Урок №1 Развитие тормозной техники

Первые тормоза, применявшиеся на подвижном составе, были ручными. Значительный шаг в развитии тормозной техники был сделан в 1847 г., когда были предложены автоматические непрерывные тормоза (автоматическими считаются тормоза, срабатывающие при обрыве воздухопровода поезда, непрерывными — тормоза, связанные в единую систему и управляемые с одного пульта). Первые такие тормоза были механическими. Они управлялись с помощью натянутого вдоль поезда троса, отличались громоздкостью и не были приспособлены для работы в длинных поездах.

В 1869 г. 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 главного резервуара через трехходовой кран производилось торможение, а выпуском — отпуск. Этот тормоз был непрерывным, но неавтоматическим, так как при разъединении рукавов воздухопровода утрачивалась возможность торможения.

Активное участие в разработке и создании тормозных устройств для железнодорожного транспорта принимали десятки талантливых изобретателей, наиболее известными из которых являются Ф. П. Казанцев и И. К. Матросов.

Автотормозная техника является одним из важнейших элементов железнодорожного транспорта, от уровня развития и состояния этой техники в значительной мере зависит провозная способность дорог и безопасность движения поездов.

Тормозное оборудование подвижного состава должно нормально работать в условиях сложных процессов, происходящих в движущемся поезде (сухое трение тормозных колодок с преобразованием механической энергии в тепловую, газодинамические процессы в тормозной магистрали, качение колес по рельсам в условиях предельного использования сил сцепления, взаимодействия вагонов между собой с появлением значительных продольных сил и др.).

Успешному решению этих задач способствует применение композиционных тормозных колодок, имеющих значительно больший срок службы, чем чугунные колодки, и автоматических регуляторов тормозной рычажной передачи, которые практически исключают необходимость в трудоемких ручных операциях регулировки. В воздухораспределителях вместо металлических притираемых деталей используются резиновые уплотнители, обладающие высокими техническими свойствами при минимальных затратах на ремонт, который предельно упрощен и заключается практически в замене резиновых деталей и смазки

Свойства композиционных тормозных колодок будут совершенствоваться в направлении увеличения износостойкости, стабильности фрикционных характеристик в различных климатических условиях и уменьшения воздействия колодки на колесо. Повышение износостойкости колодок в сочетании с автоматическим регулированием тормозной рычажной передачи позволит производить их замену только по предельному износу при плановом ремонте вагонов, благодаря чему резко сократится объем работ на пунктах технического обслуживания.

Предусматривается внедрение систем, автоматизирующих процесс разрядки тормозов на сортировочных станциях, переключение режимов торможения в зависимости от загрузки, закрепление от самопроизвольного перемещения стоящих без локомотива вагонов и др. Для высокоскоростных пассажирских поездов будут широко применяться магнитно-рельсовые и дисковые тормоза в сочетании с колодочными, электронные противоюзные устройства, надежно защищающие колеса от повреждений на участках с низким сцеплением между рельсами и колесами. Значительное развитие получат системы автоматизации процесса управления тормозами (автомашинист), а также устройства электрического (рекуперативного и реостатного) торможения на локомотивах и мотор-вагонном подвижном составе.

Все мероприятия по дальнейшему совершенствованию тормозного оборудования направлены на повышение его надежности и долговечности, на оптимизацию условий обслуживания и ремонта, обеспечение безопасности движения подвижного состава при высоких скоростях.

Законспектировать и ответить на вопросы:

1. Какие тормоза называются автоматическими непрерывными?

2. Отличие автоматического и неавтоматического тормоза?

3. Перспективы развития тормозной техники

Урок №2 Тормозной путь и его элементы

Тормозным путем называется расстояние, проходимое поездом от начала торможения до полной его остановки. Длина тормозного пути определяется от момента поворота ручки крана машиниста или открытия стоп-крана до полной остановки поезда.

Тормозной путь 5_Т при расчетах принимается равным сумме подготовительного тормозного пути 5_П (предтормозного пути) и действительного пути торможения S_Д:

S_т = S_п + Sд.

Разделение тормозного пути на S_П и S_Д чисто условное и взято для упрощения расчетов в области неустановившегося режима дей­ствия тормозной силы. Принимается, что за время прохождения поездом предтормозного пути тормоза в действие еще не пришли и поезд движется со скоростью, равной скорости в начальный момент торможения. В момент окончания предтормозного пути происходит мгновенное повышение тормозной силы до максимального значения. Таким условиям соответствует предположение, что наполнение воздухом тормозных цилиндров в поезде происходит не под действительной кривой, а условно под прямой спустя некоторое время, называемое временем подготовки.

Законспектировать и ответить на вопросы:

1. Определение тормозного пути?

2. Что такое действительный тормозной путь?

3. Что такое подготовительный тормозной путь?

Урок№3 Тормозное оборудование локомотивов

Приборы тормозного оборудования подвижного состава выполняют все основные рабочие функции по питанию тормозной системы сжатым воздухом, управлению ее действием и непосредственному осуществлению (совместно с силовыми механическими органами) процесса торможения.

Выбор схемы тормозного оборудования и применяемых в ней типовых приборов зависит от назначения подвижного состава.

Тяговые единицы подвижного состава (локомотивы, электро- и дизель-поезда) оборудованы компрессорными установками, состоящими из компрессоров, главных резервуаров, регуляторов давления, предохранительных клапанов, маслоотделителей и воздухоохладителей. Эта группа приборов служит для питания сжатым воздухом тормозной системы и накопления запаса воздуха требуемого давления. Главные резервуары, кроме того, являются осушителями воздуха, который, охлаждаясь в них, освобождается от примесей попавшего в него из компрессора масла и имеющейся влаги. Для эффективной осушки и очистки сжатого воздуха резервуары соединяются последовательно группами не менее чем по два. Маслоотделители на разных сериях локомотивов устанавливаются по-разному: до и после главных резервуаров или между ними. Предохранительные клапаны предотвращают чрезмерное повышение давления в главных резервуарах в случае не­исправности регулятора давления. Количество предохранительных клапанов определяется производительностью компрессора.

Для питательной и тормозной магистралей используется трубопровод диаметром условного прохода 32 мм (1¹/₄”), стандартный для всех типов подвижного состава. Рабочее давление в тормозной магистрали грузовых поездов 5,3—5,5 атм., пассажирских — 5,0— 5,2 атм.

Все современные локомотивы для управления автотормозами оборудованы универсальными кранами машиниста № 394 или 395 автоматического тормоза и кранами № 254 для быстродействующего вспомогательного тормоза, а также блокировочными устройствами № 367М, предназначенными для правильного включения и отключения кранов машиниста и принудительного затормаживания локомотива при смене кабины управления. Грузовые локомотивы оснащены дополнительными устройствами пневматической синхронизации для управления тормозами соединенных поездов и сигнализаторами обрыва тормозной магистрали с пневмоэлектрическим датчиком № 418.

Грузовой подвижной состав оснащается воздухораспределителями грузового типа 483, а пассажирский — воздухораспределителями № 292 и электровоздухораспределителями № 305. При оборудовании пассажирских поездов и моторвагонного подвижного состава электропневматическими тормозами добавляются источники электрического питания, контроллер крана машиниста и блок управления.