднимается, во вторую секунду сцепляется с фиксирующим роликом, в третью секунду сегмент под собственным весом подает вниз. При подъеме сегмента последний поднимает шарикоподшипник с рейкой, и, вращая колесо, поворачивает ось указателя скорости.

• часовой ход измерителя скорости предназначен для вращения шлицевого валика с постоянной скоростью, и для обеспечения мгновенных переходов сегментов с ведущего на фиксирующий ролик. Для регулирования скорости вращения валика служит часовой ход, баланс которого имеет период колебаний 0,333 сек., что обеспечивает строго постоянную скорость вращения 1 оборот за 3 сек. Часовой ход состоит из импульсного колеса, анкерной вилки, баланса, рольки, спирали. Работа механизма происходит под воздействием заводной пружины, которая через анкерную вилку толкает баланс и закручивает спираль. Эти движения закономерно повторяются.
• механизм подзавода имеет ось со звездочкой и собачкой прижимаемой пружиной. На оси свободно посажено храповое колесо с пружиной. Пружина имеет предварительный завод на 1-3 оборота. При вращении колеса пружина дополнительно подзаводится на один оборот. Подзавод продолжается до полного оборота звездочки, после чего звездочка выходит из зацепления с собачкой, а пружина, раскручиваясь, приводит барабан во вращение. Это усилие через зубчатые колеса передается на шлицевой валик.

3. Регистратор направления движения предназначен для отметки на скоростемерной ленте пути и пройденного локомотивом задним ходом.

4. Часы скоростемера предназначены для определения времени по циферблату и регистрации времени на скоростемерной ленте.

Часы регистрируют время в пути следования, так и на стоянках. Часы показывают время по 24-х часовому исчислению. Суточная погрешность +-3мин. Завод часов и перевод стрелок производится одним ключом. При заводе ключ вращают по часовой стрелке, а для перевода стрелок ключ надо оттянуть на себя до упора и вращать также по часовой стрелке.

5. Механизм записи минут и отметок часов на скоростемерной ленте.

6. Регистрирующий механизм.

Включает в себя лентопротяжный механизм и устройство для записи на ленте:

• писцы,
• держатели,
• рейки,
• толкатели,
• пружины,
• электромагнитные реле, включение и выключение которых зависит от огней локомотивного светофора и ЭПК.

Этот механизм закрыт откидной крышкой.

• устройство для записи параметров АЛСН. Имеет четыре или пять реле с приводами к писцам (ЭПК, желтого, желтого с красным, красным, САУТ). Ход писцов составляет 2 — 2,8 мм.
• писец производит запись металлическим стержнем диаметром 0,8 мм. Стержень латунный, диапазон нажима 60 – 25 гр. сил.
• контактное устройство служит для автоматического контроля скорости при проследовании путевых светофоров желтым или красным огнями. Устройство крепится к задней стороне корпуса скоростемера и состоит из 4-х кулачковых шайб укрепленных на оси, которая связана с осью указателя скорости. Эти 4 шайбы позволяют контролировать 4 различные скорости локомотива, подавая сигнал при размыкании цепи на ЭПК.

1-й контакт – 20 км/час при «К» — размыкает цепь ЭПК.

2-й контакт – 60 км/час при «КЖ» — размыкает цепь ЭПК.

3-й контакт – 60 км/час при «Ж» — проверка бдительности.

4-й контакт – 10 км/час при «Б» — проверка бдительности.

• Лентопротяжный механизм. Приводится во вращение через систему передач пропорционально скорости движения локомотива. Состоит из лентопротяжного валика, валика ведущей катушки и ведущей катушки.

Три ряда игл на валике предназначены для протягивания ленты и определения пройденного пути в километрах. (5 мм-1 км). Нижняя линия, наколов, соответствует нулевой линии скорости, а средняя линия наколов, делит поле скорости и поле времени. В нижней части валика имеется храповое соединение, которое от руки позволяет протягивать ленту. Ведущая катушка получает вращение от лентопротяжного валика через фрикционное устройство, которое необходимо для обеспечения постоянного натяга отработавшей ленты.

7. Индикатор тормозного давления.

Рис. Индикатор тормозного давления на 8 кгс/см²

1-вилка, 2,3-ось, 4-корпус, 5, 11-фланец, 6-регулировочный винт, 7-втулка, 8-сильфон, 9-измерительная пружина, 10-шток, 12-регулировочная втулка, 13-штуцер, 14-нипель, 15-накидная гайка, 16-рычаг.

Служит для измерения и регистрации на скоростемерной ленте величины изменения тормозного давления в ТМ (ТЦ). Состоит из корпуса, внутри которого размещен сильфон. Внутри сильфона находится пружина, препятствующая сжатию. Воздух из ТМ поступает внутрь корпуса, сжимает сильфон с пружиной и его дно перемещается вверх. Далее через рычажный механизм и писец записывается величина давления ТМ (ТЦ) на ленте. В настоящее время используются индикаторы на 8 кгс/см.кв. Масштаб записи давления 1 мм-0,32 кгс/см.кв.

8. Скоростемерная лента.

Скоростемерная лента предназначена для регистрации параметров движения локомотива регистрирующим устройством. Она изготавливается из белой бумаги, с лицевой стороны покрытой водным раствором сернокислого бария.

Скоростемерная лента имеет ширину 79,5 мм и длину 12 м, наматывается рулоном, которого хватает на 2400 км пути. В настоящее время изготавливаются ленты (реестровый № 376), предназначенные для скоростемеров со шкалой скорости до 150 км/ч. На ленте типографским способом отпечатаны линии и цифры, которые используют при расшифровке.

• На высоте 2,5 мм от нижнего края ленты проходит нулевая линия скорости, которая при расшифровке ленты считается таковой лишь в том случае, если она совпадает с линией нижних наколов. Линия максимальной скорости проходит на 40 мм выше линии нулевой скорости. Промежутки делятся на равные части через 10 км/ч.
• На 5 мм выше линии максимальной скорости проходит нулевая линия минут и часов, а выше ее на 30 мм — линия, соответствующая одновременно 24 часам и 30 минутам. Между этими линиями через 5 мм нанесены параллельные линии с цифрами для часов по вертикали, и для минут, размещенные по диагонали.
• Время в часах определяется по проколам на ленте, расположенным на 6 мм левее каждой второй вертикальной линии спада минутного писца. Длина вертикальных отрезков записи минут, лежащих между отметками получасов, показывает длительность стоянок.
• Нулевая линия тормозного давления проходит по линии скорости 50 км/ч. Максимальный подъем писца индикатора тормозного давления на ленте 25 мм. Все отметки тормозного давления сдвинуты вправо относительно скорости и времени на 20 мм.

Поле ленты между нижними и средними проколами называется полем скорости, а между средними и верхними проколами — полем времени.

Положение автостопа и показания огней локомотивного светофора регистрируются на поле времени, а САУТ – на поле скорости.

• Писец САУТ пишет прямую линию у линии скорости 90 км/ч, и сдвинут влево на 27 мм от писцов скорости и времени.
• Писец «Ж» пишет линию у 0 минут и сдвинут на 27 мм влево, как и САУТ.
• Писец ЭПК пишет линию между 5 и 10 мин, и сдвинут вправо на 42,5 мм от писцов скорости и времени.
• Писец «КЖ» пишет линию у 15 мин, и сдвинут вправо на 20 мм от писцов скорости и времени.
• Писец «К» пишет линию у 25 мин, и сдвинут вправо на 20 мм от писцов скорости и времени.

Когда на локомотивном светофоре зажигается соответствующий огонь (включается электромагнит), то писец опускается на 2-2,8 мм вниз и продолжает писать прямую линию. Наличие зеленого или белого огней определяется косвенным путем. ( Как исключение, при работе с системой УКБМ писец «К» пишет белый огонь).

Писец заднего хода пишет линию толщиной 2мм по нижним километровым проколам, и сдвинут на 20 мм вправо от писцов скорости и времени. При движении передним ходом записи нет.

9. Погрешности скоростемера.

От износа бандажей колесных пар.

Частота вращения колесной пары с изношенным бандажом выше частоты вращения колесной пары с новым бандажом при одной и той же скорости движения локомотива. Поэтому при изношенном бандаже скоростемер показывает и записывает скорость выше действительной. В этом случае счетчик км показывает больший пробег, а на ленте будет большее число километровых наколов. Для уменьшения погрешности от износа бандажа редуктор привода рассчитывают не по новому бандажу, а по среднему диаметру с учетом половины износа.

Диаметр бандажа, на который рассчитан редуктор, называется расчетным. Для определения погрешности нужно знать расчетный диаметр бандажа и фактический диаметр бандажа, который берется в ТУ-17. Расчетный диаметр бандажа электровоза 1180 мм, тепловоза – 1010 мм. Для учета погрешности от износа бандажа нужно расчетный диаметр бандажа разделить на фактический диаметр. Полученное число является искомой поправкой на погрешность. Далее, берется скорость с ленты, и делиться на искомую поправку, в результате чего получаем истинную скорость.

Пример:

• Диаметр нового бандажа ВЛ-10 равен 1250 мм.
• Допускаемый износ бандажа 50 мм на каждую сторону.
• Тогда диаметр изношенного бандажа 1250 – (50 х 2) = 1150 мм,
• тогда 1180:1250 = 0,944.

Истинная скорость равна:

• 100:0,944 = 106 км/час – при новом бандаже
• 1180:1150 = 1,026,
• тогда 100:1,026 = 97 км/час – при изношенном бандаже.

 

От неудовлетворительной работы лентопротяжного механизма.

При определении по ленте расстояния пройденного локомотивом, нужно измерять не длину ленты, а подсчитать количество километровых наколов, так как вследствие сильной затяжки фрикциона лентопротяжного механизма лента может вытянуться и расстояние между наколами не равно 5,0 мм. На 20 наколов, т.е. на 100 мм длины ленты допускается отклонение +-2 мм, следовательно, нормальное расстояние между наколами может быть от 4,9 мм до 5,1 мм.

Для определения масштаба погрешности нужно на ленте отсчитать 20 отрезков между наколами, измерить расстояние между первым и последним наколом и эту величину разделить на 20. Полученное среднее расстояние между наколами нужно учитывать при расшифровке ленты.

 

Погрешность измерителя скорости.

Амплитуда колебаний указателя скорости должна быть не более 2,5 км/час.

Основная погрешность регистрации скорости не должна превышать +-4,5 км/час, т.е. разница между величиной скорости, показанной стрелкой и писцом на ленте не должна выходить за пределы +-4,5 км/час.

Начало движения стрелки и начало записи скорости писцом должны совпадать. Ширина записи линии скорости не должна быть более 1,2 мм. В том случае, если писец скорости находиться выше линии нижних километровых наколов, необходимо это значение отклонения в мм умножить на масштаб скорости и полученное значение вычесть из значения скорости, записанное писцом на ленте. Так определяется фактическая скорость на данном участке.

Если начало записи скорости расположено ниже линии км наколов, то для определения действительной скорости необходимо это значение отклонения в мм умножить на масштаб скорости и добавить полученное значение к записанной писцом скорости, т.е. внести необходимую поправку.

 

Погрешность часового механизма.

Полный завод часовой пружины должен обеспечивать непрерывную работу часов продолжительностью не менее 30 часов. Погрешность суточного хода часов не должна превышать +- 3 минуты. Подъем рейки минут на высоту 30 мм до верхней линии перфорации соответствует 30 минутам. Время подъема рейки часов на высоту 30 мм соответствует 24 часам, в течение которых игла производит 24 прокола, причем 24 прокол должен находиться на верхней линии перфорации.

 

Погрешность индикатора тормозного давления:

составляет +- 0,2 кгс/см кВ. Нулевая линия давления должна совпадать с линией скорости 50 км/час. При увеличении давления от 0 до 8 кгс/см кВ. писец индикатора должен записывать вертикальную линию 25 мм.

 

Погрешность регистратора направления движения.

Начало записи обратного хода должно совпадать с началом движения локомотива. Ширина линии записи должна быть 2 мм. Запись обратного хода не должна располагаться ниже линии км наколов.

Погрешность от смещения писцов.

Эта погрешность происходит из-за выработки отверстий держателей писцов и направляющих реек. Для облегчения определения этой погрешности машинист при заправке ленты производит отметки всех писцов, после чего протягивает ленту на 5 мм.

10. Масштаб записи на скоростемерной ленте.

• Масштаб скорости 150: 40 = 3,75 , т. е. в 1 мм — 3,75 км/ч.
• Запись минут 30: 30 = 1, т. е. в 1 мм — 1 минута.
• Запись часов 30: 24 = 1,25, т.е. 1,25 мм — 1час.
• Пройденный путь 5 мм — 1км.
• Тормозное давление 8: 25 = 0,32, т.е. в 1 мм — 0,32 кгс/см.кв.