Автоматичні гальма рухомого складу (2) - реферат, сторінка 1
1. Автоматичні гальма рухомого складу
Автоматичні гальма рухомого складу, враховуючи специфічні умови їх експлуатації (високі швидкості руху, погані погодні умови, цілодобова робота, великі ваги поїздів і ін.), Повинні забезпечувати безпеку руху поїздів, володіти високою надійністю і безвідмовністю дії.
Поєднання високої надійності, безвідмовності і ефективності дії гальм з хорошою їх керованістю дозволяє підвищити швидкість руху пасажирських поїздів до 200 км / год, а вага вантажних поїздів збільшити до 10-12 тис. Тс (100- 120 тис. КН), що призведе до збільшення провізної і пропускної спроможності залізничного транспорту. Однак нормальна експлуатація рухомого складу можлива при якісному обслуговуванні та ремонті гальмівного обладнання, для чого потрібні кваліфіковані кадри.
Основним типом гальма залізничного рухомого складу, що застосовується у всьому світі, є автоматичний пневматичний гальмо, в якому сигнали для управління гальмами вагонів в поїзді передаються по пневматичної магістралі шляхом підвищення або зниження тиску. Пневматичні пристрої (розподільників повітря) кожного вагона сприймають ці сигнали і виробляють при підвищенні тиску зарядку запасного резервуара і повідомлення гальмівного циліндра з атмосферою (зарядка і відпустку), а при зниженні тиску - повідомлення запасного резервуара з гальмівним циліндром (гальмування).
Гальмівна сила реалізується за рахунок притиснення колодок до поверхні кочення коліс або спеціальних дисків. Автоматичним гальмо називається тому, що він автоматично приходить в дію при обриві поїзда або його пневматичної магістралі, а в пасажирських поїздах дозволяє виробляти загальмування (зупинку) поїзда в аварійних випадках з будь-якого вагона відкриттям стоп-крана, розташованого на відводі від пневматичної магістралі.
Для утримання вагонів і локомотивів на місці широко застосовуються також стоянкові (ручні) гальма, що приводяться в дію на одиниці рухомого складу вручну і впливають на ті ж вузли, що і пневматичний гальмо.
Процес гальмування потяга являє собою процес гасіння його кінетичної енергії - перетворення її в теплову в вузлах тертя за допомогою гальмівних сил, створюваних гальмівними пристроями. Гальмівні сили, які є зовнішніми по відношенню до поїзда, грають роль штучних додаткових сил опору руху поїзда, керуючи якими регулюють швидкість. До природним силам опору, що діють на поїзд, відносяться сили тертя кочення коліс по рейках і тертя коліс об рейку в кривих ділянках колії, сили аеродинамічного опору повітря, сили інерції обертових мас і ін.
Для можливості ефективного регулювання швидкості руху поїзда аж до його зупинки на заданій довжині гальмівного шляху гальмівні сили повинні значно перевищувати природні сили опору.
2. Види гальм рухомого складу
Гальмом називається пристрій на рухомому складі, за допомогою якого створюється штучне опір руху, в результаті чого відбувається зниження швидкості або зупинка поїзда.
Гальмівний шлях - відстань, яку проходить поїзд за час від моменту переведення РКМ або крана екстреного гальмування в гальмівне положення до повної зупинки.
Гальма класифікуються за способами створення гальмівної сили і властивостями керуючої частини. За способами створення гальмівної сили розрізняють фрикційні й динамічні гальма. За властивостями керуючої частини розрізняють гальма автоматичні і неавтоматичні.
На рухомому складі залізниць України застосовується п'ять типів гальм:
1. Стояночні (ручні) - ними обладнані локомотиви, пасажирські вагони і близько 15% вантажних вагонів;
2. Пневматичні - ними оснащений весь рухомий склад з використанням стисненого повітря;
3. Електропневматичні - ними обладнані пасажирські локомотиви і вагони, електропоїзди і дизельні поїзди;
4. Електричні (динамічні або реверсивні) - ними обладнані окремі серії локомотивів та електропоїздів;
5. Магнітно-рейкові - ними обладнані високошвидкісні поїзди. Застосовуються як додаткові до ЕПТ і електричним.
Стоянкові, пневматичні і електропневматичні гальма відносяться до розряду фрикційних гальм, у яких сила тертя створюється безпосередньо на поверхні колеса або на спеціальних дисках, жорстко пов'язаних з колісними парами.
Основним гальмом на рухомому складі є пневматичний.
Кожен тип гальма в свою чергу ділиться на групи, підгрупи і за призначенням - пасажирські, вантажні і високошвидкісні.
2. Пневматичні гальма.
Пневматичні гальма мають однопровідну магістраль (повітропровід), прокладену уздовж кожного локомотива і вагона для дистанційного керування повітророзподільниками з метою зарядки запасних резервуарів, наповнення гальмівних циліндрів стисненим повітрям при гальмуванні і повідомлення їх з атмосферою при відпустці.
Застосовувані на рухомому складі пневматичні гальма поділяються на автоматичні і неавтоматичні, а також на пасажирські (з швидкими гальмівними процесами) на вантажні (з уповільненими процесами).
Автоматичними називаються гальма, які при розриві поїзда або гальмової магістралі, а також при відкритті стоп-крана з будь-якого вагона автоматично приходять в дію внаслідок зниження тиску повітря в магістралі (при підвищенні тиску відбувається відпускання гальм),
Неавтоматичні гальма, навпаки, приходять в дію при підвищенні тиску в трубопроводі, а при випуску повітря відбувається відпустку гальма.
Робота автоматичних гальм розділяється на наступні процеси:
Зарядка - повітропровід (магістраль) і запасний резервуар під кожною одиницею рухомого складу заповнюються стисненим повітрям;
Гальмування - проводиться зниженням тиску повітря в магістралі вагона або всього поїзда для приведення в дію розподільника повітря і повітря з запасного резервуара надходить в гальмівний циліндр, де енергія стисненого повітря перетворюється в механічну, приводячи в дію гальмівну систему важеля передачу, яка притискає колодки до коліс;
Перекриша - після зробленого гальмування тиск у магістралі і гальмівному циліндрі не змінюється;
Відпустка - тиск в магістралі підвищується, внаслідок чого розподільник повітря випускає повітря з гальмівних циліндрів в атмосферу, одночасно проводиться підзарядка запасного резервуару шляхом повідомлення його з гальмівною магістраллю.
Пневматичний гальмо, застосовуваний на залізничному рухомому складі за принципом дії можна розділити на 3 групи:
Прямодействующий неавтоматичний;
Прямодействующий неавтоматичний гальмо називається тому, що в процесі гальмування гальмівні циліндри повідомляються з джерелом живлення, і при розриві поїзда, роз'єднання сполучних рукавів він не приходить в дію. Якщо в гальмівних циліндрах в цей момент був стиснене повітря, то він негайно вийде і станеться оттормажіваніі. Крім того, це гальмо є невичерпним, так як за допомогою крана машиніста завжди можна підвищити тиск в циліндрах, яке знизилося через витоки повітря.
Непрямодействующій автоматичне гальмо відрізняється від неавтоматичного прямодействующім тим, що на кожній одиниці рухомого складу між гальмівною магістраллю і гальмівним циліндром встановлюється розподільник повітря, з'єднаний з запасним резервуаром, який містить запас стисненого повітря. За цією схемою обладнуються всі пасажирські вагони з розподільником повітря ум. номер № 292. Гальмо називається непрямодействующім тому, що в процесі гальмування гальмівні циліндри не повідомляються з джерелом живлення (головними резервуарами). При тривалому гальмуванні внаслідок неможливості поповнення повітрям запасних резервуарів через магістраль, тиск повітря в гальмових циліндрах і запасних резервуарах зменшується і тому гальмо є істощімих.
Прямодействующий автоматичне гальмо складається з тих же складових частин, що і непрямодействующій. За такою схемою виконані гальма вантажних вагонів з повітророзподільниками ум. номер №483. Завдяки особливому пристрою крана машиніста і повітророзподільника автоматично підтримується тиск в гальмівній магістралі і можна регулювати гальмівну силу в поїзді в бік збільшення і зменшення в потрібних межах. Якщо в процесі гальмування тиск у гальмівних циліндрах знизиться внаслідок витоків, то воно швидко відновиться за рахунок надходження стисненого повітря із запасних резервуарів. У цьому випадку, коли витрата повітря з запасного резервуара буде настільки великий, що тиск в ньому стане менше ніж в магістралі, відкриється живильний зворотний клапан і повітря з магістралі надійде в запасний резервуар і далі в гальмівний циліндр. Гальмівна магістраль в свою чергу автоматично поповниться через кран машиніста з головного резервуара. Таким чином, тиск в гальмівному циліндрі може підтримуватися протягом тривалого часу. Цим автоматично прямодействующий гальмо відрізняється від автоматичного непрямодействующего.
Як тільки необхідність в гальмуванні відпала, машиніст перекриває доступ повітря в гальмівні циліндри, і пружини, що знаходяться в циліндрах, змушують гальмівні колодки відпустити колеса.
Поїзд може продовжувати шлях. Такі гальма називають пневматичними, тому що і управління ними і гальмування здійснюються стисненим повітрям. Пневматичні гальма хороші, але мають один недолік: вагони складу загальмовуються послідовно, у міру того як стиснене повітря, переміщаючись від локомотива по воздухопроводу, відкриває клапани. Так як швидкість руху стисненого повітря порівняно невелика, то проходить досить значний час, перш ніж «гальмівна хвиля» дійде до останніх вагонів і загальмує їх.
Мал. 1. Так стиснене повітря зупиняє потяг