Capitolul 3 Acionarea mecanic a macazurilor i a semnalelor ......................................3 3.1 Trasmisii mecanice ..............................................................................................3 3.1.1 Transmisii de srm .........................................................................................3 3.1.2 Compensatoare pentru transmisii de srm......................................................5 3.1.3 Rezistena opus de transmisia de srrn .........................................................9 3.1.4 Stabilirea formulei transmisiei flexibile ........................................................10 3.1.5 Compensarea pierderilor de curs prin energia cinetic a pieselor n micare 14 3.2 Acionarea i nzvorrea macazurilor n instalaiile de centralizare electromecanic .........................................................................................................................15 3.2.1 Fixtoare de vrf ............................................................................................16 3.2.2 Prghii de macaz ............................................................................................25 3.2.3 Zvorul de macaz ..........................................................................................29 3.3 Acionarea semnalele mecanice.........................................................................33 3.3.1 Semnale mecanice tip C.F.R. acionate prin roat-cam...............................33 3.3.2 Distana maxim la care se poate manevra un semnal prin roat-cam ........41 3.3.3 Prghii de semnal ...........................................................................................42 Capitolul 4 Scheme electrice i dispozitive de telecomand electromecanic ...............45 4.1 DISPOZITIVE ELECTRICE ............................................................................45 4.1.1 Inductorul de bloc..........................................................................................45 4.1.2 Cmpul electric de bloc de curent alternativ..................................................47 4.1.3 Cmpul electric de bloc de curent continuu ...................................................54 4.1.4 Cmpul electric de bloc de curent continuu i alternativ ...............................54 4.1.5 Soneria de bloc ..............................................................................................54 4.1.6 Butonul de sonerie .........................................................................................55 4.1.7 Indicatorul de linie.........................................................................................55 4.1.8 Releul de in izolat.....................................................................................57 4.2 Teoria algebric a schemelor electrice cu contacte i relee...............................57 4.2.1 Elementele schemelor cu contacte i relee ....................................................57 4.2.2 Contacte i dipoli cu contacte........................................................................57 4.2.3 Formula de structur a unei scheme ..............................................................59 4.2.4 Funcia de lucru a unui dipol cu contacte ......................................................60 4.2.5 Simplificarea schemelor ................................................................................65 4.2.6 Sinteza schemelor cu comand direct.......................................................68 4.2.7 Incluziunea ....................................................................................................70 4.2.8 Scheme cu relee .............................................................................................70 4.2.9 Scheme electrice n mai muli timpi ..............................................................71 4.3 Scheme prescurtate. Simboluri ..........................................................................73 4.4 Dependene ntre cmpurile electrice de bloc ....................................................73 4.4.1 Acionarea simultan a dou cmpuri ............................................................73 4.4.2 Acionarea succesiv a dou cmpuri ............................................................74 4.4.3 Dependene locale electrice dintre dou cmpuri ..........................................75 4.4.4 Dependene locale mecanice .........................................................................76 Capitolul 5 Controlul poziiei macazurilor i al poziiei semnalelor ..............................78 5.1 Generaliti ........................................................................................................78 5.2 Incuietoarea de macaz .......................................................................................79 5.2.1 Condiiile unei ncuietori de macaz ...............................................................79 5.2.2 ncuietoarea de macaz cu o cheie ..................................................................80 5.2.3 ncuietoarea de macaz cu dou chei ..............................................................82 5.2.4 Tipuri de chei.................................................................................................83 5.3 Dependene ntre ncuietoare i macaz ..............................................................86 5.3.1 ncuietori conjugate .......................................................................................87 5.3.2 Exemple de asigurare cu ncuietori a macazurilor.........................................88 5.4 Sabotul de deraiere i dependen SA cu ncuietoarea de macaz ......................94 1

5.5 TABLOURI DE CHEI ......................................................................................98 5.5.1 Tablouri cu tifturi pentru agarea cheilor ...................................................98 5.5.2 Tablouri mecanice de chei.............................................................................99 5.5.3 Tablouri mixte de chei.................................................................................100 5.6 Instalaii pentru controlul poziiei macazurilor i semnalelor cu chei i bloc .101 5.6.1 Aparatul de comand ...................................................................................102 5.6.2 Aparatul de manevr....................................................................................106 5.6.3 Schema electric a instalaiei pentru controlul poziiei macazurilor i a semnalelor 112 Capitolul 6 Centralizare electromecanic .....................................................................114 6.1 Generaliti ......................................................................................................114 6.2 Instalaii de CEM tip C.F.R. ............................................................................115 6.2.1 Aparatul de comand ...................................................................................115 6.2.2 Aparatul de manevr....................................................................................122 6.3 PARTEA ELECTRICA A INSTALAIILOR DE CENTRALIZRI ELECTROMECANIC TIP C.F.R. .......................................................................................138 6.3.1 Dependenele locale dintre cmpuri.............................................................138 6.3.2 Legarea cmpurilor de curent alternativ la aparatul de manevr .................139 6.3.3 Realizarea comenzilor i controlul efecturii lor.........................................143 6.3.4 Schema electric general a instalaiilor de centralizare electromecanic tip C.F.R. fr dispozitiv de in izolat...................................................................................146 6.4 Dispozitivul de in izolat .............................................................................151 6.4.1 Seciunile izolate .........................................................................................152 6.4.2 Pedala pneumatic .......................................................................................155 6.4.3 Dispozitivul de in izolat pentru ieiri .....................................................156 6.4.4 Dispozitivul de in izolat pentru intrri i ieiri, n cazul unei direcii cu 160 cale dubl 6.4.5 Dispozitivul de in izolat pentru intrri i ieiri n cazul unei direcii cu cale simpl 164 6.4.6 Calculul electric al dispozitivului de in izolat ........................................165 6.4.7 ntreinerea seciunilor izolate .....................................................................172 6.5 Instalaie pentru semnalizarea trecerilor fr oprire prin staiile centralizate electromecanic .........................................................................................................................172 6.5.1 Electrocuplajul de palet .............................................................................174 6.5.2 Schema electric a instalaiei.......................................................................176 6.6 Instalaie pentru readucerea automat pe oprire a semaforului de ieire.........177 6.7 BLOCUL DE LINIE SEMIAUTOMAT.........................................................179 6.7.1 Condiii de siguran ale BLSA...................................................................179 6.7.2 Descrierea i funcionarea BLSA ................................................................179 6.7.3 Electrozvorul..............................................................................................182 6.7.4 Maneta de consimmnt-expediere.............................................................182 6.7.5 Intrarea n staia A din direcia X ................................................................184 6.7.6 Expedierea unui tren din staia A spre staia Y ...........................................185 6.7.7 Trecerea fr oprire (pasaj) prin staia A de la staia X spre staia Y ...........186 6.7.8 Schimbarea sensului de circulaie pe bloc...................................................186 6.7.9 Funcionarea instalaiei n cazul scoaterii din funciune a blocului semiautomat 187 6.7.10 Schema electric general a BLSA............................................................187

2

Capitolul 3 Acionarea mecanic a macazurilor semnalelor3.1 Trasmisii mecanice

i a

Transmisia mecanic este acea parte a instalaiei de centralizare care servete la manevrarea de la distan a fixtoarelor de vrf, a semnalelor mecanice, a saboilor i a barierelor centralizate. Prin ea se transmite micarea prghiilor de la aparatul de manevr din cabin la dispozitivul de manevrat, dnd astfel posibilitatea ca un singur agent, acarul, s execute ntr-un timp scurt comenzile primite de la impiegatul de micare prin aparatele de centralizare. La unele instalaii de centralizare mecanic, mai vechi, comenzile de la aparatul de comand se transmiteau la cel de manevr prin transmisii mecanice. Primele transmisii erau alctuite din bare de eava, lungi de 35 m, filetate la ambele capete i mbinate cu un manon filetat. Transmisia era susinut i ghidat de nite suporturi speciale cu tvlugi. Cursa transmisiei era de 236 mm, iar schimbarea direciei se fcea cu coturi de abatere. Pentru compensarea variaiilor de lungime, cauzate de variaiile de temperatur, se foloseau nite prghii cu brae egale ce oscilau n jurul unui ax, numite compensatoare. Dei foarte rezistente, aceste transmisii prezentau i o serie de dezavantaje, din care cauz au fost nlocuite cu transmisii flexibile de srm.

3.1.1 Transmisii de srmTransmisiile flexibile sunt transmisii duble de srm de oel zincat, de 4 mm diametru pentru semnale i de 5 mm diametru pentru macazuri; lungimea cursei este de 500 mm. Transmisia este susinut pe scripei, grupai cte doi sau cte patru n cscioare de font care se prind cu buloane de traversele fixate pe stlpii de transmisie, confecionai din fier cornier (fig. 3.1) sau la instalaiile mai vechi din cupoane de in sau eava. Distana dintre stipii de susinere este de 10 m n linie dreapt i de F- m n curb pentru transmisia de 5 mm i de 12 m, respectiv 10 m, pentru transmisia de 4 mm diametru. nlimea transmisiei este de 150300 mm fa de ciuperca inei, iar distana fa de firul exterior al cii de 2 m. Cnd transmisia trece pe sub linii, printre linii i n poriuni cu circulaie

intens, ea este introdus n canale acoperite. Acestea pot fi metalice, de beton sau de zidrie, iar limea lor este n funcie de numrul transmisiilor din canal. La pasajele de nivel sunt folosite canale speciale, mai rezistente. Pentru ca transmisia s funcioneze n bune condiii ea trebuie s fie, pe ct posibil, montat n aliniament. Cnd aceasta nu este posibil, transmisia se monteaz curbat sau n linie 3

frnt. n primul caz se folosesc scripei obinuii, ns nclinai nspre interiorul curbei. La deviaii mai mari de 3 pentru srma de 5 mm i de 5 la cea de 4 mm, scripeii de transmisie nu mai pot fi utilizai din cauza rigiditii srmei. n acest caz, n transmisie se intercaleaz cablu de oel flexibil de 6 mm, respectiv 5 mm grosime, sau lan (la instalaiile mai vechi), iar scripeii de transmisie sunt nlocuii cu scripei de presiune sau dac unghiul de deviere este mai mare de 30 cu coturi de abatere (fig. 3.2) de diametru mai mare (240300 mm).

4

Pentru nndirea capetelor se fac noduri (fig. 3.3) matisate cu srm de 1 mm diametru i cositorite, iar pentru reglarea transmisiei se intercaleaz regulatoare de tensiune (fig. 3.4). Prin rotirea axului a filetat stnga-dreapta, transmisia poate fi lungit sau scurtat. Regulatoarele pot fi scurte (curs de reglare 2x210 mm) sau lungi i 2x320 mm). Pentru a evita agarea nodurilor i a regulatoarelor de pe cele dou fire ale transmisiei, distana dintre ele trebuie s fie de cel puin 1 350 mm n cazul nodurilor i de 2 300 mm n cazul regulatoarelor. De asemenea, trebuie observat ca n timpul cursei de rupere nodul sau regulatorul s nu ajung la scripei. Pentru devierea transmisiilor la ieirea din subsolul cabinei se olosesc cutiile de distribuie (fig. 3.5) alctuite dintr-un cadru metalic din fier profilat, acoperit cu tabl striat. n interiorul cutiei snt montate, pe grinzi din fier de profil U, axele scripeilor de abatere. Distana dintre firele transmisiilor care ies din subsolul cabinei este de 140 mm (egal cu distana dintre prghii), iar dup devierea cu 90 devine de 50 mm.

3.1.2 Compensatoare pentru transmisii de srmDatorit variaiilor de temperatur ale mediului ambiant, transmisiilor de srm poate crete sau poate scdea. Dac se noteaz cu: l 1 lungimea srmei la temperatura fi; l 2 lungimea srmei la temperatura k; coeficientul de dilatare liniar, se poate scrie: lungimea

l2 =l1 [1+(t2 t1)]

respectiv alungirea va fi:

Pentru srma de oel ( = 1, 22-10 -5 ) la o variaie de temperatur de la t 1 =30C la t 2 =+50C i l 1 = 1 m =1000 mm, se obine: == 1.000 x 1, 22 x 10-5 x 80 = 0, 976 ~ 1 mm. Rezult c transmisia unui macaz, lung de 250 m, se lungete cu 25 cm, iar a unui semnal, lung de 1.200 m, se lungete cu 1, 2 m i c dac nu s-ar lua msuri de compensare a acestor variaii de lungime, manevrarea dispozitivelor respective nu s-ar putea face. n acest scop se folosesc compensatoarele, care pot fi aeriene, cnd snt montate n exterior pe teren, sau de subsol, cnd se gsesc n interiorul cabinei de centralizare. Dup cursa pe care o imprim transmisiei n caz de rupere a unui fir, compensatoarele pot fi de curs lung sau de curs scurt. Compensatoarele au rolul: s produc i s menin n cele dou fire ale transmisiei o tensiune pe ct posibil constant, numit tensiune de baz; s anuleze efectul variaiilor de lungime ale transmisiei produse de variaiile de temperatur sau de eforturile suplimentare care iau natere la manevrarea prghiei; la ruperea unui fir al transmisiei s aduc macazul n una din poziiile finale sau s-l menin n aceast poziie, iar semnalul s fie adus n poziie de oprire; s nu permit acionarea macazurilor sau a semnalelor dect prin manevrarea prghiei corespunztoare. 1) Compensatorul aerian cu curs lung. Acest compensator, de tip mai nou, se folosete n transmisia semnalelor din instalaiile de asigurare, descrise n Capitolul 5. Compensatorul (fig. 3.6) se compune dintr-un suport 1, plantat n pmnt, format din dou grinzi confecionate din fier de profil U, solidare ntre ele. La partea superioar se afl un ax 2, n jurul cruia se rotesc braele mobile 3, 4, la capetele crora se gsesc greutile 5, 6 i scripeii 7, 8. La baza suportului se gsesc patru scripei fici 9, peste care sunt trecute firele transmisiei. Pentru limitarea cursei de rupere servete opritorul de lemn 10.Pentru ca 5

=l2 l1 =l1(t2 t1)

n timpul manevrrii prghiei braul corespunztor firului ce trage s fie imobilizat, compensatorul este prevzut cu un dizpotiv de blocare, compus din bara dinat 11 i corpul de blocare 12, legat articulat prin dou eclise de braele compensatorului. Cnd tensiunea din cele dou fire ale transmisiei este aceeai, plicheii 13, 14 ai dispozitivului (fig. 3.7 a) se pot deplasa liber n lungul barei dinate; dac ns

tensiunea crete n unul dintre fire (cazul manevrrii prghiei), braul respectiv se nclin i clichetul intr cu partea ascuit ntre dinii barei 11, imobiliznd astfel braul compensatorului (fig. 3.7 b).

Pentru reglarea transmisiei pe bara dinat se gsesc dou repere Ai i A-2, iar pe unul dintre brae un indicator. Reperele corespund poziiei de mijloc a cursei de compensare, i anume: A1 n cazul sema forului i A2 n cazul prevestitorului. 6

n figura 3.8 snt desenate poziiile extreme ale compensato rului. Cursa total, care corespunde unei rotaii de aproximativ 99, se compune din cursa de compensare (ntre -30 i +50C) i cursa de rupere, a crei valoare este de 1.600 mm n cazul semafoarelor i de 1.100 mm n cazul semnalelor prevestitoare. Compensatorul se monteaz la mijlocul distanei dintre semnal i prghia sa. 2) Compensatorul de subsol. Aceste compensatoare se monteaz pe o grind n subsolul cabinei unul lng altul, sub prghiile de macaz i de semnal ale aparatului de manevr. Un asemenea compensator (fig. 3.9) se compune dintr-un suport 1, prevzut cu dou axe, 2, 5, pe axa 2 se rotesc doi scripei 3, 4, iar pe axa 5 scripeii 6, 7 i braul 8 al compensatorului. La extremitatea braului 8 se afl greutatea 9. Pe braul 8 snt prinse dou eclise 10, 11 pe care snt montai scripeii 12, 13 i dispozitivul de nzvorre cu clichei, 14, care se poate deplasa n lungul barei curbate dinate 15. Funcionarea compensatorului de subsol este asemntoare cu a celui descris anterior. Pentru a mri cursa de rupere (cazul semnalelor) n dreptul greutii se sap un an (fig. 3.10). Macaraua m din figur servete pentru ridicarea greutilor i coborrea lor lent la proba de rupere a transmisiei. Se va observa ca n caz de rupere a unui fir din transmisie greutatea s nu se sprijine pe podeaua cabinei, ci pe firul rmas ntreg.

7

8

3.1.3 Rezistena opus de transmisia de srrnSpre a putea determina fora necesar la prghie pentru acionarea unui macaz, a unui semnal etc. trebuie s se cunoasc i rezistena pe care o introduce transmisia acestuia. Aceast rezisten se datorete frecrilor care iau natere n scripeii peste care snt trecute srmele transmisiei, i anume: scripeii de susinere, coturile de abatere i compensatoarele. Se tie c dac asupra unui scripete de diametru D care se rotete pe o ax de diametru d apas o for P, aceasta produce o for de frecare egal (aproximativ) cu P, fiind coeficientul de frecare la alunecare, de valoare medie 0, 15. Pentru nvingerea forei de frecare, la periferia scripeteui tre buie aplicat o for: d F = P D n cazul coturilor de abatere, fora P reprezint rezultanta tensiunii T din cele dou fire (fig. 3.11), de valoare:

P = 2 T cos

2

innd seama de diametrul scripeilor, de diametrul axelor, de numrul acestora, de unghiurile de nfurare i de tensiunea din fir (T=5070 kgf), rezult urmtoarele valori medii pentru rezis tene; 0, 20, 25 kgf, pentru o pereche de scripei de susinere; 2, 93, 8 kgf, pentiu un cot de abatere; 20 kgf, pentru un compensator de subsol. Notnd cu L lungimea transmisiei n m, cu d distana dintre stlpii de susinere, n m, i cu Nca numrul coturilor de abatere, rezistena total a transmisiei, n kgf, va fi: L Rt = (0,2...0,25) + (2,9...3,8) N ca + 20 D Pentru calculul pierderilor de curs trebuie s se in seama de alungirile mecanice pe care le produce n transmisie fiecare dintre aceste rezistene pe distana pn la prghie. n acest caz, rezistenele efective din diferitele puncte ale transmisiei se nlocuiesc cu altele aplicate lng mecanismul care trebuie acionat. Valoarea acestora se deduce din condiia ca alungirea firului s fie aceeai. De exemplu, pentru o transmisie de lungime L rezistena F a unui cot de abatere C, situat la distana a de prghia P (fig. 3.12), va fi nlocuit cu o rezisten F, aplicat lng mecanismul M, dat de relaia: Fa F L a = , respectiv F = F , E E L n care: seciunea firului; E modul de elasticitate. Pentru coturile de abatere din apropierea prghiei a fiind mic, F se poate neglija n cazul unei rezistene uniform distribuite r, aa cum poate fi considerat rezistena scripeilor de susinere, se obine (fig. 3.13):9

F L xrdx rL2 = = , E E 2E 0L

respectiv:

rL , 2 adic jumtate din rezistena total a scripeilor. F =

3.1.4 Stabilirea formulei transmisiei flexibilePentru a ajunge la aceast formul se va lua n considerare poriiunea de transmisie d, dintre dou suporturi. Sub aciunea greutii proprii srma va ocupa poziia din figura 3.14. Se va nota cu q greutatea pe metru liniar de fir i cu p greutatea pe metru liniar de deschidere. Deoarece sgeata i a firului este foarte mic fa de c se poate considera c p q.

Ecuaia curbei de echilibru a firului se obine uor considernd tensiune foarte mic din fir (fig. 3.15) cuprins ntre punctele A i B (x + dx, y + dy). Se noteaz cu T1 i cu T2 tensiunile din punctele A i B; pentru echilibru va trebui ca: T1 cos T2 cos( + d ) = 0 Relaie din din care rezult c proieciile pe orizontal ale celor dou tensiuni sunt egale. Notnd cu T aceast valoare comun, rezult: T T T1 = i T2 = cos cos( + d ) De asemenea, va trebui ca suma proieciilor pe vertical s fie: T1 sin pdx + T2 sin ( + d ) = 0 nlocuind pe T1 i T2 cu valorile lor, rezult: pdx + T tg T tg ( + d ) = 0 , respectiv p tg ( + d ) tg d (tg ) = = T dx dx

10

Deoarece tg =

dy , rezult dx

dy d 2 dx = d y = p dx dx 2 T Integrnd aceast ecuaie diferenial, se obine ecuaia curbei de echilibru a firului: dy px = + C1 dx T px 2 y= + C1 x + C 2 2T Pentru determinarea constantelor de integrare Q i C2 se observ c: dy = 0 ; deci C1 = 0; pentru x = 0, dx pentru x = 0, y = 0; deci C2 = 0. Ecuaia curbei de echilibru este deci: px 2 y= 2T Pentru x = d/2, se obine sgeata f a firului: p d 2 pd 2 = y= f = 2T 4 8T Aplicaie. S se calculeze sgeata unui fir dintr-o transmisie de 5 mm, d=10 m, cu T=70kgf:3,14 5 2 = 19,60mm 2 = 0,1960cm 2 4 4 p = l = 7,8 10 3 0,1960 100 = 0,153kgf/m = = f = pd 2 0,153 10 2 = = 0,027 m = 2,7cm 8T 8 70

d 2

Pentru T = 50 kgf rezult f = 3, 8 cm. Lungimea 1 a firului dintre cele dou suporturi va fi:

l = 2 dl = 2 2 0

d

d

2

0

dx + dy = 22 2

d

2

0

dy dx 1 + dx

2

Deoarece

dy px = , rezult dx T l = 2 2 dx 1 +0 2 2d

p2 x2 T2

ntruct termenu

p x < 1 , radicalul poate fi dezvoltat n serie dup cum urmeaz: T2 2 3 p2 x2 1 p2 x2 1 p2 x2 1 p2x2 = 1+ 2 + 2 + ... 1+ 2 T2 8 T 16 T T2 inndu-se seama numai de primii doi termeni ai dezvoltrii i nlocuind, se obine: d d d p 2 x3 p2 x2 2 1 + = 2 2 dx + 2 2 l = 2 dx dx, 0 0 0 2T 2 2T 2 l =2x0d 2

p2 x3 + T 3

d

2

=d+

0

p2d 3 24T 2

11

Din aceast relaie rezult c diferena dintre lungimea firului i deschidere este: p2d 3 l d = 24T 2 Sub aciunea forei T (tensiunea din fir produs de compensator), firul se lungete cu: lT E Presupunnd c firul suspendat pe cei doi scripei este aezat pe o mas, ca n figura 3.16, sub aciunea forelor T firul se va lungi cu cantitatea:

Td = l , E iar capetele sale A i B vor ajunge n A', respectiv n B'. Dac se ndeprteaz masa, firul nu rmne n linie dreapt, ci sub aciunea greutii proprii i a tensiunii T va lua forma curbei de echilibru stabilit anterior (fig. 3.17), astfel nct extremitile sale A' i B' fug napoi n A" i B", deplasndu-se cu lungimea: p 2d 2 AA + B B = = l 24T 2 AA + BB =

Rezult deci, c poriunea de fir cuprins ntre doi scripei, sub aciunea greutii proprii i a tensiunii T din fir, se va lungi cu: l = AA + BB = ( AA AA) + (BB BB ) = = ( AA + BB ) ( AA + B B ) = l l Td p 2 d 2 l = E 24T 2 n cazul transmisiei pentru macazuri (cu diametrul srmei de 5 mm i cu d=10 m transmisia n linie dreapt), s-a gsit anterior: = 0, 1960 cm2; p = 0, 153 kgf/m. nlocuind aceste valori n ultima formul i innd seama do faptul c pentru oel E = 2 x 106 kgf/cm2, se obine:

12

l =

0,153 2 10 3 1 T 10 T 2 [m] 6 2 40.000 T 2 10 0,1960 24T

respectiv: T 1.000 [mm] 40 T Reprezentnd grafic variaia lui l n funcie de T, se obine curba din figura 3.18: T 1.000 l = 0 cnd = 40 T2 adic pentru: T = 3 40.000 = 34kgf l =

1.000 scade odat cu creterea lui T, astfel nct, ncepnd de la T T = 80 kgf, el poate fi neglijat i variaia lui l n raport cu T poate fi considerat liniar. n mod normal n transmisie este o tensiune T1 produs de compensator, iar atunci cnd se manevreaz macazul (sau semnalul) tensiunea crete n firul care trage la valoarea T2. Alungirea care corespunde tensiunii T1 fiind l1, iar cea corespunztoare lui T2 fiind l2, diferena l2 - l1 reprezint tocmai pierderea de curs - pc - raportat la deschiderea d dintre dou suporturi: Deci: T d p 2 d 3 T1 d p 2 d 3 p c = l 2 l1 = 2 = 2 2 E 24T2 E 24T1 2 3 d (T2 T1 ) + p d 12 12 = T 24 1 T2 E Din aceast expresie se observ c pierderea de curs este produs de: alungirea mecanic a firului din cauza sporului de tensiune: d (T2 T1 ) E sporirea lungimii firului din cauza micorrii sgeilor, micorare produs tot din cauza sporului de tensiune: p2d 3 1 1 2 2 24 T1 T2 Se observ c termenul13

mare.

ntr-adevr, acest termen se poate scrie sub forma: p2d 3 1 1 pd pd 2 pd 2 pd f 1 f 2 = 2 2 = 24 T1 T2 3 8T12 8T22 3 T1 T2 n care: pd 2 pd 2 f1 = i f 1 = 8T1 8T2 reprezint sgeile firului la tensiunea T1, respectiv T2.. Se observ c dac: T2 > T1 rezult: f2 < f1 Din expresia lui pc se deduce c ea este cu att mai mare cu ct diferena T2T1 este mai

Cunoscnd pierderea de curs pc pe o deschidere ntre dou suporturi, se poate calcula pierderea total de curs Pc pe ntreaga lungime L a transmisiei, n felul urmtor: Pc = npc unde n este numrul deschiderilor (L:d). Deci: 2 3 L d (T2 T1 ) + p d 12 12 , Pc = np c = d E 24 T1 T2 respectiv T T p2d 2 1 1 2 2 Pc = L 2 1 + 24 T1 T2 E

3.1.5 Compensarea pierderilor de curs prin energia cinetic a pieselor n micareLa manevrarea prin transmisii mecanice a macazurilor i a semnalelor, n special a celor deprtate, trebuie s inem seama i de energia cinetic nmagazinat de piesele n micare: transmisie flexibil, ac, mecanisme. Dac micarea de manevrare a prghiei se termin brusc, cu o acceleraie puternic, masele continu s se mite datorit energiei cinetice i astfel se poate obine o curs suplimentar. Deplasarea pe care o mai face transmisia i mecanismul de acionare a macazului dup ce prghia a fost adus n poziie final, datorit acestei energii cinetice, este dat de formula:v Mtv + M m i [m], S= 1 i Rt + R m 22 2

n care, este masa firelor transmisiei, n kgf s2/m Mt masa pieselor n micare (fixtor, mecanism i un ac al macazului); cellalt ac se Mm consider lipit de contraacul su, deci imobil, ntruct se afl la sfritul cursei de manevrare; v viteza final de deplasare a transmisiei, n m/s; i raportul de transmisie al mecanismului de macaz (adic 450: 250 = 1, 8 n cazul cutiei paralele de la fixtorul devrf cu paralelogram); rezistena opus de firele transmisiei, n kgf; Rt rezistena opus de mecanismul de macaz, de fixtorul de vrf i de ac, n kgf. Rm Din formula de mai sus rezult influena vitezei v i a rezistenei asupra deplasrii suplimentare; viteza cu care se termin micarea prghiei de macaz trebuie s fie ct mai mare, iar rezistenele s fie ct mai mici, deci transmisia corect montat i bine ntreinut, fixtoarele macazului bine curate i unse. Aceste condiii constituie premis favorabil pentru ca manevrarea i nzvorrea macazurilors s fie complete i sigure.

14

Pentru ca energia cinetic s nu influeneze asupra scripetelui prghiei este bine ca, la sfritul cursei de manevrare, s se menin apsat un timp oarecare levierul prghiei, astfel, scripetele rmne atacat cu braul prghiei, deci n poziia fix.

3.2 Acionarea i nzvorrea macazurilor n instalaiile de centralizare electromecanicn instalaiile de centralizare electromecanic manevrarea i nzvorrea macazurilor se execut cu ajutorul fixtoarelor de vrf, acionate prin transmisii mecanice de la prghiile montate la aparatul de manevr din cabina de centralizare (fig. 3.19). n transmisie este introdus un compensator pentru a menine o anumit tensiune i, n cazul ruperii transmisiei, prin firul rmas ntreg blocheze macazul n una dintre poziiile sale extreme. n poziie final macazul trebuie s fie nzvort i posibilitatea manevrrii sale la faa locului s fie exclus. n timpul acionrii macazului se deosebesc trei etape: deszvorrea, manevrarea acelor i nzvorrea. Manevrarea acelor se poate face n paralel sau succesiv. n primul caz acele (limbile) macazului snt legate solidar (fig. 3.20) i se mic simultan. Deszvorrea i nzvorrea se realizeaz la nceputul, respectiv la sfritul cursei cnd acele stau pe loc.

15

n al doilea caz acele snt legate articulat de fixtorul de vrf i n timp ce unul dintre ele stnd pe loc se deszvorte sau se nzvorte, cellalt se deplaseaz. n rest, acele se deplaseaz mpreun (fig. 3.21).

3.2.1 Fixtoare de vrfFixtoarele de vrf snt dispozitive care servesc la manevrarea si la nzvorrea acelor macazurilor, precum i la compensarea ntre anumite limite a pierderilor de curs din transmisie. Ele trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii de siguran: n poziiile extreme ale macazului s fixeze ambele ace, unullipit perfect de contraac, cellalt deprtat de contraac cu cel puin 125 mm, n poziie final macazul s fie nzvort, astfel nct manevrarea sa cu mna la faa locului s fie exclus; s nu permit nzvorirea macazului cnd ntre acul lipit icontraacul su exist o distan de 4 mm sau mai mare; s permit atacarea fals a macazului fr deteriorarea acelorsau a fixtorului de vrf; s fie de o construcie robust, cu prile mobile asiguratempotriva desfacerii din cauza trepidaiilor; s compenseze, ntre anumite limite, pierderile de curs dintransmisie, s se poat adapta uor la orice tip de macaz.

3.2.1.1 Clasificarea fixtoarelor de vrfClasificarea fixtoarelor de vrf se poate face din mai multe puncte de vedere, i anume: dup felul transmisiei utilizate, fixtoarele pot fi pentru transmisie de bare i pentru transmisie de srm; dup felul macazurilor la care snt folosite, fixtoarele pot fi pentru macazuri simple i pentru traversri dubl-jonciune; dup locul de amplasare, se deosebesc fixtoare instalate ntre firele cii i fixtoare instalate n afara lor; dup modul cum permit atacarea fals a macazului, existfixtoare de vrf cu dispozitiv de talonare de fixtor i cu dispozitivde talonare la prghia de macaz; dup modul de fixare a acului lipit, exist fixtoare de vrfcu nzvorre prin prindere i fixtoare de vrf cu nzvorre prin sprijinire: n primul caz, acul lipit este fixat prin prinderea de contraac, prindere ce poate fi realizat cu crlige sau cu pene; n al doilea caz, acul lipit este sprijinit de un punct situatntre ine (sprijinire interioar) sau n afara inelor (sprijinire exterioar) Fixtoarele cu nzvorre prin sprijinire interioar pot fi cu paralelogram sau cu prghii articulate, iar cele cu nzvorre prin sprijinire exterioar pot fi cu manevrare paralel sau cu manevrare succesiv a acelor. Fixtoarele de vrf cu nzvorre prin prindere i cele cu nzvorre prin sprijinire interioar au urmtoarele caracteristici: snt articulate, manevreaz succesiv acele macazului; n cazul atacrii false a macazului, taloneaz prghia demacaz; transmisia de srm nu acioneaz direct asupra fixtorului, ci prin intermediul mecanismului de macaz. Fixtoarele de vrf cu sprijinire exterioar se leag direct la transmisie, nemaifiind necesar mecanismul de macaz.

16

Fixtoarele de vrf cu manevrare paralel a acelor au dispozitivul de talonare la fixtor, astfel nct acarul nu-i poate da seama de atacarea fals a macazului dect dac manevreaz prghia macazului respectiv i constat c aceasta nu poate fi acionat pn la cap de curs. n instalaiile de centralizare electromecanic tip C.F.R., se folosesc numai fixtoarele de vrf cu paralelogram. n instalaiile de alte tipuri (Fabrica de telefoane, Rank, Siemens etc), se folosesc fixtoare de vrf cu sprijinire exterioar. n centralizarea electrodinamic a macazurilor elastice, cu ace de lungime mare, recent introduse la C.F.R. n vederea sporirii vitezei de circulaie, se utilizeaz fixtoare de vrf cu pene. Fixtoarele de vrf de orice tip se monteaz n primul spaiu liber dintre traversele de la vrful macazului. 1) Fixtorul de vrf cu paralelogram (tip C.F.R.) pentru macazuri simple. Acest fixtor de vrf se monteaz ntre cele dou ace ale macazului i se compune (fig. 3.22) din capra fixtorului 1 turnat din font i fixat de travers cu patru uruburi i din paralelogramul 2, n colurile cruia snt prinse cu boluri barele de conexiune 3 i 4 i bara de acionare (traciune) 5. Capra fixtorului are o ax vertical 6, n jurul creia se rotete paralelogramul, i dou suprafee laterale de nzvorre 7 i 8, n form de arc de cerc, de 425 mm raz, cu centrul n bolul prin care bara de conexiune este prins de ac. Paralelogramul se compune din dou plci paralele nituite ntre ele prin intermediul unei inimi metalice 9. La capetele barelor de conexiune se afl cte o rol (10, 11) prin care barele se sprijin pe suprafaa de nzvorre cnd acul respectiv este lipit de contraac. Gurile prin care trec bolturile rolelor snt ovale. De paralelogram este prins i bara 12 de acionare a felinarului. Fixtorul este protejat printr-un capac de tabl striat 13, prins in dou balamale. Cnd o rol se afl pe suprafaa de nzvorre bara sa de conexiune ine lipit acul de contraac, nzvornd astfel macazul n poziia respectiv; cellalt ac este meninut la distan de ctre a doua bar de conexiune (fig. 3.23 a). Pentru manevrarea macazului se deplaseaz bara de traciune n sensul sgeii, paralelogramul ncepe s se roteasc, iar acul dezlipit din stnga ncepe s se apropie de contraacul su. n acest timp, rola din dreapta se mic pe suprafaa de nzvorre pn cnd ajunge la marginea ei (fig. 3.23 b). n tot acest timp acul lipit nu s-a micat. Astfel s-a efectuat cursa de deszvorre. Dup ce rola prsete supra-aa de nzvorre (fig. 3.23 c), se nic ambele ace; aceasta este rursa de manevrare a acelor. La ifritul acestei curse rola din stnr fa ajunge la nceputul suprafeei le nzvorre, iar acul s-a lipit de contraacul su. Rotind n continuare paralelogramul, rola intr pe suprafaa de nzvorre, iar cellalt ac continu s se deprteze de contraac; s-a efectuat astfel cursa de nzvorre macazului (fig. 3.23 d). n poziie final rolele trebuie s se gseasc la mijlocul suprafeelor de nzvorre, marcat printr-un semn. Cursa total a barei de traciune, din momentul cnd o rol prsete semnul i pn cnd a doua rol a ajuns n dreptul celuilalt semn, este de 236 mm i este repartizat astfel: 41 mm cursa de deszvorre, 154 mm cursa de manevrare i 41 mm cursa de nzvorre. Cursa de 236 mm este tocmai cursa transmisiei de bare pentru care au fost construite iniial aceste fixtoare de vrf. 17

18

n caz de atacare fals a unui macaz, roata din fa a vehiculului ajunge n contact mai nti cu acul dezlipit pe care-1 mpinge spre contraac i rotete paralelogramul. Fixtorul execut astfel numai cursa de deszvorre i de manevrare, nu i pe cea de nzvorre. n acest timp, este deplasat i bara de traciune care prin intermediul mecanismului de macaz acioneaz asupra transmisiei de srm i taloneaz prghia de macaz de la aparatul de manevr. Un macaz atacat fals rmne deci nenzvort i constituie un pericol pentru sigurana circulaiei. Din aceast cauz, manevrarea lui trebuie mpiedicat pn cnd este revizuit i prghia readus n poziie normal. 2) Fixtorul de vrf pentru traversri dubl-jonciune. Un asemenea fixtor de vrf trebuie s manevreze toate cele patru ace 1, 2, 3, 4 de la un capt al macazului. n consecin, el se compune (fig. 3.24) din cte dou jumti de capr i de paralelogram, fiecare lucrnd mpreun. Cele patru ace snt legate dou cte dou printr-o bar de conexiune 5, iar acele exterioare snt legate de paralelogram prin barele de conexiune 6. Bara de traciune 7 este legat la una dintre jumtile de paralelogram, micarea acesteia fiind apoi transmis i celeilalte jumti prin bara de legtur 8. 3) Fixtorul de vrf cu pene. La acest fixtor de vrf, acul lipit se fixeaz de contraacul su printr-o pan (fig. 3.25). Penele sunt prinse articulat de ace, iar pe contraace snt fixate piesele de n-zvorre p. Funcionarea fixtorului se poate urmri pe figura 3.26, n care snt desenate fazele manevrrii i nzvorrii macazului, cnd bara de traciune t este mpins spre stnga.

3.2.1.2 Mecanismul de macazFixtoarele de vrf cu paralelogram au fost construite pentru a fi acionate prin transmisie cu bare, avnd cursa de 236 mm, adic tocmai cursa barei de traciune. Pentru ca ele s poat fi folosite i n cazul transmisiei flexibile de srm, cu cursa de 500 mm, a fost necesar un mecanism care s reduc cursa de la 500 mm la 236 mm i s o transmit fixtorului de vrf. Mecanismul de macaz se mai numete i cutie paralel, respectiv cutie perpendicular, dup cum transmisia intr n cutie paralel cu calea sau perpendicular pe ea. Cutia paralel de macaz (fig. 3.27) se compune dintr-o cutie de protecie, de tabl, n care se afl piesele componente ale mecanismului, i anume: lonjeronul principal 1, construit din fier de profil U, pe care este fixat scripetele de abatere 2 i scripetele de presiune 3 prevzute cu grzi pentru a mpiedica cderea cablului i cuzinetul cu ax vertical 4 n jurul cruia se rotete o prghie cu dou brae, unul drept 5 i altul curbat 6, solidare ntre ele. Braul curbat este prins printr-un bol de captul barei de traciune 7, iar cel drept prin dispozitivul de crlige 8 este intercalat n cablul transmisiei. Cutia este montat pe dou tlpi de susinere 9 i 10, prinse cu tirfoane pe dou traverse. Un capac de tabl striat 11 acoper cutia. Lungimea braului drept al prghiei este de 450 mm i a celui curbat de 250 mm (fig. 3.28). Deci cursa transmisiei de srm va fi redus n raportul 250: 450, respectiv la o curs de 500 mm a transmisiei va corespunde o curs de 500X250: 450 = 268 mm pentru bara de traciune a fixtorului. Cutia perpendicular se deosebete de cea paralel prin faptul c transmisia intr n cutie perpendicular pe cale. Prghia are un singur bra, cel drept (fig. 3.29), la care este legat direct bara de traciune (translaie), care trece pe deasupra scripetelui de abatere. Dispozitivul cu crlige (fig. 3.30) este intercalat n firul a al transmisiei (vezi fig. 3.27), fir ce nu vine n atingere cu scripetele de presiune. El servete ca dispozitiv de siguran, mpiedicnd manevrarea macazului cnd acesta se afl ntr-o poziie final i se rupe unul din firele transmisiei. Dispozitivul se compune dintr-un suport 1, la capetele cruia snt prinse prin cte un bol 2 dou crlige mobile 3. Suportul se poate roti n jurul bolului 4 de legtur cu braul drept al prghiei mecanismului de macaz. Crligele snt legate n partea superioar printr-un arc 5, iar prin piesele 6 i 7 cu firul de transmisie. Sub dispozitivul cu crlige se gsete placa 8 de agare (12 n fig. 3.27). n starea normal a transmisiei, arcul este ntins datorit tensiunii din fir creat de compensator i crligele pot trece pe deasupra plcii de agare (fig. 3.30 a). 19

Dac se rupe firul b n momentul cnd mecanismul ocup poziia din figura 3.27, arcul se comprim i sub aciunea tensiunii din firul a rotete crligul din dreapta al crui vrf coboar i se aga ce marginea plcii 8, blocnd macazul n poziia din momentul ruperii transmisiei. Funcionarea dispozitivului este analog cnd, fiind n cealalt poziie extrem, s-ar rupe firul a. Dac transmisia se rupe n timpul manevrrii macazului, compensatorul trgnd de firul bun aduce macazul n una din poziiile finale. Rotirea prghiei mecanismului este limitat de dou limitatoare ce curs 13 de pe braul drept (vezi fig. 3.27), care se opresc n marginea lonjeronului 1.

3.2.1.3 Dispozitivul pentru manevrarea felinarului de macazPe teren poziia macazului este semnalizat prin poziia felinarului su. Acesta poate fi pe aceeai parte cu mecanismul de macaz sau pe partea opus. n primul caz, dispozitivul de manevrare a felinarului se afl n cutia mecanismului. n al doilea caz, dispozitivul este independent i se compune dintr-o cutie de font 1 cu picior, ngropat n pmnt (fig. 3.31). n centrul cutiei se afl un ax 2, pe care se rotete un taler n care se fixeaz cu uruburi felinarul macazului. Talerul are o furc 3 aezat deasupra unei culise 4, montat n cutia de font, n care se mic captul barei felinarului 5, prevzut cu un deget 6 ce trece prin culis i intr n furca talerului. Cellalt capt al barei felinarului este articulat la fixtorul de vrf. Pentru protecie, bara

este introdus ntr-un canal de tabl 7 care trece pe sub in. n timpul manevrrii macazului se deplaseaz i bara felinarului al crei deget execut mai nti o curs n gol apoi intr n scobitura furcii i rotete astfel talerul, respectiv felinarul, cu 90. Apoi urmeaz o alt curs n gol, prin care se fixeaz felinarul n noua poziie. Dou opritoare, fixate pe culis, limiteaz cursa felinarului la 90. n cazul atacrii false a macazului, felinarul nu se rotete complet, ci rmne ntr-o poziie intermediar.

20

21

22

23

24

3.2.2 Prghii de macazPrghiile de macaz, montate la aparatul de manevr, servesc la manevrarea macazurilor prin efortul fizic al acarului, aplicat la mnerul prghiei i transmis la fixtorul de vrf prin transmisia mecanic. Clasificarea prghiilor se poate face dup felul transmisiei i dup felul fixtoarelor de vrf folosite. Astfel, exist prghii de macaz pentru transmisie cu; bare i prghie de macaz pentru transmisie cu srm, putnd fi talonabile sau netalonabile, iar cele talonabile fiind cu un scripete sau cu doi scripei. Prghiile de macaz de orice tip trebuie s ndeplineasc urmtoarele condiii: dimensiunile prghiei trebuie s fie n aa fel alese, nct s permit o manevrare comod, iar efortul necesar s nu depeasco anumit valoare (de obicei 30 kgf); n poziiile extreme, prghia trebuie s fie fixat i s menin macazul nzvort n poziia corespunztoare; cursa imprimat transmisiei trebuie s fie de 500 mm n cazul transmisiei de srm i de 236 mm n cazul transmisiei cu bare; n timpul manevrrii prghiei, braul su trebuie s fie solidarcu scripetele de manevrare pe care este nfurat transmisia; efortul aplicat la mnerul prghiei nu trebuie s acioneze direct asupra dispozitivelor de nzvorre a prghiei, pentru a nu mridimensiunile acestora, dispozitivele de nzvorre din cutia mecanic a aparatuluide manevr trebuie s fie acionate nainte de a deplasa prghia, prin-tr-o manet cu arc instalat pe prghie n dreptul minerului; prin apsarea manetei contra minerului prghiei, s se nz-vorasc toate prghiile de parcurs ce comand parcursuri n careintr macazul respectiv. n afar de aceste condiii generale, prghiile talonabile mai trebuie s ndeplineasc n plus i urmtoarele condiii: la atacarea fals a macazului, la ruperea transmisiei saucnd se produc variaii mari de tensiune n firele transmisiei, prghiatrebuie s taloneze, adic n poziiile finale braul de manevrare s se decupleze de scripetele de manevrare, iar prghia demacaz s se nzvorasc; o prghie de macaz talonat s nu mai poat fi manevratdect dup ce ntregul dispozitiv de manevrare a fost readus n poziia normal de funcionare; dac unul dintre cazurile enumerate n prima condiie se produce n timp ce se manevreaz macazul, dup ce prghia ajunge npoziie final ea trebuie s se separe de scripetele de manevrare, talonarea prghiei (decuplarea de scripete) s poat fi uor recunoscut i dovedit, chiar i dup recuplarea ei; dup ce prghia unui macaz a fost talonat, prghiile de parcurs ce comand parcursuri n care intr macazul respectiv sfie nzvorte; dup talonarea prghiei unui macaz atacat fals, s fie posibilareaducerea la normal a prghiei de parcurs nzvortoare, dar s fiempiedicat o nou manevrare a sa pn la recuplarea prghiei demacaz talonat; la atacarea fals a unui macaz dintr-un parcurs comandat, semnalul care comand parcursul respectiv s treac automat peoprire. Ultima condiie nu este ndeplinit de prghiile de macaz folosite la C.F.R. 1) Prghia de macaz tip C.F.R. Pentru acionarea fixtoarelor de vrf cu manevrare succesiv a acelor, se folosesc prghii de macaz talonabile la care legtura dintre braul i scripetele prghiei nu este rigid, ele cuplndu-se numai dup strngerea manetei. Aceste prghii pot fi cu un scripete sau cu doi scripei. n instalaiile de centralizare tip C.F.R. se folosete prghia talonabil cu doi scripei, reprezentat schematic n fig. 3.32. Dup cum se vede, minerul prghiei n poziie normal este ndreptat n sus. 25

Prghia se compune din capra 1, prins cu dou uruburi pe postamentul aparatului; pe ea este montat axul 2 n jurul cruia se rotesc dou discuri 3 i 4, pe care este nfurat cablul flexibil de oel legat cu transmisia de srm. Unul dintre capetele transmisiei 5 este nfurat pe unul dintre discuri, iar cellalt capt 6 este nfurat n sens invers pe al doilea disc. Cele dou discuri au cte o tietur n care se afl un arc 7, prins la un capt de discul 3,

iar la cellalt capt de discul 4. Arcul dezvolt o tensiune de 4050 kgf, msurat la periferia discurilor, mai mic dect cea dezvoltat de compensator (70 kgf). n figura 3.32 a, cele dou discuri s-au desenat, pentru claritate, cu diametre diferite; n realitate diametrele lor snt aceleai. Pe periferia celor dou discuri se afl cte o tietur cu perei oblici, n care arcul 8 apas extremitatea 9 n form de pan a unei tije 10, cuplnd astfel discurile cu braul prghiei. Pe cealalt parte a braului se afl o alt tij 11 articulat la un capt de levierul 12 i arcul 13. La cellalt capt tija are o pan care, n poziiile extreme, intr n tietura 14 sau 15 a caprei. Levierul 12 face corp comun cu piesa 16, care se poate roti n jurul axului 17 (fig. 3.33). Pentru manevrarea prghiei se strnge levierul, pana tijei 11 iese din cresttura caprei, iar piesa 76 ocup poziia desenat punctat din figura 3.33, a, solidariznd astfel braul prghiei i cele dou discuri. n timpul manevrrii, tija 11 rotete n jurul axului 18 prghia cotit 19 (fig. 3.34) de oare este prins placa de program 20, prin care se realizeaz dependenele cu registrul mecanic al aparatului de manevr. Dac rotirea plcii de program este mpiedicat, prghia nu poate fi manevrat.

26

Dac ntre ac i contraac se afl un corp strin care produce o ntredeschidere de 4 mm sau mai mare, prghia nu poate fi adus pn la cap de curs (panai nu intr n tietura 15) i astfel prghia cotit 19 cu placa-program nu ajung n poziie final.

n cazul cnd macazul este talonat (atacat fals pe la clci), firul ntins (5, de exemplu) rotete discul 3, pe care este nfurat, i acesta la rndul lui antreneaz (prin bolul 21 din tietura 22 a discului 4) i cellalt disc. Astfel, pana 9 a tijei 10 este forat s ias din tietura cu perei oblici i tija 10 apas asupra piesei 16 (fig. 3.33 b) pe care o rotete puin. Astfel, este rotit puin i nzvort levierul 12, iar placa-program este rotit i ea puin, mpiedicnd astfel micarea unor piese din registrul mecanic. Readucerea la normal a discurilor se face cu ajutorul unei prghii speciale. Dac se rupe unul dintre firele transmisiei, prghia este talonat n mod asemntor, iar dac se rup simultan ambele fire arcul 7 rotete ambele discuri i prghia taloneaz. Pe unul dintre discuri, n dreptul braului, este prins o plcu roie care se rotete odat cu discul, indicnd talonarea macazului sau ruperea transmisiei. Pentru a dovedi atacarea fals i dup readucerea la normal, braul prghiei este legat de unul dintre discuri cu o srm subire, plumbuit, care se rupe cu ocazia talonrii. Placa de program are forma din figura 3.34. n poziia normal a prghiei ea ocup poziia desenat cu linie plin, iar n poziie manevrat poziia desenat cu linie ntrerupt. Se observ c n poziie manevrat partea superioar ajunge orizontal. nzvorrea prghiei (i deci a macazului) se realizeaz aducnd sub placa de program sau deasupra ei (dup manevrare) o pies care s o imobilizeze n poziia respectiv. Aceste piese (elemente) se afl pe linealele de parcurs, aezate sub plcile de program i perpendicular pe ele, acionate de prghiile de parcurs. 2) Fora necesar pentru manevrarea unui macaz centralizat. Pentru a produce n transmisie, lng prghia de macaz, fora Ft necesar manevrrii macazului, acarul trebuie s dezvolte la mnerul prghiei (fig. 3.35) o for FP care s nu depeasc n mod normal 30 kgf. Notnd cu r raza discului pe care este nfurat cablul transmisiei i cu 1 lungimea braului prghiei, se obine: F p l = Ft r de unde:r Ft = N p F (3.1) l Mrirea lui r rezult din cursa c care trebuie impriamant transmisiei (500 mm) i din unghiul de rotire al braului (a=180) i este r = 160 mm. Pentru un macaz, situat la distanta maxim (250 m) la care poate fi acionat, fora Ft este de aproximativ 90 100 kgf, astfel nct pentru Np rezult o valoare de 1/3 1/3, 5, respectiv pentru 1 o valoare cuprins ntre 0, 48 i 0, 56 m. Cu aceste valori, pentru = 18, este satisfcut i condiia de comoditate a manevrrii prghiei, care impune H = l, 5 m i h = 0, 20 m. 27 Fp =

Fora Ft trebuie s fie suficient de mare pentru a nvinge fora necesar manevrrii acelor macazului, precum i toate rezistenele ce se opun (a transmisiei, a mecanismului de macaz i a fixtorului de vrf). Fora Fa, necesar deplasrii unui ac al macazului, perpendicular pe ac n punctul de prindere al barei de conexiune (fig. 3.36), trebuie s nving fora de frecare dintre ac i alunectoare, care este: n care: Ra = G este coeficientul de frecare la alunecare; G greutatea acului. Lund momentele n raport cu punctul C, clciul acului, rezult: R L G L , (3, 2) Fa = a = 2b 2b

Pentru deplasarea ambelor ace este necesar o for G L F = 2 Fa = b Coeficientul de frecare are valori cuprinse ntre 0, 06 pentru un macaz bine nitreinut, i 0, 18 pentru unul prost ntreinut. Fora Ft este egal cu fora Fmi care trebuie s acioneze asupra mecanismului de macaz n momentul manevrrii macazului, adunat cu rezistena Rt a transmisiei, adic: Ft = Fm + Rt. (3.3) Se noteaz (fig. 3.37) cu: Ff fora din bara de traciune, Rm i Rf rezistena opus la acionare de ctre mecanismul de macaz (58 kgf), respectiv de fixtorul de vrf (515 kgf, dup tipul fixtorului); Nm i Nf raportul de transmisie al mecanismului de macaz, respectiv al fixtorului de vrf (valoare medie). Pentru fixtorul de vrf cu paralelogram i cu cutie paralel: 250 Nm = = 0,55 , iar: Nf = 0, 75 (valoare medie) 450 Valoarea maxim a lui Fm, corespunztoare cursei de manevrare a ambelor ace, este: Fm = F f N m + R m (2 Fa N f + R f ) N m + R m (3.4) nlocuind n relaia (3.3) i innd seama de relaia (3.2) se obine: G L Ft = N f + R f N m + Rm + Rt b i astfel relaia (3.1) devine: G L F p = N f + R f N m + Rm + R f N p b 28

3) Distana maxim pentru acionarea unui macaz prin transmisie de srm i fixtor de vrf cu paralelogram. Distana maxim la care poate fi centralizat un asemenea macaz se deduce din condiia ca fixtorul de vrf s nzvorasc acul lipit, adic rondela braului de conexiune s intre pe suprafaa de nzvorre a caprei fixtorului. Aceast nzvorre are loc cnd fixtorul de vrf efectueaz ntreaga curs, de 236 mm, creia i corespunde n transmisie o curs util de 236: 0, 55 = 425 mm. Dac ns rondela ajunge numai pn la nceputul suprafeei de nzvorre, respectiv fixtorul nu execut i cursa de nzvorre de 41 mm, corespunztoare unei curse de 41: 0, 55 = 75 mm n transmisie macazul rmne nenzvort i constituie un pericol pentru circulaia trenurilor. innd seama i de deplasarea n gol a transmisiei, din momentul nceperii manevrrii prghiei i pn n momentul n care compensatorul intr n aciune (se blocheaz), egal cu 25 mm, rezult c pierderea total de curs nu trebuie s depeasc: 500(425+25)+75 = 125 mm. Nenzvorrea macazului poate avea loc cnd ntre ac i contraac este un corp strin (de exemplu, o piatr), care produce o ntre-deschidere de 4 mm sau mai mare. n acest caz acarul, fornd prghia, dezvolt o for Fp = 60 kgf, creia n corespunde n transmisie (vezi relaia 3.1) o for: Ft = T2= 60-3, 5 = 210 kgf. Tensiunea de baz produs de compensator fiind Ti = 50 kgf, rezult c pierderea de curs pe o deschidere de 10 m este: T T1 1.000 1.000 pc = 2 + 2 = 4,38mm 40 T12 T2 Deci, pierderea total de curs Pc, de 125 mm, se va produce pe 125: 4, 38 = 28, 5 deschideri, respectiv 285 mm. innd seama i de eventualele pierderi de curs, prin cedarea coturilor de abatere, aceast distan se limiteaz, la C.F.R., la 250 m.

3.2.3 Zvorul de macazZvoarele de macaz se utilizeaz pentru controlul i nzvorrea suplimentar a macazurilor din instalaiile de centralizare electromecanic tip C.F.R. echipate cu fixtoare de vrf cu pene i care snt parcurse cu viteze mai mari de 100 km/h. Zvoarele pot avea dou poziii, una liber i una de nzvorre, sau trei poziii dintre care una liber i dou de nzvorre. Zvorul este format dintr-un corp cilindric de font n care se rotete o roat cu nervur de nzvorre (fig. 3.38), acionat printr-o prghie de zvor cu cursa de 500 mm pentru zvorul cu dou poziii sau prin dou prghii cuplate, cu cursa de 2 x 500 mm pentru zvoarele cu trei poziii. Prghiile snt de tipul prghiilor de macaz, talonabile. Un scripete de presiune conduce unul dintre firele de transmisie la intrarea n zvor. Deasupra roii cu nervur se mic perpendicular pe axa liniei dou bare de nzvorre, legate fiecare de cte unul dintre acele macazului prin cte o bar de legtur. Zvorul se instaleaz pe partea fixtorului de vrf sau pe partea opus. n primul caz, se fixeaz de fixtor, iar n al doilea caz de traverse, printr-o plac metalic. Zvorul se protejeaz printr-o cutie de protecie, confecionat din tabl de fier. Barele de nzvorre au cte o cresttur de nzvorre. n stare normal, cu macazul liber, nervura de nzvorre se gsete pe partea opus barelor. La manevrarea roii zvorului, nervura se deplaseaz odat cu roata. Dac cresttura barei de nzvorre corespunztoare acului lipit pentru poziia respectiv se gsete n dreptul nervurii, aceasta ptrunde n cresttur i nzvorete bara n aceast poziie. Simultan cu nzvorrea s-a fcut i controlul poziiei corecte a macazului. La formarea unui parcurs, prghia zvorului este nzvort n poziia corespunztoare, prin registrul mecanic al aparatului de manevr. Zvorul este netalonabil. La atacarea fals a macazului nzvort ntr-un parcurs, se distrug barele de conexiune sau se rupe nervura roii. 29

30

Fora necesar pentru acionarea unui zvor fiind redus numai la fora de acionare a roii cu nervur, printr-o transmisie se pot aciona mai multe zvoare, numrul maxim admis fiind de trei zvoare, dintre care unul final i dou intermediare. Pentru obinerea siguranei de acionare simultan a zvoarelor dintr-o transmisie, zvoarele intermediare se introduc n

transmisie n serie. La ruperea unui fir al transmisiei, prghia de nzvorre taloneaz i rmne blocat n aceast poziie. Talonarea se semnalizeaz prin indicatorul prghiei, iar placa-program a prghiei trecnd n poziie intermediar nu mai permite introducerea prghiei n nici un parcurs. n figura 3.39 este prezentat un zvor final montat pe fixtorul de vrf, iar n figura 3.40 un zvor final montat pe traverse. Sabotul de deraiere centralizat se folosete n acelai scop ca i cel de mn, necentralizat, descris n Capitolul 5, i anume de a nu permite trecerea materialului rulant peste punctul unde el este instalat. Dac vagonul se apropie ncet de sabot n poziia, , pe linie" se va opri, dac nu va deraia, oprindu-se.

31

Sabotul centralizat se manevreaz de la distan, cu ajutorul prghiei de sabot montat la aparatul de manevr din cabin, prin transmisie de srm. Sabotul (fig. 3.41) se compune din urmtoarele dispozitive: Dispozitivul de deraiere, care este alctuit din placa 1 cu nervura 2, prins cu nituri de suportul 3, ce se poate roti n jurul axului 4; lagrele 5 i 6 ale acestuia snt prinse pe tlpile de fi xare 7, 8, la rndul lor prinse cu buloane de travers i de corniera 12; pe suportul plcii snt fixate dou urechi 24 i 25 prin care trece axul 9 cu contragreutatea 10; la captul axului 9 este articulat tija 11, de acionare a sabotului. Dispozitivul de fixare a sabotului, care se compune din tlpile 7, 8 i din cletii 13, 14, cu care safootul se prinde de talpa inei. Dispozitivul de manevrare, care se afl n cutia metalic 10, prins cu uruburi pe tlpile 16 i 17 fixate la traverse; n interiorul cutiei se afl dou axe verticale 18 i 19, pe primul ax fiind fixat roata de acionare 20, pe care se nfoar cablul transmisiei iar pe al doilea felinarul sabotului. Tot pe axul 18 este fixat i braul 21, care prin intermediul braului 22 rotete axul felinarului i braul 23, de care este articulat tija 11 de acionare a sabotului.

Cnd se acioneaz prghia de la aparatul de manevr, ea imprim transmisiei o curs de 500 mm i rotete roata 20 i, prin intermediul braului 23, tija 11 este mpins spre stnga i rstoarn sa-botul de pe linie. Simultan felinarul se rotete cu 90. Sabotul de deraiere se monteaz la cel puin 10 m de punctul care nu trebuie depit de materialul rulant, n aa fel ca prin deraiere s nu nchid marca de siguran a liniilor de 32

circulaie vecine. n staiile centralizate electrodinamic felinarul poate lipsi la saboii din parcursurile de manevr centralizat

3.3 Acionarea semnalele mecaniceDup cum s-a artat la nceputul acestei lucrri, semnalele fixe snt de dou feluri: semnale mecanice i semnale luminoase. Deoarece n instalaiile de centralizare electromecanic se folosesc semnale mecanice, n cele ce urmeaz se va vorbi numai despre acestea, cele luminoase fiind tratate n Capitolul 8. O instalaie de acionare la distan a semnalelor mecanice se compune din: semnal, prghia de semnal montat la aparatul de manevr sau la o capr separat, numit boc, i transmisia mecanic. O asemenea instalaie trebuie s ndeplineasc o serie de condiii i anume: dispozitivul de semnalizare s ofere o bun vizibilitate att ziua ct i noaptea; s fie excluse indicaiile dubioase; acionarea semnalului s nu fie posibil dect prin manevra rea prghiei sale; n cazul cnd se rupe transmisia semnalului, acesta s revin automat n poziia de oprire; n. poziie cobort a ochelarilor, semnalul s indice oprire (geamul rou n dreptul felinarului). Semnalele mecanice se mpart n: semafoare i semnale cu palet. Primele snt semnale principale i pot avea unu, dou sau chiar trei brae. Ele snt folosite ca semnale de intrare, de ieire, de trecere sau de ramificaie i deci trebuie s fie vzute de la distan mare, - n acest scop snt nalte. Semnalele cu palet snt semnale secundare i se folosesc ca semnale prevestitoare sau ca semnale de manevr. Aceste semnale au o nlime mai mic. Au existat i semnale de intrare cu plac circular (disc), mecanice i electrice (tip Banovici), care nu ddeau dect dou indicaii oprire i liber i au fost nlocuite prin semafoare. Din punct de vedere constructiv, semnalele mecanice snt de dou tipuri: acionate prin roat cu cam i prin dispozitive cu prghii. Ai doilea tip de semnale, folosite n instalaiile de centralizare mai vechi, nu va fi tratat. Dac semnalele nu pot fi montate ntre linii, din cauza distanei insuficiente, ele se monteaz pe console sau pasarele, deasupra liniilor; n acest caz nlimea lor este redus. Un semnal mecanic se compune din: catarg, dispozitivul de semnalizare i dispozitivul de acionare. Catargul poate fi construit din eava, din fier profilat sau din rbrele. Dispozitivul de semnalizare se compune din brae sau palete (pentru semnalizarea de zi) i din felinar i ochelari cu geamuri colorate (semnalizarea de noapte), inclusiv suportul felinarului, dispozitivul pentru acionarea ochelarilor i pentru ridicarea i coborrea lor. Pentru controlul poziiei unele semnale au instalate pe catarg - cutie de contacte prin care se nchide circuitul unui releu instalat in biroul de micare, iar pentru readucerea automat pe oprire sau pentru cuplarea anumitor palete servete electrocuplajul de palet montat pe catargul semnalului respectiv. Pentru ca montarea semnalelor s se fac cu uurin, greutatea lor trebuie s fie ct mai mic.

3.3.1 Semnale mecanice tip C.F.R. acionate prin roat-camRoata-cam se monteaz pe un ax fixat la baza catargului i servete la acionarea dispozitivului de semnalizare. Pe periferia roii este nfurat cablul flexibil din transmisia semnalului. Pe una dintre fee sau pe amndou, roata are dou nervuri paralele ce formeaz un an de o form special, n care intr un bol cu rol, fixat la extremitatea unuia dintre cele dou brae ale unei prghii cotite. Roata-cam cu nervur pe o singur fa (fig. 3.42) este folosit la semnalul prevestitor, la semnalul de manevr i la semaforul cu un bra. Acionarea paletei se face de ctre tija vertical 33

1, care pentru manevrarea pe liber trebuie deplasat n jos, iar pentru readucerea a normal trebuie deplasat n sus. n acest scop, ea este articulat la unul dintre braele prghiei cotite 2.

Dac roata-cam este rotit de ctre transmisie n sensul sgeii, bolul cu rol 3, de pe cellalt bra al prghiei 2, ghidat de nervuri, se apropie de centrul roii i rotind prghia cotit trage n jos tija 1 i paleta semnalului se rotete, acesta ajungnd n poziia de liber. La nceputul i la sfritul cursei de acionare exist cte o curs n gol, n timpul crora bolul se mic pe poriunile circulare ale anului de raz R, respectiv r, eliminnd astfel influena pierderilor de curs din transmisie. Rotirea roii ntr-un sens sau altul este posibil pn ce bolul ajunge la opritorul 4, cnd roata se oprete. n cazul, cnd se rupe unul dintre firele transmisiei, compensatorul trage de firul cellalt i rotete roata-cam pn cnd bolul ajunge la opritor. n acest fel semnalul, oricare ar fi poziia sa n momentul ruperii transmisiei este adus n poziie normal (de oprire, respectiv de, , ncet" n cazul prevestitorului). Pentru readucerea la normal roata-cam trebuie rotit n sens contrar sgeii, trgnd de cellalt fir al transmisiei; prin aceasta tija 1 este mpins n sus. Roata-cam cu nervuri pe ambele fee (fig. 3.43) este folosit la semafoarele cu dou i cu trei brae. Prin bolurile cu rol 1 i 2, ea rotete prghiile 4 i 3 n jurul axului 5. Prghia 3 este legat prin tija 6 cu paleta superioar, iar prghia 4 prin tija 7 este legat cu paleta inferioar. Trgnd de firul a al transmisiei, se va aciona paleta superioar, iar trgnd de firul b se vor aciona ambele palete. Roata este prevzut cu dou opritoare 8 i 9, pentru limitarea cursei bolurilor cu rol n caz de rupere a transmisiei. 1) Semnalul prevestitor. Rolul semnalului mecanic prevestitor cu dou indicaii este de a indica mecanicului de locomotiv dac semaforul principal, pe care l precede i cu care este n dependen, este pe oprire sau pe liber. Cnd semaforul este pe oprire paleta semnalului prevestitor, n poziie vertical, arat faa galben spre tren, iar noaptea arde o lumin galben. n al doilea caz, paleta este orizontal, iar noaptea arde o lumin verde. La baza semnalului se afl un reper de semnal pe care este indicat i distana pn la semafor, dac aceasta este sub 1.000 m. Semnalul prevestitor (fig. 3.44) are catargul 1 confecionat din dou grinzi de fier de profil U, legate prin platbande. n partea de jos catargul este prevzut cu un picior de fundaie 2, ngropat n pmnt. Dispozitivul de semnalizare este format din paleta de tabl 3 de dimensiuni 800 x 1.000 mm i din dispozitivul de ochelari 4 cu felinarul i suportul su. Acionarea ochelarilor se face odat cu acionarea paletei, prin furca 5 n care intr degetul 6 al tijei de acionare 7. 34

n poziia normal, n dreptul felinarului se gsete geamul galben. Cnd se manevreaz semnalul, tija 7 coboar, degetul intr n furca ochelarilor pe care i rotete i astfel geamul verde ajunge n dreptul felinarului, totodat, prin prghia 8, rotit de tija 7, paleta este adus n poziie orizontal. n interiorul catargului se afl o transmisie confecionat din cablu, trecut peste scripeii 9 i 10 cu care se deplaseaz dispozitivul de semnalizare de noapte, rotind manivela 11. Dispozitivul de acionare se compune din roata-cam 12, prghia rotit 13 cu bolul 14 i tija de acionare 7 cu care este articulat. Roata-cam i prghia cotit au axele de rotaie pe o plac-suport prins de catarg. Transmisia de srm este nfurat pe roata-cam. Dac se rupe un fir al transmisiei, semnalul este adus de ctre compensator n poziie normal, indiferent de poziia n care era n momentul cnd s-a rupt transmisia. n prezent, la C.F.R. se lucreaz la modificarea semnalelor prevestitoare pentru ca acestea s dea trei indicaii, dup cum semaforul pe care-1 precede este pe oprire, pe liber cu un bra sau pe liber cu dou brae. Semnalul mecanic prevestitor cu trei indicaii este asemntor cu cel cu dou indicaii, cu deosebirea c are n plus o sgeat de culoare galben amplasat sub palet i care poate lua dou poziii: vertical (de-a lungul catargului) i nclinat spre dreapta la 45, cu vrful n jos (fig. 3.45). Pentru realizarea acestor indicaii roata-cam este de tipul celei folosite la semaforul cu dou brae, puin modificat, i este rotit ntr-un sens sau altul printr-o prghie identic cu cea a semaforului de intrare cu dou brae. Aceast modificare atrage dup sine i unele modificri n registrul mecanic al aparatului de manevr. Semnalul mecanic de manevr. Semnalul mecanic de manevr este asemntor 2) semnalului prevestitor cu dou indicaii. Paleta este rombic i vopsit n albastru. Semnalul poate da dou indicaii i anume: manevra interzis n zona acoperit de semnal, cnd paleta arat faa albastr spre convoiul de manevr, iar noaptea arde o lumin albastr i; manevra permis n zona acoperit de semnal, cnd paleta pe orizontal, iar noaptea arde o lumin alb-albstruie (alb lunar). Pe timp de noapte semnalul are n partea opus sensului de semnalizare o lumin alb de control. Semaforul cu un bra. Semaforul cu un bra (fig. 3.46) este folosit ca semnal de 3) trecere sau de ieire. El d dou indicaii: oprire i liber. Catargul, nalt de peste 8, 5 m, este format dintr-o grind cu zbrele i fixat de piciorul de fundaie prin dou uruburi. Pe catarg sunt montate scri, pentru a se putea ajunge la palet. Dispozitivul de semnalizare (fig. 3.47) este alctuit din palet, ochelari i suportul felinarului. Paleta se poate roti n jurul axului su 2, fixat pe catarg. Pentru ridicarea la 45 a paletei, tija de acionare 3 trebuie deplasat n jos. Odat cu ridicarea paletei, furca 4, n care se gsete degetul 5 al ochelarilor, se rotete n jurul axului 6, sub aciunea prghiei 7, aducnd geamul verde n dreptul felinarului.Suportul felinarului poate fi ridicat sau cobort cu ajutorul unei transmisii trecut peste doi scripei. El este ghidat de o platband fixat n lungul catargului. Cnd degetul 5 este n afara furcii, ochelarii nu pot fi rotii, astfel nct n poziie cobort a suportului dac felinarul este aprins apare lumina roie. Dispozitivul de acionare este roata-cam, a crei diagram de acionare desfurat este redat n figura 3.48. Din aceast diagram rezult c din cursa BCDE, de 500 mm, a transmisiei, primii 115 mm reprezint cursa n gol, apoi urmeaz 250 mm de curs activ, n care timp semnalul trece de pe oprire pe liber i apoi din nou 115 mm de curs n gol, cu semnalul pe liber. Dimensiunile x, y, z, u sunt n funcie de diametrul roii-cam. La ruperea unui fir al transmisiei semaforul ajunge pe oprire, fcnd cursa EA sau EH dac era pe liber (vezi i fig. 3.42) ori cursa BA sau BH, dac era pe oprire. Semaforul cu dou brae. Semaforul cu dou brae d trei indicaii i se folosete 4) ca semnal de intrare, de ieire sau de trecere. Catargul su este asemntor cu cel al semaforului cu un bra.

35

36

37

Dispozitivul de semnalizare este format din dou palete i din dou rnduri de ochelari. n poziie normal, de oprire, paleta superioar este orizontal, iar cealalt vertical. Acionarea fiecrei perechi de ochelari se face de ctre paleta respectiv. Dispozitivul de acionare este o roat-cam cu nervuri pe ambele fee. rotit ntr-un sens

sau altul prin pghia de semnal. n figura 3.49 este reprezentat schematic funcionarea semaforului cu dou brae. Contragreutile G1 i G2 servesc pentru echilibrarea barelor B1 i B2. Diagrama desfurat a celor dou came este desenat n figura 3.50. Punctul A corespunde poziiei normale a semaforului. n caz de rupere a transmisiei, compensatorul aduce semnalul n una dintre poziiile finale D sau E n funcie de firul care s-a rupt. Cursa de rupere a compensatorului trebuie s fie de: 3x500+125 = 1.625 mm, corespunztor distanei BE sau distanei CD, egal cu trei curse de acionare. Cursa total a compensatoarelor folosite n acest caz este de 1900 mm, din care 225 mm reprezint cursa de compensare. Semaforul cu trei brae. Semaforul cu trei brae se folosete ca semnal de ieire i 5) ca semnal de ramificaie. Fa de semnalul de ieire cu dou brae el d o indicaie n plus, i anume: liber n direcia a treia cnd toate cele trei palete snt ridicate la 45 spre dreapta sensului de mers, iar noaptea prezint o lumin verde i du galbene spre tren. Pentru acionarea sa snt necesare dou transmisii, dintre care prima identic cu cea a semaforului cu dou brae acioneaz paleta superioar i cea de la mijloc, iar a doua acioneaz o roat special numit de cuplare care cupleaz paleta de jos cu cea de la mijloc, astfel nct atunci cnd va fi acionat paleta de la mijloc va fi acionat i cea de jos. Semaforul de intrare cu dou brae i cu palet prevestitoare. Pentru ca 6) mecanicul de locomotiv s tie nc de la intrarea n staie care este poziia semaforului de ieire, pe catargul semaforului de intrare este montat o palet prevestitoare care poate ocupa duo poziii, artnd dac semaforul de ieire este pe liber sau pe oprire

38

39

Paleta prevestitoare a semaforului de ieire se cupleaz cu paleta superioar a semaforului de intrare prin electrocuplajul de palet E (fig. 3.51). Cnd prin acesta trece curent, paleta prevestitoare se manevreaz pe liber odat cu paleta superioar a semaforului de intrare, indicnd

trecere fr oprire pe linia direct sau pe o linie abtut. Cnd prin electrocuplaj nu trece curent, paleta prevestitoare se decupleaz de paleta semaforului i la acionarea pe liber a acestuia ea rmne n poziie vertical, indicnd prin aceasta c semaforul de ieire este pe oprire, deci trenul oprete n staie.Prin urmare acest semnal poate da cinci indicaii (vezi fig. 6.86, paragraf 6.5).

7) Semnale de ieire cuplate. Dac ntr-o staie snt mai multe semafoare de ieire cu un bra, ele pot fi cuplate dou cte dou i manevrate cu ajutorul unei singure transmisii, fiecare semnal avnd ns prghia lui (fig. 3.52). Astfel, la acionarea unei prghii se va pune pe liber semnalul respectiv, n timp ce al doilea semnal va rmne pe oprire ntruct dispozitivul su de acionare se mic n gol. n figura 3.53 snt reprezentate desfurat nervurile celor dou roicam ale semafoarelor cuplate. Distana d dintre cele dou semnale cuplate (fig. 3.52) este limitat la 100120 m, deorece contractarea firului pe aceast distan s nu depeasc cursa n gol (100 mm) a semnalului A i acesta s treac pe liber. ntr-adevr, considernd o diferen de temperatur t=60C (ntre +40 i 20 C), pentru =122-10-7, din relaia: d 10 3 t = 100 , rezult: 100 d= 3 = 137m 10 122 10 7 6040

3.3.2 Distana maxim la care se poate manevra un semnal prin roat-camConsidernd distana dintre dou suporturi d=12 m n linie dreapt i tiind c pentru srm de 4 mm diametru cu greutatea pe metru liniar de deschidere p = 0, l kgf/m, cu seciunea =0, 126 cm2 i cu modulul de elasticitate E=2106 kgf/cm2, pe distana d firul se va lungi cu (v. pct. 3.1.4), rezult deci: 12 T 0,12 12 3 Td p2d 3 = l = = 24 T E 24 T 2 0,126 2 10 6 , 0,72 T T 720 [m] = [mm] = 21.000 T 2 21 T 2 iar pierderea de curs pe o deschidere d va fi dat do relaia: (T + T1 ) (T2 T1 ) T T1 pc = 2 + 720 2 , 21 T12 T22 n care: T1 tensiunea de baz din transmisi, produs de compensator; T2 tensiunea n firul care trage. Dar: F T2 = T1 + t 2 Ft fiind rezistena ce trebuie nvins pentru manevrarea semnalului. Rezistena opus de un semnal mecanic este de 2025 kgf, ea fiind mai mare la semaforul cu dou brae. Deoarece transmisia semnalului este lung, iar compensatorul la o extremitate, se va lua n considerare ntreaga rezisten a transmisiei, care va fi: 1.600 0,2 = 26,6 kgf 12 10, 2 kgf fiind rezistena unei perechi de scripei, iar 1600:12 numrul acestora pe o lungime maxim de 1.600 m). Considernd i rezistena a dou coturi de abatere (2x2, 9 = 5, 8 kgf), rezistena total va fi: Ft =20...25+26, 6+5, 8 = 56 kgf. Deci: 56 T2 = 50 + = 78kgf 2 nlocuind, se obine: 28 128 28 pc = + 720 2 = 1,50mm 21 78 50 2 Cursa moart total a roii-cam fiind de 192 mm, ea se pierde: - 192: 1, 50=128 deschideri. Deci, distana maxim n aliniament va fi n acest caz: 12-128 = = 1 540 m. n curb, distana va fi mai mic.

41

3.3.3 Prghii de semnalManevrarea semnalelor mecanice se face cu ajutorul prghiilor montate la aparatul de manevr sau la o capr exterioar (boc). Spre deosebire de prghiile de macaz, care n poziie normal sunt libere, cele de semnal snt nzvorte i nu se pot manevra dect (aa cum se va vedea mai trziu) dup ce se execut o serie de operaii la aparatele de centralizare. Spre a se deosebi uor, ele sunt vopsite n rou. Cursa imprimat transmisiei de prghiile de semna] este tot de 500 mm, ca n cazul prghiilor de macaz, n schimb nu snt talo-nabile. 1) Prghia tip C.F.R. cu dou poziii. Aceast prghie (fig. 3.54) se folosete pentru acionarea semafoarelor cu un bra, a semnalelor prevestitoare cu dou indicaii i a semnalelor de manevr, tip C.F.R. Braul prghiei 1 este legat rigid cu scripetele 2 pe care este nfurat cablul transmisiei. n mod normal, braul este n sus, cu pana 3 n cresttura caprei. La extremitatea tijei 4 este articulat unul dintre braele cotului 5, legat prin cellalt bra cu placa de program 6 din cutia mecanic a aparatului de manevr. Dac, datorit nzvorrilor din cutia mecanic, placa 6 nu se poate deplasa (spre stnga), prghia nu poate fi manevrat, deoarece levierul 7 nu poate fi rotit. Pe scripete se afl dou nervuri paralele care formeaz anul 8, n care intr bolul cu rol 9 al cotului 10. Captul celuilalt bra al cotului 10 este prevzut cu nite dini prin care se face angrenarea unei roi dinate conice fixat n capul axului de program 11 din cutia mecanic. Dac este posibil att deplasarea plcii 6 ct i rotirea axului 11, prghia poate fi manevrat i semnalul poate fi pus pe liber. Pentru aceasta se apuc minerul 12 i se strnge levierul 7; prghia iese din pan i poate fi rotit. Deplasarea plcii 6 i rotirea axului 11 se efectueaz n dou etape, la nceputul i la sfritul cursei de manevrare a prghiei. Readucerea pe oprire a semnalului este posibil oricnd i din orice poziie a prghiei sale. Dac prghia a fost readus pn la cap de curs, punerea din nou pe liber a semnalului nu este posibil din cauza nzvorrilor din cutia mecanic dect pe baza unei noi comenzi. Pentru ca semnalul s nu poate fi readus pe liber dup ce a nceput cursa de aducere pe oprire, prghia sa este prevzut cu un dispozitiv special (fig. 3.55) alctuit dintr-un cot 1, un

42

clichet 2 i dou arcuri 3 i 4. Pe periferia scripetelui se gsesc nite dini i dou scobituri care, n poziiile finale ale prghiei, ajung n dreptul cochetului. La manevrarea prghiei pe liber (fig. 3.55 b) cedeaz arcul 3. Inversnd micarea prghiei, dispozitivul ia poziia din figura 3.55 c. Clichetul ajuns n poziia 3.55 d nu permite inversarea din nou a micrii, n scopul readucerii semnalului pe liber; singura micare permis este cea de aducere pe oprire a semnalului. n aceast poziie, a doua scobitur ajuns n dreptul clichetului permite revenirea acestuia la normal. Dispozitivul cu clichet este montat n interiorul prghiei, n spaiul 13, conturat punctat n figura 3.54. Cnd prghia tip C.F.R. cu dou poziii se folosete la acionarea unui semnal prevestitor, cotul 10 lipsete, deoarece axul de program 11 nu este necesar n acest caz. 2) Prghii pentru semnale cuplate. S-a artat c dou semafoare de ieire cu un bra pot fi acionate cu o aceeai transmisie, fiecare ns cu prghia sa. Funcionarea unor asemenea prghii poate fi urmrit n figura 3.56. Scripeii prghiilor, pe care este nfurat transmisia, nu snt cuplai n stare normal cu braele prghiilor. Datorit opritoarelor O1 i O2, scripeii nu pot fi ns rotii trgnd de firele transmisiei. Pentru manevrarea pe liber a semnalului A se strnge levierul l1 i apoi se rotete braul n sensul sgeii. Pana p1 iese din cresttura caprei c1 iar pana p2 intr n golul nervurii n1 i astfel solidarizeaz braul de prghie cu scripetele S1. Firul a al transmisiei este ntins i semnalul A (vezi fig. 3.52) se manevreaz pe liber. n timpul manevrrii prghiei A, scripetele prghiei B se rotete liber n sens contrar, iar nervura sa imobilizeaz prghia B, al crei levier l1 nu poate fi strns. 3) Pirghia pentru acionarea semafoarelor cu dou brae tip C.F.R. Pentru acionarea semafoarelor cu dou brae, trebuie imprimat transmisiei o curs de 500 mm ntr-un sens pentru manevrarea pe liber cu un bra i o curs de 500 mm n sens contrar, pentru manevrarea pe liber cu dou brae. n cazul semafoarelor tip C.F.R. se folosete prghia cu manet de cuplare (fig. 3.57). Cablul transmisiei este nfurat pe discul 1, montat pe acelai ax 2 cu discul 3 i cu un al treilea disc nedesenat pe figur care face corp comun cu braul prghiei. Pe acest disc se afl cele dou nervuri, ntre care se deplaseaz bolul cu rol al prghiei cotite care rotete axa de program, precum i dinii care acioneaz dispozitivul de nerepetare cu clichet din figura 3.55. Pentru manevrarea semaforului cu un bra sau cu dou brae pe liber (fig. 3.57), se folosete maneta de cuplare (anclanare) 4 de pe piesa 5, care face corp comun cu levierul 6. Piesa 5 se poate roti n jurul axului 7, iar maneta 4 n jurul axului 8. Maneta 4 are o pan 9 prin care, la strngerea levierului 6, va deplasa n sus sau n jos tija de cuplare 10. Dac maneta de cuplare se afl n poziia de sus, 4, la strngerea levierului 6 pana 9 deplaseaz tija 10 n jos i astfel prin pana 11 discul 1 se cupleaz cu braul prghiei. Pentru aceasta ins trebuie ca rotirea prghiei cotite 12 s fie posibil, respectiv deplasarea spre stnga a plcii de program 13. n aceast situaie, pana de nzvorre 14 iese din cresttura caprei i acionnd prghia discul 1 se rotete, firul a este ntins i semnalul se manevreaz pe liber cu dou brae. Pentru manevrarea unui singur bra maneta 4 se aduce n poziia de jos, 4', i la strngerea levierului 6 tija 10 se ridic n sus i prin pana 15 cupleaz discul 3 cu braul prghiei. Pe discul 3 este fixat roata dinat 16, care se angreneaz cu roata dinat 11 de pe acelai ax cu roata dinat 18. Ultima se angreneaz cu coroana dinat de pe marginea interioar a cavitii discului 1, astfel nct se rotete n sens invers, trage de firul b i semnalul se manevreaz pe liber cu un bra. La captul inferior al tijei 10 se gsete o plac 19 cu o tietur special, de forma literei S, n care intr bolul prghiei cotite 12. Deplasarea plcii de program se face n dou etape, la nceputul i la sfritul cursei de manevrare a prghiei.

43

44

Capitolul 4 Scheme electrice i dispozitive de telecomand electromecanic4.1 DISPOZITIVE ELECTRICEn acest capitol se vor trata dispozitivele electrice ale instalaiei interioare de centralizare electromecanic, i anume: inductorul de bloc, cmpurile de bloc, soneria i butonul su, indicatorul de linie i releul de in izolat, elemente ce intr n componena schemelor electrice. Apoi, se va aborda problema schemelor electrice fcndu-se o scurt recapitulare a algebrei booleene i a teoriei algebrice a schemelor cu contacte i relee. Aceste noiuni vor fi aplicate la legarea a dou cmpuri de bloc i la realizarea dependenelor dintre ele.

4.1.1 Inductorul de blocPentru producerea curentului necesar acionrii cmpurilor de bloc, a soneriilor de bloc i a indicatoarelor de linie, aparatele de comand i de manevr snt prevzute cu generatoare, acionate manual, numite inductoare de bloc. Inductorul de bloc (fig. 4.1) se compune din stator, rotor (indus) i un angrenaj de roi dinate acionat printr-o manivel. Statorul este constituit din unul sau mai muli (ase sau nou) magnei permaneni 1, n form de potcoav. ntre piesele polare 2 (polii statorului) se afl un indus (rotor) 3, format dintrun miez de fier moale, n form de dublu T, care se rotete n cmpul magnetic produs de magneii permaneni.

Pe indus, n tieturile profilului, se afl o bobin 4 confecionat din srm de cupru, izolat. Un capt al bobinei este legat de axul indusului, deci la masa inductorului, izolat de pmnt. Cellalt capt al bobinei este legat la un inel metalic 5, aezat n prelungirea axului rotorului i izolat electric de acesta, numit colector. Colectorul este cilindric spre bobin i semicilindric n cealalt parte. Pe fiecare dintre aceste pri ale colectorului se freac nite perii colectoare; periile 6 ale prii cilindrice culeg curentul alternativ, iar periile 7 ale prii semicilindrice, care au contact cu colectorul numai pe jumtate din drumul corespunztor unei rotaii complete, culeg curentul pulsatoriu, de acelai sens. Acionarea inductorului se face manual prin manivela 8 pe axul creia se afl roata dinat 9, oare se angreneaz cu roata dinat 10 fixat pe axul rotorului. Raportul de transmisie este 1:6, respectiv la o rotaie a manivelei corespund ase rotaii ale rotorului. La cutiile electrice cu mai mult de zece cmpuii axul inductorului trece de-a lungul cutiei i are manivel de acionare n ambele pri. Prin nvrtirea manivelei, bobina indusului se rotete n cmpul magnetic creat de magneii statorului, taie liniile de for i n spirele bobinei se induce astfel o for 45

electromotoare, culeas de oerii. Forma curentului i a forei electromotoare alternative produse snt reprezentate n figura 4.2. Se observ c curbele nu snt perfect sinusoidale, iar curentul este decalat n urma tensiunii, n mod normal cu 45. Frecvena curentului produs este dat de formula: f = pn n care: p reprezint numrul perechilor de poli ai statorului; n numrul de rotaii pe secund ale rotorului. La o aciune normal, manivela se rotete cu 23 rot/s, astfel nct rotorul va face 6x(2...3)=12...18 rot/s. Deci: f = 1(12...18)=12... 18 per./s. Spre a evita producerea scnteilor la colectarea curentului pulsa-toriu, tietura extremitii colectorului este decalat n urm fa de axa miezului cu circa 45, astfel nct forma curentului colectat de peria 7 este aproximativ cea din figura 4.3.

Tensiunea n gol la manevrarea inductorului cu 23 rot/s trebuie s fie cel puin de 50 V la inductoarele cu un singur magnet, de 65 V la cele cu ase magnei i de 75 V la cele cu nou magnei. Bobina inclusului, n cazul inductorului cu nou magnei, are o rezisten de 5055 i o impedan de 200250. Astfel, la o acionare normal a inductorului, pentru un circuit exterior de 1 000 , rezisten neinductiv (dou cmpuri legate n serie), curentul va avea valoarea: 75 I= = 0,063 [A] 1.000 + 200 Pentru acionarea unui cmp electric de curent alternativ, manivela se rotete de 68 ori.

Spre a evita ca peria de curent pulsatoriu s colecteze curent alternativ n cazul balansrii manivelei ntr-o parte i n alta, mecanismul de acionare a inductorului are un dispozitiv de 46

blocare care nu permite rotirea napoi a manivelei. Dispozitivul este format din-tr-un mic cilindru 1 (fig. 4.4), aezat ntre axul inductorului 2 i capra 3 a lagrului, care permite rotirea manivelei numai n sensul acelor de ceasornic; n sens contrar, dispozitivul se blocheaz. De la inductor pleac trei conductoare: unul de la peria de curent alternativ, altul de la peria de curent pulsatoriu i al treilea ce la masa inductorului (returul). n schemele electrice normale, inductorul se reprezint ca n figura 4.5 a, iar n cele prescurtate ca n figura 4.5 b.

4.1.2 Cmpul electric de bloc de curent alternativn forma sa cea mai simpl, cmpul electric de bloc de curent alternativ este artat n figura 4.6. Pe tija de apsare 1 se gsete culisa 3, arcul spiral 4 care aoas asupra culisei, arcul 5 care menine tija de apsare ridicat i tiftul 6 care deplaseaz culisa la apsarea butonului 2. Prin talpa 7 tija de apsare se sprijin pe umrul 8 al tijei de nzvorre 9. Pe tija de nzvorre 9 se mai gsete arcul 10, care mpinge tija n sus, i piesa de distanare 11. n partea de sus, tija de nzvorre are un umr 12, care n poziie blocat a cmpului se sprijin pe un prag al lamelei de inzvorre 13. Piesa de nzvorre 14, sub aciunea arcului 15, are tendina de a se roti n jurul axului pe care este montat. n poziie ridicat a tijei de nzvorre, piesa 14 este meninut la distan prin piesa de distanare 11, astfel nct micarea ce coborre a tlpii 7 nu este mpiedicat. Sectorul dinat 16 (fig. 4.7) solidar cu axul 17 jumtate tiat se poate roti n jurul acestuia. Prin tiftul 18, sectorul dinat se reazem pe culisa 3. Cnd trece curent alternativ prin bobinele electromagnetului 19, ntre polii acestuia oscileaz armtura polarizat 20 i odat cu ea ancora 21 care, prin dou cuite, se angreneaz cu dinii sectorului. n timp ce armtura 20 este atras (lipit) de unul dintre polii electromagnetului, un dinte al ancorei se gsete ntre doi dini ai sectorului, imobilizndu-l n aceast poziie. Aceast imobilizare poate avea loc n poziie ridicat a sectorului dinat (cmpul deblocat), n poziia cobort (cmpul blocat) sau ntr-o

poziie intermediar. Faa plan a axului jumtate tiat este orientat n aa fel nct. atunci cnd sectorul dinat se gsete n poziia cea mai de sus, mpins de arcul 4 prin intermediul culisei 3 i al tiftului 18, s permit rotirea spre dreapta a lamelei de nzvorre 13, iar dup rotirea cu doi dini a sectorului revenirea acesteia s fie mpiedicat. n poziie normal, un cmp poate fi deblocat (fig. 4.6 a) sau blocat (fig. 4.6 d). Trecerea dintr-o poziie n alta poate fi urmrit pe figurile 4.6 b i 4.6 c.

47

48

Pentru blocarea cmpului se procedeaz n felul urmtor: se apas butonul 2, se trimite curent alternativ n bobinele electromagnetului, apoi se elibereaz butonul apsat. Prin apsarea butonului 2, tija de apsare 1 coboar i tiftul 6 mpinge culisa 3 care comprim arcul 4. Talpa 7 a tijei 1 apas umrul 8, comprim arcul 5 i mpinge n jos tija de nzvorre 9, al crei umr 12 rotete lamela 13 i ntinde arcul 22. Arcul 10 se comprim, iar talpa 7 menine deprtat piesa de nzvorre 14. n aceast poziie, se vede c sectorul dinat se sprijin numai n dintele ancorei 21. Dac s-ar ndeprta acest sprijin, sectorul dinat, sub aciunea greutii proprii, s-ar roti pn cnd tiftul su 18 ar ntlni culisa 3. Dac s-ar nceta s se mai apese i s-ar elibera butonul, sub aciunea arcurilor comprimate toate piesele ar reveni n poziie iniial. Dac ns n timp ce se ine apsat butonul 2 se trimite curent alternativ n bobinele electromagnetului, armtura sa oscileaz, rotete ancora i sectorul dinat coboar, rotindu-se dinte cu dinte, i se oprete n momentul cnd tiftul 18 ntlnete culisa 3. Dnd drumul butonului 2, arcul 5 se destinde i mpinge n sus tija de apsare. Tija de nzvorre rmne ns blocat, fiind reinut n poziie cobort de ctre lamela de nzvorre 13, a crei extremitate se sprijin de partea rotund a axului jumtate tiat. Piesa de distanare 11 fiind cobort, arcul lamelar 15 poate roti piesa de inzvorre 14, care ajunge astfel sub talpa 7 a tijei de apsare i, n consecin, o nou apsare a cmpului nu mai este posibil: cmpul s-a blocat. Pentru deblocarea cmpului se trimite curent alternativ n bobinele electromagnetului care face s penduleze armtura polarizata 20 i, odat cu ea, i ancora 21. Sectorul dinat apsat n sus de arcul 4, prin intermediul culisei 3 i al tiftului 18, se rotete spre stnga dinte cu dinte. n momentul cnd axul jumtate tiat ajunge cu faa plan n poziie orizontal, lamela de nzvorre 13 scap i este readus n poziia iniial de ctre arcul 22. Astfel tija de nzvorre 9 este mpins n sus prin destinderea arcului 10 i, prin piesa 11, readuce n poziie normal piesa de nzvorre 14; cmpul s-a deblocat. Curentul necesar acionrii cmpului este produs de un inductor de bloc, acionat manual. Sectorul dinat are 18 dini i este confecionat din material antimagnetic. Axul jumtate tiat trebuie bine fixat de sectorul dinat, iar faa plan orientat n aa fel nct blocarea cmpului s se produc n momentul n care sectorul a cobort cu doi dini fa de starea de repaus, iar deblocarea s se produc cnd sectorul s-a ridicat cu 16 dini. Armtura polarizat (paleta magnetic) trebuie s aib un magnetism remanent durabil i, n stare de repaus, ea trebuie s fie atras ctre un pol al bobinei. n poziie median a paletei, dinii ancorei trebuie s ptrund ntre dinii sectorului cu cel puin 0, 5 mm. Tija ele apsare 1 stabilete i ntrerupe o serie de contacte electrice. n figura 4.8 este prezentat desenul complet al unui cmp electric ele bloc de curent alternativ, n poziia deblocat i n poziia blocat. Pentru controlul poziiei, pentru acionarea sa manual, precum i pentru legarea sa cu alte cmpuri, cmpul electric de bloc este nzestrat cu o serie de dispozitive accesorii descrise n continuare. 1) Tija de blocare. Contacte. Pentru controlul pe cale electric al poziiei cmpului (blocat sau deblocat), precum i pentru realizarea nzvorrii sau a unor dependene mecanice, se folosete tija de blocare B (fig. 4.9). Aceasta urmeaz micarea tijei de nzvorre I, fr a fi ns solidar cu ea. La deblocarea cmpului, tija de blocare este readus n poziie iniial de ctre un arc separat. Tija de apsare poate fi i ea folosit n timpul blocrii cmpului ca pies de nzvorre, n care scop ea este prelungit n jos. Aceast tij acioneaz ntotdeauna contacte, cea de blocare ns numai n anumite cazuri. Partea mobil a contactului execut micrile tijei de care este legat. Un cmp electric de bloc se reprezint schematic ca n figura 4.9 a. De obicei, pentru