Преимущества электропневматических тормозов

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Недалеко то время, когда па наших дорогах появятся высокоскоростные поезда: пассажирские составы будут проходить в час 150—200км, скорость грузовых достигнет 100—120 км/час.

Применение высоких скоростей потребует решения ряда задач: увеличения прочности железнодорожного пути, улучшения динамических и аэродинамических качеств локомотивов, широкого использования современных средств автоматики.

Уже сейчас важное значение приобретает проблема электропневматических тормозов, как наиболее совершенных по управляемости и эффективности действия тормозных средств.

Перед тем, как познакомиться с этими новыми видами автотормозов, обеспечивающих безопасность движения на высоких скоростях, остановимся на некоторых особенностях чисто пневматического автотормоза.

Важнейшими приборами такого тормоза, как уже знает читатель, являются воздухораспределители. Расположенные под каждым тормозным вагоном они приходят в действие не сразу, а последовательно.

Первоначально, когда машинист только переставил рукоятку крана в тормозное положение и воздух только начал выходить из магистрали, приходят в действие воздухораспределители передних, головных вагонов. Затем процесс торможения распространяется вдоль поезда со скоростью примерно 150 — 200 м/сек (скоростьтормозной волны), заставляя срабатывать воздухораспределители хвостовых вагонов. Процесс падения давления в магистрали происходит с несколько большей скоростью, т. е. опережает тормозную волну.

Следовательно, от момента поворота рукоятки крана машиниста в тормозное положение до начала действия тормоза последнего вагона проходит некоторое время тем большее, чем длиннее поезд. Так, в длинносоставных грузовых поездах оно равно около 7 сек.

К сказанному следует добавить, что тормозные цилиндры наполняются сжатым воздухом не сразу, а в среднем в течение примерно 18 сек. (у грузовых поездов).

Почему так много времени затрачивается на заполнение цилиндров?

При пневматических автотормозах резкое сокращение этого времени привело бы к появлению в поезде, особенно длинносоставном, продольно-динамических реакций, так как воздухораспределители головных вагонов имели бы полное нажатие колодок, а хвостовые вагоны ещё не начали бы тормозить, что вызвало бы сильное набегание и оттяжку хвостовой части поезда.

Чтобы избежать реакций и, следовательно, достигнуть высокой плавности торможения, приходится намеренно увеличивать время наполнения тормозных цилиндров с таким расчётом, чтобы в момент торможения хвостовых вагонов нажатие тормозных колодок головных вагонов (время заполнения тормозных цилиндров) было бы не более 30% от максимального.

При пневматических тормозах грузовых поездов максимальное торможение всего состава начинается примерно через 7 сек., а в пассажирских поездах через 4 сек.

За это время (называемое временем подготовки к торможению) успевает прийти в действие только часть тормозов, расположенная преимущественно в передней половине поезда.

Этим, собственно, и объясняется значительная длина предтррмоз-ного пути.

Если бы удалось уменьшить время подготовки к торможению, то эффективность автотормозов возросла, так как предтормозной путь, а значит, и тормозной путь значительно сократились, что особенно важно при высоких скоростях движения.

Как это сделать?

Большие возможности для управления воздухораспределителями на расстоянии открывает электротехника.

Так как скорость распространения электрического тока практически мгновенна, то и воздухораспределители, управляемые с помощью электричества, будут срабатывать одновременно во всех тормозных вагонах поезда, как бы ни был он длинен. Специальные опыты, проведённые ЦНИИ МПС, показали, что при длине поезда 1 000 м все воздухораспределители срабатывая.? б течение 0,4 сек., т. е. практически одновременно.

Этими же опытами установлено, что время наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом во всём поезде от нуля до полного расчётного давления составляет 4,0—4,5 сек., что полностью исключает возникновение в поезде продольно-динамических реакций, так как все вагоны тормозятся одновременно и практически с одинаковым замедлением.

Таким образом, одновременное срабатывание воздухораспределителей независимо от длины поезда не только способствует сокращению тормозного пути, но и обеспечивает плавность торможения по всему составу.

5. Преимущества электропневматических тормозов

Фиг. 158. Схема электровоздухораспределителя

Пневматические автотормоза, воздухораспределители которых управляются при помощи электрического тока, называются электропневматическими тормозами.

Электропневматическим тормозом оборудованы пригородные поезда (моторвагопные секции) электрифицированных участков железных дорог. Семилетний опыт эксплуатации этих тормозов полностью себя оправдал с точки зрения гибкости управлениям также по надёжности и эффективности их работы.

В настоящее время проводится опытная эксплуатация электро-пневматических тормозов в пассажирских поездах с паровой тягой.

Рассмотрим вкратце принципиальную схему устройства такого тормоза (фиг. 158 и 159).

Управление тормозных приборов в поезде производится постоянным током, а контроль состояния электрических цепей —переменным током.

5. Преимущества электропневматических тормозов

Постоянный и переменный ток вырабатывается турбогенератором типа ТГ-ІР.

Основными приборами и аппаратами электропневматического тормоза являются:

электровоздухораспределитель, назначение которого регулировать давление воздуха в тормозном цилиндре при электрическом управлении тормозом (Тройной скородействующий клапан в этом случае служит резервным тормозным прибором, действующим автоматически при отказе электровоздухораспределителя, срыве стоп-крана, разрыве тормозной магистрали или при обрыве •одного из поездных проводов электрической схемы, а также для того, чтобы заряжать сжатым воздухом запасный резервуар.);

кран машиниста с тормозным контроллером, служащий для управления как чисто пневматическим, так и электропневматическим тормозом;

с р ы в н о й клапан, предназначенный для экстренной разрядки магистрали в случае неисправности электрических цепей тоомоза;

главный выключатель, служащий для включения проводов электрической схемы к турбогенератору и отключению от него;

электромагнитные контакторы, предназначенные для управления работой электровоздухораспределителей;

ламповый сигнализатор с тремя контрольными лампами, позволяющими машинисту судить об исправности электрических цепей;

сигналізатор отпуска, имеющий механический привод к поршню тормозного цилиндра и служащий для контроля •отпуска тормозов.

Как видно из фиг. 159, все аппараты и приборы электропневматического тормоза при помощи пяти проводов электрической схемы {1,2, 3, 4, 5) и гибких междувагонных соединений связаны между ■собой в единую электропневматическую систему.

Так как тормоз имеет пять проводов, то он и называется пяти-проводным электропневматическим тормозом.

В настоящее время разрабатываются опытные образцы однопро-водного электропневматического тормоза для длииносоставных грузовых поездов.

Как же работает пятипроводный электропневматический тормоз?

⇐ | 4. Принцип действия пневматических автотормозов | | Как устроен и работает паровоз | | 6. Принцип действия электропневматических тормозов | ⇒