Тормозная и отпускная волна.

Тормозная волна - процесс распространения понижения давления воздуха в ТМ при торможении от головы к хвосту поезда.

Время распространения тормозной волны определяется от момента постановки ручки КМ в тормозное положение до момента срабатывания на торможение ВР хвостового вагона. Это время зависит от скорости распространения тормозной волны, от чего зависит одновременность торможения по всей длине поезда. Скоростью распространения тормозной волны - отношение длины тормозной магистрали поезда на время распространения тормозной волны. По международным требованиям скорость распространения тормозной волны должна быть не менее 250 м/с, в новейших тормозах она достигает 300 м/с. Для увеличения скорости распространения тормозной волны каждый ВР в начальный момент срабатывания на торможение дополнительно разряжает тормозную магистраль.

Отпускная волна – процесс распространения повышения давления воздуха в ТМ при отпуске от головы к хвосту поезда.

Для увеличения скорости распространения отпускной волны в грузовых воздухораспределителях тормозная магистраль сообщается с запасным резервуаром через калиброванное отверстие (медленная зарядка ЗР). С корость распространения отпускной волны - отношение длины тормозной магистрали на время распространения отпускной волны. Скорость распространения отпускной волны техническими требованиями не оговаривается.

 

Темпы понижения давления воздуха в ТМ при управлении автотормозами.

Виды торможения.

В автотормозах при торможении применяются следующие темпы понижения давлений.

1) Медленный темп – давление воздуха в ТМ падает 0,4 – 0,5 кгс/см² в минуту, такой темп применяется при ликвидации сверхзарядного давления и автотормоза при этом в действие не приходят. Такое свойство автотормозов называется мягкостью.

2) Служебный темп – давление воздуха в ТМ снижается на 0,1-,0,4 кгс/см² в секунду, такой темп применяется при служебном торможении, достигается за счёт выпуска воздуха из УР в 5 положении ручки КМ через калиброванное отверстие диаметром 2,3 мм.

В зависимости от глубины разрядки (ТМ) служебным темпом (в 5 положении ручки КМ) различают два вида торможения:

Служебное – торможение ступенями регулируемой величины, достигаемое снижением давления в тормозной магистрали темпом служебного торможения для плавного уменьшения скорости или остановки поезда.

Полное служебное – торможение служебное, достигаемое снижением давления в тормозной магистрали темпом служебного торможения для получения полного давления в тормозных цилиндрах вагонов поезда с целью значительного снижения скорости поезда или его остановки на более коротком расстоянии (давление в УР (ТМ) в один приём понижается на 1,5 – 1,7 кгс/см²)

3) Экстренный темп – давление в ТМ понижается на 0,8 кгс/см² и более в секунду. Применяется при экстренном торможении. Давление в ТЦ, как и при полном служебном торможении, достигает максимального значения, но автотормоза быстрее приходят в действие.

Экстренное торможение применяется:

а) В случаях угрожающей безопасности движения.

б) Для предотвращения наезда на людей.

в) При срыве ЭПК.

г) При падении давления воздуха в ТМ пассажирского поезда.

Запрещается прерывать экстренное торможение до полной остановки.

Тормозная сила.

Образуется в момент прижатия колодки к колесу и реализуется в месте касания колеса с рельсом. При нажатии колодки силой К на колесо, между колодкой и колесом образуется сила трения Т, которая направлена по касательной в сторону, противоположную движению колеса. Вследствие этого образуется тормозной момент Мт =ТR. В результате взаимодействия колеса с рельсом, колесо действует на рельс с силой В и стремиться сдвинуть рельс в сторону направления движения. Одновременно рельс действует на колесо с равной и противоположно направленной силой Вт, которую и называют тормозной силой. Величина тормозной силы определяется произведением коэффициента трения на силу нажатия колодки на колесо. B= _к∙К

Коэффициент трения _к зависит:

1. От материала колодки (у композиционных колодок коэффициент трения больше, чем у чугунных).

2. От скорости движения (у чугунных колодок коэффициент трения на малых скоростях больше, а при высоких он значительно уменьшается, а у композиционных наоборот).

3. От силы нажатия «К».

Сила нажатия К колодок зависит:

1. От давления воздуха в ТЦ

2. От передаточного числа ТРП

3. От состояния ТРП

Для исключения юза при торможении тормозная сила всегда должна быть меньше или равна силе сцепления колеса с рельсом. Машинист управляет тормозной силой глубиной разрядки ТМ, учитывая коэффициент сцепления.

Тормозной путь - э то расстояние, проходимое поездом от момента постановки ручки КМ в тормозное положение до полной остановки поезда.

Различают тормозной путь при служебном, полном служебном и экстренном торможении.

Полный тормозной путь разделяют на следующие два участка:

1. Участок подготовки – от момента постановки ручки КМ в тормозное положение до момента прижатия колодок хвостового вагона, его величина зависит:

· От длины поезда

· От вида торможения (полное служебное или экстренное)

· От вида тормозов (автоматические или ЭПТ).

2. Участок торможения - о т момента прижатия колодок хвостового вагона до полной остановки. Его величина зависит:

· От сил сопротивления движению

· От скорости

· От тормозного нажатия на 100 тонн веса.

 

Схема пневматического тормозного оборудования тепловоза ЧМЭ3Т

Маневровый тепловоз ЧМЭЗТ оборудован автоматическим, прямодействующим (неавто­матическим), ручным и электрическим (реостатным) тормозом.

На тепловозе установлен трехцилиндровый двухступенчатый компрессор К (типа К-2), привод которого осуществляется от коленчатого вала дизеля с помощью гидромуфты, вал турбинного колеса, который через зубчатую передачу с внутренним зацеплением передает вращение валу привода компрессора. Компрессор К через обратный клапан К01 нагнетает сжатый воздух в четыре последовательно соединенных главных резервуара ГР, объемом по 250 л каждый. На напорном трубопроводе перед KO1 установлен предохранительный клапан КП1 (типа М), отрегулированный на давление 9,5 кгс/см², а на соединительном трубопроводе между вторым и третьим ГР установлен предохранительный клапан КП2 (типа М), отрегулированный на давление 9,2 кгс/см². Между третьим и четвертым ГР установлен разобщительный кран 1. Все ГР снабжены спускными кранами для удаления конденсата.

Работой компрессора управляет регулятор давления РГД, который при давлении в ГР более 8,5 кгс/см² пропускает сжатый воздух к золотниковой коробке гидромеханического редуктора и золотник, опускаясь вниз, перекрывает доступ масла в гидромуфту и компрессор останавливается. При снижении давления в ГР менее 7,5 кгс/см² РГД сообщает полость над золотником с атмосферой, вследствие чего коленчатый вал К опять начинает вращаться. В качестве РГД может использоваться регулятор давления 3РД или специальное пневмомеханическое устройство.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12 - разобщительные краны; 8 - комбинированный кран; КМ - поездной кран машиниста; КВТ1, КВТ2 - краны вспомога­тельного локомотивного тормоза; УР - уравнительный резервуар; Ф - фильтры; РДВ, РДТ - реле давления воздуха; СЛ - локомотивный скоростемер; МН1 — МН4 - манометры; РД - реле давления (повторитель); М01 - маслоотделитель; М02 - отстойник конденсата; ТМ - тормозная магистраль; ПМ -питательная магистраль; МВТ - магистраль вспомогательного тормоза; МБК - магистраль блокировки компрессоров; ГР - главные резервуары; ЗР - за­пасный резервуар; РКР1, РКР2 - резервуары-компенсаторы; РГД - регулятор давления; КП1, КП2 - предохранительные клапаны; ЗПК(1), ЗПК(2) - пере­ключательные клапаны; ТЦ - тормозные цилиндры; К - компрессор; ЭПВ1, ЭПВ2, ЭПВЗ, ЭПВ4 - электропневматические вентили; ЭПК - электропневматический клапан автостопа; BP - воздухораспределитель; ВК - выпускной клапан; К01, К02, КОЗ, К04 - обратные клапаны; РЕД1, РЕД2, РЕДЗ - редукторы давления; ПКТ - пневматический клапан торможения; ПКО - пневматический клапан отпуска.

 

От напорного трубопровода отходит магистраль блокировки компрессоров МБК.

Из ГР сжатый воздух через маслоотделитель М01 поступает в питательную магистраль ПМ, по отводам которой воздух проходит к приборам управления тормозами и другим пневматическим устройствам.

Из ПМ через разобщительный кран 2 (кран двойной тяги усл. № 377) воздух проходит к поез­дному крану машиниста КМ (№ 395), через который происходит зарядка уравнительного резервуара УР объемом 20 л, а также к кранам вспомогательного локомотивного тормоза КВТ1, КВТ2 (№ 254), через разобщительные краны 3 и 4 соответственно. Через разобщительный кран 5 и фильтр Ф сжатый воздух из ПМ подходит к электропневматическому клапану автостопа ЭПК (№ 150), а через разобщительный кран 6, редуктор РЕД1 (№ 348) и обратный клапан КОЗ поступает в резервуар управления РУ объемом 100 л. Редуктор РЕД1 понижает давление ПМ с 8,5 кгс/см² до 5,0 кгс/см². Через разобщительный кран 7 сжатый воздух из ПМ поступает к редукторам РЕД2 и РЕДЗ и к реле давления РД (типа DAKO-TR).

Редуктор РЕД2 понижает давление ПМ с 8,5 кгс/см² до 4,0 кгс/см² и пропускает воздух к электропневматическим вентилям ЭПВ2, ЭПВ4 (типа EV-51), которые предназначены для дис­танционного управления соответственно пневматическими клапанами торможения ПКТ и отпуска ПКО.

Редуктор РЕДЗ понижает давление ПМ с 8,5 кгс/см² до 2,0 кгс/см² и пропускает воздух к электропневматическому вентилю ЭПВЗ типа EV-51, который служит для управления реле давления РД (типа DAKO-TR).

Через КМ и комбинированный кран 8 (№ 114) сжатый воздух из ПМ проходит в тормозную магистраль ТМ, по отводам которой воздух подходит к локомотивному скоростемеру СЛ и через разобщительный кран 9 к ЭПК. Из ТМ через воздухораспределитель BP (№ 483) заряжается запасный резервуар ЗР объемом 78 л. На ТМ установлен отстойник конденсата М02, а на ее отводах — реле давления воздуха РДВ (типа TSV 4Е) и выпускной клапан ВК (типа DAKO-N) с электропневматическим вентилем ЭПВ1. РДВ исключает возможность движение тепловоза при давлении в ТМ менее 4,5 кгс/см², а при давлении в ТМ 3,5 кгс/см² и менее обеспечивает сброс нагрузки. ЭПВ1 получает питание при нажатии кнопки «Стоп» на переносном пульте управления. При этом выпускной клапан ВК выпускает в атмосферу воздух из ТМ экстренным темпом, что при­водит к срабатыванию автоматического тормоза.

ПМ и ТМ соединены трубопроводом, на котором установлены разобщительный кран 10 (кран холодного резерва) и обратный клапан К02. При нормальной работе тепловоза разобщительный кран 10 закрыт.

На импульсных магистралях кранов КВТ1 и КВТ2 установлены резервуары-компенсаторы соответственно РКР1 и РКР2 объемом по 5 л, которые предназначены для увеличения объема импульсной магистрали и обеспечения плавности торможения. (На ряде локомотивов установлен один резервуар-компенсатор в импульсной магистрали КВТ1, работающего через воздухораспределитель).

При торможении КВТ1 сжатый воздух из ПМ проходит через переключательный клапан ЗПК2 и поступает в магистраль вспомогательного тормоза МВТ, из которой через разобщительные краны 11 и 12 в тормозные цилиндры ТЦ соответственно первой и второй тележек. При торможении КВТ2 воздух из ПМ проходит через переключательный клапан ЗПК1, переключательный клапан ЗПК2 и далее в МВТ и в ТЦ обеих тележек. На каждой тележке расположено по четыре ТЦ диаметром 8". Отпуск тормоза осуществляется постановкой ручки КВТ1 или КВТ2 в поездное положение. При этом происходит выпуск воздуха из ТЦ обеих тележек в атмосферу непосредственно через КВТ.

При торможении КМ происходит разрядка тормозной магистрали, в результате чего срабатывает на торможение воздухораспределитель BP, который подключает запасный резервуар ЗР к импульсной магистрали крана КВТ1. Сжатый воздух из ЗР поступает в импульсную магистраль и далее в КВТ1, который срабатывает как повторитель и через переключательный клапан ЗПК2 пропускает воздух из ПМ в МВТ и в ТЦ обеих тележек. Отпуск тормоза происходит при постановке ручки КМ в положение I или II. При этом повышается давление в ТМ, a BP срабатывает на отпуск, выпуская через свои каналы в атмосферу сжатый воздух из импульсной магистрали и самого крана вспомогательного тормоза КВТ1. В свою очередь КВТ1 срабатывает на отпуск и сообщает ТЦ обеих тележек с атмосферой.

На отводе МВТ установлено реле давления воздуха РДТ (типа TSV 4Е), которое разбирает схему электрического тормоза при повышении давления в ТЦ более 2,0 кгс/см² независимо от типа применяемого пневматического тормоза. При следовании тепловоза в режиме электродинамического торможения при скорости менее 8 км/ч автоматически включается схема замещения реостатного тормоза пневматикой. При этом получает питание ЭПВЗ, который начинает пропускать воздух из ПМ через РЕДЗ, отрегулированный на давление 2,0 кгс/см², в управляющую камеру РД (типа DAKO-TR). Реле давления срабатывает на торможение и в свою очередь пропускает сжатый воздух из ПМ через разобщительный кран 7 и переключательные клапаны ЗПК1, ЗПК2 в ТЦ обеих тележек. Давление воздуха в ТЦ соответствует величине давления воздуха в управляющей камере РД.

Дистанционное управление тормозами тепловоза можно осуществлять специальным тумблером с переносного пульта управления. Тумблер имеет три положения. При переключении тумблера из нейтрального положения в положение "Торможение" получает питание вентиль ЭПВ2 и начинает пропускать воздух из ПМ через РЕД2, отрегулированный на давление 4,0 кгс/см², к пневматическому клапану торможения ПКТ, который открывается и, в свою очередь, пропускает воздух от РЕД2 через обратный клапан К04 в импульсную магистраль крана вспомогательного локомотивного тормоза КВТ2. Кран срабатывает как повторитель и через переключательные клапаны ЗПК1, ЗПК2 пропускает сжатый воздух из ПМ в МВТ и в тормозные цилиндры обеих тележек. Величина давления в ТЦ зависит от продолжительности питания вентиля ЭПВ2.

Для отпуска тормозов, тумблер переносного пульта устанавливают в положение "Отпуск". При этом получает питание вентиль ЭПВ4 и начинает пропускать воздух из питательной магистрали через РЕД2 к пневматическому клапану отпуска ПКО, который открывает клапан и выпускает воздух из импульсной магистрали КВТ2 в атмосферу. Кран вспомогательного локомотивного тормоза КВТ2 срабатывает на отпуск и выпускает воздух в атмосферу из ТЦ обеих тележек. Величина ступени отпуска (величина снижения давления в ТЦ) зависит от продолжительности выдержки тумблера в положении "Отпуск".

Для следования тепловоза в холодном состоянии необходимо перекрыть разобщительный кран 1 между третьим и четвертым ГР, разобщительные краны 5 и 9 к ЭПК, а также разобщительный кран 2 на трубопроводе ПМ к крану машиниста и разобщительный кран 4 на трубопроводе ПМ к КВТ2. Комбинированный кран 8 на ТМ устанавливают в положение двойной тяги, ручку КМ устанавливают в положение экстренного торможения, а ручку КВТ2 в положение VI. Ручка КВТ1 должна находиться в поездном положении. Необходимо открыть разобщительный кран 10 (кран холодного резерва) и установить воздухораспределитель на средний режим торможения. Скоростемер и пневматические цепи вспомогательных аппаратов должны быть отключены от источников сжатого воздуха соответствующими разобщительными кранами, концевые краны питательной магистрали закрыты, а соединительные рукава ПМ сняты.

После подготовки тепловоза к следованию в недействующем состоянии все ручки разобщи­тельных кранов должны быть опломбированы.