Видеоканал РЦИТ на YouTUBE


Яндекс.Метрика

Рейтинг@Mail.ru


ПРОЕКТЫ ГРУППЫ КОМПАНИЙ
«Регионального Центра Инновационных Технологий»
Тормозная система подвижного состава РЖД.

   Для остановки поезда при движении его на прямом горизонтальном участке пути достаточно просто выключить тяговые двигатели локомотива (перевести гидропередачу в режим холостого хода), и через определенный промежуток времени поезд остановится благодаря естественным силам сопротивления движению поезда. Однако, в этом случае, за счет силы инерции поезд пройдет значительное расстояние, прежде чем остановиться. Для сокращения этого расстояния необходимо искусственно увеличить силы сопротивления движению поезда.
   Устройства, применяемые в поездах для искусственного увеличения сил сопротивления движению, называются тормозными устройствами (тормозами), а силы, создающие искусственное сопротивление, — тормозными силами.
   Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда. Наиболее распространенным средством для получения тормозных сил является колодочный тормоз, при котором торможение осуществляется прижатием колодок к вращающимся колесам, благодаря чему возникают силы трения между колодкой и колесом. При трении колодок о колеса происходит разрушение мельчайших выступов поверхности, а также молекулярное взаимодействие микронеровностей контактирующих поверхностей. Трение тормозных колодок можно рассматривать как процесс превращения механической работы сил трения в тепло.

   На подвижном составе железных дорог применяется пять типов тормозов: стояночные (ручные), пневматические, электропневматические, электрические и электромагнитные.
     1. Стояночными тормозами оборудованы локомотивы, пассажирские вагоны и примерно 10% грузовых вагонов.
     2. Пневматическими тормозами оснащен весь подвижной состав железных дорог с использованием сжатого воздуха давлением до 9 кгс/см2 на локомотивах и 5—6,5 кгс/см2 на вагонах.
     3. Электропневматическими тормозами (ЭПТ) оборудованы пассажирские локомотивы и вагоны, электро- и дизель-поезда.
     4. Стояночные, пневматические и электропневматические тормоза относятся к разряду фрикционных тормозов, у которых сила трения создается непосредственно на поверхности колеса, либо на специальных дисках, жестко связанных с колесными парами
     5. Электрическими тормозами, которые часто называют динамическими, или реверсивными, вследствие перевода тяговых двигателей в режим электрических генераторов, оборудованы отдельные серии электровозов, тепловозов и электропоездов.
   Электрические тормоза бывают:
     5.1. Рекуперативными - вырабатываемая тяговыми двигателями энергия отдается обратно в сеть,
     5.2. Реостатными - вырабатываемая тяговыми двигателями энергия гасится на тормозных резисторах и
     5.3. Рекуперативно-реостатными - при высоких скоростях используется рекуперативный тормоз, а при низких реостатный.

Тип тормозов Максимальная скорость
(км/ч)
Длина торм.пути на площадке при макс.скорости движения (м) Коэфф. эффективности
тормозов*
1. Пассажирский подвижной состав
(кроме моторвагонного)
     
1.1. Пневматический с чугунными колодками 120-160 1000-1600 8,3-10,0
1.2. Электропневматический с композиционными колодками 160 1300 8,1
1.3. Пневматический с чугунными колодками совместно с магнитно-рельсовым 150 460 3,1
1.4. Электропневматический дисковый с композиционными колодками и магнитно-рельсовый 200 1600 8,0
2. Грузовой подвижной состав      
2.1. Пневматический с чугунными колодками 80 800 10,0
2.2. Пневматический с композиционными колодками 100 800 8,0
2.3. Электропневматический с композиционными колодками 100-120 750-1000 7,5-8,3
3. Моторвагонный подвижной состав      
3.1. Электропневматический с чугунными колодками 130 1000 7,7
3.2. Электропневматический с композиционными колодками 130 800 6,1
3.3. Электропневматический дисковый с композиционными накладками и магнитно-рельсовый 200 1500 7,5

    * Величина тормозного пути (м), приходящаяся на 1км/ч максимальной скорости поезда.

   ХАРАКТЕРИСТИКА ТОРМОЗОВ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

   ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА
   Пневматические тормоза имеют однопроводную магистраль (воздухопровод), проложенную вдоль каждого локомотива и вагона для дистанционного управления воздухораспределителями с целью зарядки запасных резервуаров, наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом при торможении и сообщения их с атмосферой при отпуске.
   Применяемые на подвижном составе пневматические тормоза разделяются на автоматические и неавтоматические, а также на пассажирские (с быстрыми тормозными процессами) и грузовые (с замедленными процессами).
   1. Автоматическими называются такие тормоза, в которых при разрыве тормозной магистрали или открытии стоп-крана любого вагона происходит торможение. Автоматические тормоза приходят в действие (срабатывают на торможение) вследствие снижения давления в магистрали, а при повышении давления в магистрали производят отпуск тормозов.
   2. Неавтоматическими называются такие тормоза, в которых при разрыве тормозной магистрали происходит отпуск. Неавтоматические тормоза приходят в действие (срабатывают на торможение) при повышении давления в трубопроводе, а при выпуске воздуха из трубопровода производят отпуск.

   Работа автоматических тормозов разделяется на следующие три процесса:
     1. Зарядка — воздухопровод (магистраль) и запасные резервуары под каждой единицей подвижного состава заполняются сжатым воздухом;
     2. Торможение — производится снижение давления воздуха в магистрали вагона или всего поезда для приведения в действие воздухораспределителей, и воздух из запасных резервуаров поступает в тормозные цилиндры; последние приводят в действие рычажную тормозную передачу, которая прижимает колодки к колесам;
     3. Отпуск — давление в магистрали повышается, вследствие чего воздухораспределители выпускают воздух из тормозных цилиндров в атмосферу, одновременно производят подзарядку запасных резервуаров, сообщая их с тормозной магистралью.

   Различают автоматические тормоза следующих типов:
     1. Мягкие с равнинным режимом отпуска — работают при разных величинах зарядного давления в магистрали; при медленном темпе снижения давления (до 0,3—0,5 в мин) в действие не приходят . (не затормаживают), а после торможения при повышении давления в магистрали на 0,1—0,3 дают полный отпуск (ступенчатого отпуска не имеют);
     2. Полужесткие с горным режимом отпуска — обладают теми же свойствами, что и мягкие, но для полного отпуска необходимо восстановление давления в магистрали на 0,1—0,2 ниже зарядного (имеют ступенчатый отпуск);
     3. Жесткие — работающие на определенном зарядном давлении в магистрали; при снижении давления в магистрали ниже зарядного любым темпом производят затормаживание. При давлении в магистрали вне зарядного тормоза жесткого типа не приходят в действие пока давление не станет ниже зарядного. Отпуск жестких тормозов происходит при восстановлении давления в магистрали на 0,1-0,2 выше зарядного. Тормоза жесткого типа применяются на участках Закавказской дороги с уклонами круче 45 градусов.

 Электропневматические тормоза.
   Электропневматическими называются пневматические тормоза, управляемые при помощи электрического тока.
   Электропневматический тормоз прямодействующего типа с разрядкой и без разрядки тормозной магистрали, применяется на пассажирских, электро- и дизель-поездах. В этом тормозе наполнение цилиндров при торможении и выпуск воздуха из них при отпуске осуществляются независимо от изменения давления в магистрали, т. е. аналогично прямодействующему пневматическому тормозу.
   Электропневматический тормоз автоматического типа с питательной и тормозной магистралями и с разрядкой тормозной магистрали при торможении применяется на некоторых дорогах Западной Европы и США.
   В этих тормозах торможение осуществляется путем разрядки тормозной магистрали каждого вагона через электровентили в атмосферу, а отпуск — сообщением ее через другие электровентили с дополнительной питательной магистралью. Процессами наполнения и опоражнения тормозного цилиндра управляет обычный воздухораспределитель, как и при автоматическом пневматическом тормозе.

 Классификация тормозного оборудования.

   Тормозное оборудование подвижного состава разделяется на:
     1. Пневматическое, приборы которого работают под давлением сжатого воздуха, и
     2. Механическое (тормозная рычажная передача).
   Пневматическое тормозное оборудование по своему назначению делится на следующие группы:
     1. Приборы питания тормоза сжатым воздухом;
     2. Приборы управления тормозами;
     3. Приборы, осуществляющие торможение;
     4. Воздухопровод и арматура тормоза.

   1. К приборам питания тормозов сжатым воздухом относятся:
     1.1. Компрессоры;
     1.2. Предохранительные клапана;
     1.3. Регуляторы давления;
     1.4. Маслоотделители;
     1.5. Главные резервуары;
     1.6. Воздухоохладители.

   2. К приборам управления тормозами относятся:
     2.1. Краны машиниста;
     2.2. Краны вспомогательного тормоза;
     2.3. Устройства блокировки тормоза;
     2.4. Краны двойной тяги;
     2.5. Клапаны автостопа;
     2.6. Сигнализаторы отпуска;
     2.7. Датчики контроля состояния тормозной магистрали;
     2.8. Манометры.

   3. В группу приборов осуществляющих торможение входят:
     3.1. Воздухораспределители;
     3.2. Авторежимы;
     3.3. Запасные резервуары;
     3.4. Тормозные цилиндры.

   4. К воздухопроводу и арматуре относятся:
     4.1. Трубопроводы магистралей;
     4.2. Краны;
     4.3. Соединительные рукава;
     4.4. Масло и влагоотделители;
     4.5. Фильтры и пылеловки.

   При оборудовании подвижного состава электропневматическими тормозами к приборам питания добавляется источник электрической энергии (статический преобразователь, аккумуляторные батареи, электрические цепи управления и контроля и др.), а к приборам управления — контроллер, блок управления и др. Соответственно добавляется и арматура: ура: клеммные коробки, соединительные рукава с электроконтактом, сигнальные лампы и др.
   Отдельные серии локомотивов (ЧС2, ЧС4, ЧС2Т, ЧС4Т) и вагоны (РТ200, габарита РИЦ и др.) дополнительно оборудованы приборами скоростного регулирования и приборами противоюзного устройства.
   В связи с постоянным совершенствованием в процессе эксплуатации тормозного оборудования его схемы для одной и той же серии могут иметь свои особенности. Принципиальное отличие схем тормозного оборудования локомотивов и вагонов заключается в том, что на локомотивах применяются все приборы тормозного оборудования (питания, управления, торможения и др.), а на вагонах — только приборы, осуществляющие торможение. <   Моторвагонный подвижной состав имеет ту же принципиальную схему тормозного оборудования, что и локомотивы, но приборы управления находятся только в вагонах с кабинами управления.

 Тормозное оборудование грузовых вагонов.
   Тормозное оборудование грузовых вагонов может быть выполнено как с авторежимом, так и без него.
   Двухкамерный резервуар 7 прикреплен к раме вагона и соединен с пылеловкой, запасным резервуаром 4 объемом 78 л и тормозным цилиндром 10 через авторежим 2 усл. № 265-002. К резервуару 5 прикреплены магистральная 6 и главная 8 части воздухораспределителя.

   Разобщительный кран 5 усл. № 372 служит для включения и выключения воздухораспределителя. На магистральной трубе расположены концевые краны 3 и соединительные рукава. Стоп-кран 1 со снятой ручкой ставят только на вагонах с тормозной площадкой. В схему тормозного оборудования может быть не включен авторежим.
   При зарядке и отпуске тормоза сжатый воздух из тормозной магистрали поступает в двухкамерный резервуар 5. Происходит зарядка золотниковой и рабочей камер, расположенных в резервуаре 5, и запасного резервуара 4. Тормозной цилиндр 10 сообщен с атмосферой через авторежим 9 и главную часть 8.
   При понижении давления в магистрали воздухораспределитель сообщает запасный резервуар 4 с тормозным цилиндром 10, и давление в нем устанавливается пропорционально загрузке вагона: на порожнем вагоне 1,4— 1,8 кгс/см2, на среднем режиме 2,8—3,3 кгс/см2 и на полностью загруженном вагоне 3,9—4,5 кгс/см2.
   Рефрижераторный подвижной состав имеет тормозное оборудование также по аналогичной схеме без авторежима.

 

   Приборы питания тормозов сжатым воздухом

 Применяемые на подвижном составе железных дорог компрессоры разделяют:
   1. По числу цилиндров:
     1.1. Одноцилиндровые,
     1.2. Двухцилиндровые,
     1.3. Трехцилиндровые;
   2. По расположению цилиндров:
     2.1. Горизонтальные,
     2.2. Вертикальные,
     2.3. W-образные,
     2.4. V-образные;
   3. По числу ступеней сжатия:
     3.1. Одноступенчатые,
     3.2. Двухступенчатые;
   4. По типу привода:
     4.1. С приводом от электродвигателя,
     4.2. С приводом от дизеля.

Компрессор Тип компрессора Применение
Э-400 Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый  СР, СР3, ЭР1 до №68.
Э-500 Двухцилиндровый горизонтальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением  ВЛ19, ВЛ22м, ВЛ23, ВЛ60 в/и, ТГМ1. На ВЛ23 заменяются на КТ6Эл.
КТ6 Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением  ТЭМ1, ТЭМ2, ТЭП60, ТЭ3, ТЭ7, 2ТЭП60.
КТ7 Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением  ТЭ10, ТЭП10, М62 2ТЭ10, 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ21
КТ6Эл Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением  ВЛ8, ВЛ10, ВЛ60 в/и, ВЛ80 в/и, ВЛ82, ВЛ82м, ВЛ11, ВЛ15, ВЛ85, 2ТЭ116, 2ТЭ116УП,
ПК-35 Двухцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.  .
ПК-5,25  Шестицилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.  ТЭМ7, ТЭП70, ТЭП80, ТГМ6А.
ПК-3,5 Четырехцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.  ТГ16,
ПК-1,75 Двухцилиндровый, двухступенчатый с промежуточным охлаждением.  ТГМ1
ВП3-4/9 Двухцилиндровый двухступенчтаый с дифференциальными поршнями с расположением цилиндров под углом 90град  ТГМ3, ТГ102 с №56 - по 2 компрессора, ДР.
ВВ 1,5/9 Одноцилиндровый двухступенчатый с дифференциальным поршнем  ТГ102 до №55, ДР1, ДР1А, ДР1П.
ВВ 0,7/8 Одноцилиндровый двухступенчатый с дифференциальным поршнем  ТГМ3, ТГК2, ТУ5, ТУ7, ТУ4.
ЭК-7Б Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый с электродвигателем постоянного тока  ЭР2, ЭР1 с №69, ЭР22.
ЭК-7В  Двухцилиндровый горизонтальный одноступенчатый с электродвигателем переменного тока  ЭР9П, ЭР2Р, ЭР2Т, ЭР22, ЭР22М, ЭТ2, ЭД2Т, ЭД4, ЭД9Т, ЭР200.
МК-135 Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый с промежуточным охлаждением  ВМЭ, Д, Д1.
К-1
"Ковапол"
Двухцилиндровый с дифференциальными поршнями  ЧС1, ЧС3, ЧС4 до №88, ЧМЭ2 до №210.
 К-2 Трехцилиндровый вертикальный двухступенчатый  ЧС2, ЧС2Т, ЧС4, ЧС4Т, ЧС6, ЧС200,
ЧС4 с №89, ЧМЭ3, ЧМЭ2 с №211.

 


Типы тормозного оборудования подвижного состава

   1. Пневматическое тормозное оборудование электровозов ВЛ10, ВЛ10у.
   2. Пневматическое тормозное оборудование электровозов ВЛ11м.
   3. Пневматическое тормозное оборудование электровозов ВЛ15.
   4. Пневматическое тормозное оборудование тепловозов 2М62.
   5. Пневматическое тормозное оборудование тепловозов 2ТЭ116.
   6. Пневматическое тормозное оборудование электровозов ЭП1.
   7. Пневматическое тормозное оборудование электровозов ЧС-2Т.
   8. Пневматическое тормозное оборудование тепловозов ТЭП70.
   9. Пневматическое тормозное оборудование тепловозов 2ТЭ1М.
 10. Пневматическое тормозное оборудование тепловозов ЧМЭЗТ.
 11. Пневматическое тормозное оборудование тепловозов ТЭМ7.
 12. Пневматическое тормозное оборудование тепловозов ТЭМ2.
 13. Пневматическое тормозное оборудование электровозов ЧС7.
 14. Пневматическое тормозное оборудование электровозов ВЛ80С.
 15. Пневматическое тормозное оборудование электропоездов ЭР-2 и ЭР-9П.
 16. Пневматическое тормозное оборудование электропоездов ЭР-2Т.
 17. Пневматическое тормозное оборудование пассажирских вагонов.
 18. Пневматическое тормозное оборудование грузовых вагонов.


  .