3. Причины обрывов автосцепок при трогании длинносоставных поездов на спусках

В длинносоставном поезде при торможении время распространения тормозной волны возрастает почти в 2 раза и в течение 6-13с хвостовые незаторможенные вагоны продолжают набегать на заторможенные головные вагоны, сжимая до предела пружины поглощающих аппаратов у вагонов первой половине поезда. В этом случае поезд останавливается сжатым.

При трогании поезда нормальной длины тормозных средств локомотива достаточно, чтобы удержать его головную часть, пока не будут отпущены тормоза хвостовых вагонов (время распространения отпускной волны в 2-3 раза меньше, чем тормозной). При трогании длинносоставного поезда, тем более с гружеными вагонами в головной части, тормозных средств локомотива часто оказывается недостаточно, чтобы на спуске не допустить быстрого нарастания скорости у вагонов головной части поезда, пока не произойдет отпуск тормозов вагонов хвостовой части. В этом случае, кроме составляющей силы тяжести вагонов, пришедших в движение на спуске, начиная примерно с 15-20 вагона периодически действуют ускоряющие импульсы силы 25-100тс от группы вагонов с предельно сжатыми пружинами поглощающих аппаратов на величину (около 100мм) хода поглощающего аппарата автосцепки каждого вагона. Эти систематические толчки увеличивают скорость головной части поезда и создают в ней волны упругих колебаний, которые, накладываясь друг на друга (явление подобное резонансу), могут привести к обрыву автосцепки. Чтобы не допустить этого, машинисту следует вновь выполнить ступень торможения, при которой остановится головная часть поезда в растянутом состоянии и в ней прекратятся переходные процессы. После повторного торможения оказывается достаточно тормозных средств локомотива для удержания растянутой головной части на спуске, и трогание поезда происходит более плавно. Очень важно обеспечить малую скорость головной части поезда (примерно на длине 10-20м).

Чтобы удержать трогающийся на спуске длинносоставный поезд тормозными средствами локомотива до отпуска тормозов у всех вагонов, его необходимо останавливать в растянутом или близком к этому состоянии. Это достигается торможением при силе тяги, равной примерно 30% номинального значения (при отсутствии датчика № 418), которая плавно уменьшается по мере нарастания тормозной силы, что обеспечивает в течение 5-8с продвижение заторможенных головных вагонов и предотвращает сжатие пружин поглощающих аппаратов у вагонов средней части поезда.

При наличии датчика № 418 выполнить первую ступень торможения в два этапа и, отпустив тормоза локомотива краном № 254, протянуть подторможенные головные вагоны, пока они полностью не затормозятся на втором этапе торможения (через 5-6с).

4. Причины обрывов автосцепок в головной, средней и хвостовой частях поезда

Во всех случаях причина обрыва - недопустимый импульс продольной силы, который характеризуется произведением численного значения этой силы и времени ее действия. Продольная сила в стационарном режиме пропорциональна силе тяги локомотива, а при переходных процессах может превышать ее в 2-3 раза. В ряде случаев это и приводит к обрыву автосцепки.

Сила тяги, необходимая для трогания или ведения поезда, определяется суммой двух сил: силой сопротивления движению при трогании или в процессе движения поезда и силой, необходимой для преодоления силы инерции поезда, равной произведению массы поезда на ускорение и направленной противоположно движению. Поэтому основной причиной обрыва автосцепки в головной части поезда является большая сила тяги многосекционного локомотива и быстрый набор позиций, т е разгон головной части с выбором зазоров в автосцепках и сильный рывок между автосцепками вагонов растянутой и сжатой частями поезда.

Наиболее вероятная причина обрыва автосцепки в середине поезда - быстрый набор позиций при не полностью сжатом поезде, когда вторая его часть остается растянутой, а также наложение прямой и обратной волн упругого сжатия и растяжения состава продольными силами.

Обрыв автосцепки в хвостовой части поезда чаще всего происходит из-за неотпустивших тормозов у вагонов, действия ударной волны, наличия большой группы груженых вагонов, особенно с наливным грузом и неработающими поглощающими аппаратами.

Для предотвращения обрыва автосцепки машинист обязан плавно растягивать и сжимать поезд, а также выдерживать время между позициями контроллера для завершения переходных процессов в поезде, контролируя это по оттяжке или толчку локомотива поездом.