Меню сайта
Статистика
Наша кнопка

 
Реклама:
 
Пятница, 15.12.2017, 09:17

Автоматические тормоза подвижного состава

На каком принципе основывается действие тормозов в подвижном составе?
На принципе разности давления.
Какой тип тормозов в подвижном составе наших дорог?
Тип тормозов железнодорожного подвижного состава, стран бывшего СССР –пневматические автотормоза.
Почему тормоза называются Автоматические?
На простом языке –потому, что срабатывают при разрыве основной воздушной магистрали всего поезда, или на одной единице подвижного состава.
Как работают автотормоза, как вообще устроена тормозная система поезда, есть ли в ней какие-то усилители?
Скажем автомобильные тормозные системы, даже грузовиков –тут не приемлемы. В поездах есть только пневматические автотормоза, без всяких дополнительных усилителей (в автомобилях усилители гидравлические или пневматические)
В любом типе подвижного состава (начнём с простого), взять например вагон; имеется тормозная магистраль, воздухораспределитель, тормозной цилиндр и запасной резервуар. Воздухораспределитель (ВР) нужен для непосредственного управления тормозами вагона и выполнения нужных команд, путём разности давления в тормозной магистрали (ТМ). Тормозной цилиндр (ТЦ) служит для управления рычажно-тормозной передачей и прижатия тормозных колодок к колёсам. Запасной резервуар (ЗР) нужен для постоянного поддержания запаса воздуха и наполнения им, ТЦ в случае команды ВР. При снижении давления в ТМ, воздухораспределитель реагирует на это и воспринимает как команду на торможение. Открывает нужные каналы и воздух из ЗР побежит наполнять ТЦ –колодки прижмутся к колёсам. При резком снижении давления в ТМ (например разрыв или экстренное торможение) –ВР полностью сообщает ЗР с ТЦ. То есть тормозная магистраль и давление в ней, служит для контроля и управления воздухораспределителями. Подачи им пневматических команд.
С помощью чего на подвижном составе получают сжатый воздух высокого давления?
Мощные поршневые компрессора на локомотиве. Обычно давление в главных резервуарах локомотивов, не превышает 9-10кг/см2 (атм), при том учитывая, что объём главных резервуаров около 1000 литров.
При срыве стоп-крана в поезде, слышно оглушительное шипение, это выходит сжатый воздух из тормозной магистрали?
Абсолютно верно. Дёргая стоп-кран, тем самым сообщая ТМ с атмосферой, вы подаёте команду ВР-лю на торможение.
Каково давление ТМ в поездах?
Фактически у нас существует три вида поездов; пассажирские, пассажирские-моторвагонные и грузовые. Давление тормозной магистрали на пассажирском поезде: 5.0-5.2атм. Давление ТМ в МВПС: 4.5-4.8атм. Давление ТМ в грузовых поездах: 5.0, 5.3, 5.5 атм. 
Тормозная магистраль и запасные резервуары всего состава обеспечиваются сжатым воздухом только от локомотива, или в каких либо вагонах, есть подкачивающие компрессоры?
В обычных вагонах (грузовые, пассажирские) нет компрессоров. Большое количество компрессоров, есть только на электропоезде.
На стоянке поездов, электричек, когда слышно шипение воздуха из тормозной системы поезда, пассажиры резко начинают забегать в вагоны, думая что поезд сейчас отправится. Вопрос наверное забавный –но почему так зачастую случается?
Потому что обычная публика у нас ничего не смыслит в железной дороге. Они привыкли, что когда двери в электричке, метро, закроются, то слышно характерное шипение. Это происходит отпуск тормозов. Стравливание воздуха из тормозных цилиндров. На стояке, возможно, машинист просто производит пробу тормозов, а многие думают, что поезд уже отправляется.
Как машинист осуществляет управление автоматическими тормозами из кабины локомотива?
В кабине любой единицы подвижного состава, установлены краны машиниста. Они полностью и напрямую связаны с тормозной системой поезда.
В кабине видел два больших красных прибора с ручками. Это и есть краны? Почему их два?
Совершенно верно. Обычно краны красят в красный цвет, но не всегда.
Два крана, это значит вы видели кабину локомотива. На МВПС (электропоезда) только один поездной кран. В кабинах локомотива:
маленький кран –это кран вспомогательного тормоза ("бобик" или "свояк"), он управляет индивидуальной системой прямодействующего тормоза локомотива.
большой –это поездной кран, управляющий всеми тормозами поезда, то есть подаёт команды воздухораспределителям.
Каков принцип работы поездного крана машиниста?
Сейчас в кабинах локомотива, существуют два вида поездных кранов:
условно №394 –для управления тормозами на грузовых локомотивах
условно №395 –для управления тормозами на пассажирских локомотивах.
Эти краны своей пневматической частью, ничем не отличаются друг от друга. Единственное, что 395й кран имеет электрический контроллер сверху над ручкой, он управляет ЭлектроПневмаТическими тормозами (ЭПТ).
В кране машиниста 394 имеется 7 фиксированных положений ручки:
1(I) – отпуск, зарядка
2(II)– поездное
3(III) – перекрыша без питания
4(IV)– перекрыша с питанием
5(Va) – замедленная разрядка ТМ
6(V) – полное служебное торможение
7(VI) – экстренное торможение
Но вообще, на техническом языке, эти положения обозначаются римскими цифрами: I, II, III, IV, Va, V, VI. Положение Va, это замедленная разрядка ТМ. Но фиксированные положения 5 и 6, приняли считать как Va и V. В дальнейшем речь пойдёт о римских обозначениях.
Поездной кран машиниста 394 (395) имеет золотниково-поршневую конструкцию. Внутри крана основные детали это золотник и уравнительный поршень. Под уравнительным поршнем находится камера давления тормозной магистрали (имеется ввиду пространство между поршнем и цилиндром), а над уравнительным поршнем, находится камера уравнительного резервуара (УР). Уравнительный резервуар установлен на локомотиве и полностью дублирует зарядное давление ТМ. Но давление в УР, является эталонным.
Что бы начать торможение, ручку крана переводят в положение V, тем самым через золотник сообщая с атмосферой УР. Он разряжается с темпом около 0.1 атм за секунду. При этом внутри крана уравнительный поршень начинает движение вверх, из-за избыточного давления снизу. Затем его хвостовик открывает стравливающий клапан и происходит автоматический выпуск воздуха из ТМ на ту же величину, на какую разрядился УР. Воздухораспределители всего поезда чувствуют снижение давления и схватывают на торможение. Давление в тормозных цилиндрах подскочит на определённую величину. После разрядки УР на нужную величину, ручку крана переводят в положение IV. Наступает перекрыша и ВР больше не даёт давление в ТЦ. При этом естественные утечки ТМ (всякие не плотности и т.п.) питает кран, за счёт уравнительного поршня, так как если давление снизится в камере ТМ, то поршень сядет и хвостовиком откроет питательный клапан, через который воздух из главных резервуаров локомотива, пополнит утечки ТМ. Утечки пополняются на давлении установленном в УР.
При отпуске тормозов, ручку крана переводят в I положение и через золотник напрямую сообщается давление в напорной магистрали, с тормозной. При этом давление в УР, растёт медленно и по нему машинист ориентируется когда перевести ручку в поездное положение II. Достигнув в УР зарядного давления, машинист переводит ручку крана во II положение, а поскольку давление напорной магистрали 8-9 атм, то при I положении, в ТМ создастся сверхзарядка (то есть давление, в 2 раза выше зарядного). После постановки ручки во II положение, сверхзарядка из ТМ ликвидируется уравнительным поршнем. В некоторых случаях производят отпуск II положением, при этом в ТМ кратковременно создаётся не большая сверхзарядка, а давление в УР автоматически доходит до зарядного. Сильное сверхзарядное давление нужно для того, что бы протолкнуть поток воздуха в конец состава (а вдруг в составе около 60 вагонов?), ВР почувствовали сильное повышение давление и как можно скорее отпустили тормоза. 
Положение Va, используется зачастую в грузовых поездах, если состав длинный, то что бы не было сильных продольно-динамических нагрузок, давление ТМ снижается медленно и ВР схватывают постепенно и плавно.
Конструкция довольно старая имея ввиду золотник, но надёжно ли это?
Несомненно по сей день, эти краны широко применяются на тяговом подвижном составе. Не смотря на то, что золотники это ещё паровозный девятнадцатый век. Но именно эта, довольно усовершенствованная конструкция, была разработана ещё в 50-х годах прошлого века. По своей выносливости при работе, служит довольно долго, но есть ряд проблем.
Золотник и зеркало, это две идеально притираемые поверхности имеющие определённые отверстия. Когда он поворачивается, скользя по зеркалу, отверстия открываются в определённых положениях ручки крана машиниста. Проблема в том, что если золотник будет не корректно притираться к зеркалу (полости ямки и т.п., на поверхности притираемых частей) то воздух будет просачиваться там, где есть возможность. Это приводит к неисправности крана и он не может держать давление. В этом случае механики демонтируют среднюю часть и производят процесс притирания.
Так же в органах крана имеется некоторое количество клапанов и посадочных сёдел к ним. При попадании посторонних частиц (грязь, пыль, мелкие предметы) они могут застрять в этих частях, что не позволит клапану сесть в седло. Воздух будет травить через него. Постепенно на РЖД, стараются уйти от этих вещей, однако надёжный без золотниковый кран машиниста, пока находится в стадии множественных испытаний. Кран назвали как усл.№130.
Как устроен индивидуальный тормоз локомотива «Бобик»?
Прямодействующий КВТ (например Усл.№254) имеет пружину, которая вдавливается резьбовым винтом, поворачивающимся от ручки крана. Она давит в разных положениях с разной силой на поршни с резиновыми уплотнителями. Тем самым поршни надавливают на двухседельчатый (или как его ещё называют глухой клапан) и он кратковременно пропускает воздух из напорной магистрали в ТЦ. В разных положениях ручки (их обычно 6) давление в ТЦ варьируется от 0.8, до 4.0 атм. В этой системе нет тормозной магистрали и исполняющих от неё команд, воздухораспределителей, поэтому тормоз называется прямодействующий и к тому же –не автоматический. В пассажирских машинах, где установлен ВР пассажирских вагонов, «бобик» не позволит отпустить ступенями тормоз локомотива, при задействовании общих тормозов, если нажать на пневмоклапан позади рукоятки(это как раз первое положение бобика). К тому же в пассажирском локомотиве, пневмосистема крана монтируется на независимом уровне, от основных тормозов.
В грузовых машинах, кран монтируется на зависимой схеме, от воздухораспределителя для грузовых вагонов. Именно при такой схеме, пневмоклапан будет давать отпуск полностью, или ступенями, тормозов локомотива. Опять таки это для устранения продольно-динамических нагрузок в составе.
Что такое ЭПТ и какой принцип его работы?
С долгим опытом эксплуатации пассажирских поездов, в СССР заведено так, что пассажирские единицы подвижного состава, эксплуатируются только с ЭлектроПневмаТическими тормозами. Такая технология появилась так же в 50-х годах прошлого века. ЭПТ довольно эффективный тормоз, по сравнению с обычным пневматическим.
В пассажирских локомотивах, вагонах, устанавливается модульный воздухораспределитель. Два ВР, (ЭПТ и обычный пневматический) сочленены вместе и подвешены под вагоном. В локомотивах они располагаются либо с наружи, либо внутри машинного отделения локомотива. электровоздухораспределитель условно названный №305, имеет внутри электромагнитные вентили, которые подают и выпускают воздух, напрямую из тормозных цилиндров. Этими вентилями управляет контроллер ЭПТ крана машиниста №395. В контроллере имеется два микропереключателя. Во всех положениях ручки крана кроме I и II положений, первый микропереключатель замыкает цепь вентиля перекрыши. Он не даёт воздуху стравливаться из ТЦ. Когда машинист переводит рукоятку крана в Vэ (зачастую совмещённое с Va) положение, второй микропереключатель замыкает цепь тормозного вентиля. Он начинает очень быстро наполнять ТЦ из запасного резервуара, темпом до 1.0 атм в секунду. После нужного набора воздуха в ТЦ, машинист переводит рукоятку крана в IV положение. Микропереключатель тормозного вентиля отключает цепь. Так же при кратковременной постановке рукоятки крана во второе положение, потом переводя снова в III или IV –микропереключатель вентиля перекрыши, разрывает цепь и воздух частично стравливается из ТЦ. То есть получается ступенчатый отпуск таким же темпом, как и при торможении. При полном отпуске, машинист переводит рукоятку крана в 1 положение, слегка подкачивая УР и ТМ, так как уже говорилось что 395й кран в положении Va, имеет очень медленную разрядку УР и ТМ. Так же машинист следит за вольтметром «напряжение ЭПТ», напряжение в цепи ЭПТ, должно быть не ниже 40 вольт. В отличии от пневматического тормоза ЭПТ является не автоматическим. То есть если цепь ЭПТ будет нарушена, в момент торможения или перекрыши, тормоз не сработает, а наоборот выпустит воздух из ТЦ. Однако при нарушении цепи ЭПТ, при торможении, машинист немедленно переводит рукоятку крана в VI положение, экстренного торможения. Останавливая поезд и выясняя причину пропадания цепи.
Какие преимущества ЭПТ, имеет по сравнению с обычным пневматическим тормозом?
При торможении на пневматике, в длинном составе возникают большие продольно-динамические нагрузки, которые нарушают комфорт езды в вагоне и в худшем случае могут порвать состав. Это вызвано тем, что ВР всего состава, срабатывают не одновременно. Поскольку кран машиниста стравливает давление из ТМ только в кабине локомотива, то пока ВР хвостовой части состава почувствуют снижение давления ТМ и выполнят команду торможения, пройдёт какое-то время. Значит головная часть состава начнёт торможение, а хвостовая будет иметь отставание в срабатывании тормозов. Тем самым хвостовые вагоны будут набегать на тормозящие, что мы и почувствуем находясь в голове поезда или в кабине локомотива, резким толчком.
При задействовании ЭПТ, скорость распространения электрического тока мгновенна, все тормозные вентили ЭВР во всём составе, сработают одновременно. В составе, практически не возникнет никаких толчков.
Для чего используется III положение крана машиниста 394, или 395-го?
В этом положении, кран через золотник и высокочувствительный клапан, сообщает давление в УР и ТМ, тем самым утечки ТМ питаться не будут. Система будет разряжаться темпом естественных утечек (почему оно и называется «перекрыша без питания»). Такое положение часто используется в пассажирских поездах при торможении под запрещяющий сигнал светофора, при торможении под горку и на остановку. Дело в том, что пассажирский ВР (усл. №292), при повышении давления всего на 0.2 атм, уже отпускает тормоза. Это может произойти в том случае, если ручка крана будет установлена в положении IV, а тут вдруг произойдёт кратковременное открытие стоп-крана в вагоне. Уравнительный поршень крана быстро уйдёт вниз и откроет питательный клапан, там самым быстро повысит давление (а не исключено и зывашение). А ВР почувствует, что это команда на отпуск. При III положении соответственно ничего не произойдёт.
Есть ли ЭПТ в грузовых поездах?
Нет. Когда-то испытания проводились, но в связи с тем, что грузовые вагоны это особо «черносошные работяги», а ЭВР требует более бережного отношения - затея провалилась. А очень жаль.
Как машинист узнаёт в каком положении установлена ручка крана?
В ручке есть встроенный кулачёк-фиксатор, он попадает в специальные канавки, а они соответствуют определённому положению. В бобике конструкция ручки та же самая.
А может ли машинист вывести из системы автотормозов поездной кран машиниста, то есть разобщить его от тормозной магистрали, или даже напорной? 
Конечно. Для этого на подступах к "штанам" нижней части крана, где трубы ГР и ТМ, есть разобщительные краны. Так же можно отсоединить от ГР или ТЦ "бобик".
Есть ли на электропоезде кран вспомогательного тормоза?
Как уже обсуждалось нет. Он там не нужен в связи с тем, что состав электрички постоянно сцеплен и станционной расцепке не подлежит. А так машинист постоянно затормаживает такой состав поездным краном, втом числе и на ЭПТ.
Существует ли ступенчатый отпуск автотормозов?
На грузовых ВР есть. При переключении ВР усл. №483 на горный режим, можно получить ступенчатый отпуск автотормозов. Это делается так же как при ЭПТ, постановкой ручки крана во II положение, повышая давление в УР на 0.3 атм и последующим переводом в IV. Воздухораспределитель очень медленно будет отпускать тормоза и застрянет на определённом давлении. Такой отпуск малоэффективный для торможения на остановку, но эффективен при затяжном спуске, что бы не много повысить давление ТМ и подзарядить ЗР состава.
Знаю что есть пассажирские вагоны габарита «РИЦ», слышал что у них какие-то западно-Европейские ВР, что это такое?
В ближайших странах Европы, автотормозное оборудование не много другое и пневмохарактеристики не совместимые с нашими автототормозами. Поэтому разработали такие специальные ВР, которые работают совместно с нашими автотормозами и приборами. Просто в Европпе не много другая система автотормозов. Эти ВР, тоже не «сахар» в эксплуатации, так как они жёсткого типа для наших автотормозов. При отпуске не обходимо завышать давление при I положении ручки крана машиниста, аж на 0.3-0.4 атм свыше зарядного. Однако в Европе держатся подальше от золотников и у них всё оборудование в основном, безолотниковое. 
Какие типы колодок применяются на железнодорожном транспорте РЖД?
На железных дорогах стран бывшего СССР, применяются чугунные и композиционные колодки. Композиционные колодки представляют собой что то на подобии пластика, или подобных материалов. Ими оборудуются грузовые и пассажирские вагоны.
В чём преимущество композиционных колодок, перед чугунными?
Композиционные колодки, из-за их свойств материала, дают хорошмй тормозной эффект только при постоянном тормозном нажатии и долгом трении на высоких скоротях. Материал разогревается от трения о поверхности катания колёс и становится не много вязковатым (что-то вроде очень жёсткой резины), соответственно давая более сильный тормозной эффект. К тому же они износостойкие А чугунные колодки имеют постоянный тормозной коэффициент, практически на всех степенях температур. Однако локомотивы и МВПС, никогда не оборудуются такими колодками, ввиду их нецелесообразного использования там. Ведь такой ПС часто тормозит при манёврах на малых скоростях.
Как отличить чугунные колодки на ПС, от композиционных?
Чугунные всегда ржавоватые и на них видны следы окалины от нагрева. А композиционные обычно тёмные или просто серые. К тому же на пассажирских вагонах, ставят композиционные колодки с прорезью.
На тележках вагонов габарита "РИЦ" и электровозов серии "ЧС", замечал что там каждое колесо имеет по 4 тормозные колодки, для чего это сделано?
Это сделано специально в целях повышения эффективности фрикционной системы. Обхват поверхности катания колеса, уже гораздо более, чем при двух широких колодках, а значит уже не требуется сильное тормозное нажатие. Такие маленькие колодки, легче заменить, чем одну громоздскую. И если сотрётся одна, то можно заменить её, без замены второй. В общем эта система гораздо эффективнее и надёжнее. Однако на вагоны новых типов ТВЗ, а так же и Аммендорфы, почему-то не оборудовались тележками с двухколодочным суппортом.
Замечал что на вагонах иногда слышно сильное кратковременное шипение где-то снизу, это воздухораспределитель так делает?
При экстренном торможении, задача автотормозов сработать как можно быстрее. Что бы это произошло, при резком снижении давления на воздухораспределителях срабатывает ускорительный клапан экстренного торможения, он дополнительно выпускает воздух из ТМ. Тем самым ВР всего состава срабатывают очень быстро.
Каким типом тормозов пользуется машинист пассажирского поезда или электропоезда?
При обычной езде пассажирские поезда и МВПС, тормозят только на ЭПТ. Пневматическое торможение (то есть автотормоза с разрядкой ТМ), машинист периодически пробует в пути следования.
Насколько часто машинист пробует автотормоза?
Всё зависит от типа магистрали, её профиля и приказов начальника дороги. Ну например на Киевском направлении МЖД, поезда следующие на Сухиничи, опробуют тормоза перед въездом на станцию "Солнечная" и на станцию "Калуга-2". Зимой количество проб автотормозов увеличивается. 
При этом первая проба тормозов, после отправления, включает в себя опробование и ЭПТ.
Как машинист убеждается в том, что тормоза эффективны?
Это зависит от поезда и его общего тормозного нажатия на колодки при давление в ТЦ, скажет 1.5 атм. Замеряют обычно с 60 км/ч, падением на 10 км/ч. Притом около путей стоят знаки НТ (начало торможения) и КТ (конец торможения). Если перед отпуском тормозов, проследуя знак КТ, машинист чувствует, что тормозного эффекта нет, он применяет экстренное торможение. 
В депо я видел как помощник постоянно выпускал воздух из рукавов и маленьких краников локомотива, зачем он это делает?
Это делается при приёмке локомотива бригадой. Помощник обычно обходит машину и продувает все концевые краны, дабы избежать остатков влаги. Так же продуваются влагосборники главных резервуаров. Обычно если их продувают, то сбоку хлещет поток водяного аэрозоля.
Почему в системе скапливается влага?
Это зависит конечно от степени влажности воздуха. Дело в том, что нагретый компрессором воздух, превращает в пар ту часть влаги, которая в нём содержится. Ну а для этой влаги приготовлены специальные влагосборники, которые периодически необходимо продувать. Особенно в зимнее время, иначе есть опасность образования ледяной пробки в системе.
Почему в пассажирских поездах, до сих пор нет пневматического ВР, обеспечивающего ступенчатый отпуск?
В этом нет смысла, у нас есть ЭПТ.
Какова конструкция ВР на РЖД и странах бывшего СССР?
Пассажирский ВР усл.№292, имеет схожую конструкцию с поездным краном машиниста. В нём есть золотник и поршень с притираемым кольцом к цилиндру. ВР грузовой усл.№483 (483м) имеет мембранно-манжетную конструкцию. Там уже при движении мембраны в зависимости от давления с разных сторон, резиновые манжеты, надетые на вал, позволяют открывать разные каналы для пропуска воздуха. По своим качествам и надёжности это ВР, является самым современным. Однако недостатки его в том, что он обладает определённой степенью жёсткости, по сравнению с 292-м ВР.
Как переключают режимы воздухораспределителей?
У них есть специальные рычажки, которые при повороте, даёт разные режимы.
Какие режимы есть у ВР №292 и ВР №483?
У 292-го, есть всего два режима «короткосоставный» и «длинносоставный». Обычно их включают на первый режим. У 483-го есть пять режимов. Первые три это: «порожний», «средний» и «гружёный». Вторые два (они отдельно включаются) «горный» и «равнинный». Ну названия думаю говорят сами за себя. А вот именно «горный» режим, позволяет получать ступенчатый отпуск. 
А зачем вообще было делать режимы «горный» и «равнинный», почему нельзя было сделать один с постоянным ступенчатым отпуском?
Видимо на то нет особых причин. Да и тот ступенчатый отпуск очень медленная штука, поэтому особого эффекта не даст. Так что на равнинных магистралях его не включают.
Как регулируется запас сжатого воздуха на локомотиве, как включаются компрессора что бы пополнить запас если произошла утечка?
Постоянное зарядное давление в главных резервуарах, обычно от 7.5 до 9.0 атм. В следствии утечек, его не обходимо восполнять. Для этого существует реле давления, или регулятор давления (более применимо к МВПС) В двух словах смысл таков: его конструкция состоит из цилиндра с поршнем, а за поршнем перемычка замыкающая контакты. Когда давление в ГР высокое (номинальное зарядное), перемычка поршня находится далеко от контактов. Как только давление снизится ниже 7.5 атм, поршень сдвинется к контактам и замкнёт из своей перемычкой, питание получит нужный провод и компрессор заработает. Когда он подкачает давление до 9.0 атм, только в этом случае поршень сдвинется обратно на место и разъединит контакты.
Поиск
Календарь
«  Декабрь 2017  »
ПнВтСрЧтПтСбВс
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Друзья сайта
Клуб железнодорожников и игр ЖД TrainSim.ru
ZDSim.com - Клуб железнодорожников
Фотоэнциклопедия железнодорожного транспорта
Мультиплееры MSTS|МСТС
MS Train Simulator: УЖД
Перекраски, фотографии и просто всякая всячина
Виртуальные поезда Росметрострой