7.3. Регулирование скорости скатывания
отцепов с горки
7.3.1. Классификация вагонных замедлителей
и область их применения
Скорость скатывания отцепов с горки и остановка их в нужном месте подгорочных путей регулируются вагонными замедлителями. По способу создания тормозного эффекта они делятся на зажимающие колесные пары вагонов и незажимающие (рис. 7.9).
Р
ис.
7.9. Способы создания тормозного эффекта:
а двухсиловой;
б трехсиловой; в электромагнитный; г башмачный
Зажимающие вагонные замедлители содержат механизм, действие которого основано на принципе захвата бандажей колес шинами (балками), выступающими над головкой рельсов с обеих его сторон. Нельзя создавать тормозную силу только на одной стороне колеса, так как в этом случае не исключается передача каких-либо изгибающих сил на ось. В горочной технике различают зажимающие вагонные замедлители двух систем: нажимные (двухсиловые) и весовые (трехсиловые). В последнем случае нажатие тормозных шин Рк создается весом q колеса вагона, катящегося по нижнему выступу тормозной балки, приподнятой над рельсом и поворачивающейся относительно точки О.
К не зажимающим вагонным замедлителям относятся электромагнитные, с упругим тормозным элементом, плунжерные гидравлические, башмачные и др. Электромагнитные замедлители могут иметь различное конструктивное исполнение, в частности, представлять собой магнитопровод, проходящий под подошвой рельса и заканчивающийся с двух сторон его тормозными шинами. Катушки управления, надетые на магнитопровод, создают между тормозными шинами магнитный поток, силовые линии которого разомкнуты, если на замедлителе нет вагона. При вхождении на замедлитель колесной пары контур силовых линий замыкается, резко возрастает магнитный поток. В результате в колесе возбуждаются вихревые токи, которые протекают в массиве колеса в плоскости, перпендикулярной направлению наводящего их потока. Поскольку колесо в задней части пересекает магнитные силовые линии снизу вверх, а в передней сверху вниз, то направление токов Фуко в этих частях будет разное. В передней части колеса магнитные силовые линии токов Фуко ослабляют основное магнитное поле, а в задней усиливают, чем и достигается тормозной эффект.
Электромагнитный замедлитель соленоидного типа представляет собой катушку, диаметр которой позволяет пропускать внутри себя вагоны. Вагоны играют роль ферромагнитного сердечника. При включении тока внутри катушки создается магнитное поле, которое может быть ускоряющим или тормозящим в зависимости от места положения вагона относительно центра катушки.
Плунжерный гидравлический замедлитель представляет собой цилиндр, укрепленный внутри колеи и имеющий выступающий плунжер (шток) с полукруглой головкой. При малой скорости движения отцепа нажатие колеса на плунжер ведет к перемещению жидкости из-под поршня цилиндра через калиброванное отверстие; при большой скорости такое перемещение не может произойти за короткий промежуток времени, поэтому плунжер образует на пути вагона как бы перекатываемую горку.
У вагонных замедлителей с упругим тормозным элементом тормозной эффект создается за счет потерь энергии на сжатие колесом вагона специальной резины и на движение его на подъем.
У башмачных замедлителей тормозной эффект достигается за счет заклинивания колесной пары башмаком и использования трения скольжения башмака и второго колеса.
Большинство механизированных горок в России оборудованы двухсиловыми и трехсиловыми механическими замедлителями. Электромагнитные замедлители находятся в стадии испытаний и поиска оптимального варианта. На горках малой мощности предпочтение на парковых путях отдается башмачным замедлителям с автоматическими или полуавтоматическими башмаконакладывателями.