Тема 1 Классификация тормозов и процессы торможения

Занятие 1 Назначение тормозов и их значение для обеспечения безопасности движения. Основы торможения: образование тормозной силы, понятие о коэффициентах трения и сцепления, о действительном и расчетном тормозном нажатии. Тормозной путь и его элементы. Классификация тормозов. Тормозные процессы. Требования ПТЭ к тормозам.

Как известно из механики, для приведения в движение какого-либо тела к нему необходимо приложить внешнюю силу, по величине превосходящую силы сопротивления движению! Чтобы привести поезд в движение, также необходимо приложить внешнюю силу, которая была бы способна преодолеть силы сопротивления его движению. Такой силой является сила тяги локомотива. По мере возрастания силы тяги преодолеваются силы сопротивления и поезд приходит в движение. Скорость поезда увеличивается, его кинетическая энергия растёт пропорционально массе поезда и квадрату его скорости. Когда будет снят тяговый режим на локомотиве, поезд будет продолжать движение благодаря накопленной кинетической энергии. При этом скорость его будет уменьшаться из-за воздействия сил сопротивления движению – сопротивление воздушной среды, трения шеек осей в подшипниках, сопротивления качению колёсных пар, трения гребней кол. пар о рельсы, дополнительного сопротивления от кривых пути и др. Все эти силы невелики и погашение кинетической энергии поезда будет происходить медленно и он остановится, пройдя большое расстояние. Пройденное расстояние будет ещё больше, если поезд перейдёт с площадки на спуск, на котором он получит дополнительное ускорение от уклона. Если не увеличить искусственно силу сопротивления движению, которая способна погасить накопленную в поезде кинетическую энергию, то остановить поезд не представляется возможным. Понятно, что если на перегоне находятся одновременно 2 – 3 поезда, движущиеся друг за другом без тормозов – последствия непредсказуемы. Совершенно очевидно, что одновременно с возникновением движения появилась необходимость в создании различных тормозных средств, предназначенных для искусственного увеличения сил сопротивления движению, регулирования скорости движения и остановки подвижного состава. Пассажирский поезд. Движущийся по площадке со скоростью 120км/час можно остановить на тормозном пути, равном 800-900м на ЭПТ, т.е. на расстоянии, примерно в 14 раз меньшем, чем расстояние, проходимое поездом при воздействии на него только сил сопротивления движению. Очевидно значение тормозов в обеспечении безопасности движения поездов, увеличения провозной и пропускной способности Ж.Д. и повышения скоростей движения. Первый поезд из пяти гружёных вагонов, который со скоростью около 8 км/час в 1804г. в Англии провёл паровоз Ричарда Тревитика, был оборудован ручными тормозами. Такие же тормоза с деревянными колодками и специальными людьми – тормозильщиками применялись и на первых отечественных железных дорогах: Нижнетагильской (1834г.) и Петербург – Царское село (1837г.)

В1847г. предложены автоматические непрерывные тормоза (автоматическими считаются тормоза, срабатывающие при обрыве поезда, непрерывными – тормоза, связанные в единую систему и управляемые с одного пульта). Первые тормоза были механическими. Они управлялись с помощью натянутого вдоль поезда троса ( был применён на Николаевской «Октябрьской» железной дороге в 1843 – 1851гг., отличались громоздкостью и не были приспособлены для работы в длинных поездах. В 1869г появился первый неавтоматический тормоз, действующий при помощи сжатого воздуха: вдоль поезда проходил воздухопровод, к которому на каждом вагоне подключался тормозной цилиндр. Впуском сжатого воздуха в воздухопровод из ГР через 3-х ходовой кран производилось торможение, а выпуском – отпуск. Этот тормоз был неавтоматическим, т.к. при разъединении рукавов воздух уходил из ТЦ в Атм. В 1872г Вестингауз изобрёл автоматический воздушный тормоз – на каждом вагоне появился воздухораспределитель и воздушный резервуар(ЗР). Опыты применения воздушных тормозов производились в России. В 1923г на МТЗ были изготовлены первые ВР-ли Ф.П.Казанцева. Эти ВР-ли показали при испытаниях преимущества перед другими европейскими и американскими воздухораспределителями. В 1932г на смену ВР-ям Казанцева пришли ВР-ли И.К.Матросова №320 – изготовлявшийся до1953 года. В 1953г был начат выпуск ВР-ля №135, в 1959г – воздухораспределителя №270-002, в1967г - №270-005 и с 1977г – ВР№483-000.

Классификация автотормозов:

На подвижном составе ЖД Российской федерации применяются 5 типов тормозов:

1.стояночные (ручные) – оборудуются локомотивы, пассажирские вагоны и 10% грузовых вагонов;

2.пневматические тормоза – оснащён весь подвижной состав ЖД с использованием сжатого воздуха давлением 9атм. на локомотивах и 4,5 – 5,8атм. на вагонах;

3.электропневматические(ЭПТ) – оборудуются пассажирские локомотивы, МВПС, дизель-поезда;

4.электрические тормоза – реостатные, рекуперативные, реостатно-рекуперативные – оборудуются отдельные серии электровозов, тепловозов и МВПС;

5.магнито-рельсовые тормоза (фрикционные, на вихревых токах) – оборудуются высокоскоростные поезда ЭР-200 и РТ-200.

Основным тормозом на подвижном составе является пневматический.

Пневматические тормоза подразделяются на:

1.автоматические и 2.неавтоматические,а также на пассажирские – с быстрыми тормозными процессами и грузовые – с замедленными тормозными процессами.

Автоматические тормоза – при любом разрыве ТМ, открытии стоп-крана (т.е. происходит снижение давления в ТМ) – происходит затормаживание состава без ведома машиниста.

Неавтоматические тормоза – наоборот, приходят в действие при повышении давления вТМ, а при снижении давления в ТМ – происходит отпуск тормоза.

Работа автоматических тормозов разделяется на следующие процессы:

1.Зарядка – ТМ и ЗР под каждой единицей подвижного состава заполняется сжатым воздухом – РКМ(ручка крана машиниста) находится в I-ом пол. для ускоренной зарядки и после переводится во II положение.

2.Торможение- снижается давление в ТМ (РКМ вV или VI пол.), ВР-ль срабатывает на торможение и соединяет ЗР с ТЦ-ом. Приводится в действие ТРП и тормозные колодки прижимаются к колесу.

3.Перекрыша – после торможения (РКМ из V переводится в IV или III пол.) давление в ТЦ и в ТМ не должно изменяться.

4.Отпуск – давление в ТМ повышается -(РКМ из III или IV пол. переводится в I пол. и далее во II пол.), ВР-ли срабатывают на отпуск и соединяют ТЦ с Атм., и происходит подзарядка ЗР из ТМ.