Гальмівна система на поїздах
Гальма - це найважливіша система безпеки на поїздах. Після 1900 на всіх товарних складах в Америці стали застосовуватися автоматичні пневмогальма, що діють на стислому повітрі. Вони включаються в себе складну систему шлангів, компресорів, клапанів і з'єднань, за допомогою яких можна безпечно зупиняти склад довжиною в 150 вагонів.
Як працює гальмівна система на Покзд
Після винаходу пневмогальма в 1872 році майже всі частини цієї автоматичної системи були вдосконалені, хоча основний принцип її дії залишився незмінним: стиснене повітря тисне на поршень, який через передавальний механізм притискає гальмівний башмак до колеса (правий малюнок). В результаті виникає тертя між черевиком і колесом, яке і зупиняє потяг. Система називається автоматичною тому, що гальма спрацьовують автоматично всякий раз, коли відбувається скидання тиску в повітропроводах. Сучасна система пневматичного настільки досконала, що відчуває: склад рухається порожняком або важко навантажений. І відповідно до цього в кожному випадку сама вибирає потрібні зусилля для гальмування.
В електричках використовують інший принцип гальмування. Для зупинки обертового колеса там замість механічного тертя застосовують електромагнітне поле, яке і пручається обертанню колеса. За допомогою цих гальм щодо легку електричку можна зупинити швидко і плавно. Але з важким товарним поїздом або пасажирським поїздом такі гальма не впораються.
Автоматичний пневмогальма в дії
Коли машиніст пускає в хід гальмової кран, стиснене повітря надходить з гальмівної магістралі в пневморозподільник і потім на гальмівний циліндр (як дуже спрощено представлено на діаграмі ліворуч). Стиснене повітря тисне на поршень в циліндрі і змушує поршень рухатися. А той за допомогою важільного механізму притискає гальмівний башмак до колеса. Якщо гальмівний кран повертають у вихідне положення, у повітря з'являється можливість вийти з гальмівного циліндра. І тоді гальмівний башмак відходить від колеса. Якщо вагон раптом відділяється від іншої частини складу, то пневморозподільник самостійно приводить в дію гальма. У таких аварійних ситуаціях використовується стиснене повітря, який зберігається в додатковому резервуарі.
Пневмогальма з електричним керуванням
У пасажирських поїздах (малюнок внизу) застосовують електротехнічну схему управління гальмами, яка сама визначає і задає потрібний тиск повітря в гальмівному циліндрі (рисунок праворуч). Пневмогальма з електричним управлінням дозволяють виробляти гальмування більш плавно в порівнянні з автоматичними пневмогальма.
Як працюють пневмогальма з електричним керуванням
електромагнітні гальма
На електричках замість тертя використовують силу опору, яка діє в магнітному полі на обертовий предмет, якщо він може проводити електричний струм. І таким чином, в залежності від швидкості руху, підтримується постійний контроль і постійне керування гальмовою системою. Якщо двигун у електрички вимикають, то виникає сила, яка протидіє обертанню коліс. І чим довше наявності живлення двигуна, тим сильніше діє електромагнітне гальмування.
Коли двигун включений. електроповоднік так взаємодіє з магнітним полем, що колеса котяться вільно.
При виключенні живлення на двигун, струм у провіднику змінює свій напрямок на протилежне, викликаючи гальмування коліс.