Лекции. Курс лекций по профессии 23. 01. 09. Машинист локомотива
 Скачать 2.97 Mb.
|
|
Автоматические тормоза. Часть I Курс лекций по профессии: 23.01.09. «Машинист локомотива» 2019г. РАЗДЕЛ № 1. Тормозами – называют комплекс устройств, предназначенных для создания дополнительных сил сопротивления движению поезда с целью остановки или снижению скорости. Тормозом называется устройство на П/С при помощи которого создаётся искусственное сопротивление движению, в результате чего происходит снижение скорости или остановка поезда. ТОРМОЗНЫМИ СИЛАМИ – называются силы, дающие дополнительное сопротивление движению. Тормозную силу обозначают буквой Вт и измеряют в кгс. Единица силы – килограмм –сила КГС. Тормозная сила реализуется за счёт прижатия тормозных колодок к поверхности катания колёс или специальных дисков. Наиболее распространенным является колодочный тормоз – при котором торможение осуществляется за счёт прижатия колодок к вращающимся колёсам, благодаря чему возникают силы трения между колодкой и колесом. В зависимости от того к чему прижимаются колодки (накладки) тормоза подвижного состава подразделяются на: 1) Колодочные – колодки прижимаются к поверхностям катания колес. Такие тормоза применяются на основной массе подвижного состава, их недостаток при торможении нагрев бандажа (обода) колеса, что увеличивает возможность появления дефектов на поверхности катания, а так же сложная конструкция ТРП и невозможно получить большое тормозное нажатие. 2) Дисковые – накладки прижимаются к специальным дискам, которые закреплены на средней части оси колесной пары. Применяются на электропоездах, пассажирских вагонах скоростного движения, обеспечивают возможность получения большого тормозного нажатия, но при дисковых тормозах обязательное применение противоюзных устройств. о оо а Магнитно-рельсовый тормоз. Прижатие колодок бывает одностороннего(Г/В) и двухстороннего (П/В локомотивы, рефрижераторные вагоны) действия. Тормозная сила не должна превышать силы сцепления колеса с рельсом, иней, снег, мазут , мелкая пыль уменьшают коэффициент сцепления , поэтому на локомотивах предусмотрена система пескоподачи под колёсные пары для увеличения коэффициента сцепления. Если Т/С превышает силу сцепления, то колёса перестают вращаться и начинают скользить по рельсам (идти юзом) и поэтому Т/С должна быть меньше. Боксование - это явление, при котором нарушается сцепление колёс с рельсами, т.е. сила тяги оказывается больше силы сцепления. Колесо вместо поступательного движения колесо начинает совершать вращательное движение. Его частота вращения и частота вращения якоря тягового электродвигателя резко возрастают, что приводит к повреждениям тепловоза механического и электрического характера. В процессе движения поезда на него действуют силы различные по своему характеру и направлению. Силы сопротивления бывают двух видов: внешние и внутренние. Внешние – (например сила сопротивлению движению от уклона)- возникают при движении поезда на подъём в результате действия составляющей Wi от веса поезда Q. Если поезд идёт по горизонтальному пути, эта составляющая равна 0 и вес поезда не изменяет характера движения.При следовании по спуску сила Wi направлена против движения поезда и способствует его торможению. Внешние силы можно разделить на: А) Управляемые – сила тяги; Б) Неуправляемые–силы сопротивления движению. В зависимости от соотношения этих сил поезд может двигаться ускоренно или замедленно. Сила тяги – внешняя движущая сила, которая создаётся тяговыми электродвигателями локомотива во взаимодействии с рельсами. Для остановки поезда необходимо исключить силы тяги т.е. отключить тяговые электродвигатели локомотива. 1) если сила тяги, приложенная к поезду, больше сил сопротивления движению, — поезд получает ускоренное движение (разгон); 2) когда сила тяги равна силам сопротивления движению —устанавливается равномерная (равновесная) скорость поезда; если сила тяги меньше сил сопротивления движению или при отсутствии силы тяги действуют тормозные силы — поезд замедляет движение. Внутренние – (например, сила трения в моторно осевых подшипниках). Эти силы обозначаются буквой Wo, действуют постоянно и направлены против движения поезда. Основные и дополнительные силы сопротивления, действующие на поезд, обычно измеряют в КГС. Тормозной путь – это расстояние, проходимое от момента приведения тормозов в действие до остановки поезда. Длина тормозного пути зависит: от скорости, профиля пути и эффективности торможения, масса и длина поезда, погодные условия. Длина тормозного пути при экстренном торможении составляет 1000 – 1700 м. ЭКСПЛУТАЦИОННЫЕ показатели работы автотормозов это: Тормозной путь- это расстояние, проходимое поездом за время от момента перевода ручки крана машиниста или крана экстренного торможения в тормозное положение до полной остановки. Различают тормозной путь: Приэкстренном торможении ;При полном служебном; При служебном торможении. Характеристика различных типов тормозов подвижного состава. Тип тормозов Максимальная скорость км/ч Длина тормозного пути метров Пассажирский подвижной состав (кроме вагонмоторнного) Пневматический с чугунными тормозными колодками 120-160 1000-1600 Электропневматический с композиционными колодками 160 1300 Пневматический с чугунными колодками совместно с магнитно-рельсовым 150 460 Электропневматический дисковый с композиционными колодками и магнитно-рельсовый 200 1600 Грузовой подвижной состав Пневматический с чугунными колодками 80 800 Пневматический с композиционными колодками 100 800 Электропневматический с композиционными колодками 100-120 750-1000 Управляемость тормоза – это его манёвренность, способность быстро и чётко осуществлять все тормозные процессы. Неистощимость – действия тормозов является основным показателем безопасности движения поезда на крутых затяжных спусках. Это свойство определяется способностью тормозов обеспечивать возможность остановки поезда на заданном тормозном пути до конца наиболее трудного спуска. Неистощимось действия пневматических тормозов повышается, если применяют электрическое торможение локомотива. Плавность торможения- зависит от времени и характера наполнения тормозных цилиндров воздухов, скорости распространения тормозной волны, жёсткости поглощающих аппаратов автосцепки. При пневматическом управлении тормозами колодки прижимаются к колёсам не одновременно во всех вагонах поезда, а последовательно по длине состава в зависимости от скорости распространения тормозной волны. Устойчивость и надёжность действия - автотормозов характеризуется сроком их службы без ухудшения эксплуатационных показателей. ТЕМП И ВЕЛИЧИНЫ ИХ РАЗРЯДКИ. Для управления тормозами существует три темпа разрядки ТМ: ТЕМП – это изменение давления, на какую либо величину за единицу времени. А)медленная разрядка ТМ (темп мягкости) – это снижение давления в ТМ на 0,1- 0,4 Атм, за минуту, при этом ВР не разряжаются, но не срабатывают на торможение. Данный темп предназначен для ликвидации сверзарядного давления. Б) средняя разрядка ТМ(служебный темп) – это снижение давления в ТМ на 0,2- 03, Атм, за секунду, при этом ВР срабатывает на служебное торможение. Предназначен для регулировки скорости движения поезда или остановки его в необходимом месте В) быстрая разрядка ТМ (экстренный темп) – это снижение давления сжатого воздуха в ТМ на 0,8 Атм, и более за 1 секунду, при ВР срабатывают на экстренное торможение. Предназначен для немедленной остановки поезда. Экстренное торможение производят соответствующим темпом и разряжают ТМ до нуля, для ускорения срабатывания тормозов. ВИДЫ ТОРМОЖЕНИЯ Торможение может быть: 1. Служебное- это остановка по расписанию, т.е. темп снижения давления в ТМ 0,02-0,04 МПа Служебное торможение бывает: А) полное служебное торможение (ПСТ) при снижения давления в ТМ на 0,15- 0,017 МПа до зарядного.- применяется для остановки поезда. Б) ступенчатое торможение (СТ) при снижения давления в ТМ ступенями по 0,02 МПа после первой ступени чувствительности тормоза к торможению (0,03- 0,04 МПа у пассажирского П/С и 0,06- 0,07 МПа у грузового П/С при нормальных условиях эксплуатации).- для регулирования скорости движения поезда на перегонах. 2. Экстренное-темп снижения давления в ТМ 0,8 МПа. – ЭТ используется только в экстренных случаях, когда требуется быстро остановить поезд при внештатной ситуации. При экстренном торможении КМ разряжает ТМ в 4-5 раз быстрее чем при служебном торможении. Теми экстренного торможения составляет 0,8-0,1 кгс/см2 за 1 секунду. Необходимо отметить что в Г/П машинист тормозит обычно циклами, состоящими из торможения первой ступенью с последующим отпуском тормозов. Такое торможение называют повторным. Так при приёме поезда на боковой путь станции машинист ступенью торможения снижает скорость до установленной (для отклонения по стрелочному переводу, обычно до 40 км\ч), затем на середине станции он ступенью торможения снижает скорость примерно до 15 км/ч, и наконец, перед выходным сигналом выполняет ступенью остановочное торможение. В П/П тормоза отличаются повышенной мощностью, поезда на промежуточных станциях принимаются обычно на главный путь, поэтому машинист останавливает поезд с высокой скорости ступенчатым торможением в две ступени торможения, путём усиления торможения. ВИДЫ ТОРМОЖЕНИЯ: 1 служебное- может быть ступенчатым. Служит для снижения скорости поезда в пути следования. 2 полное служебное - торможение до полной остановки поезда. 3 экстренное. Служит для ускоренной остановки поезда в случаях угрожающих безопасности движения. Торможение может быть служебным и экстренным. В обычных условиях машинист применяет служебное торможение, при котором давление в главной магистрали понижается ступенями. Такой режим обеспечивает плавное уменьшение скорости поезда и остановку его в заранее предусмотренном месте. Для немедленной остановки поезда применяют экстренное торможение, которое происходит в результате быстрого и полного выпуска воздуха из магистрали с помощью крана машиниста или крана экстренного торможения, устанавливаемого на всех пассажирских и части грузовых вагонов. ВОЗДУШНАЯ ВОЛНА Для приведения тормозов в действие машиниста краном 394 понижает давление в ТМ определённым темпом вызывает переключение ВР на тормозной режим. Переключение приборов на торможение происходит последовательно от локомотива в сторону хвоста поезда. Машинист, управляя автотормозами, при помощи поездного крана посылает воздушную волну по ТМ. Воздушная волна это- последовательное изменение давления в ТМ от локомотива к хвостовому вагону поезда. Воздушная волна представляет собой импульс частиц сжатого газа (воздуха) в трубопроводе. Скорость распространения волны примерно равна скорости звука. Воздушная волна представляет собой импульс начала движения частиц газа в трубопроводе после того, как будет открыто сообщение ТМ. Воздушная волна бывает: 1. Отпускная волна- это последовательное повышение давление сжатого воздуха в ТМ локомотива к хвостовому вагону, приводящее к отпуску тормозов. 2. Тормозная волна-это последовательное снижение давление сжатого воздуха в ТМ локомотива к хвостовому вагону темпом, приводящим к срабатыванию тормозов в поезде. тормозная волна.flv СПОСОБЫ СОЗДАНИЯ ЗАМЕДЛЕНИЯ ТОРМОЖЕНИЯ. 1. Фрикционный способ При фрикционном способе сопротивление движению создается за счет трения тормозных колодок (или специальных накладок) о поверхность катания колес подвижного состава (или дисков). В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в тепло, нагревающее трущиеся детали и рассеиваемое в окружающую среду. 2. Реверсивный способ на локомотивах с электрической передачей осуществляется переключением тяговых двигателей в генераторный режим, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Это торможение называется электродинамическим. Оно бывает рекуперативным, когда вырабатываемая электрическая энергия возвращается в контактную сеть, или реостатным. В последнем случае электрическая энергия поступает на специальные тормозные резисторы и превращается в тепло. которое рассеивается в окружающую среду. Реверсивный способ создания замедления применяется и на локомотивах с гидропередачей (гидродинамический тормоз), а также на паровозах - контрпар. 3. Электромагнитный способ При электромагнитном способе тормозная сила создается притяжением специальных тормозных башмаков с электромагнитами к рельсам. На подвижном составе применяются как электромагнитные рельсовые тормоза, так и тормоза на вихревых токах. Особенность этого способа создания замедления заключается в том, что мощность тормоза ограничивается только величиной допустимого замедления. Поэтому магниторельсовые тормоза используются только при экстренном торможении. КАК ПОЛУЧАЕТСЯ СЖАТЫЙ ВОЗДУХ Для производства сжатого воздуха на локомотивах служит компрессор а на паровозах – паровоздушный насос. Вал компрессора вращается электродвигателем или приводится во вращение от дизеля тепловоза. Источником сжатого воздуха, поступающего в пневматическую систему является компрессор КМ1, работающий с частотой вращения 1450 об/мин. Компрессор нагнетает сжатый воздух в группу главных резервуаров общим объемом 1200л. Разместить такой большой резервуар на локомотиве затруднительно, поэтому ГР составляют из батареи небольших ёмкостей 220- 250 литров. Компрессор защищен от противодавления со стороны главных резервуаров обратным клапаном КО. Компрессор повышает давление в ГР до 8,5 а на некоторых локомотивах до 9,0 кг/см2. ГР трубопроводом подключены к напорной (питательной) магистрали. ПМ проложена по всему локомотиву и законцована концевыми кранами. К ПМ подключён РД. При повышении давления в ГР до предельного значения, РД прекращает нагнетание воздуха в ГР. Из ГРрезервуаров сжатый воздух через маслоотделитель МО1 поступает в питательную магистраль. При достижении давления в главных резервуарах 0,9 МПа (9,0 кгс/см2) компрессор отключается. При падении давления в резервуарах до 0,75 МПа (7,5 кгс/см2) датчик-реле давления включает компрессор. Для защиты резервуаров от повышенного давления установлены предохранительные клапаны КП1 и КП2, которые отрегулированы на давление срабатывания 1,0 МПа (10,0 кгс/см2). Для снижения нагрузки на приводной электродвигатель компрессора при пуске на трубопроводе, со стороны компрессора установлен разгрузочный клапан. Выпадающий в главных резервуарах и маслоотделителе конденсат удаляют в атмосферу с помощью электропневматических клапанов. Для сбора масла и конденсирующейся в трубопроводах влаги на питательной магистрали перед краном машиниста SQ3 на обеих секциях электровоза установлены маслоотделитель МО2. Пока длится отдых компрессора, сжатый воздух из ГР расходуют его потребители. Главный потребитель сжатого воздуха это поездная тормозная магистраль, которая через кран машиниста заряжается давлением, установленным для неё и составляющим 5,0 кгс/см2. ТМ поезда объединяется гибкими соединительными рукавами с открытием концевых кранов. На локомотиве и на каждом вагоне к ТМ через разобщительный кран подключён прибор торможения ВР. К ВР каждого вагона (и локомотива) подключён ЗР, объёмом как правило 78л. ЗРезервуары поезда заряжаются сжатым воздухом из ТМ до такой же величины давления (5,0 кгс/см2), как и в самой магистрали. При следовании поезда КМ постоянно поддерживает в ТМ давление установленной величины, так как ТМ имеет неплотности, через которые сжатый воздух просачивается в атмосферу, то КМ непрерывно восполняет эти утечки, используя сжатый воздух из ГР. ТМ, Запасные вагонные резервуары, трубки к резервуарам, трубки подключения ВР образуют тормозную сеть поезда. КЛАССИФИКАЦИЯ ТОРМОЗОВ На П/С применяется 5 типов тормозов. I.Стояночные (ручной тормоз)- ими оборудованы все локомотивы, П/В и 10% Г/В. Он удерживает П/С на месте при отсутствии сжатого воздуха. Этот тормоз приводится в действие мускульной силой человека. Ручной тормоз действует на две оси задней тележки. Вращение маховика ручного тормоза передается через зубчатую пару и звездочки на цепь, связанную с рычагом задней тележки. При вращении маховика цепь натягивается, и колодки прижимаются к бандажам средней (с одной стороны) и крайней (с двух сторон) колесных пар задней тележки. В заторможенном состоянии маховик фиксируют защелкой и храповиком. Эффективней держит тормоз, если вагоны заторможены пневматически, а потом введён в действие и ручной тормоз. В случае стоянки в течении неопределенного времени сжатый воздух по неплотностям постепенно уйдет и тормозные колодки останутся прижатыми механическим путём. II.Пневматические- ими оснащён весь П/С с использованием сжатого воздуха с необходимым давлением:До 9 Атм – локомотивах; 4,5- 6,2 Атм – на вагонах; 7,5-8,5 Атм на тепловозах; 7,5-9,0 Атм – электровозах. Основным типом тормоза на П/С является – пневматический тормоз. Все пневматические тормоза имеют однопроводную магистраль (ТМ- воздухопровод), проложенную вдоль каждого локомотива и вагона для дистанционного управления ВР с целью зарядки ЗР, наполнение ТЦ сжатым воздухом при торможении и сообщения их с Атм при отпуске. Принцип работы пневматических фрикционных тормозов заключается в том, что сжатый до (5,0-5,5) кгс/см2 воздух, вырабатываемый компрессором локомотива, подается по тормозной магистрали поезда в тормозные цилиндры, имеющиеся на каждом вагоне, и, воздействуя на их поршни, обеспечивает через рычажную передачу прижатие тормозных колодок к ободам вращающихся колес. Управление тормозами осуществляется с помощью крана машиниста, находящегося в кабине локомотива. Запас сжатого воздуха, интенсивно расходующегося при зарядке и отпуске (оттормаживании) тормозов, накапливается в главном резервуаре, находящемся на локомотиве, а на каждом вагоне имеется запасной резервуар, через который происходит питание тормозного цилиндра. Если главный резервуар при торможении сообщается с запасными резервуарами, то такой тормоз называется прямодействующим, а если отключается от запасных резервуаров — непрямодействующим. |