ПРОЕКТИ ГРУПИ КОМПАНІЙ
«Регіонального Центру Інноваційних Технологій»
Гальмівна система рухомого складу РЖД.
Для зупинки поїзда при русі його на прямій горизонтальній ділянці шляху досить просто вимкнути тягові двигуни локомотива (перевести гідропередачу в режим холостого ходу), і через певний проміжок часу поїзд зупиниться завдяки природним силам опору руху поїзда. Однак, в цьому випадку, за рахунок сили інерції потяг пройде значну відстань, перш ніж зупинитися. Для скорочення цієї відстані необхідно штучно збільшити сили опору руху поїзда.
Пристрої, що застосовуються в поїздах для штучного збільшення сил опору руху, називаються гальмівними пристроями(Гальмами), а сили, що створюють штучне опір, - гальмівними силами.
Гальмівні сили і сили опору руху гасять кінетичну енергію рухомого потягу. Найбільш поширеним засобом для отримання гальмівних сил є колодкового гальма, при якому гальмування здійснюється притисненням колодок до обертовим колесам, завдяки чому виникають сили тертя між колодкою і колесом. При терті колодок про колеса відбувається руйнування дрібних виступів поверхні, а також молекулярне взаємодія мікронерівностей контактуючих поверхонь. Тертя гальмівних колодок можна розглядати як процес перетворення механічної роботи сил тертя в тепло.
На рухомому складі залізниць застосовується п'ять типів гальм: Стоянкові (ручні), пневматичні, електропневматичні, електричні і електромагнітні.
1.
стоянкового гальмаобладнані локомотиви, пасажирські вагони і приблизно 10% вантажних вагонів.
2. пневматичними гальмамиоснащений весь рухомий склад залізниць з використанням стисненого повітря тиском до 9 кгс / см 2 на локомотивах і 5-6,5 кгс / см 2 на вагонах.
3. ЕПГ(ЕПТ) обладнані пасажирські локомотиви і вагони, електро- і дизель-поїзда.
4. Стояночні, 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
5. електричними гальмами, Які часто називають динамічними, або реверсивними, внаслідок перекладу тягових двигунів в режим електричних генераторів, обладнані окремі серії електровозів, тепловозів та електропоїздів.
Електричні гальма бувають:
5.1. рекуперативними- виробляється тяговими двигунами енергія віддається назад в мережу,
5.2. реостатними- виробляється тяговими двигунами енергія гаситься на гальмівних резисторах і
5.3. Рекуперативним-реостатними- при високих швидкостях використовується рекуперативний гальмо, а при низьких реостатний.
| Тип гальм |
максимальна швидкість (Км / год) |
Довжина торм.путі на майданчику при Макс.швидкість руху (м) |
Переходи. ефективності гальм |
| 1. Пасажирський рухомий склад (Крім моторвагонного) |
|||
| 1.1. Пневматичний з чавунними колодками | 120-160 | 1000-1600 | 8,3-10,0 |
| 1.2. Електропневматичний з композиційними колодками | 160 | 1300 | 8,1 |
| 1.3. Пневматичний з чавунними колодками спільно з магнітно-рейковим | 150 | 460 | 3,1 |
| 1.4. Електропневматичний дисковий з композиційними колодками і магнітно-рейковий | 200 | 1600 | 8,0 |
| 2. Вантажний рухомий склад | |||
| 2.1. Пневматичний з чавунними колодками | 80 | 800 | 10,0 |
| 2.2. Пневматичний з композиційними колодками | 100 | 800 | 8,0 |
| 2.3. Електропневматичний з композиційними колодками | 100-120 | 750-1000 | 7,5-8,3 |
| 3. Моторвагонний рухомий склад | |||
| 3.1. Електропневматичний з чавунними колодками | 130 | 1000 | 7,7 |
| 3.2. Електропневматичний з композиційними колодками | 130 | 800 | 6,1 |
| 3.3. Електропневматичний дисковий з композиційними накладками і магнітно-рейковий | 200 | 1500 | 7,5 |
* Величина гальмівного шляху (м), яка припадає на 1 км / год максимальної швидкості поїзда.
ХАРАКТЕРИСТИКА гальм рухомого складу
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) і вантажні (з уповільненими процесами).
1. автоматичниминазиваються такі гальма, в яких при розриві гальмової магістралі або відкритті стоп-крана будь-якого вагона відбувається гальмування. Автоматичні гальма приходять в дію (спрацьовують на гальмування) внаслідок зниження тиску в магістралі, а при підвищенні тиску в магістралі виробляють відпустку гальм.
2. неавтоматичниминазиваються такі гальма, в яких при розриві гальмової магістралі відбувається відпустку. Неавтоматичні гальма приходять в дію (спрацьовують на гальмування) при підвищенні тиску в трубопроводі, а при випуску повітря з трубопроводу виробляють відпустку.
Робота автоматичних гальм розділяється на наступні три процесу:
1. зарядка- повітропровід (магістраль) і запасні резервуари під кожною одиницею рухомого складу заповнюються стисненим повітрям;
2. гальмування- проводиться зниження тиску повітря в магістралі вагона або всього поїзда для приведення в дію розподільників повітря, і повітря із запасних резервуарів надходить в гальмівні циліндри; останні пускають у хід важеля гальмівну передачу, яка притискає колодки до коліс;
3. відпустка- тиск в магістралі підвищується, внаслідок чого розподільників повітря випускають повітря з гальмівних циліндрів в атмосферу, одночасно виробляють підзарядку запасних резервуарів, повідомляючи їх з гальмівною магістраллю.
Розрізняють автоматичні гальма наступних типів:
1. М'які з рівнинним режимом відпустки- працюють при різних величинах зарядного тиску в магістралі; при повільному темпі зниження тиску (до 0,3-0,5 в хв) в дію не приходять. (Не загальмовують), а після гальмування при підвищенні тиску в магістралі на 0,1-0,3 дають повну відпустку (ступеневої відпустки не мають);
2. Напівтверді з гірським режимом відпустки- володіють тими ж властивостями, що і м'які, але для повного відпустки необхідне відновлення тиску в магістралі на 0,1-0,2 нижче зарядного (мають ступінчастий відпустку);
3. жорсткі- працюючі на певному зарядному тиску в магістралі; при зниженні тиску в магістралі нижче зарядного будь-яким темпом виробляють загальмування. При тиску в магістралі поза зарядного гальма жорсткого типу не приходять в дію поки тиск не стане нижче зарядного. Відпустка жорстких гальм відбувається при відновленні тиску в магістралі на 0,1-0,2 вище зарядного. Гальма жорсткого типу застосовуються на ділянках Закавказької дороги з ухилами крутіше 45 градусів.
Електропневматичні гальма.
ЕПГ прямодействующім типу з розрядкою і без розрядки гальмівної магістралі, застосовується на пасажирських, електро- і дизель-поїздах. У цьому гальмі наповнення циліндрів при гальмуванні і випуск повітря з них при відпустці здійснюються незалежно від зміни тиску в магістралі, т. Е. Аналогічно прямодействующім пневматичної гальма.
ЕПГ автоматичного типу з живильним і гальмівної магістралями і з розрядкою гальмівної магістралі при гальмуванні застосовується на деяких дорогах Західної Європи і США.
У цих гальмах гальмування здійснюється шляхом розрядки гальмівної магістралі кожного вагона через Електровентилі в атмосферу, а відпустку - сполученням її через інші Електровентилі з додатковою живильної магістраллю. Процесами наповнення і опоражненія гальмівного циліндра управляє звичайний розподільник повітря, як і при автоматичному пневматичному гальмі.
Класифікація гальмівного обладнання.
Гальмівне устаткування рухливого складу поділяється на:
1. П
невматический, Прилади якого працюють під тиском стисненого повітря, і
2. М
еханіческое(Гальмівна важільна передача).
Пневматична гальмівне обладнання за своїм призначенням поділяється на такі групи:
1. П рібори харчуваннягальма стисненим повітрям;
2. П рібори управліннягальмами;
3. П рібори, здійснюють гальмування;
4. В
оздухопроводі арматурагальма.
1. До приладів харчування гальм стисненим повітрям відносяться:
1.1. Компресори;
1.2. Запобіжні клапани;
1.3. Регулятори тиску;
1.4. Масловіддільники;
1.5. Головні резервуари;
1.6. Повітроохолоджувачі.
2. До приладів управління гальмами відносяться:
2.1. Крани машиніста;
2.2. Крани допоміжного гальма;
2.3. Пристрої блокування гальма;
2.4. Крани подвійної тяги;
2.5. Клапани автостопа;
2.6. Сигналізатори відпустки;
2.7. Датчики контролю стану гальмівної магістралі;
2.8. Манометри.
3. До групи приладів здійснюють гальмування входять:
3.1. Повітророзподільники;
3.2. авторежими;
3.3. Запасні резервуари;
3.4. Гальмівні циліндри.
4. До воздухопроводу і арматури відносяться:
4.1. Трубопроводи магістралей;
4.2. крани;
4.3. З'єднувальні рукави;
4.4. Масло і влагоотделители;
4.5. Фільтри і пилеловкі.
При обладнанні рухомого складу ЕПГ до приладів харчування додається джерело електричної енергії (статичний перетворювач, акумуляторні батареї, електричні ланцюги управління і контролю та ін.), А до приладів управління - контролер, блок управління і ін. Відповідно додається і арматура: ура: клемні коробки, сполучні рукави з електроконтактом, сигнальні лампи і ін.
Окремі серії локомотивів (ЧС2, ЧС4, чс2т, чс4т) та вагони (РТ200, габариту РІЦ і ін.) Додатково обладнані приладами швидкісного регулювання і приладами протиюзного пристрою.
У зв'язку з постійним вдосконаленням в процесі експлуатації гальмівного обладнання його схеми для однієї і тієї ж серії можуть мати свої особливості. Принципова відмінність схем гальмівного обладнання локомотивів і вагонів полягає в тому, що на локомотивах застосовуються всі прилади гальмівного обладнання (харчування, управління, гальмування і ін.), А на вагонах - лише прилади, які здійснюють гальмування.
Гальмівне обладнання вантажних вагонів.
Гальмівне обладнання вантажних вагонів може бути виконано як з авторежимом, так і без нього.
Двокамерний резервуар 7 прикріплений до рами вагона і з'єднаний з пилеловкой, запасним резервуаром 4 об'ємом 78 л і гальмівним циліндром 10 через автоматичний режим 2 ум. № 265-002. До резервуару 5 прикріплені магістральна 6 і головна 8 частини розподільника повітря.
Роз'єднувальний кран 5 ум. № 372 служить для включення і виключення розподільника повітря. На магістральній трубі розташовані кінцеві крани 3 та з'єднувальні рукава. Стоп-кран 1 зі знятою ручкою ставлять тільки на вагонах з гальмівною майданчиком. У схему гальмівного обладнання може бути не включений автоматичний режим.
При зарядці і відпустці гальма стиснене повітря з гальмівної магістралі надходить в двокамерний резервуар 5. Відбувається зарядка золотникової і робочої камер, розташованих в резервуарі 5, і запасного резервуара 4. Гальмівний циліндр 10 повідомлений з атмосферою через автоматичний режим 9 і головну частину 8.
При зниженні тиску в магістралі повітророзподільник повідомляє запасний резервуар 4 з гальмівним циліндром 10, і тиск в ньому встановлюється пропорційно завантаженні вагона: на порожньому вагоні 1,4 1,8 кгс / см 2, на середньому режимі 2,8-3,3 кгс / см2 і на повністю завантаженому вагоні 3,9-4,5 кгс / см 2.
Рефрижераторний рухомий склад має гальмівне обладнання також за аналогічною схемою без авторежима.
Прилади харчування гальм стисненим повітрям
Застосовувані на рухомому складі залізниць компресори поділяють:
1. За числу циліндрів:
1.1. одноциліндрові,
1.2. двоциліндрові,
1.3. трьохциліндровий;
2. По розташуванню циліндрів:
2.1. горизонтальні,
2.2. вертикальні,
2.3. W-подібні,
2.4. V-подібні;
3. За числу ступенів стиснення:
3.1. одноступінчаті,
3.2. двоступеневі;
4. За типом приводу:
4.1. З приводом від електродвигуна,
4.2. З приводом від дизеля.
| компресор | Тип компресора | застосування |
| Е-400 | Двоциліндровий горизонтальний одноступінчатий | СР, СР3, ЕР1 до №68. |
| Е-500 | Двоциліндровий горизонтальний двоступінчастий з проміжним охолодженням | ВЛ19, ВЛ22м, ВЛ23, ВЛ60 в / і, ТГМ1. На ВЛ23 замінюються на КТ6Ел. |
| ТЕМ1, ТЕМ2, ТЕП60, ТЕ3, те7, 2ТЕП60. | ||
| Трициліндровий вертикальний двоступеневий з проміжним охолодженням | ТЕ10, теп10, М62 2ТЕ10, 2ТЕ10Л, 2ТЕ10В, 2ТЕ10М, 2ТЕ116, 2ТЕ21 | |
| Трициліндровий вертикальний двоступеневий з проміжним охолодженням | ВЛ8, ВЛ10, ВЛ60 в / і, ВЛ80 в / і, ВЛ82, ВЛ82м, ВЛ11, ВЛ15, ВЛ85, 2ТЕ116, 2ТЕ116УП, | |
| ПК-35 | Двоциліндровий, двоступеневий з проміжним охолодженням. | . |
Пневматична частина гальмівного обладнання (рис. 1) включає в себе гальмівну магістраль (повітропровід) б діаметром 32 мм з кінцевими кранами 4 клапанного або кулястого типу і сполучними міжвагонного рукавами 3; двокамерний резервуар 7, з'єднаний з гальмівною магістраллю б відвідної трубою діаметром 19 мм через роз'єднувальний кран 9 і пилеловку - трійник 8 (кран 9 з 1974 р встановлюється в трійнику 5); запасний резервуар 11; гальмівний циліндр 1; розподільник повітря № 483 м з магістральної 12 і головною 13 частинами (блоками); автоматичний режим № 265 А-000; стоп-кран 5 зі знятою ручкою.
Авторежим служить для автоматичної зміни тиску повітря в гальмівному циліндрі в залежності від ступеня завантаження вагона - чим вона вища, тим більше тиск в гальмівному циліндрі. При наявності на вагоні авторежима рукоятка перемикача вантажних режимів розподільника повітря знімається після того, як режимний перемикач розподільника повітря буде поставлений на вантажний режим при чавунних гальмівних колодках і середній режим при композиційних гальмівних колодках. У рефрижераторних вагонів авторежима немає. Запасний резервуар має обсяг 78 л у чотиривісних вагонів з гальмівним циліндром діаметром 356 мм і 135 л у восьмиосного вагона з гальмівним циліндром діаметром 400 мм.
Зарядка резервуара 7, золотникової і робочої камер розподільника повітря запасного резервуару 11 виробляється з гальмівної магістралі 6 при відкритому роз'єднувальний кран 9. При цьому гальмівний циліндр через головну частину розподільника повітря і автоматичний режим 2 повідомлений з атмосферою. При гальмуванні тиск в гальмівній магістралі знижується через кран машиніста і частково через розподільник повітря, який при спрацьовуванні відключає гальмівний циліндр 1 від атмосфери і повідомляє його з запасним резервуаром 11 до вирівнювання тиску в них при повному службовому гальмуванні.
Гальмова важільна передача вантажних вагонів виконана з одностороннім натисненням гальмівних колодок (крім шестивісних вагонів, у яких середня колісна пара в візку має двостороннє натискання) і одним гальмівним циліндром, укріпленим на хребтової балці рами вагона болтами. В даний час в дослідному порядку деякі восьмивісні цистерни без хребтової балки обладнуються двома гальмівними циліндрами, від кожного з яких зусилля передається лише на одну чотиривісну візок цистерни. Це зроблено для спрощення конструкції, полегшення гальмової важільної передачі, зменшення силових втрат в ній і підвищення ефективності роботи гальмівної системи.
Гальмова важільна передача всіх вантажних вагонів пристосована до використання чавунних або композиційних гальмівних колодок. В даний час всі вантажні вагони мають композиційні колодки. При необхідності переходу з одного типу колодки на інший необхідно змінити лише передавальне число гальмової важільної передачі шляхом перестановки валиків затягування і горизонтальних важелів (в найближче розташоване до гальмівного циліндра отвір при композиційних колодках і, навпаки, при чавунних колодках). Зміна передавального числа пов'язано з тим, що коефіцієнт тертя у композиційної колодки приблизно в 1,5-1,6 рази більше, ніж у чавунних стандартних колодок.
У гальмової важільної передачі чотиривісного вантажного вагона (рис.2) горизонтальні важелі 4 і 10 шарнірно з'єднані зі штоком б і кронштейном 7 на задній кришці гальмівного циліндра, а також з тягою 2 і авторегулятором 3 і з тягою 77. Між собою вони з'єднані затягуванням 5 , отвори 8 якої призначені для установки валиків при композиційних колодках, а отвори 9- при чавунних гальмівних колодках.
Гальмова важільна передача восьмиосного вагона (рис. 3, а) в основному аналогічна передачі чотиривісного вагона, відмінність полягає лише в наявності паралельної передачі зусилля на обидві чотиривісні візки з кожного боку через тягу 1 і балансир 2, а також укороченого на 100 мм верхнього плеча вертикальних важелів.
У важеля передачі шестивісних вагона (рис. 3,5) передача зусилля від гальмівного циліндра на Триангели в кожному візку відбувається не паралельно, а послідовно.
Механічним гальмівним обладнанням називають гальмівну систему важеля передачу, яка призначена для передачі зусилля, що розвивається на штоку гальмівного циліндра, на гальмівні колодки. До складу важеля передачі входять Триангели або траверси з черевиками і гальмівними колодками, тяги, важелі, підвіски, запобіжні пристрої, з'єднувальні і кріпильні деталі, а також автоматичний регулятор виходу штока гальмівного циліндра.
Розрізняють важільні передачі з одно- і двостороннім натисканням колодок на колесо. Вибір конструкції важеля передачі залежить від числа гальмівних колодок, яке визначається за необхідне гальмівним натисненням і допускаються тиском на колодку.
Гальмова важільна передача з двостороннім натисканням колодок на колесо має переваги в порівнянні з гальмівною системою важеля передачею з одностороннім натисненням. При двосторонньому натисканні колодок колісна пара не піддається вивертати дії в буксах в напрямку натискання колодок; тиск на кожну колодку менше, отже, менше знос колодок; коефіцієнт тертя між колодкою і колесом більше. Однак важільна передача при двосторонньому натисканні значно складніше по конструкції і важче, ніж при односторонньому, а температура нагріву колодок при гальмуванні вище. Із застосуванням композиційних колодок недоліки одностороннього натискання стають менш відчутними внаслідок меншого натискання на кожну колодку і більш високого коефіцієнта тертя.
До механічної частини гальма висувають такі вимоги:
· Важільна передача повинна забезпечувати рівномірний розподіл зусиль по всім гальмівним колодкам (накладок);
· Зусилля практично не має залежати від кутів нахилу важелів, виходу штока гальмівного циліндра (при збереженні в ньому розрахункового тиску стисненого повітря) і зносу гальмівних колодок (накладок) в межах встановлених експлуатаційних нормативів;
· Важільна передача повинна бути оснащена автоматичним регулятором, що підтримує зазор між колодками і колесами (накладками і дисками) в заданих межах незалежно від їх зносу;
· Автоматичне регулювання важільної передачі повинно забезпечуватися без ручної перестановки валиків до граничного зносу всіх гальмівних колодок. Ручна перестановка валиків допускається для компенсації зносу коліс;
· Автоматичний регулятор повинен допускати зменшення виходу штока гальмівного циліндра без регулювання його приводу на особливо крутих затяжних спусках, де встановлені зменшені норми виходу штока;
· При відпущеному гальмі гальмівні колодки повинні рівномірно відходити від поверхні кочення коліс;
· Шарнірні з'єднання гальмової важільної передачі для спрощення ремонту і збільшення терміну служби оснащуються зносостійкими втулками;
· Важільна передача повинна мати достатню міцність, жорсткість і при необхідності демпфирующие пристрої (наприклад, гумові втулки в шарнірах підвісок башмаків вантажних вагонів), що виключають злами деталей важільної передачі під дією вібрацій;
· На рухомому складі повинні бути запобіжні пристрої, що запобігають падінню на колію та вихід за межі габариту деталей важільної передачі при їх роз'єднання, зламі або інших несправності;
· Запобіжні пристрої при нормальному стані важеля передачі не повинні навантажувати зусиллями, які можуть викликати їх злам.
Для всіх вантажних вагонів колії 1520 мм характерними особливостями конструкції гальмової важільної передачі є одностороннє натиснення гальмівних колодок на колеса і можливість застосування чавунних і композиційних колодок. Налаштування важеля передачі на певний тип гальмівних колодок виконують перестановкою валиків затягування у відповідні отвори горизонтальних важелів гальмівного циліндра. Ближні до гальмівного циліндра отвору до використовуються при композиційних колодках, а дальні отвори ч - при чавунних.
Розглянемо пристрій гальмової важільної передачі чотиривісного вантажного вагона (рис. 10).
Малюнок 10 - Гальмова важільна передача чотиривісного вантажного вагона
1, 14 - вертикальні важелі; 2, 11 - тяги; 3 - авторегулятор; 4, 10 - горизонтальні важелі; 5 - затягування; 6 - шток поршня гальмівного циліндра; 7 - кронштейн «мертвої» точки; 8, 9 - отвори; 12 - гальмівний башмак; 13 - сережка; 75 розпірка; 16- підвіска; 17 - триангель; 18- валик, 19 - запобіжний кутник
Шток 6 поршня гальмівного циліндра і кронштейн 7 «мертвої» точки з'єднані валиками з горизонтальними важелями 4 і 10, які в середній частині пов'язані один з іншим затягуванням 5. При композиційних колодках затяжку 5 встановлюють в отвір 8, а при чавунних - в отвір 9 в обох важелях. З протилежних кінців важелі 4 і 10 сочленени валиками з тягою 11 і авторегулятором 3. Нижні кінці вертикальних важелів 1 і 14 з'єднані один з одним розпіркою 75, а верхні кінці важелів 1 з'єднані з тягами 2. Верхні кінці крайніх вертикальних важелів 14 закріплені на рамах візків за допомогою сережок 13 і кронштейнів. Триангели 17, на яких встановлені гальмівні башмаки 12, з'єднані валиками 18 з вертикальними важелями 1 і 14.
Для запобігання падінню на колію триангелей і розпірок в разі їх роз'єднання або обриву передбачені запобіжні косинці 19 і скоби. Гальмові башмаки 12 і Триангели 77 підвішені до рами візка на підвісках 16.
Тяговий стрижень авторегулятора 3 з'єднаний з нижнім кінцем лівого горизонтального важеля 4, а регулює гвинт - з тягою 2. При гальмуванні корпус авторегулятора 3 впирається в важіль, з'єднаний затягуванням з горизонтальним важелем 4.
Аналогічну систему важеля передачу, що відрізняється тільки розмірами горизонтальних важелів, мають напіввагони, платформи, цистерни та ін.
Привід ручного гальма за допомогою тяги з'єднаний з горизонтальним важелем 4 в точці з'єднання зі штоком 6 поршня гальмівного циліндра, тому дія важеля передачі буде таким же, як і при автоматичному гальмуванні, але процес буде відбуватися повільніше.
Найбільш відповідальними деталями важільної передачі вантажних вагонів є Триангели 7 (рис. 11) з глухою посадкою гальмових башмаків 3. Закладання 2 встановлюють з внутрішньої сторони черевика. Розміщений за черевиком запобіжний наконечник 5 лягає на поличку бічній балки візка в разі обриву підвіски 4 і оберігає триангель від падіння на шлях. Змонтовані на цапфах деталі закріплюють корончата гайками 8 і фіксують шплинтами 9. Чавунні колодки 7 кріплять в черевиках чеками 6. Триангель шарнірно з'єднують з бічними балками візки за допомогою підвісок 4.
Малюнок 11 - Деталі триангеля з глухою посадкою черевика візка вантажного вагона:
1 - триангель; 2 - закладка; 3 - гальмівний башмак; 4 - підвіска; 5 - запобіжний наконечник; 6 - чека; 7 - чавунна колодка; 8 - корончатая гайка; 9 - шплінт
Всі вантажні вагони повинні мати підвіски гальмових башмаків з гумовими втулками в отворах. Це дозволяє зняти навантаження з підвіски, що викликають втомні тріщини, попереджає злами і падіння деталей на колію.
Для підвищення надійності системи важеля передачі і попередження падіння затяжок і тяг обидві смуги кожного вертикального і горизонтального важеля зварюють одну з іншого планками. Сполучні валики при постановці в отвори таких важелів кріплять шайбою і шплинтом діаметром 8 мм. Додатково з боку головки валика в спеціально приварені щічки 3 вставляють запобіжний шплінт такого ж діаметру, щоб запобігти випаданню валика, якщо основний шплінт буде втрачено. Тяги і горизонтальні важелі близько циліндра обладнані запобіжними і підтримують скобами.
Гальмівне обладнання вагона необхідно для створення штучних сил опору руху, необхідних для зниження швидкості руху поїзда і його зупинки.
На пасажирському вагоні розміщено наступне гальмівне обладнання:
Гальмівна магістраль, що проходить уздовж усього кузова вагона, на кінцях якої розміщені роз'єднувальні крани і гумові з'єднувальні рукава з металевими головками для з'єднання повітряної і електричної ланцюгів управління гальмами всіх вагонів складу в єдине ціле.
На гальмової магістралі є від 3-х до 5-ти відгалужень всередину вагона гальмівних труб з ручками стоп-кранів, призначеними для приведення в дію гальм в аварійних ситуаціях.
Від гальмівної магістралі відходить труба з роз'єднувальним краном, що з'єднує гальмівну магістраль з повітророзподільниками, за допомогою якого відключаються несправні повітророзподільники.
Пневматичний розподільник повітря ум. №292 - керуючий орган процесом відпустки і гальмування на пасажирському вагоні при використанні пневматичних гальм, що має Переключательная ручку режимів на три положення: К (короткосоставний, вагонів), Д (довгосоставний), УВ (прискорювач вимкнений, в поїздах до 7-ми вагонів) .
Електроповітророзподільника ум. №305 - керуючий орган процесом відпустки і гальмування на пасажирському вагоні при використанні ЕПГ
Обидва розподільника повітря розміщені на проміжній частині, що має перемикаючий пристрій.
Гальмівний циліндр - циліндрична ємність, всередині якої знаходиться поршень і пружина. У гальмівному циліндрі створюється тиск повітря, під впливом якого шток пускає в хід гальмівну систему важеля передачу.
Запасний резервуар об'ємом 78 літрів, з якого при зниженні тиску в гальмівній магістралі повітря надходить в гальмівний циліндр і пускає в хід гальмівну систему важеля передачу.
Відпускної клапан, розміщений знизу запасного резервуара і призначений для примусового відпустки гальм у разі їх несправності.
Гальмова важільна передача - це система тяг і важелів, за допомогою яких гальмівні колодки притискаються до колесам при гальмуванні і відходять від них при відпустці гальм.
Спеціальні підвіски для підвішування несоедіненних рукавів у незчеплених або хвостового вагона і створення електричної мережі ЕПГ.
- Гальмова важільна передача складається з:
1) 8 траверсів (по 4 шт. На кожному візку), на яких зміцнюються гальмівні башмаки і за допомогою підвісок кріпляться до рами візка;
2) 8 вертикальних важелів (по 4 шт. На кожному візку);
3) 4 горизонтальні тяги (по 2 шт. На кожному візку);
4) горизонтальна тяга, що проходить під кузовом вагона і з'єднує горизонтальні тяги візків разом;
5) гальмівні колодки шт. (По 2 шт. На кожне колесо вагона);
) Запобіжні скоби від падіння деталей гальмової важільної передачі на колію;
7) привід ручного гальма.
Гальмівні колодки можуть бути 3-х варіантів (але на один вагон встановлюються колодки тільки одного типу):
чавунні;
Композиційні з металевою сіткою;
Композиційні з сітчастим каркасом.
Важільна передача пасажирських вагонів.
Основна частина суцільнометалевих пасажирських вагонів обо-нувати важеля передачею колодкового гальма з циліндром діаметром 35 мм і двостороннім натисканням колодок. Характеристика таких важільних передач наведена в табл. 8.2.
Таблиця 8.2
Характеристика важільних передач пасажирських вагонів
Примітка. У чисельнику значення при наявності чавунних колодок, в знаме-Натела - композиційних.
Важільна передача пасажирського вагона відрізняється від передач вантажних вагонів тим, що замість триангелей застосовані траверси, на цапфи яких встановлені черевики з гальмівними колодками . Вертикальні важелі і затягування підвішені до рами на підвісках.
Натискання гальмівних колодок двостороннє; вертикальні важелі розташовані в два ряди з боків біля коліс.
Траверси з черевиками і колодками підвішені на одинарних підвісках , вушка яких проходять між бортами черевиків. Крім горизонтальних важелів, є проміжні важелі , з'єднані з вертикальними важелями тягами.
Гальмові башмаки забезпечуються фіксуючим пристроєм, що складається з повідця з пружиною, гайок і шплінта. За допомогою цього пристрою черевик з колодкою, при від-пущеному гальмі утримуючи-ється на певному расстоя-ванні від поверхні колеса
На випадок роз'єднання тяг, важелів і траверс або їх зламу передбачені предох-ранітельние скоби, предуп-реждающего падіння деталей на колію.
Регулювання важеля передачі здійснюється автоматичним регулятором зі стрижневим приводом . Для ручного регулювання важільної передачі передбачені отвори в головках тяг і стягнуті муфти .
На відміну від вантажних вагонів кожен пасажирський вагон обладнаний ручним приводом гальма, який розміщений в там-бурі з боку купе провідника. Привід ручного гальма складається з рукоятки , яка поміщається в тамбурі вагона, гвинта , пари конічних шестерень і тяги , з'єднаної з важелем, який сочленен тягою з важелем і далі тягою з горизонтальним важелем.
При постановці компози-ційних колодок провідні плечі горизонтальних важелів змінюються перестановкою валиків розпірки в ближні до гальмівного циліндра отвори. Для підтримки зазору між колесом і колодкою у встановлених межах важеля передачу регулюють.
Ручне регулювання виробляють перестановкою валиків в запасні отвори гальмівних тяг у вантажних вагонів і за допомогою стяжних муфт у пасажирських вагонів.
Напівавтоматична регулювання здійснюється за допомогою пристосувань у вигляді гвинта або зубчастої рейки з собачкою, що встановлюються на тягах або близько мертвих точок важелів і дозволяють швидко компенсувати знос колодок. Таке регулювання використовується на електровозах ЧС і тепловозах 2ТЕ1.
Автоматичне регулювання виконується спеціальним регулятором у міру зносу гальмівних колодок.
Важільна гальмівна передача повинна бути відрегульована так, щоб:
У загальмованому стані горизонтальні важелі займали положення, близьке до перпендикулярному штоку гальмівного циліндра і тягам;
Вертикальні важелі у кожної колісної пари мали приблизно однаковий нахил;
Підвіски і колодки утворювали приблизно прямий кут між віссю підвіски і напрямком радіуса колеса, що проходить через центр нижнього шарніра підвіски.
Цей трудомісткий процес ручного регулювання виключається при обладнанні рухомого складу автоматичними регуляторами гальмової важільної передачі. Регулятор забезпечує постійний середній зазор між колодкою і колесами, отже, більш економічно витрачається стиснене повітря при гальмуванні, більш плавно протікає процес гальмування по всьому потягу і виключаються втрати ефективності гальм (особливо при упорі поршня в кришку гальмівного циліндра).
Залежно від приводу регулятори поділяються на механічні та пневматичні. Механічні авторегулятори обладнуються кулісними приводами, стрижневими або важільними . Стрижневою привід простий по конструкції і зручний в обслуговуванні, але втрати на стиск поворотної пружини авторегулятора викликають значне зниження гальмівної ефективності, особливо при порожньому режимі і композиційних колодках.
Застосування важільного приводу викликано прагненням зменшити вплив поворотної пружини авторегулятора. На пасажирських вагонах воно становить невелику частку від гальмівної сили і практично не зменшує гальмовий натискання. На вантажних вагонах з композиційними колодками на порожньому режимі це зусилля зменшує величину гальмівного натискання на 30-50%. Тому на вантажних вагонів використовується тільки важільний привід. Кулісний привід не отримав широкого застосування на залізницях Росії.
Пневматичний привід стягує систему важеля передачу після того, як вихід штока гальмівного циліндра перевищить певну величину, обумовлену конструкцією регулятора.
Пневматичні регулятори зазвичай односторонньої дії, а механічні бувають одностороннього і двостороннього дії.
Робота авторегулятора двосторонньої дії полягає в тому, що він автоматично розпускає систему важеля передачу на необхідну величину в разі зменшення зазорів між колодками і колесами і автоматично стягує її при збільшенні зазорів.
Головка вворачивается в корпус і стопориться болтом. У головку вставляється захисна труба і кріпиться в ній запірним кільцем і гумовим кільцем. На кінці захисної труби встановлюється муфта з капронових кільцем , оберігає авторегулятор від забруднення. У корпусі авторегулятора розташований тяговий стакан, в якому встановлюється допоміжна і регулююча гайки з наполегливими підшипниками і пружинами.
В тяговий стакан ввернута кришка і втулка, які зупиняються гвинтами. Конусна частина стрижня входить в тяговий стакан, а на іншому кінці стержня накручено ушк, яке стопориться заклепкою. Поворотна пружина спирається на конічну поверхню втулки тягового склянки і кришку корпусу. Регулювальна і допоміжна гайки навернені на регулювальний віт, що має трехзаходную несамотормозящуюся різьблення з кроком 30 мм. Регулювальний гвинт закінчується запобіжної гайкою, закріпленою заклепкою, яка оберігають гвинт від повного вигвинчування з механізму.
Корпус авторегулятора ум. № 574Б не обертається. Це надійно захищає його механізм від попадання вологи і пилу, дає можливість встановити запобіжні пристрої, що виключають вигин регулює гвинта і схильність до саморозпуску при великих швидкостях руху і вібрації, які мали місце у авторегулятора двосторонньої дії ум. № 53. При ручному регулюванні вихід штока гальмівного циліндра зменшується простим обертанням корпусу авторегулятора ум. № 574Б, без перенастроювання приводу.
Для нормальної роботи авторегулятора необхідно дотримуватися відстань між упором приводу і корпусом авторегулятора - розмір А. Він визначає величину виходу штока гальмівного циліндра при гальмуванні. величина розміру Азалежить від типу приводу авторегулятора, величини передавального числа важільної передачі, розмірів плечей горизонтальних важелів і зазору між колесом і колодкою, при відпущеному гальмі.
Величина розміру А обчислюється за формулами:
При важільному приводі (рис. 8.25, а)
При стержневом приводі (рис. 8.25, б)
де: А - це відстань між упором приводу і корпусом авторегулятора;
n - передавальне число важеля передачі;
до - зазор між колесом і колодкою при відпущеному гальмі;
m - сума зазорів в шарнірах важелів;
а, б, с - розміри плечей важелів.
Другий контрольований розмір - це запас робочого гвинта (відстань від контрольної ризики на стрижні регулює гвинта до торця захисної труби). Пі запасі гвинта менше 150 мм у вантажного і 250 мм у пасажирського вагона необхідно замінити гальмівні колодки і відрегулювати систему важеля передачу.
Розмір Аі запас гвинта для вантажних, рефрижераторних та пасажирських наведені в табл. 8.5.
Таблиця 8.5
Довідкові значення відстані «А» між упором приводу і корпусом авторегулятора на вантажних, рефрижераторних та пасажирських вагонах.
| Тип вагона | Тип гальмівних колодок | Відстань «А», мм | Запас гвинта, мм | |
| привід важільний | привід стрижневий | |||
| вантажні 4-вісні | композиційні чавунні | 35 - 50 40 - 0 | - - | 500 - 575 500 - 575 |
| 8-вісні | композиційні | 30 -50 | - | 500 - 575 |
| Рефрижераторний рухомий склад: 5, - і -вагонние секції споруди БМЗ і НДР АРВ | композиційні чавунні композиційні чавунні | -0 40 -75 - - | 55 -5 0 -0 0 - 0 130 - 150 | |
| Пасс. вагони з тарою: 5 - 53 т 52 - 48 т 47 -42 т | композиційні чавунні композиційні чавунні композиційні чавунні | - 45 50 - 70 - 45 50 - 70 - 45 50 - 70 | 0 - 130 90 - - 0 5 - 135 0 - 0 130 - 150 | 400 - 545 400 - 545 400 - 545 400 - 545 400 - 545 400 - 545 |
Дія авторегулятора № 574Б.У вихідному положенні гальмо знаходиться в відпущеному стані. Відстань "А" між упором приводу і торцем кришки корпусу регулятора відповідає нормальній величині зазорів між колесом і колодкою.
Поворотна пружина притискає втулку до допоміжної гайки. Між торцем тягового стержня і регулюючої гайкою є зазор "Г", між кришкою склянки і допоміжної гайкою - зазор «В».
Гальмування.При нормальних зазорах між колесом і колодкою (рис. 8.28) упор приводу і корпус регулятора рухаються назустріч один одному, зменшуючи розмір "А". У момент появи на тяговому стрижні гальмівного зусилля понад 150 кгс поворотна пружина стискається, зменшуючи зазор "В", конус тягового склянки входить в зачеплення з конусом регулюючої гайки. Свинчивания гайок і при цьому не відбувається.
Регулятор працює як жорстка тяга. Гальмівне зусилля передається через стрижень на тяговий стакан, через регулюючу гайку на гвинт і далі на гальмівну тягу. Якщо вихід штока гальмівного циліндра зменшений, то при будь-якому тиску в гальмівному циліндрі зберігається зазор між корпусом регулятора і упором приводу. Регулятор працює як жорстка тяга.
При виході штока гальмівного циліндра більше норми зіткнення кришки корпусу регулятора з упором приводу відбувається раніше, ніж зіткнення гальмівних колодок з поверхнею кочення коліс. Під дією зусиль, спрямованих на гальмівному циліндрі стрижень разом з тяговим склянкою переміщається вправо щодо корпусу, гайок, гвинта і стискає пружину. При цьому склянку переміщається вправо до зіткнення з регулюючої гайкою і через неї починає переміщати гвинт.
Допоміжна гайка відходить разом з гвинтом від корпусу регулятора і, обертаючись під дією пружини на своєму підшипнику, нагвинчується на гвинт до зіткнення з кришкою тягового склянки. Максимальна величина навинчивания допоміжної гайки впродовж одного гальмування 8 мм , що відповідає зносу гальмівних колодок на 1,0 - 1,5 мм для пасажирських і 0,5 - 0,7 мм для вантажних вагонів.
Якщо вихід штока гальмівного циліндра перевищує норму на величину більш мм, то остаточне регулювання гальмової важільної передачі проводиться при наступних гальмуваннях.
Відпустка.Зниження тиску повітря в гальмівному циліндрі призводить до зменшення зусиль в тязі. Упор приводу з корпусом авторегулятора переміщається вправо щодо тягового склянки під дією пружини до зіткнення головки корпусу і допоміжної гайки. Потім упор приводу відходить від кришки корпусу, утворюючи зазор "А", а тяговий стакан пересувається під дією поворотної пружини і розмикає фрикційне з'єднання з регулюючої гайкою, яка під тиском своєї пружини нагвинчується на гвинт.
Переміщення регулюючої гайки триває до тих пір, поки вона не упреться в допоміжну гайку. Тяговий стакан зміщується до упору втулкою в конічний наконечник стрижня, після чого всі деталі авторегулятора повертаються в початкове положення.
При регулюванні важеля передачі на вагонах, обладнаних авторегулятором, його привід регулюється на вантажних вагонах на підтримку виходу штока гальмівного циліндра на нижній межі встановлених норм, а на пасажирських вагонах - на середньому значенні встановлених норм виходу штока.
для студентів спеціальності «Вагони»
з дисципліни «Вагони (загальний курс)»
до лабораторної роботи № 11
ЗАГАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ ГАЛЬМІВНОГО ОБЛАДНАННЯ
ВАНТАЖНИХ І ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ
Іркутськ 2005
УДК 629.4.077
Укладачі: О.В. Паргачевскій, ст. викладач;
Г.В. Єфімова, ст. викладач;
М.Н. Якушкіна, асистент
Кафедра вагонів і вагонного господарства
Рецензенти: П.А. Голець, начальник технічного відділу служби вагонного господарства ВСЖД - філії ВАТ «РЖД»;
кандидат технічних наук Г.С. Пугачов, доцент кафедри вагонів і вагонного господарства.
Лабораторна робота № 11
ЗАГАЛЬНИЙ ПРИСТРІЙ ГАЛЬМІВНОГО ОБЛАДНАННЯ
ВАНТАЖНИХ І ПАСАЖИРСЬКИХ ВАГОНІВ
Мета роботи:Вивчити: загальна будова гальмівної системи вагона; розташування основних приладів автогальмового обладнання на вантажних і пасажирських вагонах; типи пневматичних гальм, їх режими гальмування.
Короткі відомості з теорії
Гальмівне обладнання вагонів призначений для створення і збільшення сил опору рухається поїзду. Сили, що створюють штучне опір, називаються гальмівними силами.
Гальмівні сили і сили опору руху гасять кінетичну енергію рухомого потягу. Найбільш поширеним засобом для отримання гальмівних сил є колодкового гальма, При якому гальмування здійснюється притисненням колодок до обертовим колесам, завдяки чому виникають сили тертяміж колодкою і колесом.
На рухомому складі залізниць застосовуються 5 типів гальм: стоянкові (ручні), пневматичні, електропневматичні, електричні та магнітно-рейкові.
На вантажних вагонах загальної мережі МПС застосовуються пневматичні гальма. У систему пневматичного гальма входять: гальмівна магістраль (М), яка розташована відносно поздовжньої осі симетрії вагона (рис. 1). Гальмівна магістраль кріпиться до кузова вагона в декількох місцях і у кінцевий балки рами вагона вона має кінцеві крани, з'єднувальні рукава з головками (рис. 2). Гальмівна магістраль кожного вагона, що входить в сформований поїзд, повинна бути з'єднана за допомогою сполучних рукавів між собою, а кінцеві крани відкриті. Кінцевий кран хвостового вагона поїзда повинен бути перекритий.
Від гальмівної магістралі на кожному вагоні є відводи через трійники до повітророзподільника (ВР) і, в деяких випадках, до стоп-кранів (рис. 1). Воздухораспределитель (ВР) і запасний резервуар (ЗР) кріпляться до кронштейнів, встановленим на рамі вагонів, за допомогою болтів. В основних типах вагонів розподільник повітря і запасний резервуар розташовані в середній частині рами. У деяких типів вантажних спеціалізованих вагонів розподільник повітря і запасний резервуар встановлюються в консольної частини рами вагона.
Воздухораспределитель з'єднаний з гальмівною магістраллю (М), запасним резервуаром і гальмівним циліндром за допомогою труб (рис. 3).
На трубі між гальмівною магістраллю (М) і розподільником повітря (ВР) встановлено роз'єднувальний кран, який при несправному Автогальма вагона повинен бути перекритий - рукоятка крана розташована поперек труби.
Гальмівний циліндр кріпиться за допомогою болтів до кронштейнів, встановленим на рамі вагона, і з'єднаний з розподільником повітря за допомогою труби (рис. 4).
При гальмуванні зусилля від штока гальмівного циліндра (ТЦ) передається через горизонтальні важелі і затягування горизонтальних важелів до тягам, сполученим з гальмівною системою важеля передачею візки.
На одній з тяг гальмівної важільної передачі встановлюється регулятор виходу штока, який у міру зносу гальмівних колодок зменшує довжину цієї тяги і тим самим компенсує збільшення зазорів між колодками і поверхнями катання коліс.
Принципова схема гальмової важільної передачі двовісного візка вантажного вагона представлена на рис. 5.
Для закріплення поодиноко стоїть вантажного вагона від самовільного виходу, на ньому є гальмо (ручний) гальмо, основні елементи якого представлені на рис. 6. Аналогічний пристрій має гальмо стоянки пасажирських вагонів. Приведення в дію цих гальм здійснюється вручну поворотом штурвала або рукоятки.
Крім зазначених вузлів гальмівне обладнання деяких типів вантажних вагонів має автоматичний режим - це прилад, що забезпечує автоматичне регулювання тиску повітря в гальмівному циліндрі в залежності від завантаження вагона. Встановлюється між розподільником повітря і гальмівним циліндром.
У деяких типів пасажирських вагонів встановлюється протиюзного пристрій, що забезпечує автоматичне зниження тиску в гальмівному циліндрі для припинення прослизання колісної пари при русі загальмованого вагона.