Hệ thống xả cát của D20E

[Moon]

Như các bạn đã biết, hệ thống xả cát là một phần không thể thiếu của đầu máy, ở đây mình xin dịch trích trong bộ tài liệu của D20E về hệ thống xả cát cho các bạn nào quan tâm về mặt kĩ thuật đầu máy, nguyên lí làm việc cơ bản của nó chỉ đơn thuần về mặt cơ khí, đọc hơi khô khan, các bạn chịu khó nhé!;)!

Mô tả kĩ thuật
Thiết bị xả cát có tác dụng gia tăng ma sát giữa bánh xe và mặt ray để chống hiện tượng giãy máy và khi hãm.
Đặc điểm kĩ thuật
Thiết bị được phân biệt bởi các đặc điểm sau:
• Hệ thống có thể được thay thé một cách nhanh chóng và dễ dàng
• Các cụm chi tiết dễ dàng tạo nên một thiết bị làm việc hoàn chỉnh
• Cấu trúc đơn giản, dễ hiểu do vậy mà rút ngắn được thời gian bảo hành,bảo dưỡng.
* Ghi chú:
- Việc xả cát có thẻ gặp bất lợi bởi hình dạng của hộp cát khi cát chuyển động với tốc độ chậm.
- Những yêu cầu đưa ra trong bản vẽ thiết kế bổ sung ứng dụng về hộp cát phải được tuân theo.
- Những điều kiện thuận lợi và phù hợp phải được đảm bảo như trong yêu cầu làm việc của hộp xả cát nhằm bảo vệ hộp xả cát khỏi áp lực khí nén.
Nắp hộp xả cát với khóa an toàn xác định áp lực tối đa lên hộp xả cát vào khoảng 0.1+0.05 bar.

Cấu trúc
Nhìn hình 1 và 2
Hệ thống xả cát bao gồm những hệ thống cơ bản sau:
• Thân (26)
• Ống cát (40) và vòm cát (6)
• Ống xả (5) với ống xả cao su (3) và vòm xả (1)
• Tấm đồng (8)
Thân (26) được ghép bulông với phần dưới của hộp cát (c)(xem bản vẽ lắp). Nó bao gồm đường đi vào của khí nén và đường ra của hỗn hợp khí nén và cát.
Thân (26) bao gồm 2 cổng cho đường gió vào: cổng (S) cho cát và cồng (T) cho việc làm khô.
Vòm cát (6) được đặt ở phần thấp nhất của hộp cát, dưới mức cát thấp nhất (hmin), và được liên kết với thân (26) bằng một ống cứng (40).
Vòm xả (1) được đặt ở phần trên cùng của hộp cát, trên mức cát cao nhất hmax. Nó được liên kết với ống xả (5) bởi một ống cao su có mặt trong gồ gề (3).
Tấm đồng (8) cho phép khí nén vào hộp cát từ cổng (S) và (T), và đồng thời giữ cho cát không vào trong thân (26).
Nút (14) là cần thiết cho mục đich sản xuất nhưng nó lại không cần thiết cho hoạt động của hệ thống xả cát. Nó được làm kín bởi nút (14).
http://farm4.static.flickr.com/3089/3162993776_5143f516a4.jpg?v=0

c hộp cát ; d nắp hộp cát
A dòng khí vào ; B dòng khí xả ; E dòng cát ; S cổng cung cấp khí để xả cát ; T cổng cung cấp khí để làm khô ; R đường cát ra
1 vòm xả ; 5 ống xả ; 6 vòm cát ; 8 tấm đồng ; 40 ống cát
17 van điểu tiết (cung cấp khi để làm khô) ; 27 van điều tiết (cung cấp cho xả cát)
hmax mức cao nhất cho phép
hmin mức thấp nhất cho phép

Nguyên lí làm việc
Bên trong hộp cát, sự cung cấp khi được chia ra thành 2 dòng riêng biệt nhau, dòng A và dòng xả B.
Dòng A đi qua tấm đồng (8) để vào hộp cát và vòm cát (6), và chuyển cát tới đường cát ra R.
Dòng xả B chảy xuyên qua, và lỏng ra, nguồn cung cấp cát trong hộp cát. Nó được kéo qua vòm xả (1), và được vận chuyển đến ống xả (5) để tới lỗ thoát R.
Làm khô
Khí nén nhận vào được đưa qua cổng T để làm khô. Dòng khí chảy qua van điều tiết (17) để làm khô và qua tấm đồng (8) đẻ vào hộp cát.
Dòng khí này (B) rất yếu nên không thể vận chuyển bất kì một chút cát nào. Nó chỉ đáp ứng việc làm lỏng và làm khô cát trong hộp cát.
Xả cát
Khí nén nhận được đi qua cổng cấp khi xả cát (S) để xả cát. Van điều tiết xả cát (27) được điều chỉnh đẻ dòng khí của nó (A) mạnh hơn dòng khí B. Do đó, dòng khí B không khiến cát di chuyển.
Lượng cát được vận chuyển bởi hệ thống xả cát được qui định bởi tỷ lệ của hai dòng khí (A) và (B) mà 2 dòng khí này được khống chế bởi 2 van điều tiết (27) và (17). Hai dòng khí này được hợp nhất ở thân (26) và được xả ra bằng đường R.
http://farm4.static.flickr.com/3115/3162161835_bea2eb398f.jpg?v=0

[sakuraluu]

Tớ bổ xung thêm 1 chút là cát phải là cát vàng, hạt đều và đảm bảo thùng cát phải kín để không bị ướt nhé. Nếu ướt thì áp lực thổi gió thế nào đi nữa cũng k ăn thua

[Moon]

Bác sakuraluu nói có một phần đúng. Mình xin trích nguyên văn về chất lượng cát của nhà sản xuất cho các bạn nắm được:
+ Cát tự nhiên từ sông, hồ hoặc là cát nghiền từ đá tự nhiên với tỉ lệ nhỏ nhất là 60% SiO2 về khối lượng, không được có hợp chất kim loại, hợac thành phần tiềm táng có chứa nước.
+ Đá dùng cho mục đích này phải có độ cứng ít nhất là 5 trong hệ Mohs (không biêt là hệ j), Những thành phần bao gồm đất, đất sét, hay chất dính hoặc những chất khác ở bất kì dạng nào đều bi cấm.
Bảng phân phối cỡ hạt
http://farm4.static.flickr.com/3084/3163129358_b260aa5d1c.jpg?v=0
Trong thực tế vận dụng ở VN thì cát được dùng cát vàng, và chất lượng hạt thì quá tồi, thành phần bụi là nhiều nên khả năng tăng ma sát hầu như rất kém, trái lại có thể còn làm giảm thiểu ma sát do bụi hòa trộn với nước mưa tạo thành bùn ở ngay chỗ tiếp xúc giữa ray và bánh xe. Sắp tới hình như đang có một dự án mua cát từ một nhà máy sản xuất cát nào đó ở nứoc ta, với cách sản xuất cát là đá nghiền với độ hạt của Tổng công ty Đường Sắt VN qui định là 0,7 - 1,2 mm.

[danalocomotive]

Theo mình thì dòng khí B thực chất cũng là dòng khí A đúng không Moon? vậy thì dòng khí B yếu hơn A là điều tất yếu vì A đi qua dòng cát yếu đi thành B. Điều quan trọng ở đây là lực của dòng A không được quá lớn làm cho B có đủ lực thổi cát qua ống xả. Nhưng chính điều này cũng không ảnh hưởng gì vì cát qua ống xả cũng xuống R mà? Kết quả của việc xả cát chỉ cần chú trọng ở việc điều chỉnh lực của van 27 thôi, lực càng lớn cát ra càng nhiều và dòng khí đi theo cũng lớn, nếu lớn quá cơ thể thổi cát bay hết khỏi ray---> không hiệu quả
Vậy điều chỉnh van 27 có đủ lực gió vừa phải đẩy cát ra mà không bị văng khỏi ray là điều quan trọng nhất -- có đúng không ạ ?
Nếu ngu kiến của em sai thì cho học hỏi với nghe..

[danalocomotive]

Bác sakuraluu nói có một phần đúng. Mình xin trích nguyên văn về chất lượng cát của nhà sản xuất cho các bạn nắm được:
+ Cát tự nhiên từ sông, hồ hoặc là cát nghiền từ đá tự nhiên với tỉ lệ nhỏ nhất là 60% SiO2 về khối lượng, không được có hợp chất kim loại, hợac thành phần tiềm táng có chứa nước.
+ Đá dùng cho mục đích này phải có độ cứng ít nhất là 5 trong hệ Mohs (không biêt là hệ j), Những thành phần bao gồm đất, đất sét, hay chất dính hoặc những chất khác ở bất kì dạng nào đều bi cấm.
Bảng phân phối cỡ hạt
http://farm4.static.flickr.com/3084/3163129358_b260aa5d1c.jpg?v=0
Trong thực tế vận dụng ở VN thì cát được dùng cát vàng, và chất lượng hạt thì quá tồi, thành phần bụi là nhiều nên khả năng tăng ma sát hầu như rất kém, trái lại có thể còn làm giảm thiểu ma sát do bụi hòa trộn với nước mưa tạo thành bùn ở ngay chỗ tiếp xúc giữa ray và bánh xe. Sắp tới hình như đang có một dự án mua cát từ một nhà máy sản xuất cát nào đó ở nứoc ta, với cách sản xuất cát là đá nghiền với độ hạt của Tổng công ty Đường Sắt VN qui định là 0,7 - 1,2 mm.
:32[1]:Thanks một phát cho các bác nhiệt tình!
Bác Sakura nói là cát vàng không thì cũng chưa đúng vì cũng có thể sử dụng bột đá nếu đúng quy cách nữa bác ạ
Xin bổ sung cho bác Moon -- MOHS gọi là thang độ cứng bác ạ
Thang độ cứng Mohs đặc trưng cho tính chất chống lại vết trầy xước trên những khoáng vật khác nhau dựa trên tính chất: khoáng vật có độ cứng lớn hơn sẽ làm trầy khoáng vật có độ cứng nhỏ hơn. Nó được nhà khoáng vật học người Đức Friedrich Mohs đưa ra vào năm 1812 và là một trong những thang đo độ cứng trong khoa học.

Mohs dựa trên mười loại khoáng vật đã có sẵn, ngoại trừ kim cương. Độ cứng của vật liệu được đo bằng cách tìm hai loại vật liệu mà nó có thể làm trầy được và bị làm trầy. Ví dụ: nếu một vật liệu nào đó bị apatit (có độ cứng là 5) làm trầy xước nhưng không bị làm trầy bởi đá flourit (có độ cứng là 4), thì độ cứng trong thang Mohs sẽ là 4,5.

Thang đo độ cứng Mohs là một thang độ cứng tương đối. Nếu như corundum (độ cứng là 9) chỉ có độ cứng gấp đôi topaz (độ cứng là 8) thì kim cương (độ cứng là 10) lại có độ cứng gấp 4 lần corundum.
Độ cứng Vật liệu hay khoáng vật
1 Tan
2 Thạch cao
2.5 đến 3 Vàng, Bạc
3 Đá canxit, Đồng
4 Đá fluorit
4 đến 4.5 Bạch kim
4 đến 5 Sắt
5 Apatit
6 Octocla
6.5 Quặng pyrit sắt
6 đến 7 Thủy tinh, silica nguyên chất
7 Thạch anh
7 đến 8 Thép tôi
8 Topaz
9 Corundum
10 Garnet
11 Hợp chất zirconia
12 Hợp chất alumina
13 Cacbua silic (SiC)

[Moon]

Cám ơn bạn danalocomotive đã cung cấp thêm thông tin nhé.
Theo mình nghĩ thì thế này: Cát bình thường ở trong tình trạng lèn chặt bởi khối lượng cát bên trên, tổng trọng lượng cát trong hộp là 50Kg nên khi muốn xả thì đầu tiên là phải có một dòng khí qua T, nó vừa làm khô cát và làm lỏng cát ra, sau đó một dòng khí nữa được cấp qua cổng S, áp lực đặt sẵn ở cổng này là 5,0 (+-) 0,2 bar, thối cát qua vòm và xuống R. Bạn để ý là cát phải chui qua một cái vòm để vào được ống E, đường vào rất hạn chế nên không thể dùng áp lực mạnh được mà chỉ vừa đủ để cho cát đi qua thôi. Cát được xả theo đúng nguyên tắc là vào chỗ tiếp xúc giữa mặt lăn bánh xe và đừong ray, mình nhớ không nhầm thì ống xả cát cách mặt ray 40 và cách vuống góc với mặt lăn bánh xe là 30. Cát chỉ bị văng khỏi ray khi đầu máy vào đường cong, cộng thêm gió thổi nữa thì kết quả là cát bị bay hết và chả có tí cát nào vào ray cả. Vấn đề này còn đang được nghiên cứu và cũng đã có nhiều phưong án được đưa ra thử nghiệm nhưng hầu như là không hiệu quả lắm.

[danhbaduongsat]

Theo em lúc đó cho 1 bác tài xế cầm túi cát rắc cho hiệu quả, cần gì tốn tiền là lại phức tạp. Em nhớ lại cái kiểu Mỹ khoe với Nga "tụi tao bỏ 0,5 tỷ đô la Mỹ ra và đã sáng chế được loại bút bi có thể viết được trên vũ trụ, trong tình trạng không trọng lượng". Nga bảo "tao chẳng cần, tao chỉ mất có 2 cô pếch để có loại bút đó". Mỹ tức quá bảo "thằng này bốc phét". Nga bảo "tụi tao dùng bút chì".

Đó, cứ phức tạp hóa làm giề??? cứ đơn giản mà lại ok, rắc sai vị trí tài xế phụ quay ra rắc lại, khi nào chắc ăn vào bánh xe thì thôi

[danalocomotive]

Theo em lúc đó cho 1 bác tài xế cầm túi cát rắc cho hiệu quả, cần gì tốn tiền là lại phức tạp. Em nhớ lại cái kiểu Mỹ khoe với Nga "tụi tao bỏ 0,5 tỷ đô la Mỹ ra và đã sáng chế được loại bút bi có thể viết được trên vũ trụ, trong tình trạng không trọng lượng". Nga bảo "tao chẳng cần, tao chỉ mất có 2 cô pếch để có loại bút đó". Mỹ tức quá bảo "thằng này bốc phét". Nga bảo "tụi tao dùng bút chì".

Đó, cứ phức tạp hóa làm giề??? cứ đơn giản mà lại ok, rắc sai vị trí tài xế phụ quay ra rắc lại, khi nào chắc ăn vào bánh xe thì thôi

Khe khe khe Bác này vui tính thiệt, :01[1]:
Làm như thế mà đi tàu hàng thì tết Công Gô bác mới tới được Ga:Yawn:, với lại tiền thuốc men cho tài xế cũng quá :Shocked:........... chi bằng bỏ tiền ra cải tạo máy móc làm cho rồi, máy móc không biết than thở và yêu sách he he he, chỉ cần năng lượng để làm việc thôi.

[Moon]

Thực ra thì cũng có lúc tài xế phải xả cát bằng tay, họ làm một cái ống nối xuống đường ray và đổ cát từ trên xuống, nhưng đó là để khắc phục trường hợp mà khi hệ thống xả cát không làm việc hiệu quả còn bình thường thì xả cát bằng tay phải có rất nhiều thao tác thay vì bạn gạt công tắc xả cát đúng không, nếu bạn danhbaduongsat có sáng tạo j mới thì cứ trình bày nhé!

[sakuraluu]

hic hic.. tớ cũng chịu các bạn, làm gì còn chuyện đổ cát bằng tay nữa mà cứ bàn luận phương án này làm gì cho mệt. hic hic.. phương án này mà trình lên Tổng giám đốc thì bác Bằng cứ gọi là ngất xỉu ngay.

[caruto]

chắc có lẽ xả cát bằng tay thì mình đã thấy họ làm với cái ô tô ray dùng dồn dịch toa xe vào xưởng của xn sửa chữa toa xe hà nội. vì nó chạy chậm lúc nào mà đường trơn hay dồn nặng có bác nhảy xuống múc cát hắt vào bánh xe chắc họ chỉ dùng xả cát bằng tay trong trường hợp này thôi :D