|
|
||||||||||||
Тел: +7(391)254-8445
|
ТЕХНИЧЕСКАЯ ИНФОРМАЦИЯ Рассмотрены принцип действия, устройство, порядок эксплуатации и технического обслуживания тормозного оборудования специального подвижного состава, а также неисправности тормозного оборудования, причины их возникновения и методы устранения. Оглавление Часть 1
Глава 1. Основные понятия о тормозах
Глава 2. Схемы тормозного оборудования специального
подвижного состава
Глава 3. Приборы питания тормозов
Глава 4. Клапаны и редукторы
Глава 5. Приборы управления тормозами
Глава 6. Приборы торможения
Глава 7. Тормозные рычажные передачи
Глава 8. Тормозная магистраль, арматура, воздушные
резервуары, тормозные цилиндры специального подвижного состава
Часть 2
Глава 9. Подготовка тормозного оборудования к работе
Глава 10. Техническое обслуживание тормозного оборудования несамоходного специального подвижного состава Глава 11. Порядок размещения и включения тормозов Глава 12. Обеспечение хозяйственных поездов тормозами Глава 13. Порядок эксплуатации тормозов в технологическом (рабочем) режиме Глава 14. Опробование и проверка тормозов в хозяйственных
поездах
Глава 15. Обслуживание тормозов и управление ими в
хозяйственных поездах и на ССПС Глава 16. Отцепка тяговой единицы от состава хозяйственного поезда Глава 17. Особенности обслуживания тормозов и управления
ими в зимних условиях Глава 18. Контрольная проверка тормозов
Словарь терминов
Часть 1
Глава 1
1.1. Требования к тормозному оборудованию
Подвижной состав и специальный подвижной состав (СПС) должны
быть оборудованы автоматическими тормозами, а пассажирские вагоны и локомотивы,
кроме того, — электропневматическими тормозами. Автоматические и электропневматические тормоза подвижного состава и специального подвижного состава должны обеспечивать тормозное нажатие, гарантирующее остановку поезда при экстренном торможении на расстоянии не более тормозного пути, определенного по утвержденным расчетным данным, а автоматические — также возможность применения различных режимов торможения в зависимости от загрузки вагонов, длины состава и профиля пути. Стоп-краны в пассажирских вагонах и моторвагонном подвижном
составе устанавливаются в тамбурах, внутри вагонов и пломбируются. Локомотивы, пассажирские вагоны, моторвагонный и специальный самоходный подвижной состав оборудуются ручными тормозами.
Часть грузовых вагонов согласно нормам должна иметь переходную площадку со стоп-краном и ручным тормозом.
Все части рычажной тормозной передачи, разъединение или излом которых может вызвать выход из габарита или падение на путь, должны иметь предохранительные устройства. 1.2. Силы, действующие на поезд Во время следования на подвижные единицы действуют различные силы. Они могут влиять постоянно или временно, изменять свою величину, а также направление относительно движения поезда. К ним относятся сила тяги, тормозная сила и сила сопротивления движению. При торможении на поезд обычно не действует сила тяги, а оказывают влияние только тормозная сила и сила сопротивления. Тормозной силой называется искусственно создаваемая и управляемая сила, направленная против движения поезда. Ее обозначают
Вт и измеряют в кгс. Силы сопротивления бывают основными и дополнительными.
На железнодорожном транспорте применяются следующие виды
торможения:
1.4. Образование тормозной силы Тормозная сила возникает следующим образом. При нажатии тормозной колодки на колесо с силой К (рис. 1.1) возникает сила трения Т = Кφк , где φк — коэффициент трения между колодкой и колесом.Поэтому колесо с силой В, численно равной Т, толкает рельс в сторону движения. Так как рельс закреплен, то в точке контакта колеса с рельсом возникает сила Вт, численно равная силе В, но имеющая противоположное направление. Это и есть тормозная сила, с которой путь воздействует на колесо. Тормозная сила поезда является суммой тормозных сил, действующих на каждое колесо. При одностороннем нажатии тормозной колодки на колесо сила Вт численно равна силе трения колодки по колесу. Коэффициент трения показывает, какую часть от силы нажатия составляет сила трения. Если сила нажатия измеряется в кН, а скорость — в км/ч, то для стандартных чугунных колодок
Первая часть формулы показывает зависимость коэффициента
трения от скорости: Тогда расчетный коэффициент трения
Для композиционных тормозных колодок:
Учитывая переделку рычажной системы с целью уменьшения силы нажатия, в расчетах принимают усредненное значение силы нажатия К = 16 кН. Расчетный коэффициент трения для композиционных
колодок:
Для подсчета тормозной силы поезда, составленного из вагонов
различных типов с различными силами нажатия тормозных колодок,
действительные коэффициенты трения не используют, а условно
принимают для поезда в целом расчетный коэффициент трения. При
этом действительную силу нажатия К заменяют расчетной Кр таким
образом, чтобы произведение расчетных величин равнялось произведению
действительных величин, т.е.
Коэффициент сцепления ψ показывает, какую часть от весовой нагрузки колеса на рельс
Р (см. рис. 1.1) составляет сила сцепления. Тормозная сила Вт не должна превышать силы сцепления колеса с
рельсом Всц = Рψ.
1.5. Эксплуатационные показатели работы тормозов
Тормозной путь Sт измеряется от момента постановки ручки крана машиниста в тормозное положение. Он состоит из пути подготовки торможения Sп и действительного тормозного пути Sд, измеряемых
в м, т.е.
Общий тормозной путь подсчитывается по формуле, м,
где n — число выбранных интервалов изменения скорости;
Удельная тормозная сила поезда
Выражение bт + wох ± ic представляет собой общее сопротивление
движению поезда.
Множитель 5000 учитывает размерности входящих в формулу величин, обеспечивая получение значения тормозного пути в метрах.
Управляемость тормоза — это его маневренность, способность
быстро и четко осуществлять все тормозные процессы. Степень управляемости оценивается легкостью регулирования скорости поезда и
возможностью поддержания ее с наименьшими отклонениями от заданной величины на уклонах.
Неистощимость действия тормозов является основным показателем безопасности движения поезда на крутых затяжных спусках.
1.6. Расположение тормозных колодок на колесе
Расположение тормозных колодок на колесе бывает односторонним и двустороннем. При одностороннем расположении (рис. 1.3, а)
к колесу прижимается одна колодка, что упрощает тормозную рычажную передачу и облегчает ее обслуживание. Однако если колодки
чугунные, эффективность торможения значительно снижается из-за
уменьшения коэффициента трения между колодкой и колесом при
большом удельном давлении на колодку.
Двустороннее расположение колодок (рис. 1.3, б) усложняет рычажную передачу, но обеспечивает большую эффективность торможения, особенно с чугунными колодками. Это происходит из-за того,
что при одинаковой силе нажатия на колесо удельное давление на
1.7. Классификация пневматических тормозов
На СПС применяются пневматические тормоза на сжатом воздухе,
которые подразделяются на следующие группы:
Прямодействующий неавтоматический тормоз (рис. 1.4). Главный резервуар 2 питательной магистралью 3 соединяется с краном
прямодействующего тормоза 4. От крана прямодействующего тормоза идет тормозная магистраль 5 с гибкими соединительными рукавами между ССПС и прицепными единицами. Под каждой тормозной
единицей тормозная магистраль подводящей трубой соединяется с
тормозным цилиндром 7. Воздух, нагнетаемый компрессором 1, по-
дается в главный резервуар, откуда через кран прямодействующего тормоза
может поступать в тормозную магистраль. Ручка крана прямо действующего тормоза имеет три основных положения:
При торможении ручка крана вспомогательного тормоза устанавливается в первое положение. Сжатый воздух из тормозной магистрали поступает в тормозные цилиндры. Поршень 6 цилиндра 7
вместе со штоком 8 перемещается и, действуя через тормозную рычажную передачу 9, прижимает тормозные колодки 10 к колесам.
При отпуске тормоза сжатый воздух из тормозной магистрали и тормозных цилиндров через кран вспомогательного тормоза выходит в
атмосферу, пружина тормозного цилиндра возвращает рычажную передачу в исходное положение и колодки отходят от колес.
Тормоз называется прямодействующим, так как в процессе торможения тормозные цилиндры сообщаются с источником питания —
главным резервуаром.
Тормоз называется неавтоматическим, так как при разрыве поезда и разъединении соединительных рукавов он не приходит в действие, а если в тормозных цилиндрах в этот момент был сжатый воздух, то он немедленно выйдет в атмосферу и произойдет растормаживание.
Кроме того, такой тормоз является неистощимым, так как при помощи крана вспомогательного тормоза всегда можно повысить давление в тормозных цилиндрах, которое понизилось из-за утечек воздуха.
Торможение с помощью этого тормоза происходит относительно
медленно и по всему поезду неодновременно, так как весь воздух, необходимый для наполнения тормозной магистрали и тормозных цилиндров, нужно подать через кран вспомогательного тормоза. По
этой же причине отпуск тормозов в хвостовой части поезда происходит с отставанием по сравнению с головной частью, поэтому не
обеспечивается плавность торможения и отпуска.
Автоматический непрямодействующий тормоз (рис. 1.5) отличается от неавтоматического прямодействующего тем, что на каждой
тормозной единице подвижного состава между тормозной магистралью 5 и тормозным цилиндром 10 устанавливается воздухораспределитель
9, соединенный с запасным резервуаром 8, который содержит запас сжатого
воздуха, необходимый для наполнения тормозного цилиндра во время торможения.
Перед отправлением поезда этот тормоз заряжают сжатым воздухом
при отпускном положении ручки 3 крана машиниста 4. Тормозная магистраль 5 и
запасные резервуары 8 через кран машиниста заполняются сжатым воздухом из
главного резервуара 2 до установленного зарядного давления, а тормозной цилиндр через воздухораспределитель сообщается с атмосферой.
Торможение производят, устанавливая ручку крана машиниста в
соответствующее тормозное положение, при котором воздух из тормозной магистрали
выпускается в атмосферу. Так как давление в тормозной магистрали станет ниже, чем в запасном резервуаре, воздухораспределитель
придет в действие, разобщив запасной резервуар с магистралью, а тормозной
цилиндр — с атмосферой, перепустит воздух из запасного резервуара в тормозной
цилиндр. Под действием сжатого воздуха поршень тормозного цилиндра, а
следовательно, и рычажная передача 11 переместятся и колодки 12 прижмутся к поверхности катания колес.
Для отпуска тормоза ручку крана машиниста устанавливают в отпускное
положение, при котором главный резервуар сообщается с тормозной магистралью и
давление в ней повышается. При этом воздухораспределитель приходит в действие, сообщив тормозной цилиндр с атмосферой, а магистраль с запасным резервуаром пополняет
его сжатым воздухом для следующего торможения.
Такие тормоза являются автоматическими, так как при понижении давления в магистрали, т.е. при всяком разрыве или разъединении
воздухопровода, тормоза немедленно приходят в действие. Торможение поезда
происходит быстро, поскольку запас воздуха для наполнения тормозных цилиндров имеется под каждой тормозной единицей.
Тормоз называется непрямодействующим потому, что в процессе
торможения тормозные цилиндры не сообщаются с источником питания — главным
резервуаром. При длительных торможениях вследствие невозможности пополнения
воздухом запасных резервуаров через магистраль давление воздуха в тормозных
цилиндрах и запасных резервуарах уменьшается, и поэтому тормоз является истощимым.
Автоматический прямодействующий тормоз. Оборудование
подвижного состава и порядок управления автоматическим прямо-
действующим тормозом в основном такие же, как при автоматическом непрямодействующем тормозе. На рис. 1.6 показана часть схемы
в двух положениях. Благодаря особому устройству крана машиниста и воздухораспределителя 2 автоматически поддерживается
давление тормозной магистрали и можно регулировать тормозную
силу в поезде в сторону увеличения и уменьшения в нужных пределах.
Если в процессе торможения давление в тормозном цилиндре 1
снизится вследствие утечек, то оно быстро восстановится за счет поступления сжатого воздуха из запасного резервуара 4. В том случае,
когда расход воздуха из запасного резервуара будет настолько велик,
что давление в нем станет меньше, чем в магистрали, откроется клапан 3 и воздух из магистрали поступит в запасной резервуар и далее в
тормозной цилиндр. Тормозная магистраль, в свою очередь, автоматически пополнится через кран машиниста из главного резервуара.
Таким образом, давление в тормозном цилиндре может поддерживаться
в течение длительного времени. Этим автоматический прямодействующий тормоз отличается от автоматического непрямодействующего. Такие тормоза, в которых тормозной цилиндр в процессе
торможения имеет связь с источником сжатого воздуха, называются
прямодействующими и неистощимыми.
Электропневматический тормоз (рис. 1.7) применяется на отдельных видах ССПС (ВПРМ, ПРСМ) для торможения в рабочем
(технологическом) режиме.
Запасной резервуар 6 заряжается сжатым воздухом, так же как у
пневматического тормоза, из тормозной магистрали через воздухораспределитель
7. При торможении в контроллере 2 замыкаются соответствующие цепи, и электрический ток от источника питания 1
через блок управления 3 идет к вентилям тормозному 5 и перекрыши
4 электровоздухораспределителя. Их катушки возбуждаются, вентиль
перекрыши разобщает тормозной цилиндр 8 с атмосферой, а тормозной вентиль сообщает с запасным резервуаром тормозной цилиндр,
который наполняется сжатым воздухом до определенного давления.
Когда ручка крана машиниста переводится в положение перекрыши, катушка тормозного вентиля обесточивается, катушка вентиля
перекрыши остается под напряжением, поэтому в тормозном цилиндре поддерживается определенное давление.
Для того чтобы отпустить тормоза контроллером крана машиниста, электромагнитные катушки вентилей обесточиваются, в результате чего тормозной цилиндр разобщается с запасным резервуаром и через вентиль перекрыши сообщается с атмосферой.
При разрыве поезда, когда электрическая цепь разъединяется, прекращается действие электропневматического тормоза. Но, поскольку
в это время давление в тормозной магистрали понижается, приходят в
действие пневматические воздухораспределители, сообщая тормозные цилиндры с запасными резервуарами.
Клапан 10 служит для переключения каналов, связывающих тормозной цилиндр с электровоздухораспределителем, в зависимости от
того, какое используется управление тормозами — электрическое или
пневматическое.
На многих ССПС применяется упрощенная схема электропневматического тормоза, в которой прибором управления тормозом является педальный тормозной кран усл. № 130 или педаль (кнопка),
замыкающая электрические контакты, а прибором торможения —
электропневматический вентиль ВВ-32Ш (подробнее п. 2.1 — Тормозная схема планировщика балласта БПБ).
Тормозные процессы. При повышении давления сжатого воздуха
в тормозной магистрали установленные на подвижных единицах воздухораспределители осуществляют отпуск тормозов. При понижении
давления в тормозной магистрали действия этих приборов могут
быть различными. Так, при медленной разрядке темпом 0,02...0,05
МПа за 1 мин воздухораспределители разряжаются, не вызывая торможения. При ускоренной разрядке магистрали темпом 0,01...0,04
МПа/мин воздухораспределители срабатывают на служебное торможение, при большем темпе разрядки магистрали (0,08...0,1 МПа за 1
с) — на экстренное торможение.
Разрядка магистрали краном машиниста, находящемся на локомотиве и являющимся
прибором управления тормозами, вызывают последовательное срабатывание на торможение воздухораспределителей от
первого вагона в строну хвоста поезда как бы волной. Скорость распространения тормозной волны
vт определяется как частное от деления
длины поезда l на время t, измеряемое от момента установки ручки крана машиниста в тормозное положение до момента появления сжатого
воздуха в тормозном цилиндре хвостового вагона. Чем выше скорость
тормозной волны, тем меньше сила сжатия поезда, т.е. набегание хвостовой части поезда на головную. При отпуске тормозов воздухораспределители также последовательно переключаются на отпуск от локомотива в сторону хвоста поезда: распространяется отпускная волна.
1.8. Классификация тормозного оборудования
Тормозное оборудование ССПС разделяется на четыре группы:
1. Приборы питания тормозного оборудования сжатым воздухом:
2. Приборы управления тормозами:
3. Приборы торможения:
4. Воздухопровод с арматурой:
ОКПД-2: 20.30.22.190 ОКПД-2: 20.30.22.170 ОКПД-2: 20.30.22.120
Тормозное оборудование специального самоходного подвижного состава.а.а. |