ВВЕДЕНИЕ

Эффектив ность тормозных средств является одним из важнейших условий, определяющих возможность повышения веса и скорости движения поездов, пропускной и провозной способности железных дорог. От свойств и состояния тормозного оборудования подвижного состава в значительной степени зависит безопасность движения.

Первая попытка применения автоматического тормоза на подвижном составе была предпринята в 1847 г. Этот тормоз был механическим и управлялся с помощью троса, натянутого вдоль поезда.

В 1869 г. появился первый пневматический неавтоматический тормоз, который не обеспечивал торможение поезда при разъединении воздушных рукавов, а в 1872 г. — автоматический, особенностью которого являлось наличие на каждом вагоне воздухораспределителя и запасного резервуара.

В России широкое внедрение автоматического тормоза началось в 1882 г., в связи с чем в Петербурге в 1899 г. фирмой «Вестингауз» был построен тормозной завод. Первым изобретателем отечественного автоматического тормоза был машинист Ф. П. Казанцев. Его двухпроводной «неистощимый тормоз» был успешно испытан в пассажирском поезде в 1910 г. В 1923 г. Московский тормозной завод выпустил первые образцы отечественных тормозов системы Ф. П. Казанцева для пассажирских поездов. В 1927 г. Ф. П. Казанцев создал воздухораспределитель нового типа. Вскоре такими воздухораспределителями были оборудованы грузовые поезда.

Большие заслуги в деле создания и оснащения подвижного состава отечественными пневматическими автотормозами принадлежат известному изобретателю И. К. Матросову. Воздухораспределитель усл. № 320 его конструкции в 1932 г. был принят в качестве типового для грузового подвижного состава. В 1950—60 гг. практически весь подвижной состав железных дорог СССР был оборудован воздухораспределителями усл. № 270 и усл. № 292 и концевыми кранами системы и конструкции И. К. Матросова.

Широкое применение электропневматических тормозов на электропоездах началось с 1948 г., а в пассажирских поездах с локомотивной тягой — с 1958 г., когда Московский тормозной завод приступил к серийному выпуску электровоздухораспределителей усл. № 170 и усл. № 305.

С 1947 г. вагонный парк железных дорог СССР начал оснащаться автоматическими регуляторами тормозной рычажной передачи, а с 1966 г. — автоматическими регуляторами режимов (авторежимами торможения). Начиная с 1964 г. вагоны стали оборудоваться композиционными колодками, эксплуатационные и технологические качества которых продолжают совершенствоваться и сегодня.

Большую роль в развитии отечественного тормозостроения сыграли работы по теории торможения, основоположником которой является профессор Н. П. Петров. Современное развитие наука о торможении получила в трудах известных ученых В. Ф. Егорченко, В.Г.Иноземцева, Б.Л.Карвацкого, В.М.Казаринова и др.

В процессе развития и совершенствования тормозов большое внимание уделяется созданию новых устройств и систем безопасности, связанных с работой приборов тормозного оборудования, систем автоведения поезда, систем автоматического управления тормозами (САУТ), локомотивных скоростемеров. Только за последнее десятилетие были разработаны и внедрены в эксплуатацию устройство контроля параметров движения поезда «Дозор», телеметрическая система контроля бодрствования машиниста (ТСКБМ), электронный скоростемер КПД-3 (КПД-ЗВ), комплексное локомотивное устройство безопасности (КЛУБ) и др.

В учебнике рассмотрены устройство и действие приборов управления тормозами, компрессоров и воздушных резервуаров, приборов торможения и тормозных рычажных передач, автоматической локомотивной сигнализации и автостопов, а также вопросы технического обслуживания тормозного оборудо вания и управления тормозами. Приведены схемы расположения пневмат ического тормозного оборудования на подвижном составе и показано взаимодействие тормозных приборов.

Описание приборов и устройств тормозного оборудования паровозов, а также скоростного подвижного состава в настоящем учебнике не приводится, так как эти вопросы достаточно подробно изложены в специальной литературе. Особенность грузовых воздухораспределителей состоит в том, что они практически во всех случаях прекращения питания магистрали при перекрытых концевых кранах срабатывают на торможение вследствие того, что их запасные резервуары отключены от магистрали обратными клапанами, что дает быстрое снижение давления в магистрали под влиянием утечек. Пассажирские воздухораспределители после прекращения питания магистрали за перекрытыми концевыми кранами обычно на торможение не срабатывают (если срабатывание не вызвано выпуском воздуха из магистрали через контрольное отверстие в момент перекрытия концевых кранов), так как магистраль пассажирских поездов обычно имеет высокую плотность и запасные резервуары в положении отпуска постоянно сообщены с магистралью через зарядные отверстия воздухораспределителей, что увеличивает общий сообщенный заряженный объем и замедляет снижение давления в магистрали под влиянием утечек. Воздухораспределители предназначены для наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров при торможении; выпуска воздуха из тормозного цилиндра в атмосферу при отпуске тормозов, а также зарядки запасного резервуара из тормозной магистрали.

Воздухораспределители делятся по назначению на грузовые, пассажирские, специальные и воздухораспределители для скоростных поездов, отличающиеся временем наполнения и опорожнения тормозных цилиндров.

По характеру действия они бывают темповыми и временными. К темповым относятся воздухораспределители, у которых время наполнения тормозных цилиндров зависит от темпа разрядки тормозной магистрали. У временных воздухораспределителей время наполнения тормозных цилиндров постоянное. Оно определяется диаметром отверстия управления или отверстием наполнения цилиндра.

По тяжести отпуска тормозов воздухораспределители бывают с легким, облегченным и тяжелым отпуском тормозов. Воздухораспределитель с легким отпуском начинает отпускать тормоза при повышении давления в тормозной магистрали на 0,2 – 0,3 кгс/см2; при облегченном отпуске вытек воздуха из тормозного цилиндра происходит после восстановления давления в тормозной магистрали до уровня на 0,3 – 0,4 кгс/см2 ниже зарядного, а тяжелый отпуск начинается при полном восстановлении давления тормозной магистрали до зарядного уровня.

Одно из основных требований к воздухораспределителям - управление работой должно осуществляться изменением уровня давления в тормозной магистрали. Кроме этого воздухораспределитель должен обладать свойством «мягкости» - не реагировать на медленное снижение давления в тормозной магистрали темпом до 0,2 – 0,3 кгс/см2 за 1 мин.

Торможение должно быть четким и плавным по всей длине поезда. Полное давление в тормозном цилиндре при воздухораспределителе пассажирского типа должно составлять 3,8-4,0 кгс/см2. Воздухораспределители грузового типа обладают тремя режимами торможения в зависимости от загрузки: на груженом режиме давление в тормозном цилиндре должно быть 3,9- 4,2 кгс/см2; среднем - 2,8 - 3,3 кгс/см2; порожнем - 1,4 - 1,8 кгс/см2. В связи с более медленным наполнением тормозных цилиндров грузовые воздухораспределители должны давать начальный скачок давления 0,4 – 0,8 кгс/см2, обеспечивающий прижатие тормозных колодок к колесам, затем производить быстрое начальное наполнение до включения «замедлителя» и плавное повышение давления до полной величины.

Каждый тип воздухораспределителей рассчитан на определенную длину поезда, которая зависит от скорости распространения тормозной волны. Скорость распространения тормозной волны при полном служебном торможении должна быть не менее 100 м с; при экстренном торможении не менее 200 м/с. Поэтому пассажирский воздухораспределитель усл.№ 292 рассчитан на длину поезда 700 метров, а грузовой усл.№ 483 на 1400 метров.

Современные воздухораспределители должны производить торможение и отпуск тормозов с изменением силы нажатия тормозных колодок от 0 до максимума и от максимума до 0 в зависимости от полученного сигнала на действие и режима работы.

1 ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 ОРИЕНТИРОВОЧНЫЙ ГРАФИК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТ

Составления перечня необходимых инструментов, материалов и другого оборудования 23.04.12

Закупка необходимого материала 24.04.12

Подготовка необходимого инструмента и материалов в соответствии с перечнем 25.04.12

Определение места расположения стенда в лаборатории, в соответствии с требованиями удобства его демонстрации и использовании в качестве наглядного пособия 26.04.12

Демонтаж воздухораспределителя на комплектующие части 26.04.12

Нанесения разметок для сверления и отреза уголков, сверления отверстий под болты для опорного крепления

воздухораспределителя 27.04.12

Использование электродуговой сварки для соединения уголков и металлической пластины (основания) 28.04.12

Покраска уголков и основания опоры, сушка каркаса 29.04.12

Монтаж воздухораспределителя, сборка всех связующих деталей, регулировка устойчивости монтируемого стенда, проверка всех связующих креплений стенда 30.04.12

Выполнение графических работ 01.05.12 - 03.05.12

Оформление пояснительной записки 04.05.12 – 06.05.12

1.2 ПЕРЕЧЕНЬ ИНСТРУМЕНТОВ, МАТЕРИАЛОВ И ОБОРУДОВАНИЯ НЕОБХОДИМОГО ДЛЯ ПРОВЕДЕНИЯ РАБОТ

1.2.1 ОБОРУДОВАНИЕ И ИНСТРУМЕНТЫ

При выполнении слесарных, сварочных и других работ использовались следующие инструменты и приспособления

- молотки слесарные;

- керн;

- напильник;

- набор уголков;

- металлический лист;

- ножовка по металлу;

- комплект гаечных ключей;

- электрическая дрель;

- комплект сверл

- посотижи;

- штангельциркуль;

- чертилка;

- сварочный апарат;

- сушильная камера;

- краска MOTIP (серая);

- набор сварочные электроды МР-3 3,0 мм ГОСТ 9466-75.

Количество и стоимость инструментов и материалов указано в таблице (1.1)

Таблица 1.1 – Количество и стоимость инструментов, материалов

Наименование	Количество шт	Цена руб	Стоимость руб
молотки слесарные	2	90	180
керн	1	45	45
напильник	1	128	128
набор уголков	2	150	300
металлический лист	1	350	350
ножовка по металлу	1	230	230
гаечные ключи	2	39	78
электрическая дрель	1	900	900
посотижи	1	70	70
штангельциркуль	1	60	60
чертилка	1	15	15
краска MOTIP (серая)	2	112	224
набор электродов	30	17	510
перчатки х\б (пара)	1	20	20
защитные очки (маска)	1	200	200
спец.одежда (комп)	1	750	750
Итого:			4060

1.3 РАЗРАБОТКА ПЛАНА РАБОЧЕГО МЕСТА

1.3.1 РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ В СЛЕСАРНОЙ МАСТЕРСКОЙ

Наша слесарная мастерская размещёна в подвальном помещении типового учебного здания. Кабинет состоит из классной комнаты, рассчитанной на 15 учащихся, преподавательской и слесарной мастерской с различными станками для проведения слесарных работ. В классе расположены ученические парты и стол преподавателя. С правой стороны от классной доски расположена правила безопасности работы со станками, которые обязан знать каждый учащийся работающий со станками. Прямо, в конце класса расположены станки. С левой стороны стоит стол с приспособлениями для накернения отверствий под сверло. В передней части класса расположены рабочие места с защитными решётками для удобственной работы с деталями, каждое рабочее место оснащено рабочими инструментами позволяющие исполнить рабочую задачу. Компактное расположение станков и рабочих мест позволяет учащимся наглядно увидеть и самим попробовать поработать в качестве слесарного мастера.

1.3.2 Размещение оборудования сварочной мастерской

Сварочная мастерская расположена со стороны двора учебного заведения, в отдельно отстроенном одноэтажном корпусе. Кабинет состоит из классной комнаты рассчитанный на 15 человек, преподавательского рабочего места и слесарной мастерской с электродуговой сваркой. Преподавательская одновременно служит и мастерской для технического творчества. В классе так же расположены ученические парты и стол преподавателя. С левой стороны расположены наглядные плакаты с различными типами сварки, и видами электродов. Справа расположен шкаф, где находится специальная одежда, очки и др. приспособления для работы со сварочным аппаратом. По правой стороне вдоль расположены учебные рабочие места для работы с электродуговой сваркой. В данных кабинках учащиеся осваивают навыки по использованию электродуговой сварки. Кабинки оснащены перегородками и вытяжками. Для наглядного применения методов сварки, преподаватель использует сварочный аппарат, установленный у рабочего верстка.

1.3.3 Расчёт освещённости рабочего места

Кабинеты и лаборатории колледжа должны иметь достаточное естественное освещение в дневное время и искусственное – в тёмное время.

Естественное освещение обеспечивается световыми лампами и оконными проёмами, типы световых ламп рекомендуются типовыми проектами аудиторий и мастерских.

В «Слесарных и Сварочных мастерских» одновременно могут заниматься по 15 человек, таким образом освещённость кабинетов должна быть такой, чтобы в любое время дня (утро, вечер), в процессе обучения и работы с деталями не напрягалось и не утомлялось зрение преподавателей и студентов.

С этой целью в слесарной мастерской имеются 4 окна общей площадью остекления 8м, а в сварочной мастерской 2 окна с общей площадью 4 м. В каждой из мастерских по двенадцать светильников типа ЛПР по две лампы ЛД40 в каждой расположенных на потолке высотой 3 метра.

Использование этих ламп связано с тем, что спектральный состав их излучения создаёт лучшую светопередачу, кроме того, при меньших затратах электроэнергии они обеспечивают уровень освещённости.

Освещённость мастерских установлена опытным путём с помощью прибора люксметра 10-16. В результате этого освещённость аудитории равна 100 люкс (лк).

Такая величина освещаемости соответствует санитарно-гигиенических требованиям, предъявленным к данным мастерским.

1.3.4 Техника безопасности при слесарных работах

Важнейший элемент организации труда на ремонтном предприятии - знание работающими правил техники безопасности и умение соблюдать их на практике. Эти правила разработаны для того, чтобы сохранить здоровье и обеспечить безопасные условия труда людей, способствовать улучшению санитарно-гигиенического состояния ремонтных предприятий, повышению культуры производства и предупреждению несчастных случаев.

При рассмотрении отдельных слесарных операций мы будем специально останавливаться на основных условиях и приемах безопасной работы применительно к каждой операции. Однако уже в самом начале следует указать на некоторые общие положения техники безопасности.

Прежде всего, надо учесть, что к самостоятельной работе на ремонтном предприятии допускаются только те лица, которые получили инструктаж по технике безопасности и усвоили ее правила. Такой инструктаж должен проводиться всякий раз при переводе слесаря с одного рабочего места на другое.

Приступая к выполнению задания, работающему нужно убедиться в том, что на халате или комбинезоне нет болтающихся частей и распустившихся тесемок, а рукава аккуратно завязаны или застегнуты. Волосы рекомендуется прятать под головной убор.

Особую опасность во время работы представляют вращающиеся части станков и машин: валы, шкивы, передачи, муфты и т. д. Эти части должны быть ограждены кожухами, сетками и другими защитными приспособлениями. Регулировать и смазывать механизмы станка можно лишь после полной его остановки.

Важными условиями безопасной работы являются также прочное закрепление обрабатываемых деталей, применение исправного инструмента, тщательная проверка и правильная эксплуатация подъемных механизмов, осторожное обращение с легковоспламеняющимися веществами. Использованный обтирочный материал нужно убирать в специальные металлические ящики с плотными крышками, а по окончании рабочего дня сжигать в специально отведенном месте.

Работы, сопровождающиеся загрязнением воздуха ядовитыми газами, парами, пылью, должны проводиться в определенных помещениях, оборудованных хорошей вентиляцией. На рабочих местах, где применяют щелочи, кислоты, нефтепродукты, полы должны быть устойчивыми к воздействию этих веществ.

Серьезного внимания требует освещенность рабочих мест. Они должны быть обеспечены естественным и искусственным освещением, достаточным для безопасного выполнения работ, причем максимально надо использовать естественное освещение. Освещенность искусственным светом помещений, где производятся слесарные и ремонтно-сборочные работы, по действующим нормативам доставляет 100 лк. Устройства для переносного освещения, которые приходится применять при работе в осмотровых ямах и около машин, должны иметь напряжение не выше 12 В. Электрифицированные инструменты снабжаются приспособлениями для заземления и зануления, что предупреждает опасность поражения электрическим током. Несмотря на это, при работе с такими инструментами рекомендуется пользоваться и индивидуальными средствами защиты: резиновыми перчатками, галошами, изолирующими ковриками.

Большое значение для сохранения здоровья людей и улучшения условий их труда имеет производственная санитария и гигиена. На предприятиях, помимо основных и вспомогательных производственных помещений, устраивают также санитарно-бытовые: гардеробные, душевые и умывальные комнаты, помещения для приема пищи, которые должны использоваться только по прямому назначению.

Во время работы нужно время от времени менять положение корпуса, делать короткие перерывы для отдыха: садиться, если приходится работать стоя, и вставать, если работа проводится в сидячем положении. В снижении утомляемости и повышении работоспособности большую роль играет производственная гимнастика.

Перед приемом пищи необходимо тщательно мыть руки с мылом, а по окончании работы — лицо, шею и руки или принимать душ.

Требования техники безопасности и производственной санитарии непрерывно обновляются и дополняются благодаря внедрению на предприятиях научной организации труда, быстрому развитию таких отраслей науки, которые направлены на охрану здоровья работающих. Исследования в области технической эстетики показали, что на самочувствие и настроение рабочих, от чего во многом зависят производительность, безопасность труда и качество продукции, влияют самые различные факторы, в том числе и окраска помещений и оборудования.