Содержание к диссертации
Введение
1. Основные принципы моделирования и проектирования тормозных систем 8
2. Воздухораспределительке -483 12
2.1. Основные характеристики и конструкция 12
2.2. Принцип действия воздухораспределителя 16
2.2.1. Положение МСЖД 16
2.2.2. Положение СНГ 16
2.3. Воздухораспределитель KEd 20
2.3.1. Общие положения и принципы 20
2.3.2. Составные части воздухораспределителя KEd 28
2.3.3. Принцип действия 32
3. Расчет потока воздуха 59
4. Тормозная магистраль 67
5. Практическая реализация и результаты испытаний системы 79
Заключение 85
Литература 87
Приложения 90
- Основные принципы моделирования и проектирования тормозных систем
- Принцип действия воздухораспределителя
- Составные части воздухораспределителя KEd
- Расчет потока воздуха
Введение к работе
Пневматическая часть тормозных систем железнодорожного подвижного состава широко используется для осуществления торможения локомотивов, вагонов и поездов, эксплуатируемых на сети железных дорог России, стран СНГ и за рубежом. Это обусловлено тем, что пневматические тормоза, изобретенные ещё в 1869 году, хорошо зарекомендовали себя на протяжении многих лет. Они успешно выполняли свою основную задачу — обеспечение торможения и безопасного движения поезда — в процессе собственного развития, усовершенствования и модернизации, начиная от неавтоматических тормозов и заканчивая автоматическими и электропневматическими тормозами.
К этому следует добавить, что установленные технические требования к тормозному оборудованию на локомотивах и вагонах, эксплуатируемых в странах-членах МСЖД и в странах СНГ, существенно отличаются друг от друга по некоторым параметрам. Это определяет значительную потребность в разработке и использовании новых универсальных тормозных аппаратов, или в модернизации уже существующих. При этом возникает необходимость снижения стоимости таких разработок и исследований.
Пневматическая часть тормозных систем железнодорожного подвижного состава применяется также для проведения испытаний модернизированных или вновь создаваемых тормозных аппаратов и приборов с целью получения, изучения и анализа предварительных результатов работы аппаратуры, до проведения поездных испытаний. Это позволяет моделировать различные процессы в пневматической тормозной системе и исследовать их влияние на надежность, безотказность действия и хорошую управляемость тормозов. Например, незначительное изменение диаметра калиброванных отверстий в тормозном аппарате может привести к созданию нового тормозного устройства по конструкции и техническим характеристикам близкого к модернизируемому, но с новыми свойствами или функциональными параметрами.
4 Стоит также отметить, что представляет значительный интерес задача обеспечения безопасности движения поездов, являющаяся одной из важнейших задач на железнодорожном транспорте. Значительная роль в ее решении принадлежит локомотивным бригадам и в огромной степени зависит от эффективности действия пневматических тормозов. Понятно, что все это требует дальнейшего совершенствования тормозной техники, методики ее исследования и проектирования и, наконец, комплексного обучения локомотивных бригад.
В целом, тормозная система железнодорожного подвижного состава может быть подразделена на три основные составляющие:
пневматическая часть тормозной системы;
электрическая часть тормозной системы;
механическая часть тормозной системы.
Это глобальное подразделение тормозной системы можно обусловить научными принципами рассмотрения процессов, протекающих в каждой отдельной её части и системе в целом,
В данном случае, при рассмотрении пневматической части тормозной системы затрагиваются вопросы газо- и аэродинамики.
| Тормозная Система р
Электрическая часть
Механическая часть
Пневматическая часть
Основным тормозом, который полностью обеспечивает безопасность движения и позволяет управлять движущимся поездом с помощью различных тормозных режимов, является автоматический фрикционный тормоз, использующий силы трения, с пневматическим или электропневматическим управлением и пневматическими силовыми органами — тормозными цилиндрами.
Поэтому моделирование, проектирование и исследование пневматической части тормозных систем железнодорожного подвижного состава является одной из главных составляющих процесса моделирования, проектирования и исследования тормозной системы в целом, да и поезда или тренажера машиниста на её основе.
В настоящее время существующие методы моделирования и проектирования пневматической части тормозных систем железнодорожного подвижного состава требуют значительных затрат материальных средств и времени, что означает увеличение сроков разработки и влечет за собой задержки внедрения новой тормозной техники, изучения и модификации тормозных систем. В этих условиях возникает необходимость в разработке новых методов моделирования и проектирования пневматической части тормозных систем железнодорожного подвижного состава, которые позволят автоматизировать эти процессы и существенно сократить временные и материальные затраты на проектирование и изучение, и упростить работу инженерам-конструкторам и проектировщикам.
В настоящий момент довольно глубоко разработаны и с успехом используются теоретические основы проектирования автотормозов [11].
Большой вклад в развитие науки о торможении поездов, в том числе по вопросам газодинамических процессов в тормозной системе поезда, внесли ученые: В.Ф. Егорченко, В.М. Казаринов, В.Г. Иноземцев, В.Ф. Ясенцев, П.Т. Гребенюк, Б.Л. Карвацкий, Д.Э. Карминский, Г.В. Гогричиани, В.И. Крылов, В.В. Крылов, П.С. Анисимов, В.Е. Попов, Е.В. Клыков, Е.П. Блохин и другие.
Вопросы моделирования, основанные на различных теориях и методах, в том числе и воздухораспределителей, описаны в работах [4, 5, 6, 7,15, 21].
Под проектированием подразумевается процесс создания описаний нового или модернизируемого технического объекта (изделия, процесса), достаточных для изготовления или реализации этого объекта в заданных условиях.
Но в тоже время, возникла серьезная необходимость автоматизации проектирования автотормозов и тормозных систем, т.е. выполнения проектирования при взаимодействии человека и ЭВМ.
Это, в свою очередь, влечет за собой необходимость автоматизации научных исследований, связанных с процессом проектирования, т.е. углубленного использования ЭВМ для повышения эффективности научных исследований.
Всё выше сказанное говорит о том, что в данный момент автоматизация проектирования тормозных систем железнодорожного подвижного состава может являться приоритетным направлением в развитии тормозостроения.
В свою очередь разработка и дальнейшее внедрение автоматизированного проектирования различных частей тормозной системы железнодорожного подвижного состава позволит создать целостную систему автоматизированного проектирования (САПР) поезда или тренажера машиниста.
Система Автоматизированного Проектирования поезда или
тренажера машиниста
Основные принципы моделирования и проектирования тормозных систем
Расчетное моделирование и на основе полученных моделей автоматизированное проектирование пневматической части тормозных систем представляет собой трудоемкий глобальный процесс. Поэтому для начала рассмотрим общие вопросы, связанные с уже существующими методами проектирования и моделирования пневматических частей тормозных систем, а также с вновь предлагаемыми. А уже на основе этих методов рассмотрим методику автоматизированного проектирования пневматических тормозных систем как совокупность методов в целом.
Введем понятие активного компонента объекта. Он представляет собой универсальный программный элемент ActiveX, имеющий в своей основе математическую модель данного объекта со всеми присущими ему свойствами, а также обязательные вспомогательные (интерфейсные) свойства, которые способствуют автоматизации установки связей и взаимодействия друг с другом. Теперь при построении любой схемы используется распределенная компонентная объектная модель. С помощью активных компонентов, как из «кирпичиков», «склеивающихся» в единую распределенную систему, строится любая система. Она получается интерактивная, легко интегрируемая и расширяемая. Всё это позволяет создать и успешно использовать методы моделирования и проектирования различных систем.
Существующие методы можно подразделить на три основные составляющие в зависимости от применяемой области знаний или науки. В первую очередь это механическое моделирование или стендовое, которое заключается в использовании совокупности реальных элементов, на основе которых получаются реальные стендовые макетные устройства или аппараты.
Электронное же моделирование заключается в применении электроники, на основе которой строятся замещающие электронные схемы. При этом вся система заменяется электронными моделями.
Не менее важный и наиболее распространенный метод математического моделирования основывается на применении математики. В данном случае система заменяется своей математической моделью.
Метод же активно-компонентного моделирования основан на моделировании на основе выше указанных активных компонентов. Он позволяет кардинально упрости процесс моделирования любого рода пневматических схем.
Наиболее распространенными методами являются теоретические и экспериментальные методы проектирования, основанные на фундаментальных составляющих математической теории и физическом эксперименте с реальными устройствами.
Логический же метод основан исключительно на логическом построении пневматических схем из объектов, представляющих собой активные компоненты тормозных устройств, что, в общем, представляет собой некую комбинацию теоретических методов и экспериментальных, с заменой любого физического устройства соответствующий ему активный компонент. И сборка любой пневматической схемы происходит по аналогии со сборкой экспериментальной схемы.
Активные компоненты всевозможных тормозных устройств позволяют создать на их базе широкий ряд компьютерных программ и тренажеров. Что позволяет упростить процессы моделирования и проектирования пневматического тормозного оборудования, повысить качество обучения локомотивных бригад, сократить сроки обучения и кардинально уменьшить расходы на обучение. Классическое изучение пневматических тормозных систем железнодорожного подвижного состава (рис. 1.3) представляло собой, как правило, только теоретическое или практическое изучение, что негативно влияло на сам процесс обучения. В последнее время стало широко использоваться обучение на основе компьютерных программ, которые фактически стоят на стыке классических методов, но в то же время позволяют принципиально расширить возможности обучения.
Принцип действия воздухораспределителя
При работе в условиях МСЖД переключатель прерывает сообщение магистральной части 483 с управляющей камерой А воздухораспределителя КЕ и с тормозной магистралью. В результате этого исключается влияние магистральной части 483 на самостоятельно работающую систему сжатого воздуха, а воздухораспределитель КЕ функционирует так, как это допускает Кодекс 540 МСЖД. Принцип действия изложен в документе В-ЕС00.25 [31].
Так же к воздухораспределителю могут быть установлены релейные клапаны для переключения давления в тормозном цилиндре в зависимости от груза и скорости. Принцип действия изложен в описаниях B-EF20.23 [26] (прибор DU 111, двухступенчатое переключение), B-EF30.24 [28] (прибор RLV-lld, непрерывное торможение на груженом режиме тормоза), а также в B-EF 10.25 [29] (KR-ld, одноступенчатый релейный клапан).
При работе в условиях СНГ переключатель соединяет магистральную часть 483 (М4) с тормозной магистралью и с управляющей камерой А.
М4 представляет собой орган, который управляется за счет разности давления в камере МК и производной от этого давления в золотниковой камере SK. Камера МК связана с тормозной магистралью через запорный орган «EIN-AUS».
В стандартных воздухораспределителях №483 для грузовых поездов России используется конструктивный элемент, соединенный с главным органом, который практически создает давление в тормозном цилиндре. В данном же комбинированном воздухораспределителе КЕ-483 этот главный орган заменен воздухораспределителем КЕ.
Если давление в МК (давление в тормозной магистрали) выше, чем давление в SK, то возникает ускорение отпуска, в противоположном случае — ускорение торможения. Давление SK следует во всех процессах за давлением МК с некоторой задержкой так, что всегда образуется соответствующая разность давлений.
Изначально в отпущенном и заряженном состоянии камеры МК и SK находятся под нормальным зарядным давлением. При этом М4, также как и воздухораспределитель КЕ, в состоянии работать при различных значениях нормального зарядного давления, так как их принципы работы основаны только на разности давлений.
В начале же торможения начинает падать давление в тормозной магистрали и в камере МК. Вследствие этого поршень (5) начинает движение влево и открывает последовательно клапаны (10), (11) и (12) при возрастающей разности давлений в камерах МК и SK.
Выше перечисленные клапаны работают следующим образом. Клапан (10) в соединении с обратным клапаном (9) служит для ускорения первой ступени торможения при использовании ускорителя в стандартном воз 18 духораспределителе российских грузовых поездов. При этом он выпускает воздух из тормозной магистрали в атмосферу через клапан KDR, до тех пор, пока давление в тормозном цилиндре не достигнет определенной величины в соответствии с первой ступенью торможения, после чего его действие прекращается. Так как в данном комбинированном воздухораспределителе ускорение первой ступени торможения выполняется воздухораспределителем КЕ, то это устройство не действует благодаря тому, что канал KDR заглушён.
Клапан (11) является клапаном ускорения, который действует также после первой ступени торможения. При этом, если из-за падения давления в тормозной магистрали у крана машиниста желательно усиление тормозного действия, то ускорителями вдоль поезда воздух постоянно отбирается из тормозной магистрали через сопло (13). Давление в камере SK. следует за давлением в камере МК, так как оттуда воздух следует через канал (7). При сильном падении давления в МК дополнительно открывается клапан (12) и быстрее уравнивает давление в SK. Благодаря такой ступенчатости давления обеспечивается стабильность ускорения торможения. Преимущество такого типа ускорения в том, что падение давления в тормозной магистрали во всех диапазонах давлений быстрее распространяется к хвосту поезда очень длинных поездов, а этим соответственно достигаются равномерные и короткие промежутки времени торможения.
Принципиально можно было бы использовать это ценное преимущество и при торможении в условиях МСЖД. Однако в настоящий момент необходимо четко обеспечить условия МСЖД, то есть абсолютно неизменное действие воздухораспределителя КЕ, допущенного к эксплуатации уже многие годы.
Ускорение отпуска (одноступенчатый отпуск) достигается понижением давления в управляющей камере А воздухораспределителя КЕ. При отпуске образуется разность давлений MK-SK, действующая вправо, потому, что повышается давление МК за счет тормозной магистрали. Благодаря этому поршень (5) в М4 перемещается вправо. Воздух из управляющей камеры А перетекает через клапан (6), канал (7) и отверстие (8), находящиеся справа от уплотнения (9), в полость МК и оттуда попадает в тормозную магистраль. Одновременно воздух может из управляющей камеры А через канал (15) поступать также в камеру SK.
Устойчивая стабильность по отношению к срабатыванию при колебаниях давления в тормозной магистрали достигается благодаря расположению каналов (7) и (15) и оснащению их сопловыми отверстиями.
Функция ускорения отпуска путем понижения давления в камере А в условиях эксплуатации СНГ может отключаться с помощью рычага (16) «Площадка - Уклоны», причем клапан (6) заглушается. Это необходимо во избежание нарушения работоспособности на участках с большими уклонами. В условиях эксплуатации МСЖД весь М4 блокируется переключателем «МСЖД -СНГ», так что бездействует и рычаг (16).
Возможность размещения тормоза на грузовом вагоне. На основе проекта тормоза на грузовом вагоне комбинированный воздухораспределитель КЕ-483 так включен в общую компоновку, что выполняются требования к тормозным силам соответствующих режимов эксплуатации. Такое размещение оказывается возможным благодаря особым данным подвижного состава, которые, прежде всего, определяются тележками и способами их перестановки на другую колею. Вагонные тележки имеют различное передаточное число тормозной рычажной передачи, которое вследствие различных требований к длине тормозного пути в условиях МСЖД и СНГ неодинаково. Кроме того, тележки определяют вид применяемого грузового авто режима.
Различные виды торможения на груженом режиме и соответствующие изменения давления воздуха в тормозном цилиндре можно непосредственно комбинировать с помощью преобразователя KNORR, допущенного к эксплуатации МСЖД или клапанов грузового торможения. Благодаря дополнительному электропневматическому управлению EPZ (документ B-EL 40.21 [27]) мож і но также привести в действие не прямодействующий электропневматический тормоз. В условиях СНГ можно при необходимости применять используемые там устройства грузового авто режима, которые при эксплуатации в условиях МСЖД выключаются. Таким образом, выполняются все специфические условия сторон и, при максимальном использовании совместных компонентов, получается компактное и недорогое тормозное оборудование.
Составные части воздухораспределителя KEd
Основной клапан объединяет в себе постоянные функции всего узла: преобразование понижения давления в тормозной магистрали в соответствующее давление в реле или давление в тормозном цилиндре; ускорение снижения давления в тормозной магистрали в начале торможения; поддержание давления управления А; быстрая настройка минимального давления для накладки тормоза; скачек начального давления в тормозном цилиндре; ограничение максимального давления в тормозном цилиндре; защита от толчка наполнения.
Для простоты монтажа воздухораспределитель укрепляется четырьмя шрифтовыми болтами на кронштейн. Кронштейн обеспечивает одновременно присоединение ко всем воздухопроводам вагона или локомотива. Основные части воздухораспределителя (Рис. 2.2). Следующие узлы являются основными частями воздухораспределителя: I) Воздушный фильтр Воздушный фильтр препятствует попаданию загрязнения из тормозной магистрали в воздухораспределитель и служит тем самым увеличению его срока службы. Если воздухораспределитель снимается с кронштейна, то воздушный фильтр можно заменить без дальнейшей разборки воздухораспределителя. 2) Орган трех давлений
Орган трех давлений G управляет процессами наполнения тормозного цилиндра и выпуска из него воздуха в зависимости от значений и скорости изменений давления в тормозной магистрали. Орган трех давлений G имеет высокую чувствительность к управляемым изменениям давления в тормозной магистрали, это обеспечивает очень короткое время срабатывания тормоза.
Кроме того, орган трех давлений G обеспечивает дополнительную разрядку магистрали и управляет устройством защиты от толчков наполнения. 3) Дополнительная разрядка магистрали Обеспечивается органом U с камерой К, втулкой управления и сопловым переключателем Н. В начале торможения воздух из тормозной магистрали перетекает в камеру U, чем обеспечивается первое снижение давления и быстрая передача тормозного импульса по составу. Этим, в поездах оборудованных воздухораспределителем KEd, достигается высокая скорость распространения тормозной волны 285 м/с. 4) Зарядное устройство
Давление управления А, образовавшееся из давления тормозной магистрали L через орган D, контролируется сопловым переключателем Н и начальным давлением управления Cv. Так как орган D через сопловой переключатель Н связан с ускорителем, тормоз имеет надежную защиту от истощения давления управления А. Этим достигается также восстановление готовности ускорителя в конце отпуска при оптимальном использовании границ, определяемых требованиями МСЖД. 5) Ограничитель скачкового давления
Ограничитель скачкового давления F при включении торможения способствует быстрому наполнению тормозного цилиндра до давления, соответствующего требованиям МСЖД (соответствует приблизительно 10 % тормозной силы, достигаемой при полном торможении). 6) Ограничитель максимального давления
Наивысшее давление в тормозном цилиндре задается ограничителем Е независимо от размеров запасного резервуара, от величины давления в нем и от объема тормозного цилиндра. Ограничитель предельного максимального давления предотвращает чрезмерное торможение и защищает колеса от ползунов.
Потери воздуха в воздухопроводах к тормозному цилиндру или в самом цилиндре могут компенсироваться выбором большего резерва в запасном резервуаре. При двухпроводной системе давление воздуха в запасном резервуаре может быть больше начального зарядного давления в магистрали, не повышая этим максимально допустимого давления в тормозном цилиндре. При различных значениях давления в запасном резервуаре время торможения остается одинаковым.
Переключатель режима торможения G/P при смене категории поезда. Переключатель V содержит сопла торможения и отпуска в одной единой вставке. Если переключатель режимов торможения не требуется, то вместо переключателя может использоваться сопловая крышка (моторвагонный воздухораспределитель KEd).
Переключатель режимов торможения G/P поставляется с рычагом переключения, так что смена категории поезда может быть проведена непосредственно на воздухораспределителе или сбоку от вагона через рычажный механизм. Если нет необходимости в переключении времени торможения и отпуска, то рычаг переключения заменяется стопорной шайбой. R-заполнитель (зарядное устройство). Воздухораспределитель KEd снабжается либо R-заполнителем IV, либо R-крышкой IVa с запорным клапаном. Через R-заполнитель запасной резервуар, независимо от его размеров, при отпуске заполняется сжатым воздухом из тормозной магистрали L одновременно с падением давления в тормозных цилиндрах (стандартное действие при заполнении через орган трех давлений). Обратным клапаном в R-заполнителе запасной резервуар отделен от тормозной магистрали L. Если стандартное действие при заполнении не требуется, то вместо R-заполнителя применятся только R-крышка, которая содержит только обратный клапан (моторвагонный воздухораспределитель KEd). Релейный клапан (реле давления). В воздухораспределителе KEId вместо С-крышки применяется одноступенчатый релейный клапан с передаточным отношением 1:1. Для воздухораспределителя KE2d для торможения на груженом режиме в распоряжении имеются одноступенчатые, многоступенчатые, регулируемые и непрерывно действующие релейные клапаны. Воздухораспределители KEd, оборудованные релейным клапаном, обладают единым воздействием, это значит, что время отпуска и торможения не зависит от объема тормозного цилиндра. Это означает, что можно один и тот же воздухораспределитель применять для тормозных цилиндров различных размеров с различным ходом поршня без специального согласования (смена сопел). Быстродействующий отпускной клапан. Путем одноразового кратковременного воздействия на тягу отпуска тормоз экипажа через быстродействующий отпускной клапан тормоз отпускается при одновременном сохранении давления в запасном резервуаре. Способность экипажа к торможению при этом сохраняется. Быстродействующий отпускной клапан установлен на камере управления А или на А-крышке. В случае использования простого отпускного клапана тягу отпуска нужно тянуть столько времени, пока тормоз не будет полностью отпущен. Запорный клапан. Запорный клапан является частью R-заполнителя IV или R-крышки IVa и может быть приведен в действие либо непосредственно на воздухораспределителе, либо через систему рычагов с боковой стороны вагона. Запорным клапаном тормоза экипажа включатся или выключаются, а одновременно с выключением воздух удаляется из R-резервуара и тормозного цилиндра.
Расчет потока воздуха
Расчет потока воздуха является одним из основных элементов расчетов пневматических тормозных приборов и аппаратов. А, уже зная все потоки, протекающие в аппарате, можно пересчитать соответствующие давления. Что в свою очередь позволит смоделировать все процессы, протекающие в тормозных пневматических аппаратах.
Для данной схемы можно рассмотреть величину расхода воздуха при известном из термодинамики условии о существовании критического давления равного 0.528 Pv. Это означает, что истечение воздуха определяется различными формулами в докритической и сверхкритической областях.
Ниже приведем результаты опубликованных опытов [2], поставленных со специальной целью более точной проверки расчетных методов. Эти результаты, сверенные с номограммами из [17], представлены в виде таблиц, в которых сопоставлены полученная расчетная и экспериментальная фактическая продолжительность повышения давления в резервуаре при зарядке его из источника постоянного давления или понижения давления при истечении из резервуара в атмосферу. В этих же таблицах приведены и соответствующие значения коэффициента W, представляющего отношение расчетного времени к фактическому времени. Таблица 3.1
Полученные данные, представленные в таблицах с 3.1 по 3.6, показывают, что расхождение результатов расчета с результатами, полученными опытным путем не превышает в самых неблагоприятных случаях 10%-14%, а в основном 5%-10%, что для наибольшего числа технических расчетов является вполне допустимым и позволяет получить модель, достаточно близкую к реальной. Необходимо так же отметить, что при расчетном решении большинства практических вопросов и задач достаточно определить не абсолютные значения каких-либо величин, а лишь их отношения между собой и их изменения в зависимости от изменения некоторых факторов. В таких случаях точность расчета может быть на много выше только что приведенной.
Рассмотрим воздухопровод, представляющий собой тормозную магистраль пневматической или электропневматической тормозной системы. Он обеспечивает расход сжатого воздуха для работы тормоза, а также служит для передачи импульсов пневматического управления за счет снижения или повышения магистрального давления.
При работе тормозной системы целесообразно различать неустановившиеся и установившиеся (стационарные) режимы движения воздуха. Неустановившиеся режимы характеризуются изменением значений давления и расхода воздуха в поперечных сечениях тормозной магистрали с течением времени. При установившихся режимах значения давления и расхода воздуха с течением времени не изменяются.
Мы получили окончательную систему уравнений (4.33) с начальными (4.30) и краевыми условиями (4.31), которая описывает движение воздуха в трубопроводах (магистралях) с дозвуковой скоростью и позволяет рассчитать тормозную магистраль в режиме реального времени с довольно высокой точностью.
Модель практически любого тормозного аппарата можно представить набором объемов соединенных калиброванными отверстиями или трубочками и механическими элементами, влияющими на эти соединения и сами объемы (рис. 5.1).
На принципе действия тормозного устройства основано само построение модели. Оно устанавливает полную картину состояния (карта состояния) устройства в любой момент времени, что позволяет иметь все текущие технические параметры и характеристики элементов устройства.
Основываясь на карте состояния устройства, можно подготовить аналогичную карту давлений устройства, представляющую собой информацию о давлении в любой точке тормозного устройства в текущий момент времени. И уже основываясь на картах состояния и давления можно получить карту потоков, рассчитав их на основе выше приведенной теории. В свою очередь новые давления будут получены на основе этих рассчитанных потоков и текущей карты состояния.
И так, в любой момент времени мы имеем три основные карты: состояния, давления и потока. Основываясь на этих данных можно построить модель практически любого пневматического аппарата или устройства.
Практически этот же принцип можно применить для формализации пневматической схемы тормозной системы. Пневматическая система представляется набором элементов нескольких основных типов: Источник давления Р - резервуар, тормозной цилиндр и т.п.; Источник распространения потока Q - компрессор, кран, воздухораспределитель, выпускной клапан и т.д.; Связующие элементы - трубки и т.п.; Препятствующие элементы — краники, обратные клапаны, переключательные клапаны, вентили и т.п.. Работа пневматической схемы в каждый момент времени; 1. Подготавливаем схему состояния всех связующих и препятствующих элементов; 2. Берем источники давления Р и по связующим элементам распространяем Р до первого препятствующего элемента, который закрыт или до источника потока Q или Р; 3. Для всех Р, которые есть в схеме выполняем пункт 1, если только Р изменилось; 4. Берем источники Q и по связующим элементам распространяем Q до источника Р или до тройника. При этом учитываются препятствующие элементы, которые закрыты, и по этим веткам Q не распространяется; 5. Пересчитываем все значения источников Р на основании подготовленных в пункте 3 потоков Q; 6. Пересчитываем все значения источников Q; 7. Переходим на пункт 1.
Принцип сборки пневматической схемы тормозной системы с помощью активных компонентов (рис. 5.2) заключается в простом размещении активных компонентов тормозных устройств, аппаратов и элементов (находящихся на панели инструментов программы) на так называемом рабочем столе с последующей установкой всех необходимых параметров и типов этих объектов. Установка связей между объектами схемы на рабочем столе, для функционирования пневматической схемы в режиме реального времени или пошаговом режиме, осуществляется автоматически. При этом о возникновении конфликтных ситуаций при сборке схемы система сообщит сама.
