Author: Иноземцев В.Г.
Tags: техника средств транспорта транспорт железнодорожный транспорт
Year: 1987
Text
В. Г. ИНОЗЕМЦЕВ
ТОРМОЗА
Ж ЕЛ ЕЗН0Д0Р0Ж НОГО
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
В. Г. ИНОЗЕМЦЕВ
ТОРМОЗА
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
ВОПРОСЫ
И ОТВЕТЫ
ИЗДАНИЕ ТРЕТЬЕ
СТЕРЕОТИПНОЕ
МОСКВА "ТРАНСПОРТ"! 987
Сканировал
Вячеслав Михед
Aka PatriotRR
ББК 39 26
И67
УДК 629 4 077--592(076 1)
Заведующий редакцией В К Терехов
Редактор В Е Мельников
Издается по просьбе книготорговых организаций
Иноземцев В. Г.
И67 Тормоза железнодорожного подвижного состава:
Вопросы и ответы.—3-е изд., стереотипное—М.:
Транспорт, 1987.—207 с., ил., табл.
В книге рассмотрены особенности конструкции и эксплуатации
тормозов хправления тормозами 1р\зовых поездов увеличенной мас-
сы и длины приведены возможные отказы тормозного оборудо-
вания и методы обеспечения безопасности движения поездов
в этих сл\ чаях
Второе издание вышло в 1986 г
Предназначена для локомотивных бригад и работников вагон
ного хозяйства Рекомендована Главным управлением локомотив-
ного хозяйства МПС в качестве пособия при подготовке маши
нистов локомотивов и их помощников
3602030000-315
--------------без объявл.
049(01)-87
ББК 39.26
6Т1.2
И
© Издательство «Транспорт», 1982
© Издательство «Транспорт». 1986, с изменениями
ОТ АВТОРА
Тормоза подвижного состава железных дорог — область
транспортной техники, без глубокого знания которой машинист
локомотива не может достигнуть профессионального мастерства.
Главная цель настоящей книги оказать машинистам,
особенно молодым, начинающим, практическую помощь в пра-
вильном управлении автотормозами при ведении поездов. Имен-
но с таких позиций рассматриваются в книге наиболее важные
вопросы, относящиеся к вождению поездов повышенной массы
и длины, эксплуатации тормозов, теории торможения, конструк-
ции отдельных тормозных приборов и оборудования. Хорошее
знание этих материалов необходимо и при сдаче экзаменов на
получение права управления локомотивом, а также повышение
классности машинистов. Приведенные к наиболее простому виду
формулы дают возможность читателю сделать самому необхо-
димые тормозные расчеты.
Книга написана с использованием размерностей единиц
физических величин, принятых в Правилах тяговых расчетов.
В соответствии со стандартом СЭВ 1052—78 происходит
переход на международную систему единиц физических величин
(СИ), в качестве основных единиц в которой используются
единица длины — метр (м), времени секунда (с), массы —
килограмм (кг). Единица силы в этом случае является про-
изводной и определяется как сила, обеспечивающая массе в 1 кг
ускорение 1 м/с'2. Эта единица силы получила наименование
Ньютон (Н) и имеет размерность, вытекающую из второго закона
механики (F = ma, где F сила, т масса, а ускорение):
1 Н=1 кг- м/с2
Широко используемая в технике и на транспорте единица
силы — килограмм-сила (кгс) равна 9,81 Н и тонна-сила -
9,81 кН. Учитывая, что единицы кгс и тс связаны с Н и кН через
постоянный безразмерный коэффициент 9,81, а также что пере-
счет ряда нормативов МПС (например, тормозных) через коэф-
фициент 9,81 при выражении их в Н вызовет появление
дробных значений, неудобных для практического использования
(например, расчетное нажатие чугунных тормозных колодок гру-
зового вагона на ось составит на груженом режиме 68,7 Н, на
среднем — 49 Н, на порожнем — 34,3 Н), Госстандарт, как ис-
3
ключение, согласовал применение в Правилах тяговых расчетов
Международной системы единиц с использованием в качестве
единиц силы кгс и тс. В этом случае вес в кгс и тс, определенный
по стандартному ускорению силы тяжести g- = 9,81 м/с2 (как
известно, ускорение силы тяжести меняется в зависимости от
широты и высоты над уровнем моря), численно равен массе
в килограммах (кг) и тоннах (т).
расчетах удельные
массы подвижного
движению, уклона
тонну (кгс/т).
ускорению от этой
из второго закона
следующим преоб-
* м/с2.
используемые в тяговых и тормозных
силы, т. е. силы, действующие на единицу
состава от тяги, торможения, сопротивления
пути, имеют размерность килограмм-сила на
Удельная сила в кгс/т численно равна
силы, выраженному в 10 g. Это вытекает
механики a = F/M и может быть выведено
разованием размерностей:
, 9,81 Н 9,81 • кг • м
КГС/Т = 7ДДД— =^77, гтт =9,81-10
1000 кг с • 1000 кг
Удельная тормозная сила определяется обычно через тор-
мозной коэффициенте. Если принять г как отношение тормозного
нажатия к массе, то b\ = 1000ир(ркр кгс/т.
В предлагаемой Вашему вниманию книге используются сле-
дующие размерности физических величин: длина - метр (м),
километр (км), время — секунда (с), минута (мин), час (ч);
сила - килограмм-сила (кгс), тонна-сила (тс); масса—кило-
грамм (кг), тонна (т), скорость—м/с, км/ч, площадь — см2,
дм2; объем - см'3, дм'3, м3; давление—кгс/см2.
В определенной мере в книге использованы материалы вик-
торины «Хорошо ли Вы знаете автотормоза?» Организацион-
ное руководство викториной осуществлял бывший главный
редактор журнала «Электрическая и тепловозная тяга» Алексей
Иванович Поте.мин, а в ее подготовке принимали участие
машинисты, присылавшие материалы по эксплуатации тор-
мозного оборудования, а также ведущие спеииалисты-тормозники
тт. Крылов В. И., Клыков Е. В., Коврижкин Н. П., Климов Н. Н.,
Тихонов И. С., Второв А. К., Албегов Н. А., Абашкин И. В.,
Шарунин А. А., Ясенцев В. Ф., Посмитю.ха А. А., Крылов В. В.
и др.
Книга не является простым собранием ранее опубликованных
вопросов и ответов: подавляющая часть материала написана
заново (частично или полностью заимствованные из викторин
ответы отмечены звездочкой).
В. Г. Иноземцев,
доктор технических наук,
профессор
1. ПОВЫШЕНИЕ МАССЫ, ДЛИНЫ
И СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДОВ
1.1. Грузовые поезда
Какие способы формирования и пропуска грузовых поездов
повышенной массы и длины используются на железных
дорогах СССР! Чем определяются условия формирования,
какие процессы в тормозной системе лимитируют их!
Повышение массы и длины грузовых поездов одно из
основных мероприятий в освоении постоянно возрастающих
объемов перевозок народнохозяйственных грузов. Оно целесооб-
разно прежде всего на тех направлениях, где практически
исчерпана пропускная способность; на менее загруженных линиях
пропуск поездов повышенной массы позволяет увеличить меж-
поездные интервалы при заданных объемах перевозок, создает
более благоприятные условия для работ по техническому обслу-
живанию и ремонту технических средств (пути, контактной сети,
устройств связи, С ЦБ и др.).
Пропуск поездов увеличенной длины увеличивает провозную
способность, несколько снижая пропускную, за счет больших
межпоездных интервалов, особенно если учесть необходимость
снижения максимальной скорости для некоторых категорий таких
поездов. Это .хорошо видно из формулы расчетного .межпоездного
интервала
г = ' ( б'ТдФ. (1)
ми v
ср
где п — число б.юк-участков, разграничивающих поезда,
средняя длина блок-участка, м.
Z, — длина поезда, м;
у(1, — средняя техническая скорость следования по рассматриваемым блок-
участкам, км/ч
Примем для примера два варианта грузовых поездов, один
длиной 800 м, другой- 1800 м, скорость первого поезда 80,
а второго 75 км/ч, средняя длина одного блок-участка 1800 м,
расчетное число блок-участков, разграничивающих поезда, п=4.
Для первого варианта поезда получим /м„ = 360 с, а для второго
/мч = 432 с.
В состав поездов массой более 6 тыс. т запрещается включать
вагоны двухосные, с негабаритными грузами четвертой и более
5
степени, с разрядными грузами четырнадцатого и более разряда, с
людьми; пассажирские вагоны могут находиться только 'в хвосто-
вой части поезда, если в хвост поезда не установлен локомотив,
питающий сжатым воздухом тормозную магистраль. Сцепленные
локомотивы при их наличии не только в голове, но и в составе
или хвосте поезда должны работать по системе многих единиц,
чтобы не отвлекать машиниста головного локомотива на допол-
нительную передачу команд.
Используются следующие способы формирования грузовых
поездов повышенной массы и длины.
Поезд с постановкой локомотивов (одиночная, двойная тяга,
секционируемые локомотивы ВЛ80С, ВЛ 11, ЗТЭ10М) в голове.
Максимальная масса такого поезда 8 тыс. т*, число осей: 400 с
составом из груженых и 480 при меньшей массе из порожних
вагонов.
Предельные условия для таких поездов в груженом состоянии
ограничены продольными силами при экстренном торможении,
а также зарядкой тормозов при повторных торможениях, раз-
ницей давлений в тормозной магистрали по длине поезда,
отпуском и управляемостью автотормозов. Для поездов с со-
ставами из порожних вагонов определяющими являются разница
давлений в тормозной магистрали, отпуск и управляемость
автотормозов, а также периодичность включения и нагрев
локомотивных компрессоров. Максимальная установленная ско-
рость следования таких поездов не снижается по условиям
работы автотормозов.
Поезд с постановкой локомотивов в голове и хвосте может
иметь массу 6- 10 тыс. т, а'при однородном составе из полностью
загруженных вагонов 12 тыс. т с числом осей в составе
400- 540. Локомотивы в голове и хвосте поезда имеют краны
машиниста, включенные в тормозную магистраль, чем практи-
чески полностью решаются вопросы отпуска, зарядки, управ-
ляемости тормозов и продольной динамики при исправной
радиосвязи. Однако максимальную массу поезда (имеющую неко-
торые резервы) устанавливают по условиям продольных дина-
мических сил при экстренном торможении, совпадающем с отказом
радиосвязи, а также исходя из таких неуправляемых машинистом
режимов разрядки тормозной магистрали, как разъединение
или разрыв соединительных рукавов, излом отвода от
тормозной магистрали к воздухораспределителю и др. Мак-
симальная скорость следования таких поездов, определяемая
" В порядке накопления эксплуатационного опыта на некоторых дорогах
допускается вождение поездов массой 10 тыс т длиной до 400 осей с составами,
в которых все вагоны загружены до полной грузоподъемности
6
эффективностью автотормозов, снижается на 5 км/ч с учетом
возможной несинхронности разрядки тормозной магистрали с го-
ловного и хвостового локомотивов при отказе радиосвязи.
Поезд с постановкой локомотивов в голове и составе с объе-
диненной тормозной магистралью может иметь массу от 6 тыс.
до 12 тыс. т с числом осей в составе 400 - 540 при нахождении
второго локомотива примерно в середине (как правило, поезд,
образованный соединением двух поездов) либо иметь массу от
8 тыс. до 16 тыс. т с числом осей 540—780 при прицепке к локомо-
тиву в составе 25- 35% от общего числа вагонов. Такие
поезда допускают к обращению на участках со спусками до
0,012. Критерием максимальной массы таких поездов являются
продольные усилия, возникающие при экстренном торможении
с отказавшей радиосвязью, а также возможная быстрая раз-
рядка тормозной магистрали, не управляемая машинистом (раз-
рыв или разъединение тормозных рукавов и т. п.). Особенностью
поездов максимальной массы является длительное (10—20 с)
действие динамических продольных сил, что учитывается в усло-
виях устойчивости вагонов от выжимания, особенно на кривых
участках пути малого радиуса и на стрелках. Поэтому в поездах
массой более 12 тыс. т вагоны между локомотивами должны
иметь загрузку не менее 50 т.
Максимальная скорость следования таких поездов, опреде-
ляемая эффективностью автотормозов, должна быть уменьшена
в сравнении с установленной на 15 и 10 км/ч соответственно
при нахождении локомотивов в середине и второй трети состава
поезда.
На головном локомотиве и хвостовом вагоне ручка концевого
крана должна быть дополнительно зафиксирована, чтобы
исключить самопроизвольное открытие концевого крана в
пути следования.
Соединение двух или трех грузовых поездов с изолированными
тормозными магистралями допускается только при ремонтно-
путевых и строительных работах. Максимальная масса таких
поездов 12 тыс. т, число осей в составе 520.
Соединение двух грузовых поездов с системой синхрониза-
ции допускается при общем числе осей соединенного поезда
до 400 при ремонтно-путевых работах и в обычной эксплуатации.
Масса поезда 8 тыс. т ограничивается продольными динамиче-
скими силами при торможении, а также отпуском и зарядкой
автотормозов с наличием системы синхронизации. Максималь-
ная скорость соединенного поезда без системы синхронизации
60 км/ч, с системой синхронизации - 80 км/ч. Такие поезда до-
пускаются к обращению на участках с затяжными спусками
до 0,012.
7
1.1.2.
Какие дополнительные требования предъявляются к
локомотивам для вождения поездов повышенной массы
и длины!
Локомотивы должны быть оснащены кранами машиниста с
положением VA, а в случае постановки локомотивов в голове и
составе (хвосте) поезда- еше и сигнализатором обрыва тор-
мозной магистрали с датчиком № 418. Вождение поездов с локо-
мотивами в голове и составе (хвосте) поезда допускается при
надежно действующей радиосвязи.
При вождении поездов повышенной массы и длины воз-
растает значение электрического (реостатного и рекуператив-
ного) торможения, которое (при его наличии) должно исправно
действовать на всех локомотивах.
1.1.3
Как обеспечивается вождение грузовых поездов массой
более 6 тыс. до 12 тыс. т с числом осей 400—540! Каковы
особенности управления тягой и торможением таких поездов!
По опыту Московской дороги вождение таких поездов
осуществляется двумя восьмиосными электровозами (один--
в голове, другой--в хвосте поезда). В движении каждый электро-
воз следует с одним поднятым токоприемником, а при трогании
с места должны быть подняты оба для более надежного токо-
съема и исключения пережога контактного провода. Обраще-
ние грузовых поездов допускается в любое время суток на уча-
стках, имеющих затяжные спуски крутизной до 0,012, при тем-
пературе наружного воздуха не ниже минус 30 СС. Для вождения
поездов при температуре ниже минус 30 °C необходимо разре-
шение МПС.
Локомотив, следующий в голове поезда, должен быть обо-
рудован краном .машиниста № 394 (395) или 222М, имеющим
положение VA, и сигнализатором разрыва тормозной магистрали
с датчиком № 418. Локомотив, поставленный в хвост поезда,
также должен иметь сигнализатор разрыва тормозной маги-
страли с датчиком № 418.
В поезде не должно быть вагонов двухосных, с негабарит-
ным грузом четвертой и более степени, с разрядными грузами
четырнадцатого и более разряда, пассажирских вагонов с
людьми, вагонов-контейнеровозов, с воздухораспределителями
№ 320. Хвостовой локомотив должен быть включен в тормозную
8
магистраль поезда. При этом кран двойной тяги должен
быть открыт, а ручка крана машиниста установлена в поездное
положение при отпущенных и заряженных автотормозах.
Подготовку и опробование автотормозного оборудования
производят в отдельных составах в соответствии с действую-
щими инструкциями. После сформирования поезда и прицепки
локомотивов производят сокращенное опробование автотормозов.
В поездном положении кран машиниста на обоих локомотивах
должен быть отрегулирован на зарядное давление 5,3
5,5 кгс/см2. После соединения подготовленных составов и при-
цепки локомотивов машинисты головного и хвостового локомоти-
вов завышают давление в уравнительном резервуаре до 5,8—
6,0 кгс/см2 I положением ручки крана, после чего переводят ручку
крана в поездное положение. По истечении времени не менее
15 мин от начала зарядки проверяют плотность тормозной сети
поезда. Нормы времени в зависимости от числа осей в составе
на каждую 1000 л объема главных резервуаров составляют для
поезда с составом 401 - 500 осей 13 с, 501 540 осей — 10 с.
Плотность тормозной магистрали проверяют с головного и хвосто-
вого локомотивов. Норму времени определяют делением суммы
времени снижения давления в главных резервуарах локомотивов
на 0,5 кгс/см2 на их суммарный объем в тысячах литров.
По команде осмотрщика вагонов производят ступень тор-
можения с обоих локомотивов снижением давления в тормозной
магистрали на 0,6 0,7 кгс/см2; ручку крана машиниста на обоих
локомотивах устанавливают в IV положение (перекрышу с пита-
нием). При этом машинист хвостового локомотива приводит
в действие автотормоза после дополнительной разрядки маги-
страли и срабатывания сигнальной лампы «ТМ» сигнализатора
№ 418, что характеризует нормальный проход сжатого воздуха
через всю тормозную магистраль. Отпуск автотормозов произ-
водят с завышением давления в уравнительном резервуаре I
положением ручки крана до 5,8 6,0 кгс/см2 с головного и хвосто-
вого локомотивов. Первая ступень торможения составляет 0,6-
0,7 кгс/см2. Проверку действия автотормозов в пути следования
производят степенью торможения на 0.7- 0,8 кгс/см2.
Служебные торможения выполняют постановкой ручки крана
машиниста в V положение с выдержкой в этом положении
до снижения давления в уравнительном резервуаре на 0,5—
0,6 кгс/см2 с последующим переводом ее в положение VA; после
получения необходимой разрядки ручку крана переводят в IV
положение.
Повторные ступени торможения производят V положением
ручки крана машиниста. Машинист головного локомотива при
необходимости служебного торможения по радио за 10- 15 с
передает машинисту хвостового локомотива команду «Пригото-
9
виться к торможению ступенью...» и называет ступень предстоя-
щего торможения (например, 0,8 кгс/см2), а машинист хвостового
локомотива обязан ответить: «Понял. Подготовиться к торможе-
нию ступенью...» и повторяет ступень торможения. Выполняя
служебное торможение, машинист головного локомотива одно-
временно по радио передает команду «Торможение» машинисту
хвостового локомотива. По этой команде машинист хвостового
локомотива производит разрядку уравнительного резервуара на
заданную ступень.
В случае необходимости экстренного торможения машинист
головного локомотива выполняет экстренное торможение и одно-
временно но радио передает машинисту хвостового локомотива
команду «Экстренное торможение». По этой команде машинист
хвостового локомотива переводит ручку крана машиниста в
VI положение, включает песочницу, тормозит локомотив вспомо-
гательным тормозом с предельным давлением в тормозных ци-
линдрах и переводит тяговый контроллер в нулевое положение.
Если опасность движению поезда первым замечает машинист
хвостового локомотива, он немедленно производит экстренное
торможение, одновременно передавая по радио машинисту го-
ловного локомотива команду «Экстренное торможение». По
этой команде машинист головного локомотива выполняет экстрен-
ное торможение.
При необходимости отпуска автотормозов машинист головного
локомотива производит отпуск и передает машинисту хвосто-
вого локомотива команду «Отпуск». По этой команде машинист
хвостового локомотива производит отпуск тормозов постановкой
ручки крана машиниста в I положение до повышения давления
в уравнительном резервуаре до 5,8 6,0 кгс/см2 с последующим
переводом ее в поездное. Отпуск тормозов выполняется одно-
временно с обоих локомотивов или с опережением начала от-
пуска на 3—6 с на локомотиве, находящемся в хвосте поезда.
Если в процессе ведения поезда на хвостовом локомотиве
загорается лампа «ТМ», сигнализирующая о срабатывании дат-
чика № 418, машинист хвостового локомотива должен сообщить
об этом машинисту головного локомотива, выяснить по радио
причину торможения и при необходимости перевести ручку крана
машиниста в 111 положение. При неисправности радиосвязи
машинист .хвостового локомотива по включению и отключению
тяги ориентируется по профилю пути и скорости поезда, а
торможение производит ступенью 0,8 -1,0 кгс/см2 при загорании
лампы «ТМ» сигнализатора. Машинист головного локомотива
при отказе радиосвязи также служебные торможения выпол-
няет разрядкой магистрали на 0,8—-1,0 кгс/см2. Отпуск автотор-
мозов машинист хвостового локомотива при перерыве радиосвязи
производит переводом ручки крана во II положение после
ю
повышения давления в тормозной магистрали и выпуска сжатого
воздуха через атмосферное отверстие крана машиниста, а также
после остановки поезда.
Режимные карты вождения таких поездов разрабатывают
с учетом приложения максимальной силы тяги от локомотивов,
находящихся в голове поезда, но не более 95 тс. Сила тяги
локомотива в хвосте поезда, а также сила сжатия от электриче-
ского торможения головным локомотивом не должна превышать
50 тс. При порожних вагонах в хвосте и следовании поезда
по кривым малого радиуса (до 300 м) сила тяги хвостового
локомотива не должна превышать 30 тс. Ток, потребляемый обо-
ими локомотивами, не должен превышать предельно допусти-
мый по условиям тягового энергоснабжения. При трогании поезда
тягу хвостового локомотива включают одновременно с головным
локомотивом либо с опережением на 3- 6 с, не допуская приве-
дения в движение хвостового локомотива с выключенной тягой
за счет воздействия автосцепки хвостового вагона. Набор и
сброс тяговых позиций и позиций электрического торможения
(за исключением случаев экстренного торможения) производят
таким образом, чтобы возрастание силы тяги или торможения
от нуля до максимального значения и ее снижение с макси-
мального значения до нуля происходили не быстрее чем за
25 с.
Максимальная скорость движения поезда, определяемая
эффективностью тормозных средств, должна быть снижена
на 5 км/ч с учетом возможности несинхронного торможения с
обоих локомотивов (головного И ХВОСТОВОГО).
Каковы особенности вождения поездов массой 6—16 тыс.
т с объединенной тормозной магистралью и локомоти-
вами в голове и составе поезда по сравнению с поездами
массой 6—12 тыс. т с локомотивами в голове и хвосте поезда!
Безостановочный пропуск поездов должен производиться по
главным путям промежуточных раздельных пунктов. На всем
пути следования должна быть обеспечена устойчивая радиосвязь
между машинистами локомотивов, а также машинистом го-
ловного локомотива и поездным диспетчером, дежурным по стан-
ции; при отказе радиосвязи поезд следует довести до ближай-
шей станции, управляя автотормозами аналогично управлению
поездом с постановкой локомотивов в голову и хвост (см.
ответ 1.1.3). В случае неисправности радиосвязи и датчика
№ 418 поезд с локомотивом в середине состава должен быть
остановлен и разъединен, а поезд с локомотивами во второй
трети и хвосте состава довести до ближайшей станции со ско-
ростью не более 40 км/ч, где нормальное действие радио-
связи и датчика № 418 должно быть восстановлено или поезд
должен быть расформирован.
Плотность тормозной сети поезда при опробовании авто-
тормозов проверяют по истечении не менее 15 мин от начала
зарядки. Время снижения давления в главных резервуарах
локомотивов для всего поезда определяют делением суммы времен
для всех локомотивов в составе поезда на суммарный объем
их главных резервуаров в тысячах литров. Это время должно
быть не менее 13 с для состава с числом осей 401- 500;
10 с-501- 600; 9 с-601 -700; 8 с- 701-780 осей.
Режимы управления автотормозами в таких поездах одина-
ковы с рассмотренными в ответе на вопрос 1.1.3.
Каковы особенности вождения соединенных грузовых по-
ездов с необъединенной тормозной магистралью!
Объединение и пропуск таких поездов разрешается при
исправно действующей радиосвязи. Соединение поездов разре-
шается на уклонах до 0,006, причем на спусках от 0,004 до
0,006—под контролем машиниста-инструктора. За 50- 100 м до
хвостового вагона первого поезда машинист второго поезда
снижает скорость до 3 км/ч и с этой скоростью подтягивает поезд
до соединения; после соединения проверяет сцепление автосцепок
и сообщает по радиосвязи машинисту головного локомотива о
соединении поездов, номер своего поезда, его массу, число осей
в составе и тормозное нажатие.
При предстоящем следовании с системой синхронизации
помощник машиниста второго локомотива соединяет рукав си-
стемы синхронизации с рукавом тормозной магистрали хвостового
вагона первого поезда, после чего машинист второго локомотива
переводит ручку крана синхронизации во включенное положение,
а кран машиниста -- в IV положение. При следовании поездов
с автономными магистралями зарядное давление в поездах со-
храняется без изменения; при предстоящем следовании с системой
синхронизации машинист головного локомотива устанавливает
зарядное давление 6,0—6,2 кгс/см2. Машинист второго локомо-
тива после включения системы синхронизации наблюдает но
манометру тормозной магистрали за давлением. Его повышение
свидетельствует о нормальной проходимости тормозной магистра-
ли первого поезда и действии системы синхронизации. После
стабилизации давления в тормозной магистрали первого поезда
12
машинист головного локомотива завышает давление в уравни-
тельном резервуаре I положением ручки крана до 6,5 кгс/см2.
после истечения 1 мин поезд можно привести в движение.
При ведении поезда с системой синхронизации автотор-
мозами обычно управляет машинист головного локомотива;
управление тормозами одновременно двумя машинистами про-
изводится в случае-экстренного торможения, когда дальнейшему
движению поезда угрожает опасность. Экстренное торможение
с локомотива второго поезда выполняют поворотом ручки крана
синхронизации в выключенное положение с включением песочницы
и торможением вспомогательным тормозом локомотива с
полным давлением в тормозных цилиндрах.
Для предотвращения обрыва поезда при отпуске авто-
тормозов следует по команде машиниста головного локомотива
одновременно с ним или с опережением до 3 с поставить на
5—8 с ручку крана машиниста второго локомотива в I положение,
после чего перевести ее в IV положение; не начинать отпуск
автотормозов на равнинном профиле пути при низкой скорости
(менее 20 км/ч). Рекомендуется первую половину первого
поезда переключить на горный режим.
При следовании поезда с автономными тормозными маги-
стралями управление автотормозами производится одновре-
менно с двух поездов по командам машиниста головного
локомотива (кроме экстренного торможения, если опасность дви-
жению поезда первым замечает машинист второго локомотива).
Допускается торможение только первого поезда снижением
давления в тормозной магистрали максимально на 0,8 кгс/см2.
При вождении соединенных поездов разрешается применять
электрическое торможение на локомотивах. При вождении строен-
ных поездов в условиях ремонтно-путевых и строительных
работ систему синхронизации включают только во втором поезде.
В каких условиях допускается пропуск соединенных грузовых
поездов с объединенными и автономными тормозными
магистралями!
Соединенные поезда, сформированные из двух грузовых
поездов, обшей суммарной массой более 6 до 12 тыс. т и числом
осей 400 - 540 допускаются к обращению в обычной эксплуата-
ции только с объединенной тормозной магистралью. Локомотивы
должны быть оснашены краном машиниста с положением VA
и сигнализатором обрыва поезда с датчиком № 418. При
общем числе осей соединенного поезда до 400 необходимо вклю-
чать пневматическую синхронизацию управления тормозами и
13
отключения тяги на втором локомотиве (наличие на втором локо-
мотиве крана машиниста с положением VA и сигнализатора
обрыва с датчиком № 418 в этом случае не обязательно).
Объединение грузовых поездов с сохранением автономности
тормозных магистралей допускается только как мера сокращения
задержек поездов при предоставлении «окон» для ремонтно-
путевых и строительных работ, а также при значительных
перерывах движения поездов из-за стихийных бедствий, аварий
и т. и Их пропуск на двухпутных участках должен осуществляться
по временно однопутному перегону и одному или двум впереди
лежащим перегонам без скрещения с пассажирскими поездами;
на однопутных линиях движение объединенных поездов может
осуществляться в пределах участка, включающего ремонтируемый
перегон.
Какова технология наиболее эффективного использования
системы пневматической синхронизации управления авто-
тормозами и отключения тяги!
До соединения поездов кран машиниста на локомотиве пер-
вого поезда регулируют на зарядное давление в тормозной маги-
страли 5,5 кгс/см2. У крана машиниста на локомотиве второго
поезда ослабляют регулирующий стакан редуктора на 1 /4 оборота
за несколько минут до соединения поездов, чем обеспечивается
снижение давления в магистрали на 0,3- 0,4 кгс/см2 темпом
мягкости. Соединение поездов и включение системы синхро-
низации производят при поездном положении крана машиниста
на втором локомотиве. Повышение давления в тормозной маги-
страли второго поезда после соединения поездов свидетель-
ствует об удовлетворительном состоянии тормозной маги-
страли первого поезда и нормальном действии синхронизации.
После включения системы синхронизации регулирующий
стакан редуктора вывертывают на три оборота, ручку крана
машиниста оставляют в поездном положении. Давление в тор-
мозной магистрали локомотива второго поезда должно быть не
менее 5 кгс/см2; если оно меньше, то повышают зарядное
давление на головном локомотиве до 6,0—6,2 кгс/см2. В полости
над уравнительным поршнем при этом устанавливается давление
сжатого воздуха из тормозной магистрали первого поезда,
клапан редуктора закрыт. При управлении автотормозами пер-
вого поезда кран машиниста второго работает автоматически,
как при обычной системе синхронизации.
Отпуск автотормозов выполняют одновременно с двух локо-
мотивов (или с опережением до 3 с на втором локомотиве).
14
По команде машиниста головного локомотива машинист
второго поезда переводит ручку крана машиниста в I положение
на 5 8 с, после чего возвращает ее в поездное положение.
Это ускоряет начало отпуска автотормозов и резко снижает
уровень возникающих при отпуске продольных сил.
В процессе отпуска автотормозов в течение 30 40 с необ-
ходимо тормозить головной локомотив краном вспомогательного
тормоза с давлением в тормозных цилиндрах 1,5- 2,0 кгс/см2
для предотвращения оттяжек в поезде.
Если вследствие неустойчивой работы радиосвязи нет воз-
можности передать машинисту второго поезда команду об
отпуске автотормозов, начинать отпуск только с головного локо-
мотива разрешается при скорости более 20 км/ч; при меньшей
скорости поезд следует тормозить до остановки во избежание
больших растягивающих сил при отпуске.
При экстренном торможении на втором локомотиве ручку
крана синхронизации переводят в выключенное положение,
а ручку крана машиниста — в VI положение, приводят в дей-
ствие песочницу и кран вспомогательного тормоза с полным
давлением в тормозных цилиндрах, выключают тягу.
1.1.8
Каковы особенности подготовки и вождения поездов по-
вышенной массы и длины с постановкой локомотива в голове
состава!
Локомотивы должны иметь компрессоры типа КТ; использо-
вание компрессоров Э-500 допускается только при двойной тяге
при условии работы компрессоров по системе многих единиц.
Стабилизатор крана машиниста регулируют на снижение дав-
ления в тормозной магистрали с 6,0 до 5,8 кгс/см2 за Ю0--
120 с (при искусственной утечке из магистрали, если регулировку
производят на одиночном локомотиве).
Подготовка и полное опробование автотормозов могут про-
изводиться в двух составах с зарядным давлением на пульте
4,8—5,0 кгс/см2 (при порожних составах — 4,0 кгс/см2). Такое
же зарядное давление должны иметь локомотивы, осуществляю-
щие маневровые передвижения составов при их соединении.
Зарядное давление иа поездном локомотиве устанавливают
5,3 5,5 кгс/см2 при составе из загруженных вагонов, в тормозной
магистрали в хвосте поезда после окончания зарядки должно
быть давление не менее 4,5 кгс/см2 (при необходимости для до-
стижения такого давления в хвосте зарядное давление на локо-
мотиве может устанавливаться 6,0 6,2 кгс/см2). После соедине-
15
ния составов сокращенное опробование автотормозов производят
с проверкой тормозов на пяти хвостовых вагонах. Отпуск
автотормозов при опробовании выполняют с завышением дав-
ления в магистрали на 0,5- 0,6 кгс/см* 2 * * * * * В * * * * * * * 16.
При следовании поезда на светофор с зеленым сигнальным ог-
нем или по свободному перегону допускается разрядка тормоз-
ной магистрали при первой ступени на 0,3 -0,5 кгс/см2 с усилением
при необходимости торможения разрядки на 0,3- 1,0 кгс/см2 (в
том числе и зимой при температуре до минус 40 °C и отсутствии
снегопада и обледенения тормозных колодок).
В момент начала отпуска автотормозов локомотив затор-
маживают вспомогательным тормозом с давлением в тормозных
цилиндрах 1,5- 2,0 кгс/см2. Давление в тормозной магистрали
при отпуске автотормозов завышают на 0,5- 0,7 кгс/см2, а если
ступень торможения более 0,5 кгс/см2, после окончания перехода
на нормальное зарядное давление повторно завышают на
0,5 кгс/см2. Отпускать автотормоза при скорости движения
менее 20 км/ч запрещается из-за опасности возникновения боль-
ших продольных сил в движущемся поезде.
1.1.9
Каковы особенности подготовки и вождения грузовых поез-
дов с составами из порожних вагонов с числом осей от 400 до
480 с постановкой локомотива в голове поезда!
Локомотивы в таких поездах должны иметь компрессор
типа КТ; при двойной тяге допускается использование компрес-
соров Э-500, если они работают по системе многих единиц.
Это требование вытекает из возможных значительных расходов
сжатого воздуха вследствие утечек, которые должны обеспе-
чиваться без перегрузки и повышенного нагрева компрессоров.
Готовят такие поезда обычно в двух составах на разных
путях с последующим их соединением; зарядное давление в
тормозной сети состава при этом должно быть 4,0 кгс/см2,
такое же давление в тормозной магистрали должен иметь манев-
ровый локомотив.
В каждом из составов производят полное опробование ав-
тотормозов. После объединения составов и зарядки в течение
не менее 15 мин тормозной сети проверяют ее плотность
и давление в тормозной магистрали хвостового вагона сформи-
рованного поезда и выполняют сокращенное опробование. При
числе осей более 450 до 480 наименьшее допустимое время
снижения давления на 0,5 кгс/см2 в главных резервуарах локо-
мотивов, отнесенное к их объему в тысячах литров, должно
быть не менее 11 с, а давление в тормозной магистрали хвосто-
16
вого вагона - не менее 3,5 кгс/см2. Зарядное давление в тормоз-
ной магистрали локомотива должно быть 4,8 5,0 кгс/см2. При
сокращенном опробовании давление в тормозной магистрали
снижают на 0,5 - 0,6 кгс/см2, торможение и отпуск проверяют
по пяти хвостовым вагонам.
В связи с высокой эффективностью тормозных средств поездов
с составами из порожних вагонов первую ступень торможения
в пути следования выполняют снижением давления в уравнитель-
ном резервуаре краном машиниста на 0,3 0,4 кгс/см2; при про-
верке действия автотормозов в пути следования такую ступень
выдерживают в течение 8—10 с, после чего производят отпуск.
Отпускают автотормоза с завышением давления в уравнительном
резервуаре I положением ручки крана до 6,0-6,5 кгс/см2 и
последующим переводом ее в поездное положение.
При ступени снижения давления в тормозной магистрали
более 0,5 кгс/см2 после окончания перехода на нормальное
зарядное давление повторно завышают давление в тормозной
магистрали (уравнительном резервуаре) до 6,0 кгс/см2.
Вождение поездов с порожними составами длиной 400—
480 осей допускается на участках, имеющих затяжные спуски
крутизной до 0,012 включительно, после разработки местных
инструкций и опытных поездок с проверкой работы автотормозов
и компрессоров локомотивов.
1.1.10.
Как проверяют нормальную проходимость сжатого воздуха
через всю тормозную магистраль первого поезда при сое-
динении поездов с системой синхронизации на локомотиве
второго поезда!
Перед соединением поездов машинист головного локомотива
устанавливает зарядное давление в магистрали 6,0 6,2 кгс/см2,
а машинист локомотива второго поезда- 5,3 кгс/см2. После сое-
динения поездов машинист локомотива второго поезда должен
ручку крана синхронизации перевести во включенное положение,
а ручку крана машиниста в IV положение и наблюдать за
показанием манометра тормозной магистрали. Отсутствие сни-
жения давления и его некоторое повышение указывают на
нормальное состояние тормозной магистрали первого поезда
и действие системы синхронизации.
1.1.11
Как обеспечить нормальный режим работы компрессоров
в длинносоставных грузовых поездах!
17
Режим работы компрессоров зависит от утечек сжатого
воздуха из тормозной сети. Нормальным является режим, при
котором в процессе ведения поезда средняя продолжительность
работы компрессора не превышает 30% интервала времени между
его последовательными включениями. Для компрессоров КТбЭл,
КТ6 при частоте вращения коленчатого вала и подаче ниже,
чем расчетные (частота вращения вала вместо 850 об/мин
400 -440, а подача вместо 5,3 м3/мин 2,75), допустима перио-
дичность включения 50%. В длинносоставных поездах должны
быть исключены утечки из тормозной сети, превышающие
установленные нормы. Для вождения длинносоставных поездов
с учетом местных условий используют локомотивы с современ-
ными компрессорами. При двойной тяге соединяют питательные
магистрали локомотивов и компрессоры включают по системе
многих единиц.
1.1.12.
Какова необходимая подача компрессорной установки ло-
комотива для длинносоставного поезда!
Максимально допустимую утечку сжатого воздуха из тор-
мозной сети и нормы снижения давления в главных резервуарах
при проверке плотности определяют исходя из снижения давления
во всем объеме тормозной сети 0,2 кгс/см2 в 1 мин. Из объема
100 л тормозной сети четырехосного грузового вагона расход
воздуха от утечек составит 100-0,2 = 20 л свободного воздуха в
1 мин, а на одну ось 20:4 = 5 л.
При расчете подачи компрессоров этот расход необходимо
увеличить на 30% с учетом процессов торможения и служебных
нужд. При максимально допустимой установившейся периодично-
сти включения компрессоров (ПВ) '/з (отношение времени
подачи компрессором воздуха ко времени всего цикла — по-
дачи плюс холостой работы или остановки) минимальная подача
компрессорной установки Q для состава, в котором п осей, соста-
вит
Q = 5-3-1.3п = 19,5п (округленно 20/7). л/мин
Если допустимая ПВ= ’/2, то Q = 5-2-1,3н = 13н л/мин,
т. е. для состава из 400 осей, при ПВ = '/з
Q = 20• 400 = 8000 л/мин,
а при ПВ = * 1 /2
Q= 13-400 = 5200 л/мин
18
Это означает, что по условиям обеспечения сжатым воздухом
и нормального режима работы компрессоров такой состав
могут вести локомотивы, имеющие не менее двух компрессоров
КТ6, КТбЭл.
Предельная длина состава на электровоз с двумя компрессо-
рами Э500 с подачей по 1750 л/мин с допустимой НВ = '/з составит
п = = 175 осей (округленно п — 180 осей), а с двумя компрес-
сорами КТбЭл с подачей по 2750 л/мин с допустимой ПВ =
= '/2 п = 27о0-2 —423 оси (округленно 420 осей)
4 4 4 1 Каковы основные приемы управления автотормозами,
* * * обеспечивающие ведение грузовых груженых поездов по-
вышенной массы и длина без возникновения больших
продольных сил!
Такими приемами являются использование наименьших сту-
пеней торможения, удовлетворяющих условиям ведения поез-
да, либо применение положения VA ручки крана машиниста
при большой ступени после снижения давления в уравнительном
резервуаре V положением на 0,5 кгс/см2. При больших
разрядках тормозной магистрали положением VА на 30 40%
снижают продольныесилы. Другим эффективным приемом явля-
ется ограничение разрядки тормозной магистрали значением
0,8 кгс/см2 и соответствующее расчетливое торможение при
ведении поезда. В грузовых груженых поездах на вагонах с
композиционными тормозными колодками, имеющими загрузку
более б т/ось, воздухораспределители включают на средний
режим. При разрядке тормозной магистрали на 0,8 кгс/см2
в воздухораспределителях работает только пружина порожнего
режима; подключение пружины груженого режима происходит
при более глубокой разрядке. Это значит, что при торможении
грузового груженого поезда ступенью до 0,8 кгс/см2 его возду-
хораспределители работают так же, как на порожнем режиме,
с ограниченным значением возникающих тормозных сил.
Торможение большой ступенью следует выполнять лишь
когда внезапно возникнет необходимость эффективного тормо-
жения, или если при малой ступени торможение протекает с
сильной оттяжкой из-за дутья неисправных воздухораспредели-
телей № 270-005 в хвостовой части поезда, вызывающего углуб-
ление разрядки тормозной магистрали. Для повышения плавности
служебного торможения разряжать тормозную магистраль
следует после сжатия поезда или на режиме тяги головного
локомотива с плавным выключением тягового режима после пре-
19
крашения выпуска сжатого воздуха краном машиниста (но не
менее 10—15 с от начала торможения).
В поездах массой более 8 тыс. т при отпуске могут возни-
кать значительные усилия. В поездах большой массы с распре-
деленными по длине локомотивами отпуск следует начинать
одновременно либо с отставанием до 6 с на головном локомо-
тиве по отношению к локомотивам в составе или хвосте поезда.
Умелое применение электрического торможения локомотива
для сжатия поезда до торможения, а также в процессе регу-
лировочного торможения и отпуска значительно снижает про-
дольные динамические усилия. Управлять электрическим тормозом
следует так, чтобы максимальная тормозная сила достигалась
за время не менее 25 с, уменьшение тормозной силы также
должно происходить от максимального значения до 0 не быстрее
25 с.
При ведении соединенного грузового поезда с автономными
тормозными магистралями в условиях ремонтно-путевых или
строительных работ следует использовать возможность тормо-
жения одного головного поезда с разрядкой тормозной магистра-
ли до 0,8 кгс/см2 лишь в тех случаях, когда затруднена
передача команды машинисту локомотива второго поезда вслед-
ствие нечеткой работы радиосвязи. Как правило, торможение
любой ступенью следует выполнять одновременно с обоих локо-
мотивов для улучшения плавности и снижения продольных сил.
1.1.14.
Почему зарядное давление в хвосте длинносоставного гру-
женого поезда должно быть не менее 4,5 кгс/см2! От чего
зависит значение давления в хвосте поезда!
Зарядное давление рзар обеспечивает давление в тормозных
цилиндрах рТц при выходе штока h (.мм):
/ р V +р V V + V ч
Л=/ (да^ДР_ТГ.^..»Р-----др \ 100,
V ?тЛ /
где pMD, — соответственно абсолютные давления (т. е. давление по манометру
р3т,р-1. плюс 1 кгс/см2) зарядное в запасном резервуаре, атмосферное и
максимальное в тормозном цилиндре, кгс/см2;
Ивр, V+ — объем вредного пространства тормозного цилиндра и объем за-
пасного резервуара, л;
— площадь поршня, дм2.
Примем рзар = 5,7 кгс/см2; pdl = 1 кгс/см2; рТ|1 = 4,8 кгс/см2;
Л,= 10 дм2; 1/3р = 78л; Изр = 2,2 л.
Т огда
78+1 • 2,2 78 + 2,2 \ „
4,8 -10 Ш ) 128,8 мм-
20
Таким образом, зарядное давление 4,7 кгс/см2 обеспечивает
получение необходимого давления в тормозных цилиндрах при
выходе штока в пределах установленных норм на груженом ре-
жиме, с учетом большого насыщения грузового парка вагонов
композиционными колодками и их работы на среднем режиме
допускается давление в тормозной магистрали хвоста поезда
4,5 кгс/см2 (обычно при достаточном времени в пути следования
это давление увеличивается еще на 0,2—0,3 кгс/см2). Кроме
того, при давлении в магистрали в процессе торможения
3,5 кгс/см2 обеспечен необходимый для полного хода Елавного
поршня воздухораспределителя диапазон снижения магистраль-
ного давления 1,2 кгс/см2 (4,7- 3,5).
Значение давления в хвосте поезда зависит от его длины, уте-
чек, а также распределения утечек по длине магистрали. Наиболь-
шее падение давления дают утечки es хвостовой части поезда,
так как восполняющий их сжатый воздух преодолевает наиболь-
шее сопротивление и имеет максимальные потери энергии.
Наименьшее влияние на перепад оказывают утечки в голове
поезда. Что касается компрессорной установки локомотива,
то влияние утечек на ее работу не зависит от места их рас-
положения.
1.1.15.
Могут ли использоваться специальные приемы дпя удержа-
ния остановленного на спуске соединенного поезда без
системы синхронизации с автономными тормозными ма-
гистралями!
Остановленный на спуске служебным торможением соеди-
ненный грузовой поезд с автономными магистралями может
удерживаться последовательным торможением двух поездов. При
отпуске и зарядке тормозов одного поезда второй поезд необ-
ходимо затормозить ступенью снижения магистрального дав-
ления 0,8— 1,0 кгс/см2 и выдерживать эту ступень в течение
необходимого времени. При необходимости пришедший в
движение из-за самопроизвольного отпуска автотормозов
соединенный поезд может быть остановлен тормозами состава,
которые были заряжены в процессе удержания на месте. Такой
способ удержания поезда может использоваться при наличии
напряжения в контактном проводе или при тепловозной тяге.
При удержании соединенного поезда на спуске вспомогатель-
ные тормоза всех локомотивов должны использоваться с макси-
мальной эффективностью.
21
1.1.16
Какая ступень торможения допускается в одном головном
поезде в соединенных поездах без системы синхрониза-
ции!
В соединенном грузовом поезде без системы синхронизации
допускается торможение только одного первого поезда ступенью
снижения давления в магистрали до 0,8 кгс/см2. Ограничение
ступени определяется силой, возникающей в автосцепках хво-
стового вагона первого поезда и прицепленного к нему локо-
мотива и в головной части второго поезда.
При соединении грузовых поездов в голову ставят более
тяжелый поезд. Это обеспечивает возможность управления
из головной рабочей кабины большей частью тормозов всего
соединенного поезда. Торможение только одним головным
поездом не следует допускать при наличии в головной части
второго либо в хвосте первого поезда порожних, мало загружен-
ных вагонов либо вагонов на тележках пассажирского типа.
При таких условиях необходимо тормозить оба поезда.
1.1.17.
Как оценить уровень усилий, возникающих при торможенйи
только головного поезда в соединенном поезде [без системы
синхронизации]!
Длительно действующее усилие между соединенными поез-
дами не должно превышать 50 тс при наличии в хвостовой
части первого и головной второго поезда порожних, слабо
загруженных (до 10 т на ось) вагонов либо вагонов на пасса-
жирских тележках по условиям их схода и 100 тс при грузовых
груженых вагонах.
Между массой' заторможенного головного поезда Q, (т),
массой прицепленного к нему нетормозимого поезда (или двух
нетормозимых поездов) Q, (т), усилием F (тс) в автосцепках,
расчетным тормозным коэффициентом 0 р головного поезда и ко-
эффициентом трения <(кР колодок имеется следующая зависи-
мость:
где а •• коэффициент реализации расчетного тормозного нажатия при дан-
ной ступени снижения давления в магистрали.
Рассчитаем по приведенному выражению массу поезда Qx
при различном Qr для f)p = 0,33 тс/т, а = 0,5 (при ступени
22
0,8
снижения давления в магистрали
А = 50 тс.
Результаты расчета следующие:
Масса головного поезда Q,. т.........
Максимально допустимая масса второго поез-
да (Л. т. ...............................
Общая масса соединенного поезда (Q, +QJ, т
Отношение Qr/Q,......................
кгс/см* 2 * *), <ркр = 0,12,
4000 5000 6000
6849* 5102* 4360
10 849 10 102 10 360
0,584 0,98 1,376
должна превышать массы
первого
* В соединенном поезде масса второго поезда не
Уравнение (2) может быть решено относительно силы:
аД <р
F =____рТкр
_L+.1_
г
С учетом того, что <рКр = 0,27 получаем
F 0,27 аОр (и 4-100)
(3)
(4)
Определим, какие возникли бы силы между соединенными
поездами массой по 5 тыс. т (сдвоенный 2X5 тыс. т), 4 тыс.
и 8 тыс. т (строенный 3x4 тыс. т) при скорости 20 км/ч, если
машинист головного поезда производит экстренное или полное
служебное торможение только в головном поезде?
Принимая -&р = 0,33 тс/т; а=1; е = 20 км/ч;
= 5 тыс. т (первый случай) и Qr = 4 тыс. т; (?х = 8 тыс. т
случай), получим:
Qr = Qx =
(второй
0,27 0,33 • 120
—------- —=133,65 тс;
500(Г+ ЗООО")
макси-
тс для
А = _ 142,56 тс .
200 ( 4000 + 8000“ )
В обоих рассмотренных случаях усилие превышает
мально допустимую длительно действующую силу 100
груженых вагонов. При этом в начальный период торможения
ударные силы (действующие кратковременно) значительно
(в 1,5— 2,0 раза) превышают длительно действующие силы.
23
Кратковременно действующие динамические усилия, превы-
шающие установленные нормативы, вызывают разрушение под-
вижного состава (преимущественно обрыв автосцепок), длитель-
но действующие сход порожних и слабо загруженных ва-
гонов.
1.2. Пассажирские поезда
1.2.1.
Каковы особенности вождения соединенных пассажирских
поездов!
Как оперативная мера сокращения задержек поездов при
ремонтно-путевых и строительных работах может использоваться
соединение пассажирских поездов путем прицепки в хвост одно-
го пассажирского поезда Второго поезда. Максимальное количе-
ство пассажирских вагонов в соединенном поезде 40. Соедине-
ние и пропуск соединенных поездов допускается при исправной
радиосвязи между машинистами в поезде, а также между поезд-
ным диспетчером, дежурным но станции и машинистом голов-
ного локомотива. При возникновении неисправности радиосвязи
в пути следования поезд должен быть остановлен на бли-
жайшей станции, где действие радиосвязи должно быть вос-
становлено либо поезд разъединен по приказу диспетчера.
Соединение пассажирских поездов допускается на спусках
до 0,004 в светлое время суток при видимости хвоста поезда
на расстоянии не менее 400 м. На участке движения соединен-
ного поезда не должно быть затяжных спусков круче 0,012.
Воздухораспределители соединяемых поездов включают на длин-
носоставный режим, а после их разъединения — на короткосо-
ставный (переключение режимов производят на станциях, уста-
новленных начальником дороги).
Максимальная скорость движения соединенного пассажир-
ского поезда устанавливается 80 км/ч.
При соединении пассажирских поездов машинист первого
поезда удерживает его вспомогательным тормозом с давлением
в тормозных цилиндрах локомотива 2,5- 3,0 кгс/см2. Машинист
второго поезда за 50 - 100 м до хвостового вагона первого
поезда снижает скорость до 3-5 км/ч и, не доезжая до него
I0--15 м, останавливает поезд, проверяет состояние автосцепок
локомотива и хвостового вагона, согласовывает с машинистом пер-
вого поезда возможность соединения поездов и со скоростью
нс более 3 км/ч подтягивает второй поезд до сцепления с
первым. Помощник машиниста соединяет рукава тормозной ма-
гистрали обоих поездов и открывает концевые краны вначале
24
со стороны локомотива, а затем вагона. Машинист второго
локомотива переводит комбинированный кран в положение двой-
ной тяги, а ручку крана машиниста- в VI положение. Правиль-
ность соединения поездов проверяет машинист второго локо-
мотива.
После соединения поездов машинист второго локомотива
сообщает об этом по радио машинисту первого локомотива,
который выполняет полное служебное торможение и отпускает
автотормоза. Этим автотормоза всех вагонов поезда надежно
отпускают и переводятся на зарядное давление головного ло-
комотива. Машинист второго локомотива контролирует нормаль-
ную проходимость тормозной магистрали по снижению и повы-
шению в ней давления, а также по работе тормоза локомотива.
Управление автотормозами производит машинист первого локо-
мотива порядком, установленным для сдвоенных пассажирских
поездов.
Экстренное торможение выполняют, когда дальнейшему дви-
жению поезда угрожает опасность. Первым выполняет экстрен-
ное торможение машинист, заметивший опасность, и немедленно
передаст команду машинисту другого локомотива.
Управление тягой машинист второго локомотива производит
по командам машиниста головного локомотива. Разрядка тор-
мозной магистрали является командой немедленного выключе-
ния тяги.
Для повышения плавности служебного торможения разря-
жать тормозную магистраль следует после сжатия поезда или
на режиме тяги головного локомотива с плавным выключением
тягового режима после прекращения разрядки тормозной маги-
страли. В случае открытия стоп-крана на малой скорости
(менее 20 км/ч) в процессе разгона поезда режим тяги голов-
ного локомотива для повышения плавности торможения следует
выключать постепенно, не допуская чрезмерного роста тока, с
полным выключением к моменту остановки поезда.
1.2.2.
При каком максимальном количестве пассажирских вагонов
в составе поезда может быть использован короткосоставный
режим!
При включении длинносоставного режима тормозной путь
пассажирского поезда определяется номограммами грузовых
поездов. Со скорости 120 км/ч он оказывается длиннее примерно
на 10%. Это требует снижения максимальной скорости пасса-
жирского поезда после включения длинносоставного режима
на 5 8 км/ч, округленно на 10 км/ч.
25
В связи с перспективой удлинения пассажирских поездов
проведены исследования плавности торможения поездов с
увеличенным количеством пассажирских вагонов.
Эти исследования показали, что в современных условиях,
когда подавляющее количество вагонов оборудовано воздухо-
распределителями № 292, на короткосоставном режиме можно
водить пассажирские поезда с числом вагонов до 25.
1.3. Повышение
скорости грузовых
и пассажирских поездов
1.3.1.
Каковы резервы увеличения скорости грузовых и пассажир-
ских поездов с учетом эффективности тормозных средств!
В современных условиях дальнейшее увеличение перевозок
будет достигаться на наиболее загруженных направлениях за
счет коренного совершенствования технологии, важнейшими со-
ставными частями которой является повышение скорости, массы
и длины грузовых и пассажирских поездов. Обычно для повы-
шения скорости движения увеличивают эффективность тормозных
средств применением композиционных тормозных колодок, а на
пассажирском подвижном составе — еще и скоростного регу-
лирования нажатия чугунных колодок, дисковых и магнито-
рельсовых тормозов, противогазных устройств.
С учетом климатических условий и эксплуатационных осо-
бенностей конструкции подвижного состава реализуемый мак-
симальный уровень эффективности тормозных средств является
практически предельным.
Важнейшая задача - достижение повышенного уровня ско-
ростей в сравнении с сегодняшним без изменения длины
блок-участков и перестановки путевых светофоров, в первую
очередь пассажирских поездов. Скорость грузовых поездов
ограничивается работой букс с подшипниками скольжения и на-
личием в парке вагонов со старотипными тележками.
Технологические и организационные меры по достижению
максимального уровня скорости грузовых поездов наиболее эф-
фективны применительно к соединенным и поездам с рассредо-
точенными по длине локомотивами, у которых реализуемая
скорость на 5- 20 км/ч ниже максимально допустимого уровня
для обычных поездов с тягой с головы.
Возможность повышения скорости без изменения нормативов
тормозного нажатия обеспечивается использованием АЛСН.
В этом случае возможно повысить максимальную скорость
следования при зеленом огне локомотивного светофора, так как
26
при торможении в момент появления на локомотивном светофоре
желтого огня до светофора с красным огнем остается расстояние,
равное двум смежным блок-участкам, за вычетом пути, прохо-
димого в течение 10 с (время от момента проследования границы
блок-участка до срабатывания АЛСН, смены показания локомо-
тивного светофора и приведения в действие тормозов). Если
при этом скорость максимальная, то тормозить следует снижением
давления в уравнительном резервуаре в грузовых груженых и
пассажирских поездах на 0,8— 1 кгс/см'2. В зависимости от скоро-
сти ступень может быть меньшей. Уровень повышенной мак-
симально допустимой скорости v (км/ч) при следовании с
зеленым огнем АЛСН может быть предварительно установлен
2 .
v =1,25и-0,111 —- ,
max <•
где и — скорость до ее повышения, км/ч;
/ — время от проследования границы блок-участка до приведения в действие
тормозов после смены показания АЛСН (/ = 10 с);
Sfiy--длина блок-участка, м
При увеличении максимальной скорости должна быть прове-
рена скорость проследования путевого светофора с желтым
огнем и, как правило, несколько повышена во избежание
срабатывания автостопа. Проверку максимальной скорости
и скорости проследования светофора с желтым огнем производят
тяговым расчетом с последующими опытными поездками. Це-
лесообразно дополнение АЛСН устройством, исключающим срыв
электропневматического клапана (ЭПК) при проследовании
светофора с желтым огнем с превышением установленной ско-
рости, если при этом тормоза приведены в действие (как это
сделано, например, на электропоезде ЭР200).
Результаты расчетов по формуле приведены в табл. 1.
Таблица 1
Поезд Скорость, км/ч
установлен- ная допустимая повышенная устанавли- ваемая повы- шенная
Пассажирский 120 140,6 140
Пассажирский 140 163 160
Грузовой с локомотивом в голове 80 95,3 90
Грузовой с локомотивами в голове и хвосте 75 89,8 85
Грузовой с локомотивами в голове и второй трети состава 70 84,1 80
Грузовой с локомотивом в голове и сере- дине состава 65 78,3 75
Грузовой сдвоенный с автономными тор- мозными магистралями 60 72,5 70
27
Каким образом обеспечивается максимально допускаемая
по тормозам скорость движения грузовых поездов повышен-
ной массы!
Повышение скорости движения обеспечивается выполнением
условий, необходимых для максимальной скорости 90 км/ч
грузовых груженых поездов (следование на линиях с трехзначной
автоблокировкой с максимальной скоростью только при зеленом
огне локомотивного светофора А<ЛСН), и соответствующим ог-
раждением мест внезапно возникшего препятствия (расстояние
Б в табл. 3.1 Инструкции по сигнализации 1300 м на руко-
водящих спусках менее 0,006 и 1500 м на руководящих спусках
0,006 и круче, но не более 0,010). В этом случае соединенный
поезд со сквозной тормозной магистралью может иметь ско-
рость до 75 км/ч, с локомотивом во второй трети состава—
80 км/ч, с локомотивами в голове и хвосте состава--85 км/ч
(обычно применяется градация скорости 80 км/ч), с изолирован-
ными магистралями -- 70 км/ч.
На какое значение и почему снижается максимальная ско-
рость движения грузовых поездов, у которых локомотивы
поставлены в голове и в составе (хвосте) поезда по сравне-
нию с поездами с локомотивами в голове!
В сдвоенных грузовых поездах с необъединенными тормоз-
ными магистралями максимальная скорость составляет 60 км/ч.
Такой уровень скорости объясняется тем, что радиосвязь,
используемая машинистами при управлении автотормозами, нс
отвечает требованиям, предъявляемым к средствам, обеспечи-
вающим безопасность движения, и возможно экстренное тормо-
жение с головного локомотива без получения машинистом вто-
рого локомотива необходимой команды. В этом случае сдво-
енный поезд останавливают тормозными средствами только
первого поезда.
Поскольку масса первого поезда всегда больше массы вто-
рого или равна ей, расчетное тормозное нажатие на 100 т
массы будет не менее чем 33:2=16,5 тс. С таким расчетным
нажатием за счет меньшей скорости необходимо обеспечить
тормозной путь, равный или меньше тормозного пути грузового
поезда, имеющего максимальную скорость 80 км/ч при нажатии
33 тс на 100 т массы.
28
Но номограмме (рис. 1) видим,
что тормозной путь будет 830 м.
Практически этот же путь получает-
ся при тормозном нажатии 16,5 тс
на 100 т массы с начальной скорости
60 км/ч. Такое условие выдержива-
ется до спусков 0,006. На затяжных
спусках большой протяженности и
крутизны оба поезда тормозят по
условиям обычного ведения.
Если тормозная магистраль сдво-
енных поездов объединена, то допус-
тимая скорость на 15 км/ч ниже мак-
симальной, ограниченной эффектив-
ностью тормозных средств.
В случае отказа радиосвязи сиг-
налом торможения ступенью 0,8
1,0 кгс/см2 машинисту второго локо-
мотива слу жит загорание сигнальной
лампы «ТМ» датчика № 418 сигнали-
затора обрыва поезда. При этом во
втором поезде реализуется 70% рас-
четного тормозного нажатия: кран
машиниста второго локомотива вли-
яет и на снижение давления в хвосто-
вой части первого поезда. Суммарное
расчетное тормозное нажатие от
максимального принимается около
70%, что требует снижения макси-
мальной скорости на 15 км/ч. При
отказе радиосвязи и датчика № 418
соединенный поезд должен быть
на 100т массы состава (10Oijp)
Рис; 1. Номограмма тормозного
и\ги грхзового поезда на пло-
щадке
остановлен и разъединен. Если гру-
зовой поезд имеет второй локомотив
с приценкой к нему 25—35% от об-
щего числа вагонов, то его скорость
по условиям эффективности автотор-
мозов снижают на 10 км/ч, а при нахождении второго локомоти-
ва в хвосте поезда — только на 5 км/ч. Это объясняется тем.
что под влиянием на тормозную магистраль крана машиниста
второго локомотива общее тормозное нажатие при экстренном
торможении без передачи команды на второй локомотив снижа-
ется при нахождении локомотива во второй трети состава при-
мерно на 25%, а в хвосте на 10 -12%. При отказе радиосвязи
и датчика № 418 максимальная скорость следования поезда с
локомотивом во второй трети состава и при локомотиве в хвосте
поезда составляет 40 км/ч.
2. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ТОРМОЗОВ
2.1. Содержание тормозного оборудования
и включение тормозов
В каких случаях и с какой целью устанавливается по-
вышенное зарядное давление 6,0—6,2 кгс/см! Почему
зарядное давление в тормозной сети грузовых поездов
установлено выше, чем в пассажирских!
Повышенное зарядное давление 6,0- 6,2 кгс/см2 устанавли-
вается в грузовых поездах массой более 6 тыс. т с числом осей
не менее 350, когда при давлении 5,3—5,5 кгс/см2 в хвосте
поезда не достигается давление 4,5 кгс/см2, а также в грузовых
поездах любой массы и длины при предстоящем следовании по
затяжным спускам крутизной 0,018 и более; допускается введе-
ние указанием начальника дороги зарядного давления 6,0--
6,2 кгс/см2 для особо сложных профильных условий вождения
поездов и при крутизне спусков менее 0,018.
В поездах большой массы и длины повышенное зарядное
давление в головной части обеспечивает минимально необходи-
мое по условиям эффективности торможения зарядное давление
4,7—5,0 кгс/см2 в хвостовой части поезда с учетом перепада
давления, возникающего от утечек. Кроме того, при этом по-
вышается неистощимость тормозов при частых повторных тормо-
жениях за счет большего начального запаса сжатого воздуха в
тормозной системе, что также особенно важно в поездах большой
массы и длины', где замедленно происходит восстановление
предтормозного зарядного давления после отпуска автотормозов.
При предельных по Инструкции утечках перепад давления
Ар между головной и хвостовой частями поезда может быть
оценен с использованием формулы
А/’=/’„(1-е"0'<М5/3) • (5)
где р„- -зарядное (абсолютное) давление;
I — длина поезда, км,
или по менее точной, но более простой формуле
Др = 0,45 рн/3 .
(6)
30
В табл. 2 представлены результаты расчетов по формуле
(5) (перед косой) и по формуле (6) (после косой).
Из данных табл. 2 следует, что практически длина груженых
поездов по условиям перепада давлений ограничена 1,5 км; при
необходимости формирования поездов большей длины с питанием
магистрали только с головной части необходимо увеличивать
плотность тормозной сети.
С полным переходом на композиционные тормозные колодки
создается возможность вождения длинносоставных поездов с нор-
мальным зарядным давлением, так как при этих колодках
груженые вагоны тормозятся максимально на среднем режиме
и выход штоков тормозных цилиндров уменьшен.
На спусках круче 0,018 завышенное зарядное давление ис-
пользуется в сочетании с горным режимом воздухораспределите-
лей. При этом создается больший первоначальный запас воз-
духа в рабочих камерах и запасных резервуарах, который
используется на повторные торможения, а также более интен-
сивно заряжаются запасные резервуары с более высоким напо-
ром давления из магистрали в случае понижения в них давления
при частых повторных торможениях или утечках из тормозных
цилиндров, так как полное торможение обеспечивается при сни-
жении давления в магистрали до 4,5—4,7 кгс/см2.
Зарядное давление 5,3- 5,5 кгс/см2 в грузовых поездах нор-
мальной длины (750-1200 м) обеспечивает в хвосте поезда дав-
ление не менее 4,7 кгс/см2, минимально необходимое для полу-
чения расчетного давления в тормозных цилиндрах при запасном
резервуаре объемом 78 л. Нормальное зарядное давление в пас-
сажирских поездах (5,0- 5,2 кгс/см2) ниже, чем в грузовых
(5,3 - 5,5 кгс/см2), так как длина пассажирских поездов и число
вагонов в них меньше, поэтому давление в хвостовой части
поезда практически не отличается от давления в головной. За-
рядное давление 5,0 - 5,2 кгс/см2 обеспечивает в пассажирских
поездах нормативы расчетного давления в тормозных цилиндрах
и отвечает международным нормативам. Более высокое зарядное
давление в пассажирских поездах недопустимо из-за опасности
заклинивания колесных пар, так как пассажирские воздухорас-
пределители № 292, 219 не обеспечивают ограничения предель-
ного давления в тормозных цилиндрах.
Т а б л и ц а 2
рч, кгс/см* Ар, кгс/см*, при /ыине поезда, км
0,75 1.0 1,25 1.5 1.75
7,0 0,13/0,13 0,3/0,32 0,59/0,62 0,99/1,1 1.5/1,7
6,3 0,12/0,12 0,27/0,28 0,53/0,55 0,89/0,96 1,35/1,5
31
2.1.2.
Какое влияние на работу тормозов оказывает утечка воздуха
из тормозной магистрали поезда! Каковы причины утечек!
Одним из основных показателей эксплуатационного со-
стояния тормозной системы поезда является плотность его
тормозной сети. Как показали эксплуатационные проверки, при-
мерно 80% утечек при поездном положении происходит через
неплотности магистрального воздухопровода, концевых кранов
и головок соединительных рукавов. В процессе длительного тор-
можения при прямодействующих воздухораспределителях к этим
неплотностям добавляются утечки через тормозные цилиндры, ко-
торые пополняются из запасных резервуаров, сообщаемых
через обратный клапан с тормозной магистралью.
Утечки при поездном положении вызывают падение давления
по длине тормозной магистрали вследствие потерь энергии на
трение при движении сжатого воздуха в магистральном воз-
духопроводе. Возникает разница давлений в тормозной маги-
страли между головной и хвостовой частями поезда, которая
значительно зависит от его длины и утечек.
Пониженное зарядное давление в хвосте поезда может сни-
жать максимальное давление в тормозных цилиндрах и влиять
на эффективность действия автотормозов. Поэтому в грузовых
поездах массой более 6 тыс. т зарядное давление в поездном
положении ручки крапа машиниста устанавливают 6,0—
6,2 кгс/см2, если при нормальном зарядном давлении 5,3—
5,5 кгс/см2 в тормозной магистрали хвостового вагона будет
давление менее 4,5 кгс/см2.
Утечки воздуха сильно замедляют повышение давления в тор-
мозной магистрали при отпуске, особенно в хвостовой части
поезда, и делают более продолжительными зарядку рабочих,
золотниковых камер, запасных резервуаров и отпуск возду-
хораспределителей М320, не имеющих равнинного режима. При
наличии утечек требуется большее время для восстановления
готовности тормозов к повторному торможению.
Перепад давлений по длине магистрали может быть рассчи-
тан с использованием выражений, приведенных в ответе на во-
прос 2.1.1. Время I (с), необходимое для зарядки тормозной сети
после выполненного служебного торможения, рассчитывают по
выражению
32
i.ie А - коэффициент, равный 30 000 для условий достаточной зарядки при
повторных торможениях или 22 500 для полной подзарядки тор-
мозной сети,
/ - - длина поезда, м;
р«, р, - абсолютные зарядные давления в магистрали соответственно в по-
ездном положении и при торможении;
В - коэффициент, учитывающий степень утечек по отношению к уста-
новленным нормам.
Пример расчета. Определить время зарядки тормозной сети поезда длиной
1200 м после ступени торможения 1,0 кгс/см2 (ph = 5,3 кгс/см2; рн = 6,3 кгс/см2;
8=1,2, т е. утечка на 20% больше нормы).
Для подзарядки при повторных торможениях получим:
' . 1.2
1200у1200 V ‘.О
для полной зарядки
22 500
1200^/1200
Повышенные утечки вызывают увеличенное поступление сжа-
того воздуха в магистраль. Компрессоры локомотива при этом
могут перегреваться, а сжатый воздух не успевает охлаждаться
в главных резервуарах и с повышенной температурой поступает
в тормозную магистраль. Здесь происходит его охлаждение и вы-
падение влаги, которая при низких температурах замерзает и
может вызывать отказ тормозной системы поезда. Состояние
компрессоров при систематической работе с утечками, превы-
шающими норму, ухудшается. В процессе технического об-
служивания вагонов должны устраняться все утечки сжатого
воздуха, обнаруживаемые на слух, а при текущем ремонте места
неплотностей выявляют обмыливанием.
Основной причиной расстройства тормозной магистрали в
эксплуатации является роспуск грузовых вагонов с горок без
разъединения соединительных рукавов. Головки рукавов выпуска
до 1979 г. оказывали увеличенное сопротивление при расцепе ру-
кавов растягиванием после разъединения автосцепок. Эти усилия
нарушали плотность резьбовых соединений концевых кранов, а в
некоторых случаях приводили к разрыву рукава или даже срыву
концевого крана.
Особенно большие усилия расцепа имеют головки с дефор-
мированными, забитыми гребнями, поврежденными ударами
о стрелочные переводы. Для устранения этих недостатков у
современных головок геометрические размеры обеспечивают
расцепление при продольной силе всего 50—70 кгс; концевые
краны вагонов повернуты относительно вертикали на 60°, что
2 Зак 297 33
исключает удары головки разъединенного рукава о стрелочные
переводы; горки оборудуют устройствами, механизирующими
разъединение рукавов.
Превышение нормативных скоростей соударения вагонов на
сортировочных станциях расстраивает крепление тормозного
оборудования и является причиной утечек.
Почему в пассажирских поездах и на одиночных локомоти-
вах плотность тормозной сети проверяют по снижению дав-
ления в магистрали после прекращения ее питания, а в
грузовых поездах — по снижению давления в главных резер-
вуарах после остановки компрессоров регулятором давления!
Плотность тормозной магистрали в грузовых поездах раньше
определяли, как и в пассажирских, т. е. по понижению дав-
ления в магистрали в течение 1 мин. Это значение не должно
было быть более 0,2 кгс/см2. После перекрытия комбинирован-
ного крана и выравнивания давлений по длине магистрали тре-
бовалось замерить, насколько понизилось давление в магистрали
за 1 мин. Такое понижение давления происходило по всему
объему тормозной сети, включая запасные резервуары. Напри-
мер, при длине грузового поезда 220 осей (55 четырехосных ва-
гонов) объем тормозной сети составляет 5720 л (26 л на каждую
ось), в том числе 4290 л приходится на запасные резервуары.
При воздухораспределителях № 219 и 292 у пассажирских
вагонов и № 320 и 135 у грузовых утечки воздуха и снижение
давления происходят как в магистрали, так и в запасных резер-
вуарах, поскольку последние сообщаются с магистралью.
С применением воздухораспределителей № 270, 483 при про-
верке плотности магистрали указанным методом объемы запас-
ных резервуаров отключаются от магистрали обратным кла-
паном. Снижение давления происходит только в тормозной
магистрали, рабочей и золотниковой камерах, объем которых
составляет примерно пятую часть объема всей тормозной сети.
Утечки же воздуха в основном происходят в соединениях маги-
страли. Поэтому при одной и той же утечке, определяемой
количеством сжатого воздуха, снижение давления в магистрали
при воздухораспределителях ,№ 270 будет в пять раз больше, чем
при воздухораспределителях №> 320 и 135, т. е. 1,0 кгс/см2 в
1 мин, вместо 0,2 кгс/см2.
В настоящее время грузовые вагоны в основном оборудо-
ваны воздухораспределителями № 270, 483. В случае перекры-
34
тия комбинированного крана при предельно допустимых утечках
воздуха неизбежно происходит торможение в поезде. Срабаты-
ванию тормозов в длинном грузовом поезде способствует и раз-
ница давлений в головной и хвостовой частях магистрального
воздухопровода. По этой причине и был изменен метод проверки
плотности тормозной магистрали для грузовых поездов.
Плотность тормозной магистрали в грузовых поездах оцени-
вают по времени понижения давления в главном резервуаре ло-
комотива на 0,5 кгс/см* 2. Время это зависит от длины магистрали
и объема главных резервуаров и задается в Инструкции
ПТ-ЦВ-ЦНИИ/3969 в виде таблицы.
На каждые 1000 л главных резервуаров наименьшее допусти-
мое время снижения давления на 0,5 кгс/см2 в зависимости от
длины состава составляет: до 100 осей—50 с, 101 150 осей-
35 с, 151- 200 осей 25 с, 201 250 осей- 22 с, 251 300 осей-
20 с, 301 350 осей- 17 с, 351- 400 осей 15 с, 401 450 осей
13 с, 451- 480 осей- 11 с. При большем объеме главных резер-
вуаров нормы времени пропорционально увеличиваются. При
проверке плотности с зарядным давлением 6,0- 6,2 кгс/см2
нормы времени уменьшаются на 20%. Проверку времени сни-
жения давления в главных резервуарах на 0,5 кгс/см* производят
после отключения компрессоров регулятором давления и по-
следующего снижения давления на 0,4-0,5 кгс/см2. Такое
предварительное снижение давления происходит несколько уско-
ренно в связи с влиянием на изменение давления не только
утечки, но и охлаждения поступившего в главные резервуары
нагретого при сжатии в компрессоре воздуха.
Почему при зарядном давлении 6,0—6,2 кгс/см2 нормы до-
пустимых утечек увеличиваются на 20% (нормы времени
снижения давления на 0,5 кгс/см2 в главных резервуарах
уменьшаются на 20%)!
Утечки являются следствием истечения сжатого воздуха из
тормозной системы через ее неплотности. Между тормозной
магистралью и атмосферой существует свер.хкритическая раз-
ность давлений. Поэтому расход воздуха через неплотности при-
мерно пропорционален зарядному давлению. С учетом разницы
давлений между головной и хвостовой частями поезда 0,5 кгс/см2
среднее для всей магистрали давление при зарядном давлении
на локомотиве 5,3 кгс/см2 составит 6,3 + 6,3 —(Ха _g 05 кгс/см-’
2
а при зарядном давлении на локомотиве 6,2 кгс/см2: 7,2 + '^'2~0,5 =
= 6,95 кгс/см2 (абсолютное давление).
35
Отношение этих давлений составляет: 6,95/6,05=1,15, т е.
утечка при зарядном давлении 6,2 кгс/см2 будет на 15% (ок-
ругленно 20%) больше, чем при давлении 5,3 кгс/см2.
2.1.5.
Для чего и каким образом проверяют плотность тормоз-
ной и питательной сетей локомотива!
При проверке плотности тормозной сети грузовых поездов
по снижению давления в главных резервуарах локомотива
утечки из его питательной и тормозной сетей влияют на результат
проверки. По этой причине, а также для объективного контроля
состояния локомотивов введена проверка в эксплуатации
плотности не только тормозной, но и питательной сети. Ее выпол-
няют в процессе подготовки тормозного оборудования перед вы-
дачей локомотива из депо.
Плотность тормозной сети проверяют с нормального зарядного
давления, перекрыв комбинированный кран. Снижение давления
в магистрали допускается не более 0,2 кгс/см2 в 1 мин, или
0,5 кгс/см2 в 2,5 мин. Плотность питательной сети проверяют
после отключения компрессоров регулятором давления и сни-
жения давления в главных резервуарах от максимального на
0,4- 0,5 кгс/см2, последующее снижение давления должно
происходить не более чем на 0,2 кгс/см2 за
3 мин
Почему с введением Инструкции ЦТ-ЦВ-ЦНИИ/3969 изменены
нормы плотности тормозной сети в грузовых поездах!
Нормативы времени для проверки плотности тормозной сети
грузовых поездов несколько сокращены с учетом расхода сжа-
того воздуха из питательной сети локомотива (в прежних нормах
это не учитывалось) (табл. 3). Новые нормативы, ближе отра-
жающие реальные условия эксплуатации, построены исходя из
расхода воздуха на утечки из каждого грузового четырех-
осного вагона 20 л/мин, что соответствует допускаемым утечкам
сжатого воздуха пассажирского вагона. В ранее действовавших
нормах для грузового вагона этот расход составлял всего
15 л/мин и был значительно ниже, чем для пассажирских
вагонов. Объективно это не в полной мере соответствовало
реальному состоянию и условиям эксплуатации грузовых и пас-
сажирских вагонов.
36
Прежние нормативы соответствовали утечке, сопровождаю-
щейся снижением давления на 0,2 кгс/см2 в 1 .мин во всей
тормозной сети грузового вагона, имеющей объем 75 л (с за-
пасными резервуарами объемом 55 л). Новые нормативы со-
ответствуют снижению давления 0,2 кгс/см2 в 1 мин из тормозной
сети объемом 100 л, т. е. грузового вагона с запасным
резервуаром 78 л. Новые нормативы проверены результатами
испытаний в грузовых поездах длиной 400 осей на груженом
режиме воздухораспределителей (табл. 4) с учетом режима ра-
боты компрессоров (см. ответ 1.1.12) и они отвечают современ-
ным международным требованиям.
По установленным нормативам в эксплуатации допускается
перепад давлений до 1,5 кгс/см2 по длине длинносоставного
поезда, а время подзарядки тормозной сети - 15 мин.
Обеспечение плотности по установленным нормативам по-
требует от специалистов вагонного хозяйства серьезной работы
по устранению утечек в грузовых поездах. Вместе с тем должны
быть исключены случаи, когда машинист вынужден отправляться
с поездами, у которых утечки превышают нормативы Ин-
струкции.
Окончательную проверку плотности тормозной сети при
опробовании автотормозов обычно выполняют с поездного ло-
комотива после его прицепки к составу. При этом время сниже-
Таблица 3
До 100 101 _ 150 151 J20I 200 | 250 251 ... 300 301 350 351 . 400 401 450
Время, с
Электровозы ВЛ 19, ВЛ22", ВЛ23, ВЛ41;
тепловозы ТЭ10, ТГ106, ТГ.МЗ, ТГМ5,
ТЭМ1, ТЭМ2, ЧМЭ2, ЧЭМЗ. паровозы
ФД, ЛВ, Л, СО, ТЭ, Э (всех индексов), Е
(всех индексов)
Электровозы ВЛ60 (всех индексов), тепло-
возы Да, Д°; ТЭ1, М62
Электровозы ВЛ 8,
возы ТЭ2
Электровозы ВЛ80
ВЛ82, ВЛ 10**
Тепловозы 2ТЭ10Л,
ТЭЗ, ТЭ40, ТГ16, ТГ20, ТГ102
ВЛ 10*. К, теп.ю-
(всех индексов).
2ТЭ10В, 2ТЭ116,
50 35 25 22 20 17 15 13
60 40 30 25 22 19 17 15
70 50 40 30 27 23 20 18
85 60 45 40 33 29 25 23
90 65 50 45 35 31 28 25
* С объемом резер!>\аров 1500 л
** С объемом резервуаров 1960 л
37
Таблица 4
S Q С 5: X к 5 Перепад давлений по Время подзарядки тормозной сети с распределением утечек после торможения, мин
длине поезда при делении утечек. распре кгс/см2
03 S о >-> полного ступени
О X >-> к Режим утечек
X первый второй третий первый второй третий первый второй третий
3969 0,84 0,60 1,08 9,5 9,1 10 7,2 6,6 8,0
2899 0,52 0,40 0,63 8,1 7,0 9,4 5,8 5,5 6,2
Примечание Первый режим утечек- равномерное распределение по длине
поезда, второй режим — 70% утечек в первой половине поезда и третий (неблагоприят
ный)—70% утечек во второй половине поезда
ния давления в главных резервуарах обычно оказывается не-
сколько заниженным вследствие неполной зарядки тормозной сети
в момент проверки, особенно в длинносоставных поездах.
2.1.7.
В каких случаях опробования тормозов проверяют плотность
тормозной сети грузовых поездов! Каким образом исполь-
зуются машинистом результаты этой проверки!
Плотность сети проверяют при полном опробовании, а также
при сокращенном в случаях смены локомотивной бригады и при-
цепки к составу локомотива или группы вагонов. Результаты
проверки плотности используются машинистом для контроля
готовности поезда к отправлению после опробования тормозов.
Важным обстоятельством является то, что показатели плотности
тормозной сети при ее проверке по снижению давления в главных
резервуарах зависят от длины поезда (в отличие от ранее при-
менявшегося способа для грузовых поездов и ныне используе-
мого для пассажирских по снижению давления в магистрали,
которое не зависит от длины поезда).
В пути следования значение утечки из тормозной сети гру-
зового поезда является одной из основных характеристик его
состояния; проверка плотности возможна как в движении, так
и на стоянке. Резкое увеличение утечки, сопровождающееся
частым включением компрессоров при их длительной непрерыв-
ной работе, характеризует обрыв поезда, излом отвода к возду-
хораспределителю от магистрали либо самопроизвольное открытие
концевого крана на хвостовом вагоне. Значительное уменьшение
утечки в пути следования в сравнении с замеренной при опро-
бовании характеризует перекрытие концевых кранов либо
замерзание тормозной магистрали.
.38
Определение плотности тормозной сети используется машини-
стом для контроля состояния магистрали грузовых поездов в сле-
дующих случаях: после передачи управления машинисту другого
локомотива или при смене кабины на перегоне (при невоз-
можности управления тормозами из головной кабины), после сни-
жения давления в главном резервуаре ниже 5,5 кгс/см2 и вос-
становления нормальной работы компрессора, при прицепке
дополнительного локомотива в голову поезда для следования
по одному или нескольким перегонам, после отцепки этого локо-
мотива, а также после стоянки более 30 мин.
Допускаемое отклонение утечки составляет ±20%. Кроме
проверки плотности, в упомянутых случаях проверяют сраба-
тывание автотормозов на торможение и отпуск на первых пяти
вагонах и после приведения поезда в движение проверяют дей-
ствие автотормозов.
В каких случаях и почему воздухораспределитель грузового
локомотива необходимо включать на порожний, средний или
груженый режим!
На порожний режим включают воздухораспределитель при
ведении грузовых поездов с максимальной скоростью не более
90 км/ч для уменьшения воздействия тормозных колодок на
поверхность катания бандажей локомотива, предотвращения за-
клинивания колесных пар и образования при гребневых тормоз-
ных колодках термических трещин в гребнях бандажей.
Некоторый недостаток расчетного тормозного нажатия,
приходящегося на каждые 100 т массы локомотива (например,
на электровозе ВЛ80т расчетное тормозное нажатие на порожнем
режиме составляет: 6-8 — 48 тс, что при массе локомотива 190 т
дает только 25,26 тс на 100 т массы локомотива), компенсиру-
ется тормозными средствами состава, практически определяю-
щего тормозную эффективность поезда, а также обязательным
применением вспомогательного тормоза локомотива при экстрен-
ном торможении.
На средний режим торможения включают воздухораспреде-
лители при пересылке локомотивов сплотками. При этом
нет такой опасности повреждения колес, как при груженом
режиме, и вместе с тем обеспечивается необходимая минималь-
ная норма нажатия на 100 т массы локомотива [в примере с
электровозом ВЛ80т расчетное тормозное нажатие на 100 т массы
составит (14-0,7-8-100):190=41,26 тс].
Локомотивные воздухораспределители включают на груженый
режим при предстоящем следовании грузового поезда со скоро-
39
стью более 90 км/ч, при ведении пассажирского поезда, оди-
ночном следовании локомотива, а также на всех локомотивах,
кроме головного, при работе по системе многих единиц,
если действие крана вспомогательного тормоза первого локо-
мотива не распространяется на последующие. Включение гружено-
го режима воздухораспределителей в этих случаях определяется
условиями достижения необходимой эффективности экстренного
и автостопного торможения.
Таким образом, режимы включения локомотивных воздухо-
распределителей обеспечивают необходимую эффективность экс-
тренного и автостопного торможения при более надежной работе
бандажей колесных пар в режимах служебных торможений. При
гребневых колодках на локомотиве, когда возможно по условиям
ведения поезда, следует производить отпуск локомотивного тор-
моза независимо от тормозов состава, особенно если воздухо-
распределитель включен на груженый режим.
2.1.9.
Как включают тормоза в пассажирских и грузопассажирских
поездах!
В пассажирские поезда могут быть включены грузовые ва-
гоны с воздухораспределителями № 483, 270, 135 (№ 483, 270
на равнинном, № 135-на пассажирском режиме).
В пассажирских поездах с составом до 25 вагонов* (вклю-
чительно) воздухораспределители № 292 включают на коротко-
составный режим, тройные скородействующие клапаны № 219
с включенным ускорителем. В составах с числом вагонов более
25 воздухораспределители № 292 включают на длинносоставный
режим; тройные скородействующие клапаны в составах до 25
вагонов включают все с ускорителем экстренного торможения, а в
составах с числом вагонов более 25 при расположении тройных
клапанов группами более трех в группе включают через один
без ускорителя, остальные тройные клапаны выключают.
В сдвоенных пассажирских поездах с числом вагонов до
40 и локомотивом в середине поезда (соединенный поезд)
или в голове поезда (в порожнем состоянии) воздухораспреде-
лители № 292 включают на длинносоставный режим.
При числе вагонов более 25 пассажирские поезда могут
следовать с пассажирами на пневматическом управлении
тормозами, если вагоны оборудованы воздухораспределителями
С учетом современного опыта вождения пассажирских поездов увеличенной
длины
40
№ 292, а при тройных скородействующих клапанах — только
в порожнем состоянии; на электропневматических тормозах
пассажирские поезда с составами из 32 вагонов могут следовать
с пассажирами.
В грузопассажирских поездах включают все воздухорас-
пределители № 292 на длинносоставный режим, а тройные
скородействующие клапаны включают через один без ускорителя
экстренного торможения (остальные выключают). При преоблада-
нии в грузопассажирском поезде пассажирских вагонов тройные
клапаны группами не более трех включают все без ускорителя,
а воздухораспределители № 320, не имеющие равнинного режима,
выключают. Если в грузовом поезде не более двух пассажирских
вагонов, их воздухораспределители выключают для возможности
использования зарядного давления и режимов управления про-
цессами отпуска, предусмотренных для грузовых поездов.
Два хвостовых вагона поезда во всех случаях должны быть
с включенными воздухораспределителями для обеспечения авто-
матического торможения при саморасцепе.
2.1.10*.
Почему в сдвоенных пассажирских поездах, оборудованных
тройными киапанами, воздухораспределители включают че-
рез один вагон и без ускорителя экстренного торможения!
Если вагоны в сдвоенных пассажирских поездах оборудованы
скородействующими тройными клапанами, то их включают через
один вагон без ускорителя экстренного торможения. Это ус-
ловие необходимо для обеспечения плавности в поезде при
торможении и улучшении срабатывания тормозов при ступени
торможения. Дело в том, что тройные клапаны не имеют слу-
жебной дополнительной разрядки тормозной магистрали. Их
срабатывание на торможение в начальный момент, пока маги-
стральный поршень не перекрыл сообщение запасного резер-
вуара с тормозной магистралью, зависит от темпа разрядки
тормозной магистрали поезда. При этом происходит значитель-
ный выпуск сжатого воздуха из запасных резервуаров обратно
в магистраль. Особенно низкий темп в хвостовой части поезда
получается при малых ступенях торможения. Это приводит
к запаздыванию срабатывания тормозов в хвостовых вагонах, что
вызывает продольные реакции в поезде. Выключение половины
тройных клапанов повышает плавность торможения вследствие
меньшего тормозного нажатия в поезде. Уменьшение выброса
воздуха из запасных резервуаров в тормозную магистраль
в начале торможения способствует более быстрому срабатыванию
тормозов и также улучшает плавность торможения.
41
Наличие в составе пассажирского поезда вагонов с возду-
хораспределителями № 292 улучшает условия срабатывания
тройных клапанов благодаря служебной дополнительной раз-
рядке магистрали, производимой этим воздухораспределителем.
При выключенных ускорителях и темпе экстренного торможения
в головной части поезда магистральные поршни клапанов пе-
рейдут в положение экстренного торможения и тормозные
цилиндры будут наполняться до давления 3,7- 3,8 кгс/см2 (через
калиброванное отверстие в поршне ускорителя) замедленно за
13- 15 с. В хвостовой же части поезда тормозные цилиндры
будут наполняться до такого давления за 20—25 с. При
этом магистральные поршни будут находиться в положении
служебного торможения, так как темп снижения магистраль-
ного давления не достигает экстренного темпа.
2.1.11.
С какой целью и на каких локомотивах заглушают импульсную
магистраль между секциями!
Импульсную магистраль между секциями заглушают на ло-
комотивах, у которых имеется по одному воздухораспределителю
на каждой секции, воздействующему на кран № 254 вспомога-
тельного тормоза. При этом оба воздухораспределителя включают.
Уменьшением объема импульсной магистрали, наполняемой от
воздухораспределителя, обеспечивается ускорение процесса на-
полнения тормозных цилиндров при автостопном торможении.
2.1.12.
Какая разница и почему в выходе штока тормозного цилиндра
при ступени и полном торможении! В каких случаях следует
использовать норматив выхода штока при ступени, а в каких
при полном торможении!
Выход штока тормозного цилиндра при полном торможении
больше, чем при ступени, в связи с упругой деформацией
рычажной передачи (в основном триангелей на грузовых вагонах
и тормозных балок на пассажирских). Эта деформация различна
в зависимости от усилий, действующих на тормозные колодки.
Она минимальна при композиционных колодках на порожнем
режиме и максимальна при чугунных колодках на груженом.
Разница в выходе штока при ступени и полном торможении
составляет от 10 (порожний режим, композиционные колодки)
до 60 мм (груженый режим, чугунные колодки). Нормативные
42
Таблица 5
Вагоны Выход штока, мм
при выпуске из .максимально допустимый
ремонта и НТО при полном торможении в
эксплуатации (без
авторегулятора)
Грузовые с колодками:
чугупн ыми 75-125* 175
40— 100
КОМПОЗИЦИОННЫМИ 40 - 100 130
30-80
Пассажирские:
с чугунными и композиционными 130- 160 180
колодками 80-120
с воздухораспределителями типа КЕ, 105—115 125
Эрликон, ДАКО 50 70
* Здесь и далее над чертой при полном торможении, под чертой при ступени
значения выхода штока дают для ступени и полного торможения
(табл. 5).
В процессе движения поезда между ПТО выход штока на
грузовых вагонах может увеличиваться на 50 мм за счет износа
колодок (без авторегулятора рычажной передачи), а на пасса-
жирских достигать 180 мм.
Норматив выхода штока при ступени используют для конт-
роля состояния тормозного оборудования при полном опробо-
вании, а выход штока при полном торможении проверяют при
выпуске вагонов из ремонта, а также при оценке состояния
тормозов по прибытии поезда на станцию в конце гарантийного
участка следования после отцепки локомотива для последующего
технического обслуживания (при этом следует иметь в виду, что
через 15—20 мин после отцепки локомотива запасные резервуары
на вагонах, имеющих недостаточно плотные тормозные цилиндры,
могут истощаться и давление в цилиндрах снизится).
Выход штока при полном торможении проверяют при конт-
рольной проверке тормозов, а также в процессе подготовки со-
става к опытным поездкам первого и второго рода.
После регулировки рычажной передачи на отдельных вагонах
также проверяют выход штока по нормативам полного служеб-
ного торможения, произведя зарядку тормоза и вызвав тор-
можение отдельного вагона перекрытием разобщительного
крана воздухораспределителя. После этой проверки воздухорас-
пределитель включают и тормоз должен отпустить.
43
2.1.13*.
Для чего устанавливают хомут на штоке тормозного цилиндра
пассажирского вагона с композиционными коподками! Поче-
му его нет на грузовых вагонах!
На штоке тормозного цилиндра пассажирского вагона с
композиционными колодками установлен хомут длиной 70 мм.
На общую длину хомута 1 (рис. 2) поршень 2 со штоком тор-
мозного цилиндра не доходит до исходного положения при пол-
ностью отпущенном тормозе, увеличивая объем «вредного»
пространства тормозного цилиндра примерно на 7 л. Таким обра-
зом, при полном выходе штока 130—160 мм в процессе полного
торможения перемещение поршня составляет всего 60—90 мм.
Этим обеспечивается объем тормозного цилиндра, необходимый
для нормальной работы воздухораспределителя № 292. Недохо-
дом поршня в исходное положение на 70 мм обеспечивается
нормальный зазор между колодками и колесами в отпущенном
состоянии тормоза.
Средний зазор между колодками и колесами определяется как
частное от деления максимального хода поршня без хода за счет
упругих деформаций на передаточное число рычажной передачи,
т. е. для пассажирского вагона с выходом штока 130 мм, упругой
деформацией 30 мм, длиной хомута 70 мм (130—30- 70) :5,4 =
= 5,5 мм, то же при выходе штока 160 мм (160—30—70):5,5 =
= 11,1 мм.
Если бы хомут отсутствовал, то зазоры соответственно при
2
Рис. 2. Тормозной цилиндр пассажирского вагона, оборудованного
композиционными колодками:
/ • - хомут, 2 — поршень
44
ходе поршня 130 и 160 мм составляли (130—30) :5,4= 18,5 мм
и (160—30) :5,4 = 24,1 мм, что недопустимо.
На грузовых вагонах давление в тормозном цилиндре не за-
висит от выхода штока. Поэтому при установке композицион-
ных колодок выход штока тормозного цилиндра грузового ва-
гона уменьшают, чем обеспечивается необходимый зазор
между колодками и колесами. Уменьшением хода поршня до-
стигается сокращение расходования сжатого воздуха на тормо-
жение, ускоряется зарядка тормозов после торможения и их го-
товность к повторному торможению, что важно при частых
торможениях на равнинном режиме.
Какой выход штока тормозного цилиндра установлен для
пассажирских вагонов габарита РИЦ с тормозом типа КЕ!
Как правильно его установить)
Выход штока поршня тормозных цилиндров для пассажир-
ских вагонов габарита РИЦ с тормозом типа КЕ установлен в
пределах 105—115 мм при полном торможении и 50—70 мм
при ступени. Уменьшение нормы выхода штока по сравнению с
действующей для обычных пассажирских вагонов ускоряет отпуск
тормозов в поезде, так как при меньшем выходе штока сокра-
щается расход воздуха на торможение. При этом не происходит
заклинивания колесных пар, поскольку в тормозах типа КЕ давле-
ние в тормозных цилиндрах не зависит от выхода штока.
Для того чтобы в процессе торможения во время движения
поезда сохранился указанный предел выхода штока поршня,
необходимо установить соответствующее расстояние от привода
до корпуса автоматического регулятора рычажной передачи.
Этот размер должен быть выбран для вагона путем нескольких
проверок торможения и отпуска, так как он зависит от допусков
в регулирующем механизме авторегулятора и привода.
Как устанавливают норматив минимальной толщины тормоз-
ных колодок с учетом увеличения участков безостановоч-
ного следования поездов и затяжных спусков!
В вагонном хозяйстве проводится систематическая работа
по увеличению гарантийных участков безостановочного следо-
вания поездов. Длины этих участков различны и достигают
45
250—300 км. Фактором, ограничивающим эту длину, является
работа букс скольжения на грузовых вагонах.
После завершения перевода грузовых вагонов на роликовые
подшипники участки безостановочного следования могут быть
увеличены до 500—600 км (с учетом организации движения
поездов и условий работы локомотивных бригад).
Тормозные колодки должны иметь толщину более минималь-
ной нормы, установленной для проследования до следующего
ПТО. Унифицированные нормы, установленные Инструкцией
по эксплуатации тормозов (12 мм — чугунные колодки вагонного
типа, 10 мм — фосфористые колодки на моторвагонных поездах,
15 мм — на локомотивах, 14 и 10 мм — композиционные ко-
лодки соответственно со стальной спинкой и сетчатопроволочным
каркасом), не во всех случаях для чугунных колодок отвечают
специфическим условиям эксплуатации. Поэтому допускается
введение местными инструкциями на основе опытных поездок
большей минимальной толщины чугунных колодок для грузовых
груженых вагонов. Для пассажирских и грузовых порожних
вагонов этот вопрос обычно не возникает в связи с двусторонним
тор.можением пассажирских вагонов и меньшим тормозным на-
жатием порожних грузовых.
Минимальная толщина колодок (мм) может быть определена
так:
для равнинных профилей
/У гг]1П= 104-0,155',;
для затяжных спусков (горные участки)
^,„=10 + 0,032^,
где S', общий путь, проходимый поездом в заторможенном состоянии (по
типичным локомотивным скоростемерным лентам), км;
i — уклон (спуск), %о.
L -длина уклона (спуска), км
Минимальная толщина композиционных колодок обеспечивает
их работу практически во всех условиях эксплуатации.
Толщину тормозных колодок проверяют с наружной стороны,
а при клиновом износе — на расстоянии 50 мм от тонкого конца.
При явном износе с внутренней стороны, если этот износ может
быть причиной повреждения башмака, колодку заменяют.
Как при осмотре отличить композиционную колодку с сет-
чатопроволочным каркасом от колодки с металлической
спинкой! Почему различны нормативы минимальной толщины
этих колодок, каковы эти нормативы!
46
Композиционные колодки с сетчатопроволочным каркасом
отличаются по заполненному массой ушку. Их минимальная тол-
щина составляет 10 мм, а колодок с металлической спинкой -
14 мм. Меньшая толщина колодки с сетчатопроволочным карка-
сом допустима в связи с отсутствием у них шипов, имеющихся
на стальной спинке тормозной колодки для крепления фрикцион-
ной массы.
2.1.17
Почему при техническом обслуживании вагонов необходи-
мо проверять расстояние от контрольной риски на стержне
винта авторегулятора № 574Б (536) до торца защитной трубы!
Какая установлена допустимая величина этого расстояния!
Расстояние от риски на стержне винта до торца защитной
трубы характеризует запас резьбы винта авторегулятора для
автоматической регулировки рычажной передачи. При отправле-
нии поезда с ПТО этого запаса должно хватать на сокращение
длины авторегулятора по мере износа тормозных колодок. Если
запаса свободной резьбы нет, это означает, что вспомогатель-
ная гайка I в авторегуляторе (рис 3) навернулась до конца
резьбы.
Авторегулятор № 574Б (рис. 3, а) после этого утрачивает
способность сокращать свою длину и регулировать рычажную
передачу, а авторегулятор № 536М (рис. 3, б), кроме того, вос-
принимает усилие от тормозного цилиндра через привод регу-
лятора 2, корпус 3 и гайку /, что уменьшает эффективность тор-
Рис 3 Авторегуляторы тормозной рычажной передачи № 574Б (а)
и № 536М (б)
47
можения и может приводить к повреждению механизма авто-
матического регулятора.
Рычажная передача должна быть отрегулирована так, чтобы
расстояние от контрольной риски до торна защитной трубы было
100 -550 мм для грузовых и 200- 550 мм для пассажирских
вагонов.
Как определить необходимый режим включения воздухо-
распределителя на крытом вагоне при неизвестной его
загрузке!
При определении загрузки крытых вагонов допускается ори-
ентироваться по просадке рессорного комплекта, характеризую-
щегося положением клина амортизатора тележки ЦНИИ-ХЗ от-
носительно фрикционной планки: если верхняя плоскость клина
амортизатора выше торна фрикционной планки, то вагон порож-
ний или имеет загрузку до 3 т на ось, если плоскость клина и торец
фрикционной планки на одном уровне, то вагон загружен от 3 до
6 т, а если верхняя плоскость клина ниже торца фрикционной план-
ки, вагон имеет загрузку более 6 т на ось.
Режимы воздухораспределителей на грузовых вагонах в за-
висимости от загрузки включают следующим образом: при чу-
гунных колодках груженый режим ставят при загрузке вагона
более 6 т на ось, средний - от 3 до 6 т на ось включительно,
порожний — до 3 т на ось; при композиционных колодках
средний режим ставят при загрузке вагона более 6 т на ось,
порожний — до 6 т на ось включительно.
2.2. Проверка тормозов на стоянке
и в пути следования
2.2.1.
Как проверить взаимодействие крана машиниста с воздухо-
распределителем на одиночном локомотиве!
Проверяют кран машиниста и воздухораспределитель на
торможение снижением давления в уравнительном резервуаре на
0,5— 0,6 кгс/см2, а при воздухораспределителе, наполняющем тор-
мозные цилиндры через кран № 254 вспомогательного тормоза,—
на 0,7- 0,8 кгс/см2. Воздухораспределитель должен сработать и
48
не давать отпуска в течение 5 мин при нахождении ручки крана
машиниста в положении перекрыши с питанием магистрали.
Тормозные колодки должны прижаться к колесам. При срабаты-
вании воздухораспределителя загорается и гаснет сигнальная
лампа «ТМ» сигнализатора разрыва тормозной магистрали. От-
пуск тормоза проверяют поездным положением ручки крана
машиниста.
При зарядном давлении 5,3—5,5 кгс/см2 снижают давление
в уравнительном резервуаре на 2 кгс/см2 (до 3,3—3,5 кгс/см2) и
в течение 1 мин выдерживают ручку крана в положении пере-
крыши с питанием. Тормоз не должен давать отпуска.
Отпуск производят, выдерживая ручку крана машиниста в
I положении до создания в уравнительном резервуаре давления
6,5— 6,8 кгс/см2, после чего ручку переводят в поездное поло-
жение. Снижение давления в уравнительном резервуаре с 6,0 до
5,8 кгс/см2 должно происходить за ИЯ—120 с. При этом воздухо-
распределитель не срабатывает на торможение в процессе
перехода с высокого на нормальное давление и в этот период
не загорается лампа «ТМ» разрыва тормозной магистрали с дат-
чиком № 418.
Положительные результаты этой проверки гарантируют нор-
мальное воздействие крана машиниста на тормозную систему
поезда.
2.2.2.
Почему при проверке торможения локомотива на первой
ступени уравнительный резервуар необходимо разряжать на
0,7—0,8 кгс/см2, если воздухораспределитель наполняет
тормозные цилиндры через кран № 254!
Увеличенная разрядка уравнительного резервуара в этом
случае (нормальная разрядка 0,6—0,7 кгс/см2) необходима для
обеспечения срабатывания на торможение крана № 254 и со-
здания в тормозных цилиндрах давления более 0,5 кгс/см2,
достаточного для сжатия оттормаживающих пружин тормозных
цилиндров и прижатия колодок. При меньшей ступени давление
от воздухораспределителя, включенного на порожний режим,
действующее на поршень / (рис. 4) крана № 254 (0,5—
0,7 кгс/см2), недостаточно для открытия клапана 2, прижимае-
49
мого усилием пружины 3 и давлением питательной магистрали
из полости 4, и создания давления под поршнем /ив тормозных
цилиндрах более 0,5 кгс/см2.
2.2.3.
Каковы особенности выполнения отпуска автотормозов при
полном опробовании в поездах различной длины!
В пассажирских и грузовых поездах длиной до 350 осей от-
пуск автотормозов производят поездным положением ручки крана
машиниста. Отпуск поездным положением гарантирует высокую
надежность отпуска в пути следования с использованием I по-
ложения. Однако в грузовых поездах длиной более 350 осей
при отпуске поездным положением ручки крана машиниста
темп повышения давления в магистрали хвостовой части поезда
50
может оказаться недостаточным для перемещения в отпускное
положение магистральных поршней воздухораспределителей
№ 270-002 при недостаточной плотности их колец, а также
диафрагм воздухораспределителей № 270-005, у которых маги-
страль сообщена с золотниковой камерой через отверстие
в плунжере диаметром 0,3 мм (для перемещения магистраль-
ной диафрагмы необходим темп повышения давления более
0,1 кгс/см2 в течение 20 с). Поэтому в грузовых поездах с
числом осей более 350 тормоза при опробовании отпускают с
использованием I положения ручки крана и завышением дав-
ления в магистрали на 0,5 кгс/см2 выше зарядного (с выдерж-
кой ручки в I положении до соответствующего возрастания
в уравнительном резервуаре давления). В таких поездах при
зарядном давлении 5,3 5,5 кгс/см2 в пути следования тормоза
отпускают с выдержкой ручки крана машиниста в I положении
до получения давления в уравнительном резервуаре 5,8
6,0 кгс/см2, а при зарядном давлении 6,0—6,2 кгс/см2 (при массе
более 6 тыс. т)—до давления 6,5—6,8 кгс/см2. Это гарантирует
надежный отпуск и в пути следования.
2.2.4.
По истечении какого времени стоянки пассажирского и гру-
зового поездов необходимо выполнить проверку автотор-
мозов! Какая это проверка и почему установлены разные
нормативы времени!
После стоянки пассажирского поезда более 20 мин необ-
ходимо произвести сокращенное опробование автотормозов.
При стоянке грузового поезда более 30 мин машинист обязан
проверить плотность тормозной сети по манометру главных ре-
зервуаров, убедиться, что результат проверки не отличается более
чем на ±20% от плотности при предшествующей ее проверке
в процессе полного либо сокращенного опробования, после чего
произвести ступень торможения разрядкой магистрали на
0,6—0,7 кгс/см2 и отпустить тормоза. Помощник машиниста
контролирует работу тормозов на первых пяти вагонах. При
результате проверки плотности, отличающемся более чем на
±20%, или если на стоянке при поездном положении крана
машиниста сработал сигнализатор обрыва магистрали с датчиком
№ 418 и загорелась лампа «ТМ», что характеризует резкое
нарушение плотности магистрали, например, при перекрытии кон-
цевых кранов, необходимо выполнить сокращенное опробование
автотормозов (при срабатывании сигнализатора независимо от
времени стоянки)
51
При наличии в хвосте поезда подталкивающего локомотива,
тормозная магистраль которого включена в общую тормозную
магистраль поезда, не производят опробование тормозов, а про-
веряют свободный проход сжатого воздуха через всю магистраль
по манометру на хвостовом локомотиве без проверки плотности
и срабатывания тормозов на пяти вагонах. После отправления
поезда и развития скорости проверяют действие автотормозов
в пути следования.
Время стоянки грузового поезда 20 мин было установлено
исходя из процесса истощения тормозов с учетом .максимально
допустимой утечки после перекрытия концевых кранов и сраба-
тывания тормозов при объеме запасных резервуаров грузовых
вагонов 55 л. Сейчас практически завершен переход на запасные
резервуары объемом 78 л, в которых запас сжатого воздуха
увеличен в 1,42 раза. В сочетании с воздухораспределителями
№ 270-002, 270-005, 483, срабатывающими на торможение прак-
тически при любом перекрытии концевых кранов и с проверкой
плотности тормозной сети по снижению давления в главных ре-
зервуарах, определенным образом характеризующим и длину
магистрали, увеличение объема запасных резервуаров грузовых
вагонов дало возможность увеличить время стоянки грузового
поезда до 30 мин, после которого требуется проверка
автотормозов.
В чем особенность полного опробования электропневма-
тических и автоматических тормозов на моторвагонных
поездах при наличии сигнализатора отпуска!
Опробование электропневматических и автоматических тор-
мозов представляет собой единый цикл опробования с оценкой
нормальной работы ЭПТ по сигнализатору отпуска, без осмотра
поезда и с проверкой торможения и отпуска всех вагонов поезда
при полном опробовании автоматических тормозов.
После зарядки тормозной сети отключают генератор и включа-
ют нагрузку на батарею (прожектор, сигналы и другие потреби-
тели). При включении тормозного переключателя в головной
кабине в I положение («Включено») должна загораться конт-
рольная лампа (ЭПТ), сигнализирующая исправность аккуму-
ляторной батареи и электрической цепи управления. Напряже-
ние на источнике питания должно быть на электропоездах ЭР
не менее 45—50 В, СР — не менее 35 В, на дизель-поездах
ДР - не менее 45 В.
52
Производят полное торможение, установив ручку крана ма-
шиниста № 334Э в IV положение, а № 395 — в УЭ. При этом
должна загореться сигнальная лампа торможения, а при кране
машиниста № 334Э сработать вентиль перекрыши. Выпуск сжа-
того воздуха из тормозной магистрали через кран машиниста не
должен происходить. После повышения давления в тормозных
цилиндрах до 3,8 кгс/см" ручку крана машиниста переводят в
III положение. Давление в магистрали понижается за счет перете-
кания сжатого воздуха в запасные резервуары через зарядные
отверстия воздухораспределителей № 292.
Давление в магистрали и запасных резервуарах выравни-
вается. Если на отдельном вагоне электровоздухораспределитель
неисправен и не срабатывает на торможение, то в соответ-
ствующем запасном резервуаре сохранится зарядное давление
и от понижения давления в магистрали воздухораспределитель
№ 292 на этом вагоне срабатывает на торможение и выпустит
соответствующее количество сжатого воздуха из запасного ре-
зервуара в тормозной цилиндр до выравнивания давлений в за-
пасном резервуаре и тормозной магистрали.
Отпуск электропневматического тормоза производят, выключив
его электрическое питание. Полный отпуск всех тормозов поезда
проверяют по погасанию лампы сигнализатора отпуска, после
чего ручку крана машиниста переводят в поездное положение
(крана № 334Э— в положение ПА).
Если в поезде имеется несработавший на торможение электро-
воздухораспределитель, то на этом вагоне, как показано выше,
затормаживает воздухораспределитель № 292 и после выключе-
ния электрического питания в положении перекрыши без пита-
ния магистрали такой воздухораспределитель не отпускает, лампа
сигнализатора отпуска не гаснет, что показывает неисправность
электровоздухораспределителя на вагоне с неотпустившим тормо-
зом. Прежде чем заменять электровоздухораспределитель, не-
обходимо обратить внимание на выход штока тормозных ци-
линдров, наполняемых электровоздухораспределителем. Причи-
ной перехода на торможение воздухораспределителем № 292 в
положении перекрыши без питания магистрали может быть и очень
малый выход штока, при котором происходит недостаточная
разрядка запасного резервуара.
Проверку автоматического тормоза производят, выключив
электрическое питание ЭПТ.
После зарядки тормозной сети перекрывают кран двойной
тяги или комбинированный кран и проверяют плотность тормоз-
ной сети. Снижение давления в тормозной магистрали не должно
превышать 0,2 кгс/см2 в 1 мин
Восстановив питание магистрали поездным положением
и ее нормальное зарядное давле-ние, производят ступень торможе-
53
ния снижением давления в магистрали на 0,5—0,6 кгс/см2.
Тормоза всех вагонов должны прийти в действие и самопроиз-
вольно не отпускать, в чем убеждается помощник машиниста,
обходя поезд.
Отпуск выполняют поездным положением ручки крана маши-
ниста. Действие тормозов на отпуск проверяют по сигнальной
лампе сигнализатора (машинист) и осмотром всех вагонов
(помощник машиниста).
Из противоположной кабины управления производят сокра-
щенное опробование автоматических и электропневматических
тормозов; действие тормозов при этом проверяют по манометру
тормозного цилиндра хвостового вагона.
2.2.6.
Как выполняют полное опробование ЭПТ в пассажирском
поезде с локомотивной тягой! Какие особенности этого опро-
бования!
При включенном источнике питания должна гореть сигналь-
ная лампа «О». Краном машиниста выполняют ступень тормо-
жения с давлением в тормозных цилиндрах 0,8—1,5 кгс/см2,
после чего ручку крана переводят в IV положение (перекрышу
с питанием магистрали).
Торможение выполняют без разрядки магистрали при ЭПТ
без дублированного питания и от стационарного пульта. При
тормозном положении должны гореть сигнальные лампы «О» и
«Т», а напряжение источника питания под нагрузкой торможения
всех электровоздухораспределителей должно быть не ниже 40 В;
при переводе ручки в положение перекрыши горят лампы «О» и
«П», а лампа «Т» гаснет. Осмотрщики проверяют срабатывание
тормозов на всех вагонах поезда.
При торможении, если на вагоне не действует электровозду-
хораспределитель, может сработать на торможение воздухорас-
пределитель вследствие того, что в его запасном резервуаре
давление не снижается, а в магистрали происходит некоторое
понижение давления из-за отсоса сжатого воздуха в запасные
резервуары сработавших электровоздухораспределителей. Ис-
пользование перекрыши с питанием при наличии в уравнитель-
ном резервуаре практически нормального зарядного давления
обеспечивает питание магистрали давлением 5,0- 5,2 кгс/см2;
давление во всей магистрали восстанавливается и происходит
отпуск воздухораспределителя № 292, если он сработал на тор-
можение.
По сигналу осмотрщика «Отпустить тормоз» машинист выклю-
чает тумблер цепи питания ЭПТ, оставляя ручку крана машиниста
54
в IV положении. Через 15 с, когда отпустят все тормоза в поезде,
тумблером включают цепь питания ЭПТ в положение перекрыши,
после чего осмотрщики проверяют отпуск всех тормозов в со-
ставе.
Проверка отпуска тормозов под напряжением перекрыши
обеспечивает выявление неисправных электровоздухораспредели-
телей с пробитыми выпрямителями, у которых в положении
перекрыши под напряжением находятся одновременно два элек-
тромагнитных вентиля и давление в тормозном цилиндре вырав-
нивается с запасным резервуаром и тормозной магистралью, а
также электровоздухораспределителей с неплотным тормозным
вентилем, дающим возрастание давления в тормозной камере.
Вагоны с такими электровоздухораспределителями будут в затор-
моженном состоянии. После окончания проверки отпуска маши-
нист переводит ручку крана в поездное положение.
Почему при опробовании тормозов вначале опробуют ЭПТ,
а затем автотормоза, а при проверке действия тормозов в
пути следования (когда необходима проверка и ЭПТ, и ав-
тотормозов] — наоборот!
По результатам опробования ЭПТ может возникать необхо-
димость ремонтных работ с перекрытием разобщительных кранов
воздухораспределителей. Полное опробование автотормозов после
ЭПТ позволяет выявить выключенный тормоз.
При проверке действия ЭПТ в пути следования даже при
перекрытых концевых кранах, если имеется сжатый воздух в
тормозной сети за перекрытыми кранами, можно получить удов-
летворительный результат, но при этом истощить тормозную
систему за перекрытыми кранами.
Проверка действия автотормозов до ЭПТ обеспечивает воз-
можность выявления перекрытых концевых кранов с большим
запасом воздуха в тормозной системе за перекрытыми концевы-
ми кранами. При этом имеется возможность при необходимости
остановить поезд электропневматическим тормозом либо по сигна-
лу общей тревоги стоп-краном из вагона.
2.2.8.
В каких случаях производят полное и сокращенное опробо-
вание ЭПТ и проверку их действия в пути следования!
Полное опробование ЭПТ в поездах с локомотивной тягой
производят в пунктах формирования и оборота, а сокращенное —
после смены локомотива и при прицепке к составу вагонов (с про-
55
веркой действия тормозов на каждом прицепляемом к составу
вагоне).
В моторвагонных поездах полное опробование ЭПТ и автотор-
мозов производят перед выдачей поезда в рейс из депо после
ремонта и технического обслуживания или после отстоя без
бригад на станции или в депо в течение времени, установлен-
ного начальником дороги. После отстоя в течение меньшего вре-
мени, а также после смены кабины управления производят сокра-
щенное опробование.
Проверку действия электропневматических тормозов в пути
следования производят после полного опробования тормозов,
смены локомотива, локомотивных бригад или кабины управления.
Каково назначение проверки действия тормозов в пути
следования и каковы особенности ее выполнения в различных
условиях!
Проверка действия тормозов — торможение ступенью движу-
щегося поезда на заданном участке пути с проверкой расстояния
или времени снижения скорости на 10 км/ч либо замедления при
торможении, ориентирующее машиниста при дальнейшем ведении
поезда, а также выявляющее аварийный отказ тормозов. При
проверке действия невозможно определить обеспеченность поезда
тормозным нажатием, так как ее выполняют первой ступенью,
при которой давление в тормозных цилиндрах вагонов практи-
чески не зависит от режима (порожний, средний, груженый) в
силу особенностей характеристик воздухораспределителей, т. е.,
например, случай отправления загруженного до максимальной
грузоподъемности поезда на порожнем режиме практически не
может выявляться надежно. Поэтому удовлетворительный резуль-
тат проверки действия тормозов действительно характеризует
их состояние только в сочетании с соответствующей подготовкой
тормозного оборудования, а единственным документом, харак-
теризующим тормозное нажатие поезда, является справка формы
ВУ-45, выдаваемая работниками вагонного хозяйства машинисту.
Наиболее точно тормозное нажатие определяется результа-
тами контрольной проверки тормозов с использованием номограмм
тормозных путей по полученному опытным путем тормозному
пути поезда при экстренном торможении либо по данным экстрен-
ного торможения поезда со скоростемерной ленты. При этом
должны быть известны тормозной путь, начальная скорость тор-
можения и профиль пути. В некоторых случаях определяемое
таким образом тормозное нажатие в грузовых поездах оказы-
вается ниже указанного в справке формы ВУ-45. Объясняется
56
это тем, что на вагонах может иметься значительное количество
чугунных тормозных колодок, поставленных на место компози-
ционных (расчетное тормозное нажатие чугунных тормозных
колодок, установленных на рычажную передачу композицион-
ных, составляет всего 0,7 на грузовых и 0,6 на пассажирских
вагонах от нормативного при соответствующем режиме включения
воздухораспределителя). При увеличенном до 180- 230 мм выхо-
де штока тормозного цилиндра расчетное тормозное нажатие
следует уменьшать на 30%, а при выходе штока более 230 мм
вагон может иметь вообще приближающуюся к нулю тормозную
эффективность, так как поршень упирается в крышку тормозного
цилиндра.
Почему же практически обеспечена достаточно высокая безо-
пасность движения поезда? В условиях недостаточного тормоз-
ного нажатия в поездах она обеспечивается мастерством маши-
ниста, а также тем, что при принятой системе АЛСИ, трех- и че-
тырехзначной автоблокировках машинист получает информацию
о запрещающем показании путевого светофора на расстоянии,
существенно большем одного блок-участка, когда для снижения
скорости или остановки поезда достаточно эффективности 50—
60% от расчетного экстренного торможения. Нормальное вож-
дение поездов рассчитано на применение ступеней служебного
торможения. Однако при внезапно возникшем препятствии фак-
тическое расчетное тормозное нажатие поезда может явиться
определяющим безопасность движения.
Состояние тормозного оборудования определяет безопасность
движения при следовании поезда по крутым затяжным спускам.
Места проверки действия тормозов в пути следования устанав-
ливают не ближе двух блок-участков от выходного сигнала стан-
ции, если это возможно по условиям профиля пути (кроме провер-
ки одиночно следующих локомотивов). Этим уменьшается отри-
цательное влияние торможения на пропускную способность. На
зимний период устанавливают дополнительные места проверки
действия тормозов - с учетом устранения возможного обледе-
нения композиционных колодок перед станциями и спусками.
Проверку действия автотормозов выполняют после полного,
сокращенного опробования, проверки тормозов на стоянке по
плотности тормозной сети и срабатыванию тормозных приборов
первых пяти вагонов, после перехода с электропневматических
тормозов на автоматические, после выключения тормозов отдель-
ных вагонов, а также перед въездом на тупиковые станции и при
наличии спуска к станции крутизной более 0,008 и протяженно-
стью более 3 км. Действие электропневматических тормозов
проверяют после отправления с пунктов формирования и оборота
поезда, а также смены локомотива или локомотивных бригад
или кабины управления.
57
Вначале проверяют действие автоматических, а затем электро-
пневматических тормозов; на одиночно следующих локомотивах
проверяют только действие автоматического тормоза. Действие
тормозов проверяют первой ступенью при разрешающем показа-
нии путевого светофора, когда не требуется более эффективное
торможение. Скорость в начале торможения должна быть 50—
60 км/ч (либо другая, установленная по местным условиям, осо-
бенно для пассажирских поездов перед их въездом на тупиковые
станции).
Тормоза отпускают после снижения скорости на 4—6 км/ч
в грузовом поезде с составом из порожних вагонов и на 10 км/ч
в пассажирских и грузовых груженых поездах. В поездах из
порожних вагонов длиной 400—480 осей ручку крана машиниста
выдерживают в положении перекрыши в течение 8— 10 с. При этом
общее снижение скорости, достигаемое в порожнем поезде в про-
цессе отпуска тормозов, должно быть не менее 10 км/ч. Снижение
скорости на 10 км/ч должно произойти на расстоянии, установ-
ленном местными инструкциями, либо в течение времени: на пло-
щадке и спусках до 0,002 - не более 22 с в поездах до 200 осей
и 32 с- в поездах 201 -400 осей; на спусках более 0,002 до
0,004 -- не более 25 с при числе осей до 200 и 40 с - при числе
осей 201-400 (когда торможение выполняется на местности,
где нет ориентиров). Оценка времени либо расстояния снижения
скорости поезда на 10 км/ч является косвенной проверкой за-
медления движения. Примерные упомянутые расстояния приве-
дены в табл. 6.
Данные табл. 5 характеризуют значительную зависимость ре-
зультата проверки от начальной скорости. Существенно меньше
от начальной скорости результат проверки зависит при оценке
действия тормозов не по расстоянию, а по времени снижения ско-
рости. Это объясняется, тем, что расстояние изменяется пропор-
ционально разности квадратов начальной и конечной скоростей
проверки, а время — только в зависимости от коэффициента
трения тормозных колодок, который изменяется в значительно
меньшей степени при скоростях 50- 80 км/ч.
Таблица 6
Крутизна Расстояния, м, проходимые поездом при проверке действия тормозов
спуска с нача льнои скорост и. км/ч
40 60 80 100 120
0 125/250* 220/450 330/650 440/- 555/-
0,002 140/300 245/500 360/750 490/- - 620/-
0,004 150/350 270/600 400/900 545/— 695/-
* Здесь и далее перед косой чертой указаны данные для пассажирского, за косой
чертой -- грузового поезда
58
Если при проверке действия эффект от торможения не получен
в течение 10 с в пассажирском и 20- 30 с в грузовом поездах,
необходимо немедленно выполнить экстренное торможение.
В соединенных грузовых поездах с автономными тормозными
магистралями действие автотормозов в пути следования, при
наличии системы синхронизации проверяют обычным порядком,
а при отсутствии системы синхронизации краном машиниста
первого локомотива производят ступень торможения снижением
давления в магистрали на 0,7- 0,8 кгс/см2.
После снижения скорости на 5 км/ч или в случае, если скорость
не снижается, передается команда машинисту локомотива вто-
рого поезда о торможении ступенью 0,6—0,7 кгс/см2. Автотор-
моза отпускают после снижения скорости на 10 км/ч.
Для проверки действия тормозов электропоездов разрешается
использовать торможение у первой от пункта отправления плат-
формы, где расписанием предусмотрена остановка, а также
торможение до подхода к первой платформе, определяемые мест-
ной инструкцией или выполняемые при подходе к сигналу, тре-
бующему снижения скорости.
Таким образом, проверять действие тормозов после смены
кабины управления разрешается локомотивной бригаде, уже
производившей из рабочей кабины проверку действия тормозов
обычным порядком.
Иногда в специфических условиях, особенно на горных участ-
ках, применяют необычные приемы проверки действия тормозов,
определяемые особенностями профиля пути: например, когда сразу
за станцией начинается крутой затяжной спуск, на котором необ-
ходимо тормозить поезд, либо после станции начинается подъем,
переходящий после короткой площадки в затяжной спуск, и т. п.
В этих случаях допускается проверка действия тормозов на стан-
ции иногда даже в тяговом режиме. Для таких условий локомотив
должен быть оборудован специальной схемой сигнализатора
разрыва тормозной магистрали с датчиком № 418, которая допус-
кает возможность торможения без автоматического выключения
тягового режима. При проверке действия тормозов необходимо
учитывать, что всякое излишнее снижение скорости с ее после-
дующим набором в тяговом режиме вызывает дополнительный
расход электроэнергии или дизельного топлива.
2.3. Управление тормозами
2.3.1
В каких случаях разрешается отпускать тормоза грузового
поезда ступенями!
59
Отпускать тормоза грузового поезда ступенями разрешается в
тех случаях, когда воздухораспределители включены на горный
режим. Выполняют этот отпуск перемещением ручки крана маши-
ниста из IV положения во II и выдерживают в нем до повышения
давления в уравнительном резервуаре на необходимую величину,
но не менее 0,3 кгс/см2, а затем ручку крана машиниста перево-
дят в IV положение и т. д. до достижения необходимой (установ-
ленной) скорости движения поезда.
При давлении в магистрали на 0,4 кгс/см2 ниже предтормоз-
ного зарядного производят только полный отпуск, чтобы ускорить
зарядку, так как любая ступень повышения давления в магистра-
ли в этом случае вызывает полный отпуск автотормозов.
2.3.2
В каких случаях и почему в грузовом поезде нужно снижать
давление в тормозной магистрали первой ступенью более
чем на 0,6—0,7 кгс/см2!
На крутых затяжных спусках (до 0,030) при первой ступени
торможения независимо от длины поезда давление в магистрали
снижают на 0,7—0,8 кгс/см2. Это необходимо для надежного
действия всех тормозов в поезде и получения большего началь-
ного тормозного эффекта для сокращения скорости движения.
В поездах с композиционными колодками зимой, особенно при
метелях, для создания надежного тормозного эффекта первую
ступень торможения следует выполнять снижением давления в
магистрали грузового поезда на 0,8—0,9 кгс/см2, порожнего —
на 0,6--0,7 кгс/см2, а на крутых затяжных спусках при снегопа-
дах, снежных заносах первое торможение следует выполнять
снижением давления в магистрали на 1,0—-1,2 кгс/см2. Это спо-
собствует быстрому удалению льда, который образуется на по-
верхности трения композиционных колодок. С учетом оборудова-
ния грузовых поездов композиционными колодками эти требова-
ния распространяются на любой грузовой поезд.
Как влияет на работу автотормозов длительное непрерыв-
ное торможение на равнинном и горном режимах, какова
рекомендуемая максимальная продолжительность непрерыв-
ного торможения! Каковы оптимальные режимы управления
тормозами на спусках!
При ведении поезда по спуску на равнинном режиме тормо-
зить следует ступенью, уравновешивающей ускоряющее усилие
спуска, и вести поезд с равновесной скоростью, близкой к мак-
60
симально установленной. Локомотивный тормоз при этом следует
отпустить во избежание ослабления бандажей из-за их нагрева.
Непрерывно тормозить рекомендуется не более 2,5 мин по усло-
виям обеспечения равномерной тормозной нагрузки всех вагонов,
так как при более продолжительном торможении на равнинном
режиме отдельные воздухораспределители с недостаточно плот-
ными золотниковыми и рабочими камерами могут отпустить
или несколько уменьшить нажатие тормозных колодок.
Необходимость усиления торможения разрядкой магистрали
на 0,3 кгс/см2 может вызвать «дутье» отпустивших воздухорас-
пределителей № 270 с отпуском автотормозов (см. ответ на вопрос
3.1.1). После длительной выдержки ступени при следовании по
спуску следует усилить торможение, увеличив разрядку магистра-
ли на 0,4—0,5 кгс/см2, снизить скорость настолько, чтобы обес-
печить возможность подзарядки тормозов за время последую-
щего разгона поезда, и отпустить автотормоза. В процессе от-
пуска и зарядки автотормозов для предотвращения быстрого
увеличения скорости поезда локомотив затормаживают вспомо-
гательным тормозом с давлением в тормозных цилиндрах до
2,5 кгс/см2. При этом первое применение вспомогательного тор-
моза (с холодными колодками и колесами) при гребневых тор-
мозных колодках следует производить с давлением 1,5 кгс/см2,
увеличивая его при необходимости после выдержки 0,5 мин.
При нормальном действии автотормозов рекомендуются сле-
дующие снижения скорости от максимальной до момента начала
отпуска: при спуске 0,006- 0,008 - на 10—15 км/ч, при спуске
0,008—0,012 — на 15- 20 км/ч и при спуске 0,012- 0,018 — на
25—35 км/ч. Последующие ступени торможения при цикличес-
ком управлении автотормозами следует выполнять на 0,2—
0,3 кгс/см2 больше, чем при первом торможении, с учетом того,
что рабочие камеры хвостовых вагонов не успевают зарядиться
до полного зарядного давления.
С гружеными грузовыми поездами большой длины (300-
350 осей) процесс торможения на спуске (без электрического
торможения локомотива) следует рассчитывать таким образом,
чтобы весь спуск проследовать, выполнив не более трех-четырех
повторных циклов торможения и отпуска во избежание повы-
шенного истощения тормозной системы. Управлять движением по
спуску следует так, чтобы в конце спуска поезд двигался с мак-
симальной скоростью, что потребует минимальных затрат топлива
или электроэнергии на увеличение скорости (если оно требуется)
при следовании поезда после спуска.
При ведении поезда по спуску круче 0,018 на горном режиме
приводить в действие автотормоза следует до достижения макси-
мально допустимой скорости с учетом того, что скорость на крутом
спуске после приведения автотормозов в действие еще некоторое
61
время возрастает. Начинать торможение рекомендуется при с; о-
рости ниже установленной на 5- 10 км/ч на спусках крутизной
0,018—0,025, на 10—15 км/ч — на спусках крутизной 0,025—
0,035. При этом в грузовом груженом поезде на спусках крутиз-
ной до 0,030 в один прием снижают давление в тормозной маги-
страли на 0,7- -0,8 кгс/см2, на спусках крутизной 0,030—0,035 —
на 0,8- 0,9 кгс/см2, а в порожнем поезде — на 0,5- 0,6 кгс/см2.
Далее тормозную силу регулируют в сторону увеличения или
уменьшения ступенями в зависимости от скорости и профиля
пути. Продолжительность непрерывного торможения определяют
по профилю.
При возможности следует производить полный отпуск, имея
в виду, что только при полном отпуске авторегуляторы рычажной
передачи на вагонах регулируют выход штока. Кроме того, за
время более 10 мин в рабочих камерах отдельных воздухорас-
пределителей вследствие их неплотности происходит некоторое
снижение давления, в результате которого вагоны при служебном
торможении начинают тормозиться слабее, из-за чего увеличива-
ются работа торможения, износ тормозных колодок и нагрев
колес на вагонах с более плотными рабочими камерами.
На электрифицированных линиях с крутыми затяжными спус-
ками, как правило, эксплуатируются электровозы с электричес-
ким (рекуперативным или реостатным) тормозом, который обес-
печивает возможность наиболее точного поддержания заданных
скоростей, повышает неистощимость автотормозов, уменьшает
износ колодок, а при рекуперации возвращает электроэнергию
в контактную сеть. Использование электрического торможения
на спусках обязательно. Его включение и переход с одной схемы
соединения тяговых электродвигателей на другую производят
при скорости следования меньшей, чем скорость, которая должна
установиться автоматически на выбранной схеме соединения.
На спусках круче 0,017 до перехода на электрическое тормо-
жение приводят в действие автотормоза первой ступенью, затем
включают электрическое торможение и при необходимости от-
пускают автотормоза. Такой режим повышает плавность тормо-
жения и исключает увеличение скорости сверх установленной,
если по каким-либо причинам электрический тормоз не придет в
действие. На спусках меньшей крутизны разрешается включать
электрическое торможение без применения автотормозов. При
этом для плавного сжатия поезда в течение 10—15 с выдержива-
ют тормозной ток не более 20% полной величины, а затем повы-
шают его до требуемого значения. В пассажирских и порожних
грузовых поездах электрическое торможение включают без на-
чального применения автотормозов, если скорость не превышает
установленную для принятого соединения тяговых электродви-
гателей.
62
Максимальную тормозную силу электрического тормоза огра-
ничивают местными инструкциями по условиям выдавливания
находящихся в головной части состава порожних, малозагружен-
ных вагонов и вагонов на тележках пассажирского типа. Для
кривых радиусом 250—300 м сила электрического торможения,
приложенная к головной части состава, не должна превышать
50 тс, а для грузовых поездов, имеющих все грузовые вагоны,
загруженные до полной грузоподъемности,- 100 тс.
При одновременном применении автоматических тормозов
состава и электрического торможения локомотива поддержание
постоянной скорости обеспечивают электрическим тормозом в
режиме его автоматического (электровозы ВЛ80р, ВЛ801) или
ручного управления. Усиление или ослабление действия автома-
тических тормозов производят с учетом значительного изменения
скорости или профиля пути.
Наиболее экономично использование максимальной силы
электрического торможения. При этом на участках пути с низким
коэффициентом сцепления для предотвращения боксования при-
водят в действие песочницу. При интенсивном боксовании силу
электрического тормоза необходимо ослабить, чтобы не расходо-
вать в больших количествах песок, который, кроме того, загряз-
няет балластный слой пути, увеличивает износ колес и рельсов,
ухудшает состояние тяговых электродвигателей и других электри-
ческих машин.
При большой массе поезда локомотивы с электрическим тор-
мозом устанавливают не только в голову, но и в состав (хвост).
В этом случае машинист головного локомотива с использованием
радиосвязи руководит действиями машиниста локомотива,
находящегося в составе (хвосте) поезда (его тормозная ма-
гистраль должна быть включена в магистраль состава). Для
обеспечения плавности движения поезда необходимо увеличивать
тормозную силу от нуля до максимального значения или умень-
шать ее от максимума до нуля в течение не менее 25 с. При произ-
вольном отключении электрического тормоза на современных
локомотивах обеспечено его автоматическое замещение пневма-
тическим тормозом либо машинист должен немедленно привести
в действие вспомогательный тормоз и при необходимости усилить
торможение поезда автоматическим тормозом.
Экстренное торможение производят краном машиниста (или
комбинированным при двойной тяге), приводят в действие песоч-
ницу и затормаживают локомотив вспомогательным тормозом пол-
ным торможением, если не зашунтированы контакты АВУ, так
как в этом случае цепь управления электрическим тормозом
разрывается. При зашунтированных контактах АВУ (на спусках
круче 0,017 воздухораспределитель грузового локомотива должен
быть включен) после экстренного торможения краном машиниста
63
и приведения в действие песочницы ручку крана № 254 вспомога-
тельного тормоза переводят в I положение для исключения напол-
нения тормозных цилиндров от воздухораспределителя через
кран № 254, а силу электрического тормоза доводят до макси-
мальной. На электровозах ЧС2Т, ЧС4Т, ЧС6, ЧС7, ЧС8, ЧС200
с автоматическим реостатным тормозом при экстренном торможе-
нии вспомогательный тормоз локомотива в действие не приводят,
так как при этом отключится более эффективный реостатный
тормоз.
При ведении тяжелого грузового поезда с электрическим тор-
можением локомотивов в голове и составе (хвосте) возникает
наиболее неблагоприятное сочетание зазоров в автосцепках
(первая половина поезда сжата, вторая—растянута), что спо-
собствует возникновению повышенных динамических реакций в
случаях экстренного торможения с головы, а также при отказе
электрического тормоза, особенно если состав не заторможен
автоматическим тормозом. Практически в этих случаях возможен
разрыв поезда. Для предотвращения этого машинист головного
локомотива должен по радио без задержки передать команду об
экстренном торможении машинисту хвостового локомотива, ко-
торый эту команду должен немедленно выполнить. Чем больше
несинхронность действий машинистов, тем выше возникают дина-
мические реакции При отказе электрического тормоза немед-
ленно следует привести в действие вспомогательный тормоз с
полным давлением в тормозных цилиндрах и при необходимости
усилить торможение краном машиниста.
Какими методами управления тормозами на площадке или
спуске небольшой крутизны можно обеспечить минималь-
ную опасность повреждения поверхности катания колес без
практического увеличения времени хода поезда!
При движении поезда на запланированную остановку или к
месту ограничения скорости целесообразно начинать торможение
первой ступенью, разряжая магистраль на 0,4—0,5 кгс/с.м2 в
пассажирских поездах (с составом более чем из 20 вагонов со
скородействующими тройными клапанами -- на 0,7—0,8 кгс/см2),
в грузовых груженых поездах — на 0,6—0,7 кгс/см2, на крутых
затяжных спусках и при длине состава более 350 осей — на 0,7 —
0,8 кгс/см2, а в порожних грузовых поездах — на 0,3- 0,5 кгс/см2.
При электропневматических тормозах первую ступень выпол-
няют с давлением в тормозных цилиндрах 0,8—1,5 кгс/см2. Сни-
зив скорость на 25--50% от начальной, при необходимости уси-
ливают торможение, увеличив разрядку тормозной магистрали в
64
грузовых груженых поездах на 0,4 - 0,5 кгс/см2, в пассажирских —
на 0,3—0,5 кгс/см2.
В процессе движения при первой ступени торможения проис-
ходит очистка поверхности катания кодес, ее прогрев и нагрев
тормозных колодок, что способствует улучшению сцепления ко-
лес с рельсами и более устойчивому процессу торможения, повы-
шает плавность торможения.
Если тормозить, как сказано выше, в два приема, с замедле-
нием в начале торможения О\ с последующим переходом на уве-
личенное замедление а?, то разница времени хода по сравнению с
непрерывным торможением до остановки с увеличенным замед-
лением 02 .может быть рассчитана из выражения
где У| — начальная скорость торможения, км/ч,
и-2 скорость, при которой производится усиление торможения
В грузовом груженом поезде в диапазоне скоростей 90—
70 км/ч среднее замедление при первой ступени торможения на
площадке можно принять 0,1 м/с2, а от скорости 70 км/ч до оста-
новки при ступени торможения 1,0 кгс/см2 - 0,2 м/с2. Подставив
в формулу эти значения, получим потерю времени при двухсту-
пенчатом торможении по сравнению с одноступенчатым большой
ступенью: Л/ = 3,1 с, т. е. разница времени незначительна.
Светофор с желтым сигнальным огнем, как правило, служит
сигналом снижения скорости, и скорость его проследования не
должна превышать установленную Если грузовой груженый
поезд движется со скоростью 90 км/ч, то при появлении на локо-
мотивном светофоре желтого огня автотормоза следует приводить
в действие разрядкой магистрали на 0,9—1,0 кгс/см2, а в порож-
нем поезде снижением давления на 0,5—0,7 кгс/см2.
Более глубокая разрядка магистрали для снижения скорости
нецелесообразна, так как в ряде случаев в процессе подъезда
поезда к проходному светофору с желтым огнем его показание
меняется на зеленый, при котором машинист отпускает тормоза.
Если разрядка магистрали превышает 0,9 1,0 кгс/см2, то отпуск
автотормозов сопровождается значительным снижением скорости,
иногда с остановкой поезда и с последующим увеличенным вре-
менем занятия перегона, снижением пропускной способности
участка и увеличенными энергетическими затратами на разгон
поезда Машинист не должен допускать более низкой (более чем
на 10 км/ч) скорости проследования светофора с желтым огнем,
чем установленная, особенно на грузонапряженных участках по
условиям их пропускной способности
При скорости движения более 80 км/ч и большой длине блок-
участков торможение при следовании на светофор с желтым
3 Зак 247 65
огнем следует начинать с учетом скорости, профиля пути и эффек-
тивности тормозных средств на соответствующем расстоянии от
светофора.
Движущийся по блок-участку на красный сигнал путевого
светофора грузовой поезд должен иметь скорость не более 20 км/ч
при расстоянии до светофора 400- 500 м, чтобы исключить
проезд запрещающего сигнала, после появления разрешающего
сигнала быстрее освободить занимаемый блок-участок. При
подъезде к запрещающему сигналу отпуск тормозов производят
только после остановки поезда.
Каково назначение положения VA ручки крана машиниста!
Как правильно пользоваться этим положением!
Положение VA предназначено для обеспечения плавного, без
больших продольных усилий торможения грузовых груженых
поездов длиной более 350 осей. Если масса поезда до 6 тыс. т.,
этим положением пользуются в случае необходимости служеб-
ного торможения ступенью более 0,8 кгс/см2. При этом в пределах
первой ступени уравнительный резервуар разряжают V положени-
ем, после чего переводят ручку крана машиниста в положение
VA и, получив необходимую разрядку уравнительного резервуара,
в положение IV. Когда требуется быстрое снижение скорости
применением полного торможения в один прием, допускается в
поездах .массой до 6 тыс т производить разрядку уравнительного
резервуара V положением на весь диапазон снижения давления
1,5- -1,7 кгс/с.м2.
В грузовых поездах .массой более 6 тыс. т служебные торможе-
ния с головного локомотива выполняют разрядкой уравнитель-
ного резервуара V положением на 0,5—0,6 кгс/см2 с последующим
переводом ручки крана машиниста в положение VA. После полу-
чения необходимой ступени или полного торможения ручку крана
машиниста переводят в IV положение. В положении VА уравни-
тельный резервуар сообщается с атмосферой через отверстие
диаметром 0,7 мм и его разрядка происходит замедленно (с 5 до
4 кгс/см2 в течение 30—40 с). Это замедляет наполнение тормоз-
ных цилиндров вагонов в голове поезда и обеспечивает более
плавное торможение (при некотором удлинении тормозного пу-
ти). Такое управление автотормозами целесообразно применять
и в поездах меньшей массы зимой для снижения продольных
сил и предотвращения обрыва поезда.
Уровень продольных сил в поезде при полном торможении
положением VA в ‘'равнении с V положением снижается на 30—
40%
б(>
Положение VA целесообразно использовать и в поездах мень-
шей массы и длины для стабилизации давления в уравнительном
резервуаре и предотвращения его завышения после перевода
ручки крана в IV положение С этой целью ручку крана перед
переводом в IV положение из V задерживают на несколько секунд
в положении VA (пока начнется понижение давления в уравни-
тельном резервуаре)
Положение VA облегчает машинисту поддержание в уравни-
тельном резервуаре заданного давления в перекрыше, если кран
машиниста неисправен и происходит непрерывное повышение
давления в уравнительном резервуаре из-за пропуска золотника.
2.3.6.
Почему и какие установлены пределы давления, ниже ко-
торых при служебном торможении не разрешается разря-
жать тормозную магистраль в грузовых и пассажирских
поездах!
Максимальное давление в тормозном цилиндре пассажирско-
го вагона устанавливается после выравнивания давлений запас-
ного резервуара и тормозного цилиндра через отверстие 1, канал 6,
пробку 7 (рис. 5, а) при перемещении магистрального поршня 2
до упора в прокладку 3.
В грузовом воздухораспределителе максимальное давление
в тормозном цилиндре возникает при полном ходе главного порш-
ня 1 (рис. 5, б), сжимающего пружину 2. Этому соответствует
снижение давления в магистральной полости по сравнению с
зарядным давлением в запасном резервуаре пассажирского или
золотниковой камере грузового воздухораспределителя на 1,3
1,4 кгс/см2. Более глубокое понижение давления в магистрали вы-
зывает в пассажирском воздухораспределителе прижатие с
большим усилием поршня 2 к прокладке 3 (см. рис. 5, а), а в
грузовом - увеличение усилия прижатия главного поршня 1 (см.
рис. 5, б) к втулке 3 корпуса главной части; давление в тормозном
цилиндре увеличиваться при этом не может, а в грузовом возду-
хораспределителе при снижении давления в магистрали ниже,
чем в запасном резервуаре, утрачивается возможность питания
запасного резервуара через обратный клапан 4 при утечке из
тормозного цилиндра и понижении давления в запасном резер-
вуаре, из которого питается тормозной цилиндр через клапан 5
Однако при выборе снижения давления в тормозной маги-
страли для полного торможения необходимо учитывать пред-
шествующие торможения и успела ли тормозная система пол-
ностью зарядиться до установленного зарядного давления Кроме
о* 67
того, в тяжелых грузовых поездах большое значение имеет раз-
ница давлений между головной и хвостовой частями магистрали,
которая может достигать 1,0—1,2 кгс/см2, т. е. в этом случае при
зарядном давлении 6,0—6,2 кгс/см2, поддерживаемом краном ма-
шиниста, хвостовые воздухораспределители заряжаются только
до 4,8—5,0 кгс/см2, и для перехода их главных поршней в положе-
ние полного торможения давление в магистрали в хвосте поезда
должно снизиться до давления 3,5- 3,7 кгс/см2.
При полном служебном торможении пассажирских поездов
давление в тормозной магистрали должно снижаться не ниже
3,5 кгс/см2. Если при повторных торможениях на спуске для
получения необходимой эффективности машинист понизил дав-
ление ниже 3,5 кгс/см2, торможение необходимо довести до оста-
новки поезда, привести в действие вспомогательный тормоз локо-
мотива для удержания поезда, после чего отпустить автотормоза
и зарядить тормозную сеть до установленного давления. Если
понижение давления в магистрали ниже 3,5 кгс/см2, но не менее
68
3,2 кгс/см2 произошло в конце спуска и далее по условиям про-
филя потребуется отпускать автотормоза и до следующего тор-
можения будет достаточно времени для полной зарядки тормозной
сети в движении поезда, то останавливать поезд для зарядки
тормозов не следует.
Для полного служебного торможения грузового поезда урав-
нительный резервуар крана машиниста разряжают на 1,5-
1,7 кгс/см2. Максимально допускаемое снижение давления не
должно превышать 2 кгс/см2 при нормальном зарядном давле-
нии, т. е. давление в тормозной магистрали при полном торможе-
нии не должно устанавливаться ниже 3,3- 3,5 кгс/см2. Если пол-
ному торможению предшествует отпуск тормозов с завышением
давления в магистрали и необходимость полного торможения
возникла, когда еще не закончился переход на нормальное дав-
ление, снижение давления в магистрали необходимо увеличи-
вать соответственно уровню сверхзарядки в момент начала тор-
можения. Практически в этом случае давление в уравнительном
Рис. 5. Воздухораспределители № 292 —001 (а) и 483—ООО (6) схема
69
резервуаре следует понизить до 3,3- 3,5 кгс/см2 (особенно учи-
тывая, что в этом случае в хвостовых воздухораспределителях
может к началу торможения еще не закончиться процесс зарядки).
В грузовых поездах относительно небольшой длины (до
250—300 осей), обращающихся на затяжных спусках круче
0,018 и имеющих зарядное давление 6,0—6,2 кгс/см2, воздухо-
распределители которых включены на горный режим, для полу-
чения полного торможения уравнительный резервуар необходимо
разряжать на 1,5- 1,7 кгс/см2. В таких поездах допускается сни-
жение давления в магистрали не ниже чем до 3,8 кгс/см2 для
сохранения способности питания через воздухораспределитель
утечек из тормозных цилиндров (рабочая камера на горном
режиме не истощается). Если на спуске машинистом произведена
разрядка тормозной магистрали (обычно в процессе повторных
ступеней торможения) ниже 3,8 кгс/см2, поезд необходимо оста-
новить, привести в действие вспомогательный тормоз локомотива
с полным давлением в цилиндрах и отпустить автотормоза.
Зарядку тормозов производить до начала движения поезда (ли-
бо не менее 5 мин, если поезд удерживается вспомогательным тор-
мозом локомотива). Если давление в магистрали снижено ниже
3,8 кгс/см2 в конце спуска и далее по условиям профиля потре-
буется отпускать тормоза при достаточном времени для их подза-
рядки до следующего торможения, то останавливать поезд для
подзарядки тормозов не требуется.
В грузовых поездах массой более 6 тыс. т с числом осей более
350 при тяге с головы (зарядное давление 6,0—6,2 кгс/см2) для
полного торможения давление в магистрали на локомотиве необ-
ходимо понижать до 3,5 кгс/см2 в один прием. При меньшей раз-
рядке и зарядном давлении в хвосте такого поезда 4,8- 5,0 кгс/см2
давление в магистрали хвоста поезда через кран машиниста
понизится меньше, чем необходимо для полного торможения,
дальнейшее снижение произойдет за счет утечек из тормозной
сети. Такое торможение можно использовать в исключительных
случаях, требующих быстрого снижения скорости или остановки
поезда.
Почему при первой ступени торможения необходимо снижать
давпение в тормозной магистрали не менее чем на 0,5 кгс/см2
в грузовых и 0,3 кгс см2 в пассажирских поездах!
Разрядка тормозной магистрали, задаваемая краном маши-
ниста для получения первой ступени торможения, должна быть
не менее дополнительной разрядки магистрали, выполняемой
тормозными приборами (пассажирского типа — на 0,3. кгс/см2,
70
грузового- на 0,5 кгс/см2). Если же первую ступень разрядки
краном машиниста сделать меньше, чем дополнительная разряд-
ка, то снижение давления в тормозной магистрали через возду-
хораспределители окажется большим, чем в уравнительном ре-
зервуаре крана машиниста, и в положении перекрыши с питанием
кран завысит давление в тормозной магистрали и произойдет
неуправляемый отпуск автотормозов. Для получения надежного
торможения и отпуска всеми приборами поезда необходимо при
первой ступени торможения снижать давление в магистрали
не менее чем на 0,5 кгс/см2 в грузовых и 0,4 кгс/см2 в пассажир-
ских.
В грузовых поездах при следовании по свободному перегону
или на зеленый огонь путевого светофора на равнинном профиле
пути допускается минимальная ступень торможения снижением
магистрального давления на 0,3 кгс/см2. Длительная выдержка
такой ступени может привести к отпуску отдельных тормозов,
однако безопасность следования поезда от этого не нарушается
ввиду возможности усиления торможения при необходимости.
Почему при торможении V положением после постановки
ручки крана машиниста в IV положение давление в уравни-
тельном резервуаре вновь повышается! От чего зависит это
повышение давления и как оно влияет на работу тормозов!
После снижения давления в уравнительном резервуаре V
положением и постановки ручки крана в IV положение давление
в резервуаре, а следовательно, и в тормозной магистрали вновь
повышается. После снижения давления на 1,5 кгс/см2 увеличение
давления в уравнительном резервуаре достигает 0,3-- 0,4 кгс/см2.
При этом на 0,3 кгс/см2 давление возрастает за время не менее
40 с.
Повышение давления происходит в результате того, что сжа-
тый воздух в уравнительном резервуаре, расширяясь при сниже-
нии давления, охладится. После перевода ручки крана в IV поло-
жение уравнительный резервуар представляет собой герметич-
ный объем, количество сжатого воздуха в котором практически
постоянно.
Температура охладившегося воздуха возрастает вследствие
его контакта со стенками резервуара и трубопровода, имеющих
более высокую температуру, и давление в резервуаре растет.
Завышение давления зависит от глубины разрядки магистрали.
При заполнении резервуара теплоемким материалом, имеющим
большую поверхность, температура воздуха при снижении дав-
ления изменяется меньше за счет большего теплообмена и завы-
71
шение давления уменьшается. Оно в этом случае составляет
всего 0,05—0,1 кгс/см2 после полного торможения.
Завышение давления в уравнительном резервуаре и магистра-
ли не вызывает отпуск тормозов, так как аналогичный процесс
охлаждения с последующим нагревом сжатого воздуха и повы-
шения давления происходит и в золотниковых камерах у грузовых
воздухораспределителей и запасных резервуарах пассажирских
и их магистральные поршни остаются в положении перекрыши.
Завышение давления значительно уменьшается, если перед
постановкой ручки крана машиниста в IV положение выдержи-
вать ее в положении VA в течение 5—8 с (до начала снижения
давления в резервуаре при этом положении). Проверяют завы-
шение давления в магистрали следующим образом: разряжают
уравнительный резервуар на 1,5 кгс/см2 V положением и перево-
дят ручку крана в IV положение. В течение 40 с давление в ма-
гистрали должно возрасти не более чем на 0,3 кгс/см2. После
перевода ручки крана из поездного в IV положение завышение
давления не допускается.
Как в пассажирских поездах обеспечить плавность тормо-
жения и отпуска!
При пневматическом управлении тормозами пассажирского
поезда плавность торможения достигается своевременным выклю-
чением контроллера и выполнением первой ступени торможения
снижением давления сжатого воздуха в уравнительном резервуаре
на 0,3 - 0,5 кгс/см2.
Перед торможением поезда рекомендуется сжать состав по-
вышением давления в тормозных цилиндрах локомотива ступен-
чатым торможением краном вспомогательного тормоза № 254.
Если локомотив имеет гребневые тормозные колодки, необходимо
затормозить его вспомогательным тормозом с давлением
1,5 кгс/см2, после выдержки этой ступени в течение 0,5—1,0 мин
при необходимости усилить торможение.
Отпуск тормозов необходимо производить лишь после того,
как окончится процесс наполнения тормозных цилиндров сжа-
тым воздухом. После отпуска автотормозов пассажирского поез-
да нужно малыми ступенями отпустить вспомогательный тормоз
локомотива, дать составу прийти в свободное состояние, после
чего плавно набирать позиции контроллера.
Максимальная плавность торможения поезда обеспечивается
электропневматическим тормозом, при котором наполнение тор-
мозных цилиндров и выпуск из них сжатого воздуха происходят
во всем поезде одновременно.
72
2.3.10
В каких случаях и почему в пассажирских поездах исполь-
зуют III и IV положения (перекрыша без питания и с пита-
нием)!
После разрядки уравнительного резервуара крана машиниста
на необходимую величину при служебном торможении, если поезд
следует на разрешающий сигнал, ручку крана машиниста уста-
навливают в IV положение. Этим обеспечивается необходимая
стабильность давления в тормозной магистрали в положении пе-
рекрыши и соответственно ступени торможения автоматическим
тормозом либо подзарядка запасных резервуаров при электро-
пневматическом тормозе и надежное удержание магистральных
поршней воздухораспределителей в отпускном положении. Если
ручка крана машиниста после ступени торможения установлена
в III положение, то питание утечек через тормозную магистраль
(в электропневматическом тормозе зарядка запасных резервуа-
ров) не происходит.
Так как до 85% неплотностей тормозной сети приходится на
тормозную магистраль и ее арматуру, то в автоматическом тор-
мозе, где в положении перекрыши запасные резервуары изолиро-
ваны от магистрали, вследствие утечек давление в магистрали
может снижаться темпом
где темп снижения давления в магистрали после прекращения ее пи-
тания в поездном положении:
k коэффициент, учитывающий долю утечек, приходящуюся на ма-
гистраль и ее арматуру;
И-м, — соответственно объем тормозной магистрали и запасных резер-
вуаров:
/(р) функция, учитывающая влияние зарядного давления на скорость
истечения через неплотность.
Подставив для рассматриваемого случая г]о=О,2 кгс/(с.м2-мин);
k = 0,85; У™ = 22 л; |/зр = 78 л; Др) = 0,9, получим
Пт = 0,2 0,85 ^22^ T9 = 0,7 кгс/(см2-мин) ,
т. е. при выдержке ступени торможения 0,5 кгс/см2 в течение I мин
давление в тормозной магистрали может понизиться еще на
0,7 кгс/см2 и произойдет неуправляемое усиление торможения до
полного. Это явление предотвращается установкой ручки крана
машиниста в IV7 положение.
При электропневматических тормозах такого ускоренного сни-
жения давления в магистрали в III положении от утечек нет, так
73
как при этом сохраняется сообщение запасных резервуаров с
тормозной магистралью через зарядные отверстия воздухорас-
пределителей и снижение давления происходит одновременно в
сообщаемых объемах магистрали и запасного резервуара. Ручку
крана машиниста следует устанавливать после выполненной
ступени торможения в III положение при следовании поезда на
запрещающий сигнал либо к остановочной платформе. Этим
предотвращается самопроизвольный отпуск автотормозов, если
в поезде кратковременно будет неполностью открыт стоп-кран
(ускорители экстренного торможения при этом не приходят в
действие).
При электропневматических тормозах с использованием 111
положения обеспечивается наиболее быстрый переход на авто-
матический тормоз в случае отказа ЭПТ, а также возможность
нормального затормаживания поезда стоп-краном.
В некоторых пассажирских поездах находятся вагоны, обору-
дованные противогазными устройствами (например, международ-
ного сообщения с тормозом типа КЕ). В случае торможения на
участках пути с пониженным сцеплением противогазное устрой-
ство производит выброс сжатого воздуха из тормозных цилиндров
в момент нарушения сцепления колес с рельсами и повторно
наполняет их после прекращения юза. На действие противогазных
устройств расходуется сжатый воздух из запасных резервуаров,
которые питаются из тормозной магистрали. Если при этом кран
машиниста в положении перекрыши не будет питать магистраль,
то давление в ней быстро снижается и тормоза переходят на
полное торможение. Увеличение при этом давления в тормозных
цилиндрах вследствие снижения давления в магистрали увеличи-
вает интенсивность срабатывания противогазных устройств и од-
новременно может приводить к заклиниванию колесных пар ва-
гонов, не оборудованных противогазным устройством, так как сра-
батывание противогазных устройств характеризует нахождение
поезда на участках пути с пониженным сцеплением, где глубокая
разрядка тормозной магистрали может привести к заклиниванию
колесных пар. Таким образом, если в составе поезда отдельные
вагоны имеют противогазные устройства, использование III по-
ложения ручки крана машиниста (перекрыши без питания) мо-
жет вызвать заклинивание колесных пар вагонов, не имеющих
противогазных устройств.
Ручку крана машиниста рекомендуется ставить перед тормо-
жением автоматическим тормозом в положение перекрыши без
питания (III положение) при производстве частых повторных
торможений, когда давление в уравнительном резервуаре и голов-
ной части тормозной магистрали выше, чем в хвосте поезда, а
запасные резервуары не успевают полностью зарядиться. Вы-
держкой ручки крана машиниста в этом положении в течение
74
3 5 с достигается выравнивание давлений и последующее более
быстрое срабатывание всех тормозных приборов поезда в соот-
ветствии со снижением давления в уравнительном резервуаре.
Машинист при этом более точно ориентируется в величине
полученной ступени торможения.
2.3.11
Какие особенности управления автотормозами пассажирско-
го поезда и чем они вызваны, если в его составе имеются
вагоны прямого международного сообщения с тормозами
типов КЕ, Эрликон, ДАКО со ступенчатым отпуском!
Тормоза типов КЕ, Эрликон, ДАКО позволяют производить
ступенчатые торможения и ступенчатый отпуск. При наличии в
пассажирском поезде вагонов прямого международного сообще-
ния с включенными тормозами типов КЕ, ДАКО или Эрликон
машинист должен иметь в виду, чю полный отпуск тормоза про-
изойдет только после отпуска всех воздухораспределителей № 219
и 292 и подзарядки их запасных резервуаров, т. е. практически
после восстановления зарядного давления в магистрали (с облег-
чением отпуска на 0,15 кгс/см2).
Отпуск тормозов при наличии в поезде таких воздухораспре-
делителей после служебного торможения производят I положени-
ем ручки крана машиниста № 394 (395) В этом положении ее
удерживают до получения давления в уравнительном резервуаре
5,5 кгс/см2, и затем переводят в поездное положение.
Если возникнет необходимость тормозить с повышенного за-
рядного давления, отпуск при последнем из повторных торможе-
ний следует производить давлением на 0,3—0,5 кгс/см2 выше,
чем зарядное давление, с которого выполнялось торможение.
При служебных торможениях с повышенного зарядного давления
не допускается снижение давления в тормозной магистрали бо-
лее чем на 1,3 кгс/см2 по условиям исключения повышенного
давления в тормозных цилиндрах вагонов с воздухораспредели-
телями № 292 (или тройными клапанами), ДАКО, Эрликон и
заклинивания их колесных пар.
При наличии на локомотиве крана машиниста № 222 (328)
без стабилизатора отпуск тормоза после полного служебного
торможения производят 1 положением ручки крана до получения
давления в уравнительном резервуаре 5,2 кгс/см2. Пока еше не
произошла полная зарядка тормозной сети, дают два-три толчка
1 положением ручки крана с нахождением ее в I положении 1—2 с.
После экстренного торможения при кранах машиниста № 222,
328, 395, 394 отпуск I положением ручки крана производят до дав-
75
ления в уравнительном резервуаре 3—3,5 кгс/см2 и в коротко-
составном поезде - до давления 1,5—2,0 кгс/см2. После этого
ручку крана переводят в поездное положение. После зарядки
уравнительного резервуара нормальным зарядным давлением руч-
ку крана машиниста № 394 (395) переводят в I положение до
получения давления в уравнительном резервуаре 5,5 —5,7 кгс/см2,
а при кране машиниста № 222 (328) необходимо дать два-три
толчка перемещением ручки крана в 1 положение на 1—2 с, что
ускоряет зарядку и отпуск тормозов.
Приведение поезда в движение после перевода ручки крана
машиниста в отпускное положение осуществляют при наличии
в его составе до 20 вагонов включительно после служебного
торможения через 60 с, а после экстренного - не менее чем через
4 мин; длинносоставного и сдвоенного после служебного тор-
можения через 2 мин, а после экстренного— не менее чем через
6 мин. При торможении таких поездов ручку крана машиниста во
всех случаях после выполнения необходимой разрядки уравни-
тельного резервуара устанавливают в IV положение (перекрышу
с питанием), так как вагоны западноевропейского типа оборудова-
ны противоюзными устройствами, при срабатывании которых
возможно самопроизвольное снижение давления в магистрали,
если она не питается в положении перекрыши краном машиниста.
После смены локомотива при кране со стабилизатором необ-
ходимо завысить давление в тормозной магистрали до 5,5 кгс/см2
(по уравнительному резервуару) для надежного отпуска тормо-
зов и перехода на зарядное давление, поддерживаемое краном
машиниста в поездном положении Без этого из-за более высокого
зарядного давления с ранее следовавшим локомотивом, которое
фиксируется рабочей камерой воздухораспределителей западно-
европейского типа, может не произойти нормального отпуска
тормозов.
2.3.12*.
Почему при торможении первой ступенью у пассажирских
поездов после постановки ручки крана машиниста в IV по-
ложение некоторое время продолжается выпуск воздуха из
тормозной магистрали в атмосферу через кран, а в грузовых
поездах такого явления нет!
Пассажирские поезда отличаются от грузовых меньшей дли-
ной, более высокой плотностью магистрали, их воздухораспре-
делители имеют дополнительную разрядку магистрали меньшую
(на 0,25 кгс/см2), которая производится в камеру, сообщающуюся
с магистралью при торможении. При поездном положении ручки
крана машиниста давление воздуха в хвостовом вагоне почти оди-
76
наково с давлением на локомотиве (перепад давлений не более
0,05 кгс/см2) При торможении темп разрядки магистрали на
локомотиве одинаков с темпом разрядки уравнительного резервуа-
ра (0,2 кгс/(см2-с), а в хвостовой части разрядка магистрали
начинается несколько позже и с меньшим темпом. Поэтому в мо-
мент перевода ручки крана в IV положение создается значитель-
ный перепад давлений в магистрали. Под этим перепадом воздух
движется к крану машиниста и выпускается в атмосферу. Время
выпуска воздуха в атмосферу при IV положении ручки крана
зависит от длины поезда С использованием этой особенности
машинист может контролировать длину включенной части маги-
страли, т. е. перекрытие концевых кранов в пределах до 10 вагонов
от головы. В грузовом поезде тормозная магистраль по всей
длине разряжается в начале торможения на 0,5 кгс/см2 за счет
дополнительной разрядки через воздухораспределители в атмо-
сферу. Поэтому кран машиниста при первой ступени только вызы-
вает срабатывание воздухораспределителей на дополнительную
разрядку, а почти весь расход сжатого воздуха идет не через
кран машиниста, как в пассажирском поезде, а через воздухо-
распределители. Уменьшению количества воздуха, выпускаемого
краном машиниста в грузовом поезде, способствуют более вы-
сокие утечки, чем в пассажирских поездах, и больший перепад
давления в тормозной магистрали между головой и хвостом
поезда.
2.3.13.
В чем заключаются преимущества и недостатки работы
эпектровоздухораспределителей с разрядкой тормозной ма-
гистрали поезда и без разрядки!
Для регулирования скорости движения поезда по перегону
и при остановках в пути следования производят ступенчатое тор-
можение постановкой ручки крана машиниста в положение V3
(или V при дублированном питании) с последующим переводом
ручки крана в IV положение (перекрышу с питанием). При этом
давление в запасных резервуарах снижается значительно ниже,
чем в магистрали. При торможении V положением с дублирован-
ным питанием снижение давления в уравнительном резервуаре
и магистрали составляет 0,5--0,8 кгс/см2 при полном торможе-
нии. Поэтому снижение давления в магистрали определяется в
основном тем, в какую перекрышу (с питанием или без питания)
установлена ручка крана после получения необходимой ступени.
Перекрыта с использованием IV положения ручки крана спо-
собствует повышению неистощимости действия тормозов на спус-
ках, так как происходит интенсивное питание запасных резервуа-
77
ров. В случае отключения электрического напряжения с линейного
провода при положении крана машиниста в перекрыше происходит
отпуск тормозов, а для повторного торможения необходима раз-
рядка тормозной магистрали. Связанное с этим увеличение тор-
мозного пути будет зависеть от времени срабатывания воздухо-
распределителей.
Очевидно, что это время несколько удлиняется разрядкой
магистрали, имеющей почти полное предтормозное давление при
более низком давлении в запасных резервуарах.
Торможение электропневматическим тормозом без разрядки
магистрали может привести к заклиниванию колесных пар пасса-
жирских вагонов, если в процессе длительного торможения на
ступени произведено экстренное торможение поезда. В этом слу-
чае в запасных резервуарах перед экстренным торможением бу-
дет почти нормальное зарядное давление при наличии сжатого
воздуха в тормозных цилиндрах и при экстренном торможении
неизбежно получение завышенного давления в тормозных цилин-
драх. Поэтому некоторое снижение давления в магистрали тор-
можением с использованием V положения ручки крана маши-
ниста (при дублированном питании) полезно.
Если в поезде находится не более двух вагонов без электро-
пневматического тормоза или с выключенным этим тормозом,
то в пути следования после достижения необходимого тормозного
эффекта ручку крана переводят в III положение (перекрышу
без питания). При этом происходит дальнейшее снижение давле-
ния в тормозной магистрали за счет перетекания сжатого воздуха
из тормозной магистрали в запасные резервуары.
При подходе к станциям, запрещающим сигналам и посадоч-
ным платформам торможение производят V положением ручки
крана машиниста с последующим ее переводом в III положение.
В случае отказа электропневматических тормозов переход на
пневматическое торможение происходит при меньшем снижении
давления в тормозных цилиндрах, так как перед началом разрядки
тормозной магистрали через кран машиниста давление в ней и
запасных резервуарах воздухораспределителей выравнивается.
2.3.14*.
В каких случаях и почему при электропневматических тор-
мозах следует тормозить с разрядкой тормозной магистрали!
Как практически выполняют такое торможение!
Торможение с разрядкой тормозной магистрали при электро-
пневматических тормозах в пассажирских поездах производят
при подходе поезда к станции, к запрещающим сигналам или
78
посадочным платформам. Такой способ торможения применяют
для того, чтобы в случае внезапного отказа электропневматичес-
кого тормоза перед торможением в действие приходили пневма-
тические тормоза в качестве резервных. Если происходит отказ
ЭПТ после выполненного торможения, то потребуется лишь
некоторое добавочное снижение давления в магистрали, чтобы
пневматические тормоза пришли в действие. Это объясняется
тем, что в процессе электропневматического торможения с раз-
рядкой тормозной магистрали давления в магистрали и запасных
резервуарах быстро выравниваются.
Торможение с разрядкой магистрали выполняют перемеще-
нием ручки крана машиниста в V положение на время, необхо-
димое для получения требуемого тормозного эффекта. Затем
ручку крана переводят в III положение (перекрышу без питания).
2.3.15
Каковы преимущества и недостатки дублированного питания
эпектропневматического тормоза! Как обеспечить при
дублированном питании в процессе торможения на крутом
затяжном спуске зарядку тормозной сети нормальным заряд-
ным давлением!
Основной причиной низкой надежности электрической цепи
ЭПТ являются междувагонные соединения контрольного провода
№ 2 через чугунные гребни головок, подверженные загрязнению
и коррозии. Применение дублированного питания исключает влия-
ние гребней головок на надежность электрической цепи, так как
контрольный провод в этом случае включается параллельно ра-
бочему проводу, а не последовательно.
Вероятность отказа электрической цепи при этом уменьшается
почти в 10 раз. Недостаток дублированного питания — в отсут-
ствии абсолютного контроля целостности электрической линии.
Для такого контроля необходимо оборудовать локомотивы спе-
циальными контрольными блоками, а вагоны — конденсаторами
с концевой заделкой.
Более простым способом контроля является параметриче-
ский — по потребляемому ЭПТ току в положениях перекрыши
и торможения. Преимуществом такого контроля является оценка
не только линии, но и потребляемой мощности, т. е. количества
действующих тормозов, а недостатком — отсутствие непрерывно-
сти контроля и информации в поездном положении ручки крана
машиниста. Это исключает использование более высокой эффек-
тивности ЭПТ с дублированным питанием для повышения ско-
рости движения поезда. Поэтому дублированное питание
приемлемо до скоростей 120 км/ч, при которых безопасность
движения обеспечена автоматическими тормозами и нормативы
не зависят от способа управления тормозами. Применение дуб-
лированного питания ЭПТ при более высоких скоростях потребует
дополнительных мер, гарантирующих безопасность движения при
торможении автоматическими тормозами без ЭПТ.
При дублированном питании ЭПТ торможение производят
V положением ручки крана машиниста с разрядкой уравнитель-
ного резервуара и магистрали. Эта разрядка значительно меньше,
чем снижение давления в запасных резервуарах, вследствие ра-
боты электровоздухораспределителей (при полном торможении
на ЭПТ давление в уравнительном резервуаре снижается на
0,5— 0,8 кгс/см2, а в запасных резервуарах — на 1,3— 1,4 кгс/см2),
что обеспечивает удержание воздухораспределителей № 292 в
положении отпуска.
Снижение давления в магистрали полезно, так как при этом
до меньшего давления заряжаются запасные резервуары, что
уменьшает опасность заклинивания колесных пар вагонов в
случае экстренного торможения поезда, следующего на ступени
торможения при некотором давлении в тормозных цилиндрах.
В процессе движения поезда по крутому затяжному спуску даже
при небольшой ступени отпуска ЭПТ поездным положением с
последующим переводом ручки крана машиниста в IV положение
в уравнительном резервуаре восстанавливается поездное зарядное
давление, так как зарядка уравнительного резервуара после сту-
пени торможения происходит значительно быстрее, чем выпуск
сжатого воздуха из тормозных цилиндров при отпуске тормозов.
2.3.16*.
В чем заключаются особенности работы тормозных ком-
позиционных колодок! Как изменяется режим управления
тормозами при наличии таких колодок в поезде!
Тормозные композиционные колодки имеют более высокий
коэффициент трения, чем чугунные. Это позволяет сократить
тормозные пути. Кроме того, срок службы таких колодок пример-
но в 3 раза выше, чем у чугунных, а на затяжных спусках горных
участков — в 4—5 раз.
Однако композиционные колодки могут оказывать вредное
воздействие на поверхность катания колесных пар, вызывая
неравномерный и ускоренный ее износ. Этот процесс наблюдается
чаще всего в тех случаях, когда вследствие обледенения рычажной
передачи колодки не отходят от колес при отпущенном тормозе.
В отдельных случаях образовывались термические трещины на
поверхности катания колес. В зимних условиях может снижаться
80
эффективность действия тормозов в начале тормсжения, осо-
бенно при ступенях торможения.
Объясняется это тем, что недостаточная сила нажатия коло-
док не сразу устраняет ледяную пленку, которая образуется между
колодкой и поверхностью катания колеса.
Особенности действия композиционных колодок вносят некото-
рые изменения в режим управления тормозами поезда. Маши-
нистам необходимо учитывать пониженную эффективность тор-
можения с малых начальных скоростей движения (менее 40 км/ч)
при снегопадах, когда колодки могут быть покрыты снегом или
льдом. Первую ступень торможения зимой при температуре ниже
минус 40 °C или снегопадах, снежных заносах нужно производись
более глубокой разрядкой магистрали (на 0,8—0,9 кгс/см2 в
грузовых груженых, на 0,6—0,7 порожних и на 0,5—0,6 кгс/см2
в пассажирских поездах).
Зимой следует чаще, чем при чугунных колодках, проверять
работу тормозов в пути следования и делать это при снегопадах
и снежных заносах обязательно перед входом на станцию или
вступлением на спуск, если после предшествующего торможения
прошло более 20 мин.
Во время движения грузового поезда по крутому затяжному
спуску в зимнее время (при снегопадах и снежных заносах) необ-
ходимо первое торможение в начале спуска производить сниже-
нием давления в магистрали на 1-1,2 кгс/см2 с тем, чтобы повы-
шенным нажатием колодок быстрее удалить лед с поверхности
трения.
Во избежание заклинивания колесных пар при плюсовых тем-
пературах следует избегать торможений поезда большими сту-
пенями и применения полного служебного торможения без при-
ведения в действие песочницы.
Каковы особенности торможения ЭПТ при наличии в кране
машиниста № 395 положения VА для торможения дпин-
носоставных грузовых поездов!
Положение VA для торможения длинносоставных грузовых
поездов совпадает с положением \'Э в кране машиниста № 395
для электропневматического торможения без разрядки тормозной
магистрали. В этом случае происходит в процессе торможения
в положении V3 сообщение уравнительного резервуара с атмо-
сферой через отверстие диаметром 0,7 мм. При полном торможе-
нии ЭПТ тормозные цилиндры наполняются за 5- 6 с. За это
время давление в уравнительном резервуаре успевает понизиться
81
всего на 0,2 кгс/см2, т. е. наличие положения VA, совпадающего
с положением V3 в кране машиниста № 395, практически не отра-
жается на работе крана машиниста при управлении электро-
пневматическим тормозом.
2.3.18.
Как управляют вспомогательным тормозом локомотива в пути
следования!
Вспомогательный тормоз используют для регулирования ско-
рости движения и остановки при одиночном следовании локо-
мотива; прицепки локомотива к составу; торможения локомо-
тива с полным давлением в тормозных цилиндрах и обеспечения
наиболее короткого времени их наполнения в режимах экстренно-
го торможения поезда (особенно в грузовых поездах, где локо-
мотивный воздухораспределитель включен на порожний режим);
повышения плавности торможения и отпуска в пассажирских
поездах; обеспечения сжатия грузового поезда при его ведении
по перевалистому профилю пути; для предотвращения увеличения
скорости головной части поезда при его переходе на спуск либо
со спуска меньшей крутизны на спуск большей крутизны; умень-
шения ускорения поезда и возможности более полной зарядки
тормозов за время развития скорости до максимально допустимой
при повторных торможениях на затяжном спуске в период отпуска
и зарядки автотормозов состава.
Вспомогательным тормозом локомотива удерживают также
поезд на стоянке при отпущенных автотормозах состава, a в
некоторых случаях затормаживают весь поезд на малой скорости
и поддерживают постоянную скорость движения на спусках
малой крутизны (0,002 0,004).
При приведении в действие вспомогательного тормоза с дав-
лением более 2,5 кгс/см2 необходимо включать песочницу для
улучшения сцепления колес локомотива с рельсами.
При скорости менее 50 км/ч во избежание резкого замедле-
ния локомотива и больших продольных сил в поезде вспомога-
тельный тормоз необходимо приводить в действие ступенями, за
исключением случая экстренного торможения. Если локомотив
имеет гребневые тормозные колодки, то служебное торможение
вспомогательным тормозом с давлением более 1,5 кгс/см2 необ-
ходимо производить повторной ступенью после выдержки в тече-
ние 0,5—1,0.мин давления в тормозных цилиндрах 1,5 кгс/см2.
Это предотвращает образование трещин в гребнях бандажей при
начальном нажатии холодных тормозных колодок. Использова-
82
ние вспомогательного тормоза
локомотива не допустимо, так
трещины в гребнях бандажей
для прекращения боксования
как при этом возникают термо-
колес при гребневых колодках.
2.3.19.
Какую максимальную силу допустимо прикладывать от локо-
мотива к составу поезда!
Максимальная сила, действующая от локомотива на состав
поезда, ограничена двумя условиями прочностью вагонов и их
устойчивостью при движении на кривых участках пути.
По условиям прочности максимальная сила, приложенная от
локомотива к составу в начале приведения поезда в движение,
не должна превышать 95 тс; когда зазоры в автосиепных устрой-
ствах вагонов выбраны, усилие может быть увеличено до 130 тс.
Это связано с тем, что при наличии зазоров в сцепках и последо-
вательном резком приведении вагонов в движение сила тяги пере-
дается по длине состава с коэффициентом динамического увели-
чения 1,6 -2,0, т. е. приложение от локомотива к составу усилия
95 те может вызвать появление в поезде сил 150 190 тс. Когда
Таблица 7
Масса груза в вагоне, т Максимальная сила растяжения/сжатия. тс кои радиусе кривой, м
150 200 250 300 400
0 40/35 50/45 60/50 70/50 90/55
10 70/60 80/65 90/70 100/70 120/75
20 100/80 110/85 120/90 130/90 /95
30 130/100 -- /105 /1 10 -/1 10 - /1 15
40 - /120 ---/125 — /130 -/130 —
зазоры выбраны, усилие в составе обычно не превышает силу
тяги локомотива.
В кривых сила, действующая на вагон в направлении пути,
вызывает появление усилий, снижающих устойчивость вагона в
колее. Максимально допустимые силы показаны в табл. 7 (растя-
жения - до косой черты, сжатия за косой. Прочерк означает,
что сила практически условиями схода не лимитируется).
При нахождении локомотива во второй трети состава поезда
допустимо усилие в 2,5 раза большее, чем максимальная сила
сжатия.
83
2.3.20.
Как необходимо управлять автотормозами при трогании
грузового поезда на подъеме, если в растянутом состоянии
привести в движение его не удается!
Поезд затормаживают автотормозами, разряжая магистраль
на 0,6—0,8 кгс/см2, после чего отпускают локомотивный тормоз
и ручку крана машиниста переводят из IV во II положение. В этом
случае отпуск автотормозов происходит последовательно от го-
ловных к хвостовым вагонам. Головные вагоны с локомотивом,
освобожденные от нажатия тормозных колодок, скатываются
назад, сжимая состав, у которого еще не произошел полный
отпуск хвостовых вагонов. После движения локомотива назад
на 1,0— 2,0 м включают режим тяги и приводят поезд в движение.
В случае отпуска автотормозов с использованием I положения
крана машиниста возможен более ранний отпуск хвостовых ва-
гонов, чем головных, в связи с особенностями работы воздухорас-
пределителей № 483, 270; состав в этом случае остается в растя-
нутом состоянии и приведение его в движение может быть затруд-
нено.
2.4. Экстренное торможение
2.4.1.
Почему при внезапно возникшем препятствии требуется
экстренное торможение, а не полное служебное!
При экстренном торможении происходит наиболее быстрое на-
полнение тормозных цилиндров во всем поезде. При этом практи-
чески исключаются случаи самопроизвольного отпуска автотор-
мозов при таких неисправностях, как «дутье» отдельных воздухо-
распределителей, завышение давления краном машиниста, не-
большие утечки из золотниковой и рабочей камер воздухораспре-
делителей.
При экстренном торможении даже в случае значительного
истощения золотниковых и рабочих камер воздухораспределите-
лей (или запасных резервуаров в пассажирских поездах) всегда
понижение давления в магистрали достаточно для создания в
тормозных цилиндрах максимально возможного давления: глав-
ный поршень воздухораспределителей № 483, 270 делает макси-
мальный ход, а магистральный поршень воздухораспределителей
№ 292 (и тройных клапанов) прижимается к прокладке и уста-
84
навливает золотником прямое сообщение запасного резервуара
и тормозного цилиндра.
У воздухораспределителей № 292 при экстренном торможении
срабатывают ускорители экстренного торможения. В результате
тормозная волна распространяется быстрее и ускоряется напол-
нение тормозных цилиндров в хвосте поезда, что в свою очередь
оказывает влияние на сокращение тормозного пути. При экстрен-
ном торможении на электропневматических тормозах приходят
в действие все электровоздухораспределители № 305 и воздухо-
распределители № 292. Ускорители экстренного торможения при
этом до хвостового поезда не срабатывают вследствие быстрой
разрядки запасных резервуаров в тормозной цилиндр через
электровоздухораспределитель. Там, где по каким-либо причинам
не сработает электровоздухораспределитель, тормозной цилиндр
будет наполнен через воздухораспределитель.
В случае отказа электропневматического тормоза он заме-
щается автоматическим тормозом после перебрасывания переклю-
чательных клапанов электровоздухораспределителей с минималь-
ным сбросом давления из тормозных цилиндров в процессе пере-
хода на автотормоза. При электропневматических тормозах
экстренное торможение обеспечивает минимальное влияние отказа
электропневматического тормоза на длину тормозного пути.
2.4.2.
Для чего при экстренном торможении предусмотрено при-
ведение в действие крана № 254 вспомогательного тормоза
локомотива!
На локомотивах в грузовых поездах, обращающихся с макси-
мальной скоростью до 90 км/ч, воздухораспределитель включа-
ют на порожний режим с целью предотвращения образования
термических трещин в гребнях бандажей, наваров и ползунов
на их поверхности катания, а также чтобы был меньший нагрев
бандажей при длительном торможении, если машинист не отпус-
кает тормоз локомотива.
Приведение в действие крана № 254 вспомогательного тор-
моза локомотива обеспечивает повышение давления в тормозных
цилиндрах до 3,8—4,0 кгс/см2 (вместо 1,4—1,8 кгс/см2) на порож-
нем режиме воздухораспределителя, более короткое время напол-
нения тормозных цилиндров и сокращает тормозной путь.
Кроме того, если экстренное торможение произведено в про-
цессе служебного торможения, при котором машинист отпускал
локомотивный тормоз I положением крана № 254, то полость
между поршнями крана отключена от воздухораспределителя
85
переключательным поршнем и независимо от действия воздухо-
распределителя давление в тормозных цилиндрах возрастать не
будет без поворота ручки крана № 254 в тормозное положение.
2.4.3*.
Почему нельзя прекращать экстренное торможение до пол-
ной остановки поезда!
Вызванное краном машиниста или комбинированным краном
экстренное торможение нельзя прерывать до полной остановки
поезда. Это обеспечивает распространение разрядки магистрали
повышенным темпом по всему поезду и надежное срабатывание
всех воздухораспределителей, а в пассажирском поезде и
ускорителей экстренного торможения.
Если до полной разрядки магистрали перевести ручку крана
машиниста в положение перекрыши или поставить ручку комби-
нированного крана в положение двойной тяги, то этим резко
нарушится процесс разрядки магистрали в атмосферу и может
произойти даже питание тормозной магистрали из главных
резервуаров вследствие повышенного давления в уравнительном
резервуаре. Скорость выпуска воздуха перед закрытым краном
сразу упадет, давление в головной части поезда вначале возрастет
благодаря скоростному напору воздуха из хвостовой части ма-
гистрали, а затем понизится. В результате этого может произойти
отпуск некоторой части тормозов, что приведет к потере тормозной
силы, неравномерному распределению ее вдоль состава и к образо-
ванию больших продольных динамических реакций в поезде.
В грузовых поездах экстренное торможение, особенно на ма-
лых скоростях (до 20 км/ч), вызывает повышенные продольные
силы, уровень которых влияет на состояние зазоров в автосцеп-
ках: в растянутом поезде эти силы в 1,6— 2,0 раза больше, чем в
сжатом. Внезапное прекращение экстренного торможения может
вызвать разрыв грузового поезда, а у пассажирского - недопус-
тимые для перевозки людей динамические реакции.
2.4.4.
Следует ли производить экстренное торможение, если в
поезде уже произведено полное служебное торможение и
машинист замечает опасность!
Если движению поезда угрожает опасность, то независимо от
уже выполненного служебного торможения необходимо произве-
сти экстренное торможение. Это обеспечивает наиболее быстрое
86
и полное срабатывание тормозов, в том числе и в случае отпуска
отдельного воздухораспределителя либо срабатывания с неполным
давлением в тормозном цилиндре воздухораспределителей при
разрядке магистрали на 1,5 кгс/см2 из-за неполного начального
зарядного давления в рабочих камерах (или запасных резервуа-
рах в воздухораспределителях № 292, 219) вследствие предшест-
вующих процессов торможения и отпуска.
2.4.5.
Каковы действия машиниста после остановки поезда экстрен-
ным торможением на уклоне!
После остановки поезда экстренным торможением на уклоне
необходимо отпустить автотормоза и до отправления произвести
зарядку тормозной сети, для чего в период зарядки необходимо
удерживать поезд вспомогательным тормозом локомотива (или
всех локомотивов, находящихся в поезде). Предельную величину
уклона z (%о), на котором можно удержать поезд массой Q (т),
определяют в зависимости от расчетного тормозного нажатия
колодок локомотива ХКко (тс):
_ *кр 9.81 = 'ооо£ Лкр
l~ 4Q g ~ 4Q '
где g- ускорение силы тяжести (9,81 м/с2).
Пример. На каком максимальном спуске можно удержать локомотивным
тормозом электровоза ЧС2 при полном торможении пассажирский поезд
массой 1000 т? Расчетное тормозное нажатие тормозных колодок на ось 12 тс,
число осей локомотива 6.
Р е hi е н и е:
Решим аналогичную задачу для грузового поезда массой 4000 т с электро-
возом ВЛ 10. Расчетное тормозное нажатие на ось 14 тс, число осей локомотива 8.
Решение:
. 1000-14-8 ,о/
4-4000 /0'
Если грузовой поезд не может быть удержан на месте локомо-
тивным тормозом, то после остановки следует третью часть воз-
духораспределителей состава переключить на горный режим,
после чего отпустить автотормоза, обеспечивая торможение локо-
мотива с полным давлением в тормозных цилиндрах. Когда поезд
придет в движение, необходимо отпустить локомотивный тормоз
и после достижения скорости 10-15 км/ч вновь привести в дей-
87
ствие локомотивный тормоз, а после увеличения скорости привести
в действие автотормоза (если это необходимо).
Переключение воздухораспределителей на горный режим
обеспечивает более полную зарядку тормозной сети до отпуска
тормозов в составе, который происходит при почти полном вос-
становлении зарядного давления в первой трети состава.
В пассажирском поезде с ЭПТ, если он не может быть удер-
жан на уклоне локомотивным тормозом, следует заряжать тор-
моза следующим образом. После остановки поезда перекрыть
комбинированный кран, перевести ручку крана машиниста в
поездное положение и восстановить в уравнительном резервуаре
нормальное зарядное давление 5,0- 5,2 кгс/см2. Произвести тор-
можение ЭПТ без разрядки уравнительного резервуара, выдер-
жав ручку крана машиниста в тормозном положении 2- 3 с, после
чего перевести ее в положение перекрыши с питанием магистра-
ли (IV при кранах № 395, 328 и II при кране № 394Э) и открыть
комбинированный кран. В магистрали и запасных резервуарах
поезда будет восстанавливаться зарядное давление, соответст-
вующее давлению в уравнительном резервуаре. Поезд в это вре-
мя удерживается электропневматическими тормозами.
Минимальное время, в течение которого необходимо заряжать
тормозную сеть поезда, если он удерживается вспомогательным
тормозом локомотива или электропневматическим тормозом,
составляет в грузовых поездах до 100 осей 4 мин, более 100 осей -
6 мин, массой более 6000 т с числом осей более 350 при тяге с
головы- 15 мин, в пассажирских поездах до 20 вагонов (вклю-
чительно)- 1,5 мин, более 20 вагонов - 3 мин. Если в пассажир-
ском поезде имеются вагоны с западноевропейскими воздухо-
распределителями со ступенчатым отпуском, то время на зарядку
тормозов соответственно увеличивается до 4 и 6 мин.
2.5. Эксплуатация тормозов в зимних условиях
2.5.1*.
Какие требования предъявляют к тормозному оборудованию
для обеспечения его надежной работы в зимних условиях!
Тормозное оборудование в соответствии с техническими тре-
бованиями МПС должно нормально действовать до температуры
минус 55 °C. При такой температуре проверяют все поставляемые
транспорту тормозные приборы.
В ближайшей перспективе в результате применения более со-
вершенных резиновых уплотнителей это требование будет повы-
88
шено и работоспособность тормозных устройств будет обеспече-
на до минус 60 °C.
В процессе эксплуатации выпушенное промышленностью и
отремонтированное тормозное оборудование со временем может
изменять свои низкотемпературные характеристики, в основном
вследствие старения резиновых деталей. Эти детали при большом
сроке службы или хранения, превышающем 3- 5 лет, теряют
морозостойкость, и их несвоевременная замена при ремонте мо-
жет привести к отказу отдельных тормозов при температуре
ниже минус 40 СС.
Серьезное значение придается правильному смазыванию тор-
мозных приборов и применению высокоморозостойкой тормозной)
смазки. Запрещается обильное нанесение смазки на резину с
закладыванием ее за борты манжет. При обильной смазке вслед-
ствие ее взаимодействия с резиновыми деталями ускоряется про-
цесс их старения. В настоящее время применяют тормозную
смазку ЖТ-72 и ЖТ-79Л, которая практически не оказывает
отрицательного влияния на резину и существенно повышает на-
дежность действия тормозов при низких температурах. Смазка
ЖТ-72 и ЖТ-79/1 работоспособна до температуры минус 60 °C.
Предотвращение замораживания тормозных цилиндров достига-
ется устройством в них водоспускной канавки или отверстия
(при модернизации).
2.5.2*.
Почему при низких температурах возможен самопроизволь-
ный отпуск тормозов в поезде, имеющем воздухорас-
пределители № 270-002 и 270-005!
В зимних условиях вследствие низкого качества резиновых
манжет и потери ими морозостойкости (старение резины) может
нарушаться герметичность главного поршня воздухораспредели-
теля. В случае большого пропуска воздуха по главному поршню
при торможении магистральная часть производит дополнитель-
ную разрядку магистрали, а главный поршень остается в отпуск-
ном положении. Происходит сообщение магистрали с тормозным
цилиндром и с атмосферой через отверстие диаметром 2,8 мм в
уравнительном поршне. Давление в тормозном цилиндре повы-
шается, а в магистрали происходит более глубокая местная
разрядка.
Если во второй половине грузового поезда будет более двух
вагонов с такими воздухораспределителями, то на ступени тормо-
жения при IV положении ручки крана машиниста будет происхо-
дить самопроизвольный отпуск тормозов по всему поезду по
следующей причине. При IV положении ручки крана машиниста
89
будет значительно увеличиваться расход воздуха из магистрали
и произойдет понижение в ней давления за счет продолжитель-
ной дополнительной разрядки ее через воздухораспределители
с неплотным главным поршнем. Это неизбежно увеличивает пе-
репад давления в магистрали между хвостовым вагоном и локо-
мотивом. На перепад давлений в магистрали сильное влияние
оказывает не только количество «дующих» воздухораспредели-
телей, но и место их расположения по длине поезда: чем дальше
они от локомотива, тем больше будет перепад давлений в маги-
страли.
В одной из опытных поездок было зафиксировано понижение
давления в магистрали хвостового тормозоизмерительного вагона
до 2,3 кгс/см2 при давлении на локомотиве 4,7 кгс/см2. Тем
самым создавался перепад давлений в магистрали до 2,4 кгс/см2
вместо 0,3 кгс/см2 при поездном положении ручки крана машини-
ста в составе длиной 220 осей.
Через некоторое время (20- 40 с) автоматически наступает
равновесие между повышенным расходом воздуха из тормозной
магистрали и пополнением его краном машиниста; дальнейшее
понижение давления в магистрали прекращается. Тогда маги-
стральные поршни у всех воздухораспределителей перемеща-
ются в положение перекрыши и дополнительная разрядка тор-
мозной магистрали через «дующие» воздухораспределители пре-
кращается.
Расход воздуха уменьшается, вследствие чего повышается
магистральное давление и соответственно уменьшается перепад
давления в магистрали. Вследствие повышения давления в ма-
гистрали произойдет самопроизвольный полный отпуск тормозов,
установленных на равнинный режим. Следовательно, самопроиз-
вольный отпуск тормозов происходит у совершенно исправных
воздухораспределителей. Основные меры борьбы с таким явлени-
ем - качественный ремонт воздухораспределителей и своевре-
менная замена устаревших манжет, а также изъятие из эксплуата-
ции магистральных частей воздухораспределителей № 270-002,
270-005 и их замена магистральной частью № 483, которая ни
при каких неисправностях не имеет дутья, влияющего на исправ-
ные воздухораспределители, и обеспечивает повышение эффектив-
ности, плавности и надежности работы автотормозов.
2.5.3*.
Каковы основные особенности обслуживания автотормозов
и управления ими зимой!
90
Специфические метеорологические условия зимы и переход-
ного периода определяют и некоторые особенности управления
тормозами. Зимой возможно замораживание тормозного оборудо-
вания.
Наиболее вероятно замораживание тормозной .магистрали гру-
зового поезда, как прави.то, в зоне локомотива. Признаки этого
проявляются в ослаблении тормозной эффективности. В случае
полного замораживания наступает самоторможение вплоть до пол-
ной остановки поезда.
Таким образом, если при ведении поезда происходит его
устойчивое торможение без увеличенной утечки из главных ре-
зервуаров и понижения давления в тормозной магистрали локо-
мотива (по воздушному манометру), то необходимо остановить
поезд. Убедившись в целостности тормозной магистрали, после
остановки поезда машинист путем продувки проверяет ее состоя-
ние. Место замораживания обнаруживают по глухому звуку при
обстукивании. Это место отогревают и продувают воздухопро-
воды через концевые краны до удаления ледяной пробки. Замерз-
шие соединительные рукава снимают, отогревают и заменяют
(либо ставят на место после удаления льда). Воздухораспреде-
лители на локомотиве при замерзании выключают, а по прибытии
в депо заменяют; отогревать их огнем запрещено, замерзшие
отдельные тормозные цилиндры выключают, по прибытии в депо
вскрывают, удаляют лед, смазывают и проверяют плотность.
Замораживание тормозных цилиндров зимой происходит в
период колебания температуры воздуха относительно нуля после
продолжительных морозов. В этих условиях при плюсовых тем-
пературах сне; в цилиндрах растаивает, а при морозах обра-
зуется лед. Снег в нерабочей полости цилиндра накапливается
при каждом отпуске тормозов в течение продолжительного пе-
риода работы на морозе.
В тормозных цилиндрах для спуска воды делаются специаль-
ные канавки в передней крышке. В вагонных тормозных цилиндрах
прежнего выпуска в порядке модернизации просверлены отвер-
стия диаметром 10 мм.
При больших морозах (ниже минус 40 °C) может снижаться
плотность отдельных резиновых уплотнений, имеющих сроки
службы больше установленных. Это увеличивает утечки воздуха из
тормозной магистрали и нарушает работу воздухораспредели-
телей. В связи с этим при сильных морозах нужно более внима-
тельно проверять плотность тормозной сети в грузовых поездах
при полном и сокращенном опробовании тормозов. Надежная
работа тормозов при особо низких температурах обеспечивается
соблюдением правил их ремонта и содержания, высокой моро-
зостойкостью применяемых резиновых уплотнений и свойствами
смазочных материалов.
91
Для пуска компрессоров локомотивов, находящихся в отстое,
при температуре ниже минус 30 °C необходимо предварительно
разогревать до температуры плюс 60--70 °C заливаемое в картер
масло. Во время стоянок поезда компрессоры при низких темпе-
ратурах не отключают. По прибытии в депо, а также перед
прицепкой к составу, при смене бригад необходимо про-
дуть главные резервуары и сборники, удалив из них
влагу.
Перед соединением рукавов тормозной магистрали локомоти-
ва и состава производят ее продувку, головку рукава очищают
от льда, снега и других загрязнений, проверяют уплотнительные
кольца.
Оборотный запас воздухораспределителей должен хранить-
ся на крытых стеллажах при температуре окружающей
среды.
При температуре ниже минус 30 °C первую ступень тормо-
жения при опробовании выполняют разрядкой тормозной маги-
страли в пассажирских поездах на 0,5- 0,6 кгс/см2, в длинно-
составных и сдвоенных пассажирских поездах с тройными скоро-
действующими клапанами на 0,7--0,8 кгс/см2, в грузовых по-
ездах - на 0,8—0,9 кгс/см2. Перед опробованием автотормозов
от стационарной установки при температуре минус 40 °C и ниже
разрешается несколько раз произвести полное торможение и
отпуск. В зимний период установленные для плюсовых темпе-
ратур величины первой ступени торможения и повторной ступени
сохраняются без изменения, если температура не ниже минус
40 °C и нет снегопада, снижающего эффективность композици-
онных тормозных колодок. Только при более низких температурах
или обильных снегопадах первую ступень торможения в пути
следования, а также при проверке действия автотормозов выпол-
няют такой же величины, как и при опробовании тормозов (при
температуре ниже минус 30 °C), с целью более высокой эффектив-
ности с учетом имеющегося большого количества в подвижном
составе композиционных тормозных колодок, на поверхнос-
ти трения которых может попадать снег либ.о образовываться
лед.
Усиление торможения грузового поезда в этом случае произ-
водят разрядкой магистрали не менее чем на 0,5 кгс/см2. При
подходе к станциям и запрещающим сигналам, если после первой
ступени торможения действие тормозов недостаточно, необходи-
мо произвести экстренное торможение. На крутых затяжных
спусках при снегопадах, снежных заносах первую ступень тормо-
жения в грузовых поездах в начале спуска следует выполнять
разрядкой магистрали на 1,1 —1,2 кгс/см2 для эффективной
очистки поверхности трения композиционных колодок.
В случае попадания поезда в зону большого снегопада, снеж-
92
пых заносов, когда сдой снега превышает уровень головки рельса,
при композиционных колодках, если позволяют условия ведения
поезда, через 20-30 мин следует давать ступень торможения
для удаления снега и льда и при замедлении движения поезда
отпускать автотормоза. Слой снега, доходящий до поверхности
катания колеса, при композиционных колодках может приводить
к образованию льда на их поверхности трения, так как колесо в
процессе торможения разогревается, а композиционная колодка,
имеющая низкую теплопроводность, нет. Брызги воды от горя-
чего колеса после отпуска тормоза попадают на холодную по-
верхность трения колодки и замерзают.
Вступлению поезда на спуск и входу на станцию должно обяза-
тельно предшествовать торможение для проверки работы тормо-
зов и удаления льда с поверхности трения колодок, особенно
если после предшествующего торможения прошло более 20 мин.
Опыт показывает, что наиболее неблагоприятные условия работы
композиционных колодок создаются при температуре минус 5 -
минус 15 °C.
При наличии на рельсах инея, гололеда или больших масляных
загрязнений не менее чем за 100 м до начала торможения необхо-
димо приводить в действие песочницу.
Для более надежного торможения вагонов и сохранности их
колес полезна и более ранняя подача песка на расстоянии от места
торможения, равном длине поезда, с импульсным включением
песочницы локомотива.
Если во время следования грузового поезда по затяжному
спуску при ступени торможения произойдет самопроизвольный
отпуск тормозов и скорость поезда начнет увеличиваться, необ-
ходимо тут же применить экстренное торможение для его останов-
ки. После зарядки тормозной сети такой поезд доводят до первой
станции с пониженной скоростью. На станции выявляют воздухо-
распределители № 270, имеющие пропуск воздуха через манжеты
главных поршней, и заменяют или выключают их. Если сделать
это не представляется возможным, все воздухораспределители пе-
реводят на горный режим.
У отдельных пассажирских поездов зимой после ступени тормо-
жения может произойти срыв воздухораспределителей № 292 на
экстренное торможение. Это легко обнаружить по глубокой раз-
рядке магистрали, более резкому снижению скорости и неплавко-
му торможению с последующим самопроизвольным отпуском. Та-
кой поезд нужно в дальнейшем тормозить более малыми ступеня-
ми (но не менее 0,4 кгс/см2), учитывая увеличение тормозных
путей, если это возможно по условиям ведения поезда. Если не
прекращается срыв на экстренное торможение, нужно все воздухо-
распределители перевести на режим без ускорителей.
93
2.5.4.
Почему при температуре —40 °C разрядку магистрали для
усиления торможения производят в грузовых поездах сту-
пенью не менее 0,5 кгс/см2!
В процессе торможения первой ступенью некоторые воздухо-
распределители могут отпустить при утечке сжатого воздуха из
золотниковой (на равнинном режиме) или рабочей камеры.
Повторная ступень торможения вызывает срабатывание такого
воздухораспределителя на дополнительную разрядку магистрали,
при которой сжатый воздух выпускается воздухораспределителем
№ 270 из магистрали до снижения в ней давления на 0,5 кгс/см".
Если была произведена разрядка магистрали краном машиниста
меньше указанного значения, это может вызвать повышение дав-
ления в части магистрали, разряженной воздухораспределителем
№ 270, с самопроизвольным отпуском автотормозов и последую-
щим ослаблением вместо усиления тормозного нажатия в поезде.
Наиболее вероятен отпуск отдельных воздухораспределителей
зимой при температуре ниже минус 40 °C.
2.5.5.
Почему в зимнее время допускается ставить на вагоны только
воздухораспределители, хранящиеся при температуре окру-
жающей среды!
При низкой температуре полученный из теплого помещения
воздухораспределитель может нормально сработать при опробо-
вании в связи с его более высокой собственной температурой и
отказать в пути следования после охлаждения, если в нем исполь-
зованы некачественные резиновые детали.
2.5.6*.
Какое впияние на работу тормозных приборов в зимнее время
оказывает обильное смазывание резиновых деталей и какой
установлен порядок их смазывания!
Обильная смазка резиновых деталей в зимнее время ускоряет
процесс старения резины, что приводит к снижению ее морозо-
стойкости и вызывает отказы в работе тормозных приборов.
Взаимотрушиеся металлические поверхности тормозных при-
боров и резиновые детали следует смазывать тонким равномер-
ным слоем. Нельзя закладывать смазку за борты манжет.
94
На комплект воздухораспределителя грузового типа и грузово-
го авторежима должно использоваться по 5 г и на тормозной
цилиндр до 30 г смазки.
2.5.7*.
В каких случаях и почему требуется замена резиновых уп-
лотнителей в тормозных приборах, если сами приборы
работают нормально!
При эксплуатации резиновых изделий наряду с механическим
истиранием происходит процесс естественного их старения. Прояв-
ляется это в необратимом повышении жесткости, снижении моро-
зостойкости и потере эластичности.
Детали, работоспособные сразу после изготовления при тем-
пературах до минус 55 °C, через несколько лет эксплуатации
или хранения теряют эластичность уже при температуре минус
40—45 °C. О допустимых сроках службы резиновых деталей тор-
мозов см. ответ на вопрос 4.2.14.
2.6. Контроль тормозов по скоростемерным лентам
2.6.1*.
Что и как фиксируется на ленте скоростемера четырехмаг-
нитной приставкой!
На линии 1 (рис. 6) фиксируется красный огонь (писец его
смещен от писцов скорости и времени на 20 мм вправо). Катушка
электромагнита красного огня получает питание одновременно с
красной лампочкой локомотивного светофора, и писец его пере-
мещается вниз на 2—2,8 мм. На линии 2 фиксируется желтый
с красным огонь, писец которого расположен на одной вертикали
с писцом красного огня. На линии 3 фиксируется обесточивание
электромагнита электропневматического клапана (ЭПК-150) и
катушки электромагнита писца ЭЭ (отметка 4), расположенного
на 42,5 мм вправо от писцов скорости и времени. На линии 5
фиксируется желтый огонь, а писец его смещен на 27 мм влево от
писцов скорости и времени.
При всякой смене показания локомотивного светофора в де-
шифраторе происходит разрыв электрической цепи питания
95
Рис. 6. Запись на скоростемерной ленте, производимая четырехмагнитной при-
ставкой
ЭПК-150 и электромагнита писца ЭЭ. Раздается свисток автосто-
па, и происходит подъем писца ЭЭ вверх.
Нажатием рукоятки бдительности .машинист восстанавливает
разрыв цепи в дешифраторе, и после отпуска рукоятки бдитель-
ности свисток автостопа прекращается, а писец ЭЭ отпускается
вниз, оставляя отметки 6 на линии 3.
При работе локомотивной сигнализации в режиме периодичес-
кого нажатия рукоятки бдительности при движении на желтый
огонь путевого светофора со скоростью более высокой, чем уста-
новленная для его проследования, при белом огне локомотивного
светофора через каждые 15- 20 с, а на линиях с полуавтоматичес-
кой блокировкой и без путевых устройств АЛСН через 60—90 с
прекращается питание электромагнитов автостопа и писца
ЭЭ, раздается свисток ЭПК-150 и писец ЭЭ поднимается
вверх.
Нажатием рукоятки бдительности машинист подзаряжает
конденсатор, и после отпуска рукоятки бдительности прекраща-
ется свисток ЭПК, писец опускается вниз, делая отметки 7 на
ленте во время движения локомотива на желтый с красным или
красный огни локомотивного светофора.
Если машинист не нажмет рукоятку бдительности в течение
5 с или будет превышена скорость, контролируемая при желтом
с красным или красном огнях локомотивного светофора, ЭПК
автостопа сработает на экстренное торможение и писец ЭЭ сделает
соответствующую запись 8 на ленте (как показано на рисунке).
Отметка 4 на ленте фиксирует включение локомотивной сигнали-
зации.
96
На рис. 7 представлена лента скоростемера пассажирского
поезда, у которого при торможении произошел саморасцеп
в середине состава. Нужно определить:
а) какое торможение производилось — пневматическое
или электропневматическое; б) действия машиниста и его
помощника от момента саморасцепа до отправления поезда;
в) в каком состоянии был отправлен поезд после вынужден-
ной остановки; г) какие нарушения были допущены локомо-
тивной бригадой и каковы возможные последствия этих
нарушений!
При расшифровке скоростемерной ленты нужно знать масштаб
записи скорости, который у данного скоростемера был' 1 мм =
= 5,4 км/ч, т. е. скоростемер имел шкалу скорости на 220 км/ч,
а лента оцифрована на шкалу скорости 150 км/ч. На ленте при
торможении зафиксировано перемещением писца изменение дав-
ления тормозной магистрали на 0,5 мм, что соответствует пони-
жению давления в ней на 0,12 кгс/см2. Следовательно, при ско-
рости 72 км/ч (49X1,47) производилось электропневматическое
торможение.
Рис. 7. Скоростемерная лента пассажирского поезда, в котором произошел само-
расцеп
4 Зак 297
97
После торможения поезд прошел 40 м пути за 2 с, затем про-
изошел саморасцеп, при котором на ленте зафиксировано резкое
понижение давления в тормозной магистрали ( до 1,1 кгс/см2)
темпом экстренного торможения. Такое понижение давления
произошло потому, что в поезде сработали ускорители.
Далее на ленте дважды зафиксировано повышение давления
в тормозной магистрали: первый раз до 3,2 и во второй до
3,4 кгс/см2. Следовательно, машинист неоднократно переводил
ручку крана в 1 положение, пытаясь избежать остановки поезда.
Но такое повышение давления не могло вызвать отпуск тормо-
зов, и поезд остановился, проехав 520 м.
Время стоянки поезда после остановки составляет 5 мин.
Не показано на ленте и осаживание головной части поезда для
сцепления с хвостовой. Это означает, что помощник машиниста
закрыл концевой кран и, вернувшись на локомотив, доложил
о готовности к дальнейшему следованию.
Бригада привела головную часть поезда в движение, оставив
хвостовую на перегоне. Своими действиями машинист и его по-
мощник нарушили требование Инструкции по эксплуатации тор-
мозов, в которой говорится, что при всяком разъединении рука-
вов, разрыве поезда или торможении стоп-краном нужно ручку
крана машиниста немедленно поставить в положение экстренного
торможения и остановить поезд. После остановки поезда необхо-
димо было убедиться в целостности состава.
На рис. 8 изображена скоростемерная лента грузового
поезда, в котором при отдельных торможениях происходили
самопроизвольный отпуск тормозов и завышение давления в
тормозной магистрали при IV положении ручки крана маши-
ниста. Как ло ленте скоростемера определить:
а) самопроизвольный отпуск тормозов; б) завышение
давления в тормозной магистрали при неисправности крана
машиниста или ненормальной работе воздухораспределите-
лей поезда; в) чем объясняется резкое повышение дав-
ления в тормозной магистрали в точках 1 и 2; г) почему
этого не было при двух предыдущих торможениях!
Самопроизвольный отпуск тормозов фиксируется на скоросте-
мерной ленте на линии записи скорости. В начале торможения
скорость начинает снижаться в соответствии с тормозным эффек-
том, а затем снижение ее прекращается, и она начинает увеличи-
ваться при неизменном положении ручки крана машиниста в пе-
рекрыше с питанием (IV положение). Такая запись говорит о том,
что произошел самопроизвольный отпуск тормозов.
98
Завышение давления в тормозной магистрали на 0,2 кгс/см2,
показанное на ленте, происходило только в начальный период
торможения, а затем давление поддерживалось постоянным до
момента отпуска тормозов. Такое временное повышение давления
в магистрали при IV положении ручки крана машиниста может
происходить из-за ненормальной работы отдельных воздухорас-
пределителей («дутье» в атмосферу, прекращающееся через
40- 60 с).
Если же повышение давления в тормозной магистрали про-
исходит по причине неисправности крана машиниста (пропуск
воздуха по золотнику), то оно продолжается до тех пор, пока
ручка крана находится в IV положении.
Повышение давления в магистрали зависит от степени пропус-
ка золотника и времени нахождения ручки крана в IV положении.
Резкое повышение давления в магистрали в точках 1 и 2 объясня-
ется тем, что машинист использовал в качестве перекрыши III
положение ручки крана, но, заметив быстрое снижение давления
в магистрали и уравнительно.м резервуаре, вместо возвращения
ручки в IV положение кратковременно поставил ручку в поездное
положение, а зате’М в точке / — в IV, а в точке 2 -- в III положе-
ние.
На рис. 9 представлена часть скоростемерной ленты локомо-
тива, который вел грузовой поезд массой 3200 т и длиной
196 осей. При проверке плотности тормозной сети утечки
воздуха были в пределах установленных норм. Почему при
IV положении ручки крана машиниста № 222 нпи 394 проис-
ходило значительное (1,3 кгс/см2 в течение 1 мин) понижение
давления в тормозной магистрали! Как машинист может уста-
новить причину этого явления!
Причина значительного понижения давления в тормозной
магистрали при IV положении ручки крана машиниста № 222
или 394 заключается в пропуске уравнительного поршня. Вслед-
ствие этого не создается разница давлений на него, необходимая
для открытия впускного клапана на питание утечек воздуха из
магистрали. Утечка воздуха в основном происходит через не-
плотности соединений магистрального воздухопровода. Для дан-
ной длины грузового поезда при электровозе ВЛ60 с объемом
главных резервуаров 1200 л допустимый расход воздуха на утечки
составляет 0 19QQ— 1200-0,2-30 =560 л за 30 с (второй член
180
разности учитывает потерю сжатого воздуха в течение 30 с из
питательной сети локомотива при норме снижения давления
0,2 кгс/см2 за 180 с). При IV положении ручки крана машиниста
после торможения объемы камер воздухораспределителей и
запасных резервуаров отключены от магистрали, имеющей в
этом поезде объем 668 л. Тогда при нормальных утечках и без
подпитывания их краном машиниста будет понижаться давление
на 1,4 кгс/см2 в 1 мин (560/30-60/668) 5,5/6,5, где 5,5/6,5 учиты-
Рис 9 Запись на скоростемерной ленте давления в тормозной магистрали при
неплотном уравнительном поршне
100
вает соотношение абсолютных давлений истечения при нормаль-
ном зарядном давлении и после ступени торможения.
Для 'выявления причины снижения давления в тормозной
магистрали в IV положении рекомендуется на одиночном локо-
мотиве сначала проверить плотность уравнительного резервуара
при IV положении ручки крана Убедившись в его нормальной
плотности, создают утечку через концевой кран. По темпу
понижения давления в уравнительном резервуаре определяют
плотность уравнительного поршня. И при утечке должна быть
обеспечена установленная норма плотности уравнительного
резервуара.
2.6.5*.
Можно пи по скоростемерной пенте определить место
применения машинистом электропневматических тормозов!
Да. По скоростемерной ленте можно определить место приме-
нения машинистом электропневматических тормозов (ЭПТ), а
также начало и конец торможения. Место применения ЭПТ рас-
шифровывают по двум линиям: скорости движения локомотива
и давления в тормозной магистрали. Характер записи дав-
ления в магистрали зависит от режима управления электропнев-
матическими тормозами. На рис. 10 изображены части скоросте-
мерной ленты опытного поезда, при ведении которого применя-
лись все четыре возможные режима управления ЭПТ. На рис. 10, а
записано для примера торможение V положением ручки крана
машиниста с разрядкой уравнительного резервуара и приме-
нением перекрыши с питанием утечек в магистрали (IV положе-
электропневматическим тормозом
101
ние). При таком режиме на скоростемерной ленте регистрируется
начало торможения как на линии давления в магистрали (точка б),
так и на линии скорости (точка а) по началу снижения скорости.
Конец торможения фиксируется в точке в на линии
давления в магистрали. Этот способ управления ЭПТ при дубли-
рованном питании является основным.
На рис. 10, б записано торможение V положением ручки крана,
но с применением перекрыши без питания утечек в магистрали
(III положение). Начало и конец применения ЭПТ фиксируются
на ленте аналогично первому варианту, только большее пониже-
ние давления в магистрали.
На рис. 10, в записано торможение положением V3 без раз-
рядки уравнительного резервуара и с применением перекрыши
без питания утечек в магистрали (III положение). Начало и
конец торможения четко фиксируются на ленте аналогично перво-
му и второму вариантам, только меньше величина понижения
давления в магистрали (0,2 кгс/см2).
На рис. 10, г записано торможение положением V3 и приме-
нение перекрыши с питанием утечек в магистрали *(IV положение).
При таком режиме торможения на ленте, как правило, не фикси-
руется понижение давления в магистрали. Поэтому начало тор-
можения определяют только по линии скорости (точка а).
Сброс давления в тормозной магистрали по скоростемерной
ленте на 0,2 0,3 кгс/см2 в конце ликвидации сверхзарядного
давления возможен вследствие срабатывания на дополнительную
разрядку отдельных воздухораспределителей в составе поезда
при их неисправности или при большом сверхзарядном давле-
нии и нестабильном темпе его ликвидации. Если при сбросе сверх-
зарядного давления сработают воздухораспределители, то они
вызывают дополнительную разрядку тормозной магистрали
грузового поезда.
При кранах машиниста № 394 и 222М со стабилизатором в
конце ликвидации сверхзарядного давления иногда на ско-
ростемерной ленте бывает записан сброс давления в тормоз-
ной магистрали на 0,2—0,3 кгс/см2 до зарядного давления
(рис. 11, точки 1,2). В каких случаях такой сброс давления
вызывает торможение в поезде и почему в дальнейшем
происходит самопроизвольный отпуск тормозов (точка 3)!
При каких условиях это торможение вызывает вынужденную
остановку поезда и как вести его дальше!
После прекращения дополнительной разрядки магистрали
кран машиниста будет повышать давление в ней до нормального
зарядного, что вызовет самопроизвольный отпуск тормозов.
102
Рис 11. Запись на скоростемерной ленте самоторможения в конце перехода с
повышенного на нормальное зарядное давление
В случае самоторможения поезда при низких скоростях
возможна вынужденная его остановка. В разобранном случае
на локомотиве срабатывает сигнализатор обрыва тормозной
магистрали с датчиком № 418 и отключается тяга. О порядке
действий машиниста при этом см. ответ на вопрос 3.2.3.
3. ОТКАЗЫ ТОРМОЗНОГО ОБОРУДОВАНИЯ
И МЕТОДЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ
ДВИЖЕНИЯ ПРИ ЭТОМ
3.1. Самопроизвольный отпуск автотормозов
При каких неисправностях воздухораспределителей и крана
машиниста происходит самопроизвольный отпуск автотормо-
зов и как в этом случае должен действовать машинист!
Самопроизвольный отпуск на равнинном режиме отдельного
воздухораспределителя № 270-002, 270-005 или 483 возможен
при пропуске в атмосферу сжатого воздуха из золотниковой
или рабочей камеры. При этом магистральный орган сметается
под действием давления из магистрали в отпускное положение
и сообщает между собой рабочую, золотниковую камеры и ма-
гистраль. Если утечка из золотниковой камеры небольшая (до
1,5 л в 1 мин), в воздухораспределителях № 270-005 отпуск не
произойдет вследствие притока воздуха в золотниковую камеру
из магистрали через отверстие диаметром 0,3 мм в плунжере;
воздухораспределитель № 483 при такой утечке тормозит в течение
40- 70 с в зависимости от ступени, воздухораспределитель
№ 270-002-- в течение 20 30 с. На горном режиме утечка из зо-
лотниковых камер воздухораспределителей не вызывает самопро-
извольный отпуск, так как при этом рабочая камера в тормозном
положении главного поршня изолирована от золотниковой каме-
ры и магистрали при любом положении магистрального органа.
Утечка из золотниковой камеры воздухораспределителя (или
небольшая утечка из рабочей камеры) не оказывает влияния на
работу других, исправных воздухораспределителей, если на сту-
пень торможения не накладываются повторные ступени.
Более опасна большая утечка из рабочей камеры у воздухо-
распределителей № 270-005. Причиной такой утечки в большинстве
случаев является потеря уплотняющей способности манжет глав-
ного поршня воздухораспределителя, особенно при низких тем-
пературах (ниже минус 40 °C), если превышены сроки службы
манжет (3 года), либо их морозостойкость утрачена после
пребывания вагона в тепляке для разогрева смерзающихся гру-
зов (последнее наиболее вероятно в маршрутах, вагоны которых
многократно пропускаются через тепляки).
При большом пропуске из рабочей в золотниковую камеру
главный поршень не перемещается в тормозное положение в
104
процессе дополнительной разрядки тормозной магистрали и не
закрывает каналы, сообщающие тормозную магистраль с атмо-
сферой. Это приводит к интенсивному выпуску сжатого воздуха
в атмосферу в течение 40—60 с, пока не сядет на седло клапан
дополнительной разрядки магистральной части. В течение 40—
60 с давление в хвостовой части поезда (особенно, если «дую-
щие» приборы оказываются во второй половине состава) снижа-
ется, а затем происходит его повышение после прекращения
«дутья», что вызывает отпуск автотормозов в большей части
поезда в IV положении ручки крана машиниста.
Снижение давления в хвостовой части поезда при двух-трех
«дующих» воздухораспределителях даже при первой ступени
торможения может достигать нормативов полного торможения.
При этом (особенно в поездах большой массы и длины) возни-
кают повышенные продольные растягивающие силы, которые
могут приводить к обрыву поезда. Эти силы тем больше, чем
меньше ступень торможения краном машиниста: при ступени
поезд сжимается, после перехода его хвостовой части на полное
торможение возникает резкая оттяжка, в процессе которой может
происходить обрыв даже новых автосцепок, не имеющих никаких
повреждений. При этом характерным местом обрыва является
первая треть поезда.
Машинист ощущает сильный рывок через 15—25 с после нача-
ла торможения, что является характерным признаком «дутья»
воздухораспределителей № 270 во второй половине состава.
При дальнейшем ведении поезда (если не произошел его обрыв)
необходимо тормозить с разрядкой магистрали на 0,9—1,0 кгс/с.м2
с таким расчетом, чтобы необходимая продолжительность каж-
дого торможения не превышала 40 с, за это время снижать ско-
рость, после чего производить отпуск автотормозов. Увеличен-
ная разрядка тормозной магистрали краном машиниста уменьша-
ет продольные силы, если хвостовая часть поезда перейдет на
полное торможение в результате «дутья» отдельных воздухорас-
пределителей, так как при этом вагоны поезда тормозятся с
почти максимальными силами. Закономерность распределения
продольных динамических сил в поезде такова, что его обрыв при
торможении в первой трети не может рассматриваться как ре-
зультат неправильного управления автотормозами. Это, как прави-
ло, следствие «дутья» неисправных воздухораспределителей
№ 270-005.
Если по условиям профиля пути необходимы длительные
непрерывные торможения, то при самопроизвольном отпуске
автотормозов вследствие «дутья» поезд необходимо остановить,
перевести воздухораспределители на горный режим, после чего
продолжать следование.
105
Возможна небольшая утечка из рабочей или золотниковой
камеры, при которой каналы дополнительной разрядки перекры-
ваются главным поршнем, однако в процессе выдержки ступени
воздухораспределитель отпускает Если после этого машинист
усиливает торможение повторной разрядкой магистрали, отпустив-
ший воздухораспределитель срабатывает, действуя, как при пер-
вой ступени с дополнительной разрядкой магистрали, снижая
в ней давление на 0,5 кгс/см2. Если разрядка магистрали краном
машиниста меньше, вместо ожидаемого усиления торможения
может произойти отпуск. Для предотвращения этого явления
повторную ступень для усиления торможения в таких случаях
необходимо выполнять снижением давления в магистрали не менее
чем на 0,3 кгс/см2, при котором каналы дополнительной разрядки
сработавшего отпущенного воздухораспределителя перекрывают-
ся манжетами на штоке главного поршня, а его дополнительная
разрядка магистрали практически не влияет на стабильность сту-
пени торможения.
Воздухораспределитель № 483 при любых неисправностях не
может становиться на «дутье», так как при открытом клапане
дополнительной разрядки магистрали в нем золотниковая камера
сообщена с каналом дополнительной разрядки, что вызывает
быстрое снижение давления в золотниковой камере и автомати-
ческое быстрое закрытие клапана дополнительной разрядки.
Выполненная модернизация воздухораспределителей № 270
005 (введением дополнительного сверления в плунжере, обеспе-
чивающего опережающее сообщение рабочей камеры с золотнико-
вой в сравнении с магистралью при перемещении в отпускное
положение) повысила стабильность ступеней торможения этих
воздухораспределителей в поезде, в том числе и в случае «дутья».
Однако не исключена возможность «дутья» при большом пропуске
главного поршня.
«Дующие» в поезде воздухораспределители должны выявлять-
ся при опробовании автотормозов: проверка срабатывания на
торможение должна производиться не ранее чем через 2 мин после
ступени торможения. За это время последствия «дутья» успевают
проявиться в самопроизвольном отпуске автотормозов. Если поезд
имеет большую массу и в процессе опробования автотормозов
производится проверка давления в тормозной магистрали пере-
носным манометром или в хвост поезда установлен толкач с тор-
мозной магистралью, включенной в магистраль поезда, то наличие
«дующих» воздухораспределителей выявляется по повышенному
снижению магистрального давления в хвосте поезда по сравне-
нию с головой с последующим повышением давления Машинист
имеет возможность выявить наличие «дутья» в составе поезда
непосредственно на локомотиве. Для этого достаточно сравнить
плотность тормозной сети по снижению давления в главных резер-
106
вуарах при отключенных регулятором давления компрессорах до
начала торможения и в интервале 20—60 с после выполнения
торможения. Существенно большая утечка после ступени тормо-
жения характеризует наличие «дующих» воздухораспределителей.
Для определения, какие же воздухораспределители являются
источниками «дутья», необходимо переключить воздухораспреде-
лители на горный режим, произвести ступень торможения и через
I мин проверить, какие воздухораспределители № 270 отпустили.
У отпустивших воздухораспределителей сменить главные (или
магистральные) части. Если такой возможности нет (когда провер-
ка выполняется на станции, где нет ПТО), отпустившие воздухо-
распределители следует выключить, после чего вести поезд в соот-
ветствии с имеющимся расчетным тормозным нажатием в составе.
Неисправностью крана машиниста, вызывающей отпуск авто-
тормозов в IV положении ручки крана, является накапливание
давления в уравнительном резервуаре из-за пропуска золотника.
В этом случае следует при ступени торможения ручку крана
машиниста ставить в IV положение, предотвращая завышение
давления в магистрали последующим периодическим переводом
ручки крана в III или VА положение, избегая при этом чрезмерной
разрядки магистрали. При проверке крана машиниста после пере-
вода его ручки из поездного положения в перекрышу с питанием
завышение давления в уравнительном резервуаре не допускается.
Следует отличать завышение давления в уравнительном резерву-
аре в результате неплотности золотника от завышения, вызывае-
мого температурными изменениями давления в замкнутом объеме
уравнительного резервуара после перевода ручки из V в IV поло-
жение, которое практически безопасно по условиям отпуска возду-
хораспределителей, так как аналогичный процесс происходит и в
их золотниковых камерах. Магистральные поршни остаются при
этом в положении перекрыши (допускается завышение давления в
тормозной магистрали до 0,3 кгс/см2 в течение 40 с после разрядки
уравнительного резервуара V положением ручки крана на
1,5 кгс/см2 и перевода ее в IV положение).
3.1.2*.
Почему происходит самопроизвольный отпуск тормозов на
отдельных грузовых вагонах при экстренном торможении!
Особенность экстренного торможения состоит в том, что тормо-
за теряют свойство неистощимости ввиду полной разрядки тормоз-
ной магистрали. При нарушении плотности обратного клапана
из запасного резервуара воздух будет перетекать обратно в тор-
мозную магистраль и тем самым уменьшит максимальное давле-
107
ние в тормозных цилиндрах. В результате этого уравнительный
поршень не будет иметь полного хода при полном ходе главного
поршня и тормозной клапан остается открытым со стороны запас-
ного резервуара. При таком положении поршней воздух из тормоз-
ного цилиндра и запасного резервуара будет перетекать через
неплотность обратного клапана в тормозную магистраль, где
создано атмосферное давление.
Самопроизвольный отпуск будет происходить также при потере
плотности манжет поршня тормозного цилиндра и при нарушении
плотности тормозного клапана по ниппелю уравнительного порш-
ня. В обоих случаях воздух из тормозного цилиндра будет перете-
кать в атмосферу. На время самопроизвольного отпуска тормоза
сильное влияние оказывает установленный режим тормозного на-
жатия. Наиболее быстрый отпуск тормозов бывает при груженом
режиме, так как утечки воздуха происходят при высоком началь-
ном давлении и при отсутствии запаса воздуха в запасном резер-
вуаре. На порожнем режиме утечки из тормозного цилиндра умень-
шаются.
3.2. Обрыв поезда
3.2.1*.
По каким признакам машинист может определить само-
расцеп (обрыв) в грузовом поезде и как он должен действо-
вать в этом случае!
Самораснеп (обрыв) поезда машинист может обнаружить по
увеличению сопротивления движения поезда. Однако при большой
мощности современных локомотивов, когда сила тяги уравнове-
шивает действие в поезде тормозных сил, возможны случаи остав-
ления после саморасцепа хвоста на перегоне. При этом скорость
поезда заметно не меняется.
Признаком обрыва поезда служат частое включение и длитель-
ная непрерывная работа компрессоров, а после их остановки —
быстрое падение давления в главных резервуарах. По изменению
давления в тормозной магистрали (по воздушному манометру) за-
труднительно обнаружить обрыв поезда, так как при этом пониже-
ние давления составляет всего 0,1—0,2 кгс/см2 (за исключением
случаев обрыва между вагонами, близко расположенными от локо-
мотива,— до 10—15 вагонов).
При подозрении на обрыв поезда машинист обязан выключить
на 5-10 с контроллер и, если после этого произойдет резкое за-
медление движения состава, поезд остановить служебным тормо-
жением, выяснить и устранить причину торможения.
108
Если по условиям ведения выключить контроллер не представ-
ляется возможным, следует ручку крана машиниста перевести в
перекрышу без питания. В случае быстрого и непрерывного паде-
ния давления в магистрали поезд необходимо остановить, выяс-
нить и устранить причину.
Выпускаемые промышленностью грузовые локомотивы осна-
щаются сигнализатором обрыва тормозной .магистрали с датчиком
№ 418, который автоматически отключает тягу и подает световой
сигнал машинисту при обрыве тормозной магистрали поезда. Если
срабатывает сигнализатор обрыва с датчиком № 418 и происходит
резкое замедление движения поезда, машинист должен произвести
экстренное торможение, остановить поезд, выяснить и устранить
причину торможения. Если срабатывание сигнализатора не сопро-
вождается значительным замедлением движения, особенно при пе-
реходе с повышенного на нормальное зарядное давление в магист-
рали, следует ручку крана машиниста перевести в положение
перекрыши без питания. Если не наблюдается быстрого непре-
рывного снижения давления в магистрали, дать первую ступень
торможения, при которой световой сигнал обрыва должен по-
гаснуть, через 10—15 с отпустить тормоза и продолжать движе-
ние поезда; при быстром непрерывном снижении давления необхо-
димо произвести экстренное торможение.
Если при саморасцепе, который произошел в средней или хво-
стовой части поезда, машинист переведет ручку крана в I положе-
ние с выдержкой ее до давления в уравнительном резервуаре
6,0—6,5 кгс/см2, то все воздухораспределители № 270 и большая
часть воздухораспределителей MT3-135, стоящих ближе к локомо-
тиву, отпустят при равнинном режиме. После перевода ручки кра-
на во II положение машинист может увезти головную часть поезда,
оставив вторую часть на перегоне, что угрожает безопасности
движения поездов, в особенности на участках с полуавтомати-
ческой блокировкой и электрожезловым способом связи. Поэтому
при самоторможении в поезде категорически запрещается перево-
дить ручку крана машиниста в I положение, не убедившись в це-
лостности тормозной магистрали поезда.
3.2.2.
Произошел обрыв грузового поезда. Каким образом уста-
новить причину обрыва!
Обрыв грузового поезда возможен при торможении в пути сле-
дования либо в процессе приведения в движение остановившего-
ся поезда. Причиной обрыва во всех случаях могут быть пришед-
шие в негодность детали автосцепного устройства, имеющие ста-
109
рые трещины, не выявленные при осмотре и ремонте, или некачест-
венно отремонтированные, а также автосцепные устройства,под-
вергавшиеся большим силовым воздействиям на сортировочных
горках при превышении допускаемых скоростей соударения. Для
безобрывного ведения поезда не следует без крайней необходимос-
ти применять экстренное либо полное служебное торможение, вы-
зывающее максимальные продольные силы в поезде. Сочетание
таких сил со скрытыми дефектами автосцепного устройства увели-
чивает вероятность обрыва грузовых поездов.
Как правило, при ступени торможения в один прием не следует
разряжать тормозную магистраль больше чем на 0,8 кгс/см2 (кро-
ме режимов торможения, предусмотренных в зимний период по
условиям обледенения композиционных колодок). Особенно боль-
шие усилия возникают при торможении с локомотива растянутого
поезда при скорости 10—20 км/ч.
Если обрыв поезда происходит при наборе скорости в процессе
полного либо экстренного торможения в диапазоне скоростей
10—20 км/ч, то причиной обрыва является торможение (особенно
в поездах массой более 6 тыс. т). Если обрыв грузового поезда про-
исходит в первой трети состава при небольшой ступени торможе-
ния (до 0,7—0,8 кгс/см2), причиной такого обрыва обычно являет-
ся неисправность воздухораспределителей в хвостовой части поез-
да. Наличие так называемого «дутья», при котором воздухораспре-
делитель № 270 в течение длительного времени (40—60 с) не пре-
кращает дополнительную разрядку магистрали из-за несрабаты-
ваемой главной части, вызывает глубокое снижение давления в
хвостовой части поезда с переходом воздухораспределителей на
полное торможение. Ступенью с локомотива состав сжимается,
после чего его полное торможение в хвостовой части вызывает
максимальные усилия в первой трети поезда (любые торможения
с локомотива дают максимум динамических сил во второй полови-
не состава). Машинист в этом случае ощущает резкий динами-
ческий удар на локомотиве; если поезд не оборван, следует выпол-
нить разрядку магистрали на 0,9- 1,0 кгс/см2. Такая разрядка ис-
ключает резкую разницу в тормозных силах по длине поезда, если
его хвостовая часть переходит на полное торможение из-за «дую-
щих» воздухораспределителей № 270. Разрыв грузового поезда
при отпуске возможен, если машинист начинает отпуск при ско-
рости менее 20 км/ч, а также вместо удержания локомотива
вспомогательным тормозом в течение 30—40 с включает тягу,
пытаясь предотвратить большое снижение скорости.
Обрыв поезда при приведении в движение происходит обычно
в результате недостаточной выдержки времени для полного отпус-
ка автотормозов: после ступени торможения не менее 1,5 мин при
равнинном режиме и 2 мин при горном; после полного служебного
торможения не менее 2 мин при равнинном режиме и 3,5 мин при
НО
горном; после экстренного торможения в поездах длиной до 100
осей — не менее 6 мин. Причиной обрыва в этом случае могут
быть и неисправные воздухораспределители в хвостовой части по-
езда, имеющие затяжной отпуск, и нарушение правил: отпуск авто-
тормозов машинистом без достаточной выдержки ручки крана в I
положении, а также быстрый набор машинистом максимальной
силы тяги. В поездах массой до 6 тыс. т время увеличения силы
тяги от нуля до максимального значения должно быть не менее
10—15 с, а в поездах массой более 6 тыс. т — не менее 25 с.
В грузовых поездах с составом из порожних вагонов, как прави-
ло, торможение в пути следования не может быть причиной обрыва
поезда в связи со сравнительно небольшой величиной тормозных
сил и массы вагонов.
3.2.3.
Как следует эксплуатировать сигнализатор обрыва тормозной
магистрали с датчиком № 418!
Начиная с 1971 г. поставляемые промышленностью грузовые
локомотивы оснащаются сигнализатором разрыва тормозной ма-
гистрали поезда. Этот сигнализатор состоит из датчика № 418,
устанавливаемого на локомотиве в виде промежуточной части
между двухкамерным резервуаром и главной частью воздухорас-
пределителя № 483 (270), и электрической системы, отключающей
тяговый режим. Сигнализатор срабатывает при любом торможе-
нии (с локомотива или с поезда) и при перекрытии концевых кра-
нов на заряженной тормозной магистрали, если происходит ее
дополнительная разрядка через контрольное отверстие концевого
крана.
Машинист обязан проверять исправность сигнализатора обры-
ва тормозной магистрали при опробовании тормозов, а также при
торможении в пути следования по загоранию сигнальной лампы в
начале торможения. В условиях депо проверку сигнализатора сле-
дует производить следующим порядком. Вначале снижают краном
машиниста давление в тормозной магистрали на 0,2 кгс/см2. При
этом должна загореться и гореть непрерывно сигнальная лампа и
разрываться цепь включения тягового режима. Далее производят
дальнейшую разрядку тормозной магистрали на 0,6—0,7 кгс/см2.
Сигнальная лампа должна погаснуть.
После этого отпускают тормоза I положением ручки крана ма-
шиниста с завышением давления в уравнительном резервуаре до
6,5 -6,8 кгс/см2. В процессе перехода на нормальное зарядное дав-
ление срабатывания сигнализатора не должно быть. Если сигнали-
затор все же сработал, необходимо отрегулировать стабилиза-
111
тор на более медленный темп перехода ( с 6,0 до 5,8 кгс/см2 за 80—
120 с).
При разрыве тормозной магистрали поезда или открытии стоп-
крана происходит автоматическое выключение режима тяги и
загорается сигнальная лампа. Одновременно происходит резкое
замедление движения поезда. Машинист обязан в этом случае при-
вести в действие песочницу и остановить поезд, применив экстрен-
ное торможение. После приведения в действие тормозов сигналь-
ная лампа должна погаснуть.
Если при движении поезда происходит срабатывание сигнали-
затора обрыва и выключается тяговый режим вследствие самотор-
можения и дополнительной разрядки магистрали воздухораспреде-
лителями, скорость поезда при этом резко снижается. Машинист в
таком случае обязан проверить целостность тормозной магистрали
постановкой ручки крана машиниста в III положение. Убедившись
в целостности магистрали по отсутствию быстрого непрерывного
снижения давления, машинист производит ступень торможения
и отпускает тормоза.
Если сигнальная лампа загорается на стоянке поезда и тяговый
режим не включается, это может характеризовать перекрытие кон-
цевых кранов в поезде или произведенную разрядку тормозной
магистрали в составе. В этом случае до отправления поезда необ-
ходимо убедиться в исправности сигнализатора, дав ступень тор-
можения снижением давления на 0,6—0,7 кгс/см2 (лампа гаснет)
и отпустив тормоза. После этого автоматически восстанавливается
возможность включения режима тяги. При исправном сигнализа-
торе производят сокращенное опробование автотормозов с провер-
кой действия тормоза хвостового вагона.
3.3. Завышение зарядного давления
Как перейти к нормальному зарядному давлению в тор-
мозной магистрали в случае ее перезарядки в грузовых и
пассажирских поездах!
Завышение давления в тормозной магистрали (за исключением
случаев отпуска тормозов повышенным давлением) может проис-
ходить при неисправности редуктора крана машиниста, пропуске
золотника или оставлении ручки крана в I положении.
Если это произошло с пассажирским поездом, последний не-
обходимо остановить снижением давления в тормозной магистрали
на 0,5—0,6 кгс/см2. Затем несколькими перетормаживаниями
разрядкой магистрали на 1,0—1,2 кгс/см2 с последующим отпуском
112
тормозов давлением 0,5—0,6 кгс/см2 меньшим, чем то, с которого
выполнено торможение, перевести тормозную сеть поезда на нор-
мальное зарядное давление и проверить отпуск тормозов всего
состава.
Если восстановить нормальную работу редуктора не представ-
ляется возможным, его следует заменить, переставив из второй
кабины. При однокабинном локомотиве нужно довести поезд до
ближайшей станции, где есть возможность смены редуктора. Нель-
зя допускать при этом повышения давления в уравнительном
резервуаре более 5,0—5,2 кгс/см2. При повышении давления в
уравнительном резервуаре сверх указанного значения ручку крана
нужно перевести в IV положение (перекрыша с питанием), поддер-
живая в уравнительном резервуаре давление 5,0—5,2 кгс/см2
кратковременным переводом ручки крана в поездное положение,
когда давление в уравнительном резервуаре вследствие его неплот-
ности снизится до 4,9—5,0 кгс/см2.
Если пассажирский поезд следует на электропневматических
тормозах, переход на нормальное давление может быть произве-
ден повторными полными торможениями и отпусками ЭПТ, при
которых снижается давление в запасных резервуарах.
Если при следовании с грузовым поездом давление в тормозной
магистрали оказалось завышенным из-за оставления ручки крана
в I положении, при кране машиниста № 394 ручку перевести в
поездное положение. Если произойдет самоторможение, поезд
остановить.
Для перехода на нормальное зарядное давление на стоянке
необходимо снизить давление в тормозной магистрали до 3,2—
3,6 кгс/ см2, после чего отпустить тормоза, выдержав ручку крана
машиниста в I положении до давления в уравнительном резервуа-
ре 6,0—6,5 кгс/см2. После отпуска воздухораспределители на рав-
нинном режиме перейдут на нормальное зарядное давление. Возду-
хораспределители № 320 необходимо отпустить выпускным клапа-
ном.
При завышении давления в тормозной магистрали из-за неис-
правности редуктора ручку крана машиниста следует перевести в
IV положение. После снижения давления в уравнительном резер
вуаре до нормального зарядного поезд нужно остановить и ре-
дуктор сменить.
Если замену по каким-либо причинам сделать невозможно,
следует продолжать дальнейшее движение поезда, не допуская
завышения давления в уравнительном резервуаре и истощения
тормозной сети.
113
3.3.2*.
В чем причина завышения давления в тормозной магистрали
во II положении крана машиниста и какие могут быть
последствия этого! Как устранить эту причину!
Завышение давления в магистрали во II положении ручки кра-
на машиниста №394 (395, 222М) происходит из-за пропуска воз-
духа по клапану редуктора (засорение клапана) в количестве
большем, чем выпускается через стабилизатор. В кранах № 222 без
стабилизатора в этом случае открывалось центральное отверстие
диаметром 1,5 мм в диафрагме редуктора, а в кранах со стабили-
заторами его нет.
Если машинист своевременно не обнаружит завышение давле-
ния в магистрали при II положении ручки крана, через несколько
минут может произойти самоторможение поезда и вынужденная
остановка его. Это самоторможение возможно тогда, когда заряд-
ка воздухораспределителей в головной части поезда будет выше
давления регулятора, при котором начинают работать компрессо-
ры (нижнее давление). В этих условиях после остановки компрес-
соров за счет отсоса воздуха на зарядку тормозной сети хвостовой
части возможно быстрое снижение давления в главных резервуа-
рах и выравнившегося с ним давления в головной части тормозной
магистрали и срабатывание тормозов.
В пассажирском поезде при экстренном торможении с повы-
шенного зарядного давления возможно заклинивание колесных
пар. При своевременном обнаружении завышения давления в ма-
гистрали нужно ручку крана машиниста перевести из II положения
в IV и продолжать вести поезд. За счет утечек воздуха из уравни-
тельного резервуара будет происходить ликвидация сверхзарядно-
го давления. После достижения зарядного давления ручку крана
переводят во II положение и так повторяют до тех пор, пока усло-
вия ведения поезда позволяют произвести продувку клапана ре-
дуктора. Если завышение давления повторяется, рекомендуется
ослабить заглушку стабилизатора, вызвав через нее небольшую
утечку сжатого воздуха в атмосферу. При первой же остановке по-
езда нужно вынуть и очистить клапан редуктора и его седло. После
этого ликвидировать утечку через заглушку стабилизатора и
убедиться в отсутствии накапливания давления.
114
3.4. Перекрытие концевых кранов
Как ведут себя воздухораспределители при перекрытии
встречного или попутного концевого крана в пути следова-
ния или на стоянке поезда! Каковы должны быть действия
машиниста в этом случае!
При перекрытии попутного концевого крана произойдут тормо-
жение в отключенной части магистрали и остановка поезда, если
тормозная сила будет больше, чем сила тяги. При перекрытии
встречного концевого крана произойдет выпуск воздуха из голов-
ной части магистрали, за счет дополнительной разрядки магист-
рали торможение распространится дальше в сторону локомотива.
На грузовом локомотиве сработает сигнализатор обрыва тормоз-
ной магистрали с датчиком № 418 и отключится тяга.
После прекращения дополнительной разрядки магистрали кран
машиниста будет повышать давление в магистрали и произойдет
отпуск воздухораспределителей до перекрытого концевого крана.
За местом перекрытия концевого крана прекратится питание уте-
чек из магистрали и произойдет срабатывание воздухораспреде-
лителей грузового поезда на полное торможение.
Особенность грузовых воздухораспределителей состоит в том,
что они практически во всех случаях прекращения питания магист-
рали при перекрытых концевых кранах срабатывают на торможе-
ние вследствие того, что их запасные резервуары отключены от
магистрали обратными клапанами, что дает быстрое снижение
давления в магистрали под влиянием утечек. Пассажирские воз-
духораспределителя после прекращения питания магистрали за
перекрытыми концевыми кранами обычно на торможение не сра-
батывают (если срабатывание не вызвано выпуском воздуха из
магистрали через контрольное отверстие в момент перекрытия
концевых кранов), так как магистраль пассажирских поездов
обычно имеет высокую плотность и запасные резервуары в поло-
жении отпуска постоянно сообщены с магистралью через зарядные
отверстия воздухораспределителей, что увеличивает общий сооб-
щенный заряженный объем и замедляет снижение давления в ма-
гистрали под влиянием утечек.
Во всех случаях выявления перекрытых концевых кранов после
остановки поезда нужно краном машиниста отпустить тормоза,
открыть концевой кран, произвести сокращенное опробование
автотормозов и обязательно проверить отпуск тормозов последне-
го вагона.
115
3.4.2*.
По каким причинам может произойти самоторможение в
поезде без заметного понижения давления в магистрали
(по манометру на локомотиве) и как при этом должен дей-
ствовать машинист!
Торможение в поезде, происшедшее при поездном положении
ручки крана машиниста, называется самоторможением. Причиной
его может быть быстрое понижение давления в магистрали в слу-
чаях саморасцепа, обрыва и разъединения рукавов, обрыва отвода
от магистрали к воздухораспределителю, закрытия (перекрытия)
встречного концевого крана либо обоих концевых кранов с вы-
пуском сжатого воздуха из магистрали через их контрольные от-
верстия. Эта группа причин связана с нарушением плотности
магистрали. Самоторможение возможно и при понижении давле-
ния в магистрали в случаях перекрытия попутного (заднего по
ходу) концевого крана, образования ледяной или механической
пробки в магистрали. Отдельные случаи самоторможения происхо-
дят в результате ненадежного отпуска тормозов вследствие их не-
исправности. Возможно самоторможение в процессе перехода с
повышенного на нормальное зарядное давление вследствие уско-
ренного темпа перехода (неотрегулированный стабилизатор крана
машиниста) либо неудовлетворительной мягкости отдельных воз-
духораспределителей № 270.
Такое явление закономерно, если магистральная часть воздухо-
распределителя № 270-005 собрана без фрикционного кольца либо
если это кольцо изношено и не создает необходимой силы сопротив-
ления перемещению магистральной диафрагмы.
Имеются в эксплуатации и случаи самоторможения воздухо-
распределителей № 483. Они происходят при изменении утечки
из тормозной магистрали при движении по кривым малого радиуса
или стрелкам, а также при резком динамическом воздействии на
вагоны, имеющие ослабленное крепление рабочих камер воздухо-
распределителей или тормозных магистралей с нарушенной гер-
метичностью резьбовых соединений. Такое срабатывание наиболее
вероятно для магистральной части, у которой засорено дроссель-
ное отверстие мягкости И (см. рис. 15, б), либо из-за повышенного
усилия пружины 10 не происходит подъема и открытия клапана
мягкости 12.
Большая мягкость воздухораспределителя № 483 до 1 кгс/см2
в 1 мин обеспечивается клапаном 7 в статических условиях и в пер-
спективе может использоваться для централизованной разрядки
автотормозов на сортировочных станциях. Однако в условиях
резких динамических воздействий, если мягкость обеспечивается
только клапаном 7, ее стабильность не гарантирована. Для обес-
116
печения мягкости в условиях переменных утечек необходимо со-
общение золотниковой камеры с тормозной магистралью через
дроссели 11 диаметром 0,65 мм. В этом случае даже резкое увели-
чение местной утечки, равноценное внезапному сообщению тормоз-
ной магистрали с атмосферой через отверстие диаметром 2,5—
3,0 мм, не вызывает самоторможения. При ремонте воздухораспре-
делителей № 483 в АКП предусматриваются обязательная провер-
ка отверстия 11 и контроль открытия клапана 12 при зарядке воз-
духораспределителя, которая должна происходить при давлении
в золотниковой камере 1,5—3,5 кгс/см2.
В случае контрольной проверки автотормозов выявить воздухо-
распределитель № 483, вызывающий самоторможение, возможно
следующим образом. Заряжают тормозную сеть поезда до давле-
ния 6,0—6,2 кгс/см2, выключают воздухораспределители № 270,
ослабляют пружину редуктора крана машиниста, чтобы происхо-
дило снижение давления в уравнительном резервуаре через ста-
билизатор темпом 0,2 кгс/см2 за 50—60 с. В процессе снижения
давления в тормозной магистрали в диапазоне 6,0—4,0 кгс/см2
остукивают легким ударом молотка магистральные части возду-
хораспределителей № 483, ударяя по фланцу крышки. Сработав-
ший от удара в процессе снижения давления темпом мягкости
воздухораспределитель имеет засоренное или не открывшееся от-
верстие мягкости и требует замены магистральной части.
При самоторможении в поезде машинист обязан прежде всего
проверить целостность тормозной магистрали. Убедившись, что не
произошло обрыва поезда или нарушения плотности тормозной
магистрали по другим причинам, машинист принимает меры к от-
пуску тормозов. Для этого кратковременно ставит ручку крана
машиниста в I положение, а в грузовых поездах еще и завышает
давление в магистрали на 0,5—0,7 кгс/см2.
Если самоторможение происходит в процессе перехода с повы-
шенного на нормальное зарядное давление, необходимо отрегули-
ровать стабилизатор крана машиниста, уменьшив темп перехода
до уровня 0,2 кгс/см2 за 80—120 с. Если это не помогает, следует
отпускать автотормоза без применения повышенного отпускного
давления, выдерживая ручку крана машиниста в I положении до
повышения давления в уравнительном резервуаре максимально на
0,2—0,3 кгс/см2 выше нормального зарядного, при котором золот-
никовые и рабочие камеры не заряжаются повышенным давле-
нием.
117
3.5. Замораживание тормозного оборудования
Почему в главных резервуарах образуется влага! От чего
зависит ее количество и как она попадает в тормозную
магистраль!
Атмосферный воздух всегда содержит определенное количест-
во водяных паров. Абсолютная влажность воздуха — это содержа-
ние водяных паров в единице объема. Отношение фактически со-
держащегося количества водяного пара к максимально возможно-
му при данных условиях называется относительной влажностью,
или степенью насыщения воздуха (в %), и обозначается буквой
ф. Нагрев воздуха при постоянном давлении уменьшает его отно-
сительную влажность ф, а охлаждение приводит к увеличению ф.
При стопроцентной влажности наступает так называемая точка
росы и дальнейшее охлаждение приводит к выпадению влаги из
воздуха, которая конденсируется в виде капель.
Количество Рн водяных паров в 1 м3 влажного воздуха при
ф= 100% в зависимости от температуры /°C следующее:
0 °C -50 40 —30 20 -10 0 +10 +20 +40 +50
Р„, г/м3 0,15 0,30 0,55 1,10 2,3 4,9 9,4 17,3 51,1 83
В атмосферном воздухе относительная влажность составляет
в среднем ф = 40+-80%. Поэтому количество водяных паров,
поступающих с воздухом в главные резервуары, меньше, чем ука-
зано в выводе.
За 1 ч работы компрессора, подача которого QK= 1,75 м3/мин,
при температуре атмосферного воздуха / = 20°С и относительной
влажности ф = 70% в нагнетаемом воздухе будет содержаться
следующее количество водяных паров:
т.„ = QKt<fP„ = 1,75 • 60 - 0,7 • 17,3+ 1271 г
Зимой при температуре t= — 20°С и при прочих равных услови-
ях количество водяных паров составляет
т„„ = 1,75-60-0,7-1,1+80,8 г
При сжатии атмосферного воздуха до давления 9 кгс/см2 тем-
пература воздуха в нагнетательном патрубке за второй ступенью
компрессора достигает 150—180°С. Относительная влажность
здесь составляет ф= 10-+20%, т. е. за компрессором сжатый воз-
дух достаточно сух, далек от насыщения и, следовательно, от кон-
денсации.
118
Как показывают испытания, в трубопроводе перед главным ре-
зервуаром и в самом резервуаре конденсируется от 30 до 50% вла-
ги (в зависимости от степени охлаждения воздуха), содержащей-
ся во всасываемом компрессором воздухе.
Последовательное соединение главных резервуаров является
наиболее эффективным средством охлаждения воздуха и позволя-
ет сконденсировать до 70—75% влаги. Зимой при температуре
атмосферного воздуха ниже минус 10—минус 15°С температура
воздуха в главных резервуарах ниже нуля, поэтому конденсация
влаги происходит в виде снега и инея, осаждающегося на внутрен-
них стенках трубопровода и резервуаров. Оставшаяся в сжатом
воздухе влага по мере снижения давления и температуры конден-
сируется в напорной и тормозной магистралях.
При длительной работе компрессора (большие утечки воздуха
из магистрали, неисправность клапанов, колец и т. д.) воздух в
главных резервуарах будет иметь повышенную температуру. В свя-
зи с этим количество конденсирующейся влаги в главных резервуа-
рах уменьшится и значительное количество водяных паров будет
уноситься с воздухом в напорную и тормозную магистрали, где с
понижением температуры и давления будет происходить интенсив-
ное выпадение влаги в виде инея или наледи
Для снижения количества влаги, попадающей в тормозную
магистраль локомотива и поезда, необходимо следить за отсутстви-
ем повышенных утечек в тормозной сети, исправностью компрессо-
ров и осуществлять систематическое удаление скопившегося кон-
денсата из резервуаров и сборников. Надежность осушки сжатого
воздуха в компрессорной установке определяется условиями
охлаждения главных резервуаров, которые наиболее благоприят-
ны при расположении резервуаров на крыше.
Наиболее опасно для замораживания тормозной магистрали
следование поезда с переходом от плюсовых к минусовым темпе-
ратурам, а также при минусовых не очень низких температурах;
при сильном понижении температуры атмосферного воздуха содер-
жание в нем влаги уменьшается.
3.5.2*.
В каких случаях происходит замораживание тормозных
цилиндров! Какие меры применяются для предупреждения
подобных случаев!
При отпуске тормозов поршни тормозных цилиндров засасы-
вают атмосферный воздух. Зимой вместе с ним в цилиндры
попадает «снежная пыль», которая затем осаживается на стенках.
Количество «снежной пыли» зависит от ее содержания в воздухе,
119
хода поршня тормозного цилиндра, состояния фильтров и т. п. По
мере накопления в тормозных цилиндрах «снежной пыли» при
наступлении оттепели, когда наружная температура становится
выше нуля, снег в тормозных цилиндрах тает, образуя воду. В та-
ком состоянии (с водой в тормозных цилиндрах) вагоны следуют в
зоны, где наружная температура ниже нуля. Там происходит
образование в тормозных цилиндрах ледяной корки.Иногда она
бывает такой толщины, что при торможении не разламывается
и движение поршней тормозных цилиндров прекращается.
Для предупреждения замораживания тормозных цилиндров
пассажирских и грузовых вагонов в них сверлят сквозные отвер-
стия диаметром 10 мм возле передней крышки. Через них при тая-
нии «снежной пыли» происходит сток воды в атмосферу. В вы-
пускаемых новых тормозных цилиндрах водоспускная канавка
выполнена в передней крышке.
3.6. Повреждение колесных пар
Что происходит при заклинивании колесных пар!
При нормальном процессе торможения, когда момент тормоз-
ных сил колесных пар не превышает момента сил сцепления,
тормозная сила равна произведению суммы сил нажатия тормоз-
ных колодок на их коэффициент трения, а колесо движется с про-
скальзыванием относительно рельса 1,5— 2,0%. Тормозная сила,
возникающая между колодками и колесами как внутренняя сила,
передается в контакт колеса с рельсом за вычетом составляющей,
уравновешивающей инерцию колесной пары и связанных с ней вра-
щающихся масс (например, тяговые двигатели, зубчатые колеса
редуктора).
Как внешние на подвижной состав действуют силы, возникаю-
щие в контакте колес и рельсов. В случае же заклинивания колес-
ной пары тормозная сила возникает в результате трения колеса о
рельс. При высоких давлениях в контакте колеса и рельса быстро
возникает высокая температура, достигающая в тонких слоях тем-
пературы плавления. Вследствие этого коэффициент трения колеса
о рельс резко снижается и тормозная сила скользящего по рельсу
колеса может оказаться меньше, чем сила трения тормозных
колодок. Это приводит к удлинению тормозного пути. Одновремен-
но происходит износ поверхности катания колеса с образованием
плоского места в контакте с рельсом.
120
При неполной остановке колеса возможен сдвиг металла на его
поверхности качения, так называемый навар, образующийся в
результате нагрева поверхностных слоев колеса до температуры
более 700°С, при которой снижаются прочностные характеристики
колесной стали и под действием касательных сил происходит плас-
тическая деформация металла. Для образования навара обяза-
тельным является проворачивание колеса, т. е. сила трения коло-
док должна быть соизмерима с силой сцепления колес с рель-
сами. Образование наваров более вероятно с композицион-
ными тормозными колодками, у которых коэффициент трения бо-
лее стабилен по мере уменьшения скорости, чем с чугунными.
При чугунных тормозных колодках в связи с резким увеличе-
нием коэффициента трения по мере снижения скорости вращения
колеса происходит прогрессивное увеличение замедления враще-
ния, доходящее до полного прекращения вращательного движе-
ния.
Допускаемая скорость скольжения vCK колес относительно рель-
сов при их одновременном вращательном движении может быть
вычислена по формуле
ccK=-y(Vo.5+O,O14-О,?),
Р
где р — вертикальная статическая нагрузка на колесо, тс;
и — скорость движения поезда, м/с.
При определенных условиях проскальзывания колес по рельсам
возможен нагрев поверхности катания в месте контакта колеса
с рельсом до высоких температур без образования наваров или
ползунов. В результате быстрого охлаждения колеса образуется
местный хрупкий мартенситный слой, который при последующей
эксплуатации выкрашивается с образованием выщербины.
Какой порядок пропуска подвижного состава с ползунами на
колесах!
Запрещается выпускать в эксплуатацию локомотивы и мотор-
вагонные поезда с роликовыми буксовыми подшипниками при на-
личии ползуна на поверхности катания более I мм и с подшипни-
ками скольжения более 2 мм, вагоны и тендеры с роликовыми бук-
совыми подшипниками также более 1 мм и с подшипниками сколь-
жения — более 2 мм.
При обнаружении в пути следования ползуна на поверхности
катания колес локомотива или моторного вагона моторвагонного
подвижного состава с роликовыми подшипниками более 1, но не
121
более 2 мм разрешается довести до основного или оборотного пунк-
та такой подвижной состав со скоростью не выше 15 км/ч. При
обнаружении в пути следования у несамоходного вагона с роли-
ковыми подшипниками ползуна глубиной более 1, но не более 2 мм
и у тендеров с роликовыми подшипниками более 1, но не более 2мм
тормоз в случае неисправности выключают, пассажирский вагон
с таким ползуном может следовать со скоростью до 100, а грузо-
вой — 70 км/ч до ближайшего пункта технического обслуживания,
имеющего средства для смены колесных пар. При ползуне у ваго-
нов, кроме моторного вагона моторвагонного подвижного состава
более 2, но не более 6 мм допускается следование поезда до первой
станции со скоростью не более 15 км/ч.
При ползуне на колесной паре вагона более 6 до 12 мм, локо-
мотива или моторного вагона — более 2 до 4 м допускается сле-
дование до ближайшей станции со скоростью до 10 км/ч. При пол-
зуне глубиной более 12 мм у вагонных колесных пар и более 4 мм
у колесных пар локомотивов и моторных вагонов разрешается
вывод подвижного состава со скоростью не более 10 км/ч при ус-
ловии исключения вращения поврежденной колесной пары. Локо-
мотив в этом случае отцепляют от поезда, колесную пару вывеши-
вают или заклинивают, тормозные цилиндры тележки и тяговый
электродвигатель отключают.
3.6.3
Как определить размер ползуна колесной пары, если нет аб-
солютного шаблона!
Обычно глубину ползуна измеряют абсолютным шаблоном.
Если же его нет, размер ползуна на остановке в пути следования
определяют по его длине. При этом пользуются следующими дан-
ными:
Длина ползуна, мм . 50 60 75 85 100 120 145 205
Глубина ползуна, мм . . 0,7 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0 6 12
3.6.4
Каковы основные причины заклинивания колесных пар!
Заклинивание колесных пар может происходить при исправ-
ном тормозном оборудовании в результате пониженного сцепления
колес с рельсами, при нарушении правил управления тормозами
и их эксплуатации, а также в случае неисправности отдельных
тормозных приборов.
Пониженное сцепление колес с рельсами бывает на участках
пути, загрязненных буксовой смазкой либо перевозимыми нефте-
продуктами, торфом, в начале дождя, когда рельсы еще не промы-
ты им, при наличии на рельсах росы, изморози. В таких условиях
колесные пары пассажирского вагона могут идти юзом при давле-
нии в тормозном цилиндре более 2 кгс/см2. Поэтому в этих случаях
необходимо предварительно приводить в действие песочницу при
любой ступени. Песочницу также следует включать, если торможе-
ние автотормозом производится разрядкой магистрали более
чем на 1 кгс/см2 или электропневматическим тормозом с давле-
нием в цилиндрах более 2,5 кгс/см2 независимо от погодных усло-
вий и состояния пути.
Заклинивание колесных пар на нескольких вагонах при экст-
ренном или полном служебном торможении с образованием сдви-
гов металла на поверхности колес (наваров) и ползунов до 1,5—
2,0 мм обычно является причиной низкого сцепления колес с рель-
сами.
Основное нарушение правил управления тормозами, приводя-
щее к заклиниванию колесных пар,— отпуск тормозов без необхо-
димого использования 1 положения ручки крана машиниста. В
этом случае в тормозной магистрали темп повышения давления
может быть недостаточен для надежного перемещения в отпуск-
ное положение магистральных поршней пассажирских воздухо-
распределителей и грузовых № 270-002, имеющих пониженную
плотность уплотнительных колец. Особенно опасно это в пассажир-
ском воздухораспределителе, который в таком случае вообще не
отпускает, что может явиться причиной приведения в движение
поезда с отдельным заторможенным вагоном.
Грузовой воздухораспределитель после повышения давления в
золотниковой камере отпустит, его главный поршень переместится
в отпускное положение, однако происходит это в несколько раз
дольше, чем при нормальном действии, и также может быть при-
чиной повреждения колесных пар, особенно при приведении поезда
в движение после остановки.
Использование машинистом больших ступеней торможения в
один прием (без необходимости по условиям ведения поезда) уве-
личивает вероятность заклинивания колесных пар на пути с пони-
женным сцеплением.
Важно выдерживать установленное время для отпуска и заряд-
ки автотормозов после остановки поезда до приведения его в дви-
жение: в грузовых поездах — после ступени торможения разряд-
кой магистрали до 0,8 кгс/см2 не менее 1,5 мин на равнинном и 2 мин
на горном режиме, после большей ступени -- не менее соответст-
венно 2 и 3,5 мин, а после экстренного торможения в поездах до 100
осей — не менее 4 мин, более 100 осей — не менее 6 мин, в пасса-
жирских поездах с составом до 20 вагонов после ступени --не
менее 15 с, после полного торможения — не менее 30 с, после
экстренного не менее 1,5 мин, при числе вагонов более 20— со-
ответственно не менее 40 с, 1 мин, 3 мин, а если в составе имеются
вагоны с тормозами западноевропейского типа со ступенчатым
отпуском, необходимо выдерживать время после служебного тор-
можения не менее 1 и 2 мин, а после экстренного — 4 и 6 мин соот-
ветственно в составах до 20 и более 20 вагонов. Нормы времени
для грузовых поездов увеличиваются в 1,5 раза при температуре
ниже минус 30°С.
Причиной заклинивания колесных пар грузовых вагонов может
быть ошибочное включение режимов торможения с большим на-
жатием колодок, чем это допустимо по условиям загрузки, а также
приведение в движение вагонов с заторможенным ручным (стоя-
ночным) тормозом.
Повреждениями колес по причинам, связанным с рычажной
передачей, являются: постановка композиционных колодок в пере-
дачу с передаточным числом для чугунных колодок; увеличенный
выход штока тормозного цилиндра, что может вызвать изгиб стер-
жневого штока и его заедание с прижатием тормозных колодок
после выпуска сжатого воздуха из тормозного цилиндра.
При большом зазоре между чугунной колодкой и колесом на
пассажирских вагонах в случае неисправного фиксатора возможно
переворачивание башмака с колодкой с заклиниванием колесных
пар. Выход штока тормозного цилиндра меньше установленных
нормативов и повышенное зарядное давление могут быть причиной
заклинивания колесных пар при экстренном торможении в пасса-
жирском поезде.
При электропневматическом торможении заклинивание колес-
ных пар может происходить при неисправном выпрямителе
электровоздухораспределителя, когда в положении перекрыши под
электрическим напряжением находится тормозной электомагнит-
ный вентиль и давление в тормозном цилиндре возрастает
до максимального, вплоть до давления в тормозной ма-
гистрали (если тормоз длительно находится в перекрыше),
а также при сильном пропуске тормозного вентиля с неисправ-
ным фильтром в случае засорения.
3.6.5. Возможно ли по глубине ползуна определить расстояние,
пройденное колесом в заклиненном состоянии!
Глубина ползуна зависит от нагрузки колесной пары на рельсы,
пройденного заклиненным колесом расстояния, скорости сколь-
жения и коэффициента трения заклиненного колеса. Коэф-
фициент трения колеса по рельсу зависит от состояния
поверхности рельсов, наличия на них смазки, влаги и других
веществ. Даже на колесах одной колесной пары глубина ползуна
Таблица 8
Скорость дви- жения колесной пары в закли- ненном состоя- нии, км/ч Глубина ползуна, мм, при нагрузке колесной пары иа рельсы, тс Скорость дви- жения колес- ной пары в за- клиненном со- стоянии, км/ч Глубина ползуна, мм, при нагрузке колесной пары на рельсы, тс
6 12 16 20 6 12 16 20
40 0,05 0,15 0,25 0,40 120 0,20 1,80 1,50 2,30
60 0,06 0,35 0,50 0,80 140 0,25 1,05 1,80 2,90
80 0,10 0,45 0,80 1,25 160 0,30 1,25 2,20 3,45
100 0,15 0,65 1,15 1,75 180 0,40 1,50 2,60 4,25
может иметь разное значение. Поэтому точно определить по
ползуну пройденное заклиненным колесом расстояние невозможно.
Ориентировочная глубина ползуна на 1 км пройденного расстоя-
ния при разной нагрузке колесной пары на рельсы и скорости
скольжения приведена в табл. 8.
3.6.6.
Как выключить неисправный воздухораспределитель № 270-
002 ( 270-005, 483)!
В эксплуатации бывают случаи, когда необходимо выключить
воздухораспределитель вагона по той или иной неисправности
тормозов, обнаруженной в пути следования (в частности, при
заклинивании колесных пар). Для этого перекрывают разобщи-
тельный кран на магистральном отводе, который со стороны
воздухораспределителя сообщен с атмосферой, и воздухораспре-
делитель затормаживает. Сообщение с атмосферой исключает
накапливание давления в воздухораспределителе в случае
пропуска разобщительного крана. Оно используется для заторма-
живания отдельного вагона при регулировке и проверке ры-
чажной передачи. Для отпуска тормоза нужно выпускным кла-
паном выпустить сжатый воздух из рабочей камеры.
Выключенный воздухораспределитель № 270-002 с разряжен-
ной рабочей камерой может повторно срабатывать на тормо-
жение. Это происходит из-за того, что у выключенного
воздухораспределителя с разряженной рабочей камерой маги-
стральный поршень находится в крайнем тормозном положении
(экстренного торможения), а главный поршень—в отпускном.
Сжатый воздух из золотниковой камеры выходит через калибро-
ванное отверстие в срывном поршне диаметром 0,75 мм в атмо-
сферу и одновременно через калиброванное отверстие в цилиндре
главного поршня диаметром 0,5 мм поступает в рабочую
125
камеру. Такая разрядка золотниковой камеры будет происходить
до тех пор, пока давления в золотниковой и рабочей ка-
мерах не уравняются.
Дальнейшая разрядка золотниковой камеры происходит через
отверстие диаметром 0,75 мм в атмосферу, а рабочей камеры
через отверстие диаметром 0,5 мм — в золотниковую камеру.
Если давление в рабочей камере станет выше, чем в золот-
никовой, главный поршень переместится, закроет отверстие
диаметром 0,5 мм и прекратит разрядку рабочей камеры. Главный
поршень будет перемещаться в тормозное положение по мере
выхода сжатого воздуха из золотниковой камеры через отверстие
диаметром 0,75 мм. При этом произойдет торможение.
Повторное торможение происходит примерно через 10 с после
прекращения выпуска воздуха из рабочей камеры. Давление
в тормозном цилиндре повышается до 1 кгс/см2.
Чтобы при выключении воздухораспределителя № 270-002 не
произошло повторного торможения, необходимо при выпуске
сжатого воздуха из рабочей камеры держать открытым вы-
пускной клапан в течение 15—20 с (несмотря на то, что
шум от выходящего воздуха прекратится через 5 с) или повторно
нажать на выпускной клапан через 15—20 с после отпуска
тормоза.
Описанные процессы характерны только для воздухо-
распределителей № 270-002, имеющих замедленную разрядку
золотниковой камеры. В воздухораспределителях № 270-005,
483 с быстрой разрядкой золотниковой камеры при тор-
можении такие процессы не происходят, так как сжатый воздух
из золотниковой камеры выбрасывается в атмосферу и повторная
зарядка рабочей камеры из золотниковой происходить не успевает.
3.6.7.
Чем вызывается образование термических трещин в бан-
дажах локомотивных колесных пар! Как исключить их появ-
ление!
Термические трещины возникают в гребнях банжадей в
результате резкого торможения с большим нажатием гребневых
тормозных колодок, особенно при высокой скорости вращения
колесной пары. Наиболее опасно для появления термических
трещин прекращение боксования колес в тяговом режиме
торможением вспомогательным тормозом с давлением более
1,5 кгс/см2. Повышенная вероятность термических трещин
возникает в определенные периоды года и на участках пути,
характеризующихся пониженным сцеплением колес с рельсами,
126
Их появлению способствуют неудовлетворительное состояние
песочниц, низкое качество песка, а также изготовление тор-
мозных колодок с отступлениями от чертежей и технических
условий, при которых возникает повышенное нажатие на гребень
колеса.
Для исключения термических трещин локомотивы оснащают
тормозными колодками безгребневого типа (когда рычажная пе-
редача приспособлена для их установки — имеет тормозные
балки, соединяющие тормозные башмаки и исключающие
смещение колодок с поверхности катания колеса) либо колодками
с зацепами, не оказывающими большого силового воздействия
на гребень.
До введения таких колодок необходимо исключить использо-
вание вспомогательного тормоза для прекращения боксования,
а служебные торможения выполнять с давлением в тормозных
цилиндрах локомотива не более 1,5 кгс/см2, при необходимости
увеличение давления 1,5 кгс/см2 производить после выдержки
не менее 0,5 мин.
Замену износившихся тормозных колодок помощник маши-
ниста должен выполнять под контролем машиниста. Необходимо
исключить установку на магистральные локомотивы гребневых
тормозных колодок без твердых вставок из частично отожженного
графитизированного чугуна, предназначенных для маневровых
локомотивов.
Из этого чугуна тормозные колодки для магистральных локо-
мотивов изготавливаются безгребневого типа - с двумя зацепами
по концам колодки с ограничителями твердости 200—300 НВ.
3.7. Отказы электропневматических тормозов
Почему происходит торможение поезда при постороннем пи-
тании цепи электропневматических тормозов от осветитель-
ной сети поезда! Как должен поступать машинист в таких
случаях!
Осветительная сеть вагонов выполняется однопроводной,
вторым минусовым проводом являются рельсы. Поэтому если
осветительный провод касается головки воздушных рукавов
№369, получается замкнутая электрическая цепь питания электро-
пневматических тормозов независимо от положения контроллера
крана машиниста. В этих случаях машинист после остановки
поезда должен осмотреть положение осветительных проводов
по отношению головок воздушных рукавов и там, где они касаются
127
последних, разъединить междувагонное соединение осветительных
проводов и подвесить их. Перед осмотром состава нужно затор-
мозить локомотив вспомогательным тормозом для предупреж-
дения самопроизвольного ухода поезда после отпуска тормозов
в составе.
Рабочий провод цепи электропневматических тормозов у
одного из вагонов ошибочно подсоединен к клемме конт-
рольного, а контрольный — на клемму рабочего. Как такая
перемена скажется на работе тормозов!
При ошибочном присоединении рабочего и контрольного
линейных проводов электропневматического тормоза в клеммных
коробках надежность действия электропневматического тормоза
резко ухудшается. Объясняется это следующим. Все элементы,
входящие в линию рабочего провода (№ 1), включая изоли-
рованные латунные контакты в междувагонных соединениях,
и сечение провода рассчитаны на токовую нагрузку электро-
пневматического тормоза 5—6 А, при которой падение напряжения
в линии не превышает в среднем 0,5 В на один вагон. При этом
практически вся нагрузка приходится на рабочий провод, так
как отводы от электромагнитных вентилей электровоздухораспре-
делителей присоединяются только к рабочему проводу.
На долю контрольного провода (№ 2) приходится нагрузка
от катушки контрольного реле на локомотиве, потребляющей ток
всего около 0,08 А, т. е. во много раз меньше, чем нагрузка в ра-
бочем проводе. При такой малой нагрузке падения напряжения
в линии контрольного провода практически не наблюдается,
несмотря на относительно высокое переходное сопротивление в
чугунных контактах головок междувагонных соединений.
Если при монтаже электрической линии допущено ошибочное
присоединение рабочего и контрольного проводов к клеммам
(а самый худший случай — это когда на выходе с локомотива
рабочий и контрольный провода перепутаны местами), в линейных
проводах происходит значительно большее, чем в нормальных
условиях, падение напряжения постоянного тока, так как через
чугунные гребни соединительных головок необходимо пропустить
значительный ток, и весь ток проходит через всю длину контроль-
ного провода. В результате этого тормоза у части вагонов могут
не прийти в действие.
Кроме того, при отпадании якоря контрольного реле на локо-
мотиве подача напряжения в линию с локомотива вообще
прекращается. На практике это явление часто истолковывается
как разрыв линии, в то время как фактически линия цела.
128
Таким образом, ошибочное подключение линейных проводов ве-
дет, как правило, к отказу в работе электропневматических
тормозов либо к возникновению больших реакций при ведении
поезда в результате того, что часть вагонов не действует
на электрическом управлении вследствие большого падения напря-
жения. Дублированное питание уменьшает отрицательное влия-
ние на работу ЭПТ ошибок монтажа линейных проводов.
3.7.3*.
К каким последствиям может привести неисправность селе-
нового выпрямителя в электровоздухораспределителе пас-
сажирского электропневматического тормоза!
В случае пробоя селенового выпрямителя в электровоздухо-
распределителе № 305 в положении перекрыши электромагнитный
вентиль торможения будет находиться под током. Происходит
наполнение тормозного цилиндра из запасного резервуара до
выравнивания давлений. При длительной выдержке положения
перекрыши вследствие питания запасного резервуара из тормозной
магистрали давление в тормозном цилиндре может повыситься до
5,0 кгс/см2. В этом случае возможно заклинивание колесных
пар вагонов.
В связи с таким явлением в Инструкции по эксплуатации
тормозов подвижного состава предусмотрен следующий порядок
действий при опробовании. По сигналу «Отпустить тормоза» ма-
шинист на локомотиве обязан выключить главный выклю-
чатель цепи питания электропневматического тормоза при остав-
ленной ручке крана в положении перекрыши; через 15 с, когда
отпустят тормоза в поезде, включить главный выключатель.
После этого осмотрщики-автоматчики обязаны проверить отпуск
тормозов по всему поезду.
Почему к пассажирскому поезду, следующему на электро-
пневматическом торможении, можно прицеплять не более
двух вагонов на пневматическом торможении! Почему допус-
кается следование в любой части поезда только одного-
двух вагонов с отключенной электрической частью тормоза!
Количество вагонов в поезде без электропневматического тор-
моза было определено в результате эксплуатационных испытаний
тормозов по условиям плавности торможения и комфорта для
пассажиров. При наличии в хвосте поезда более двух вагонов,
5 Зак 297 129
не оборудованных электропневматическими тормозами, при пол-
ных служебных и регулировочных торможениях происходят
толчки. Особенно эти толчки ощущаются в поездах, вагоны кото-
рых оборудованы чугунными тормозными колодками.
При управлении тормозами пассажирского поезда, в котором
находятся вагоны без электропневматических тормозов или с
выключенными электропневматическими тормозами, торможение
необходимо выполнять тем же порядком, что и при всех вагонах
с ЭПТ. Однако после достижения необходимого тормозного
эффекта ручку крана машиниста переводят в III положение.
Давление в магистрали при этом понижается за счет перетекания
сжатого воздуха в запасные резервуары и воздухораспре-
делители № 292 на вагонах без ЭПТ срабатывают на торможение.
При полном отпуске тормозов необходимо кратковременно ручку
крана машиниста установить в I положение, а затем перевести
во II с тем, чтобы воздухораспределители № 292 на вагонах без
электропневматического тормоза более четко сработали на отпуск.
В каких случаях возможно возникновение больших продоль-
ных сил в пассажирском поезде с недопустимым наруше-
нием плавности его движения при электропневматических
тормозах!
Большие продольные силы при торможении электропневмати-
ческим тормозом возникают, если в хвостовой части поезда
не срабатывают электровоздухораспределители более чем у четы-
рех вагонов. Наиболее вероятная причина такого явления —
неудовлетворительное состояние источника питания ЭПТ на локо-
мотиве, недостаточно заряженные либо имеющие пониженную
емкость аккумуляторные батареи блока БП-ЭПТ-П № 579. В ре-
зультате этого происходит сильное снижение напряжения на локо-
мотиве под нагрузкой и с учетом сопротивления электрической
линии напряжение на некотором расстоянии от локомотива ока-
зывается недостаточным для срабатывания электровоздухораспре-
делителей.
При токе 5 А напряжение на источнике питания должно быть
не ниже 45 В, при токе 8 А при блоке БП-ЭПТ-П № 579— не
ниже 40 В, при тиристорном преобразователе ПТ-ЭПТ-П - 50 В,
статический преобразователь СП-ЭПТ-П автоматически при такой
нагрузке отключается, тиристорный преобразователь отключается
при нагрузке 12 А.
Другой причиной больших реакций в ЭПТ без дублированного
питания в результате срабатывания не всех тормозов в поезде
может быть включение провода № 2 в цеп^ провода № 1.
130
3.7.6.
Как контролируется исправность электрической пинии и отво-
дов к эпектровоздухораспредепитепям в эпектропневмати-
ческом тормозе!
Исправность электрической линии (поездных проводов № 1 и2)
электропневматического тормоза контролируют по показаниям
сигнальных ламп, установленных на стационарном пульте для
опробования ЭПТ или пульте управления кабины машиниста.
Этот контроль является непрерывным при всех положениях
ручки крана машиниста № 395, 328 и возбуждении током
контрольного реле в блоке управления (без дублированного
питания).
При I и II положениях ручки крана линия контролируется
переменным током (горит лампа «О»). При III, IV, V3, V и VI
положениях ее проверяют постоянным током (горят лампы «О»
и «П» или «П» и «Т»). В случае повреждения линии,
например при обрыве или замыкании на землю проводов № 1 и 2,
контрольное реле обесточивается и лампы гаснут. Исправность
отводов (кроме короткого замыкания) системой контроля не
проверяется.
Если на локомотиве используется дублированное питание, то
цепи ЭПТ контролируют при полном опробовании от стацио-
нарного пульта.
3.3. Неисправности кранов машинистов
и воздухораспределителей
Почему в кранах машиниста № 222, 328, 394 и 395 плотность
уравнительного поршня повышена постановкой резиновой
манжеты! Как отразится на работе крана и тормозов пропуск
уравнительного поршня! Каким образом можно проверить
плотность уравнительного поршня!
Дополнительное уплотнение уравнительного поршня резиновой
манжетой необходимо для обеспечения пополнения утечек воздуха
из тормозной магистрали при IV положении ручки крана маши-
ниста. Если эта плотность будет недостаточной, то после ступени
торможения и постановки ручки крана машиниста в IV поло-
жение воздух из-за неплотностей будет перетекать из уравнитель-
ного резервуара в полость под поршнем. Поэтому невозможно
будет создать избыточное давление на уравнительный поршень,
а следовательно, и открыть впускной клапан для пополнения
5* 131
утечек в тормозной магистрали. В этом случае при IV положении
ручки крана машиниста будет происходить понижение давления
в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали от утечек
воздуха, что затрудняет управление тормозами поезда.
Плотность уравнительного поршня проверяют следующим
образом. Вначале установленным порядком проверяют плотность
уравнительного резервуара. Для этого после зарядки тормозной
системы локомотива сжатым воздухом ручку крана машиниста
переводят из II положения в IV и наблюдают по манометру
за падением давления в уравнительном резервуаре. Оно не должно
быть больше 0,1 кгс/см2 за 3 мин. Затем открывают кран ближай-
шего концевого соединительного рукава, имитируя утечку в тор-
мозной магистрали. Если плотность уравнительного поршня
удовлетворительная, то давление в уравнительном резервуаре
будет снижаться так же, как и без утечки.
3.8.2*.
Какое назначение в кране машиниста № 222 (394, 395) имеет
калиброванное отверстие зарядки уравнительного резервуара
и каковы будут последствия при его засорении!
Калиброванное отверстие 2 (рис. 12) замедляет наполнение
уравнительного резервуара, что в свою очередь дает возможность
выдерживать ручку крана в I положении для мощного питания
тормозной магистрали без перезарядки уравнительного резерву-
ара. При этом машинист может выдерживать ручку крана в I
положении не по отсчету времени, а по показанию манометра
Рис 12 Схема крана машиниста № 222 (поездное положение)
132
уравнительного резервуара, пока давление в нем не повысится
до установленного значения. При отпуске тормозов поездным
положением кран машиниста благодаря замедленному повы-
шению давления в уравнительном резервуаре автоматически
обеспечивает интенсивное питание тормозной магистрали до за-
рядки уравнительного резервуара давлением, на которое отре-
гулирован редуктор.
При засорении этого отверстия в поездном и I положениях
ручки крана диафрагма 7 прижимается к торцу втулки редуктора,
полость 6 над уравнительным поршнем сообщается с питательной
магистралью через золотник и клапан редуктора, но уравни-
тельный резервуар заряжаться не будет. При достижении в
тормозной магистрали установленного зарядного давления и
переводе ручки крана во II положение будет происходить пере-
зарядка тормозной магистрали, потому что питательный клапан
редуктора продолжает оставаться открытым усилием его пружины,
так как давление над диафрагмой 7 редуктора не повышается и,
следовательно, давление в полости 6 над уравнительным поршнем
будет равно давлению главных резервуаров. При V положении
ручки крана не происходит снижения давления в полости 6 над
уравнительным поршнем и процесс торможения не обеспе-
чивается. Лишь при VI положении надпоршневая камера сообща-
ется с атмосферой. При этом происходит экстренное торможение.
Каково назначение обратных клапанов в кранах машиниста
№ 222, 328, 394, 395! Каковы последствия пропуска обрат-
ного клапана!
В кранах машиниста № 222, 328, 394, 395 имеется легкий
алюминиевый обратный клапан 5 (см. рис. 12), расположенный
в промежуточной части крана. Он установлен в канале, ведущем
из полости 6 над уравнительным поршнем к столу золотника.
При III положении ручки крана машиниста золотник сообщает
канал в столе над легким алюминиевым обратным клапаном с
каналом тормозной магистрали. Поэтому когда в результате
утечек давление в тормозной магистрали понижается, воздух из
полости 6 над уравнительным поршнем поднимает обратный кла-
пан 5 и перетекает в тормозную магистраль. Происходит выравни-
вание давлений уравнительного резервуара и тормозной ма-
гистрали. То же самое происходит после частых повторных тор-
можений, когда запасные резервуары не успевают полностью
зарядиться-. Уравнительный поршень, с обеих сторон которого
оказывается равное давление, не опускается и пополнение
утечек из тормозной магистрали не происходит.
133
Если в тормозной магистрали в процессе ее разрядки давление
оказывается выше, чем в уравнительном резервуаре, то обратный
клапан 5 закрывает сообщение уравнительного резервуара с ма-
гистралью и предотвращает повышение в нем давления. При
неполном обратном клапане 5 или его отсутствии, если ручку
крана машиниста перевести из V в III положение, разрядка
магистрали прекращается и происходит повышение давления в
головной части магистрали вследствие притока сжатого воздуха
из ее хвостовой части с последующим отпуском автотормозов.
Чтобы исключить влияние плотности обратного клапана на работу
крана машиниста в случаях, когда в пассажирских поездах
используется положение перекрыши без питания, необходимо
ручку крана из V переводить в IV положение и только после
прекращения выпуска воздуха из магистрали через кран маши-
ниста -- в III положение.
В кранах машиниста № 222 последнего выпуска имелся еще
один обратный клапан 4, расположенный в корпусе нижней части
крана около привалочного фланца редуктора, который в IV по-
ложении ручки крана закрывал канал, ведущий в редуктору
из полости над уравнительным поршнем. Этот клапан повышал
плотность уравнительного резервуара, запирая его сообщение
с полостью над диафрагмой, где атмосферное отверстие в диафраг-
ме недостаточно надежно закрывалось притертым металлическим
торцом клапана. После введения стабилизатора диафрагма
крана № 222 заменена на диафрагму без центрального
отверстия и обратный клапан изъят.
Каковы последствия большой утечки (обрыва) из трубки,
соединяющей уравнительный резервуар крана машиниста №
394 (395, 222, 228), либо заушения канала, сообщающего
уравнительный резервуар с краном!
При большой \течке из уравнительного резервуара кран маши-
ниста завышает в поездном положении давление в тормозной
магистрали (до уровня давления в главном резервуаре), так как
клапан редуктора при этом открыт и сообщает полость 6 (см.
рис. 12) над уравнительным поршнем с питательной магистралью,
после перевода ручки крана в III или IV положение происходит
быстрое снижение давления в тормозной магистрали до уровня
давления в уравнительном резервуаре и последующее снижение
давления в соответствии с утечкой из уравнительного резервуара.
В случае значительного заужения канала, сообщающего
уравнительный резервуар с краном, при торможении V поло-
жением давление над уравнительным поршнем крана снижается
134
значительно быстрее, чем в уравнительном резервуаре, после
перевода ручки крана в IV положение давление в магистрали
быстро возрастает до давления в уравнительном резервуаре.
Это может вызывать в поезде (прежде всего в его головной
части) отпуск автотормозов на равнинном режиме.
Управление автотормозами неисправным краном машиниста
недопустимо. Если неисправность в пути следования устранить
не удается, следует поезд остановить и сменить кабину управ-
ления. После смены кабины в пассажирском поезде выполнить
сокращенное опробование автотормозов, а в грузовом — проверку
их работы по плотности и первым пяти вагонам с последующей
проверкой действия в пути следования. По прибытии на станцию
произвести замену крана машиниста.
В каких случаях блокировочное устройство тормоза локомо-
тива оказывает отрицательное влияние на работу тормозов
поезда! Какой установлен порядок проверки блокировочного
устройства!
Блокировочное устройство № 367 может оказывать отри-
цательное влияние на процессы отпуска и зарядки тормозов в
случае заужения каналов для прохода сжатого воздуха. При-
чиной такого заужения бывает низкое качество резиновых
прокладок, выполнение отливок деталей блокировки с отступле-
нием от чертежей или уменьшенный подъем клапанов.
Проверяют блокировочное устройство при выпуске локомотива
из ремонта или в случае необходимости при контрольной проверке
автотормозов. Делают это следующим порядком. Вначале вклю-
чают компрессоры и по достижении максимального давления на
электровозе их выключают, а на тепловозе останавливают
дизель. Локомотив затормаживают вспомогательным тормозом,
а ручку крана машиниста у проверяемой блокировки переводят
в VI положение. Соединительный рукав снимают с подвески и
открывают концевой кран. Далее ручку крана машиниста
переводят в I положение. Теперь необходимо замерить время
снижения давления в главных резервуарах с 6 до 5 кгс/см2, которое
должно быть не более следующих значений:
Серия локомо- ВЛ 19, ВЛ22,
тива ВЛ22", ВЛ23,
ТЭ10
Время сниже-
ния давления в
главных резер-
вуарах с 6 до
5 кгс/см2, с 12
ВЛ60 ВЛ8, ВЛ80 ВЛ10, ТГ102, 2ТЭ10Л,
ТЭ2 2ТЭ10 ТЭЗ
15 18 22 24 25
135
Для неуказанных локомотивов время снижения давления
принимают по локомотивам, имеющим соответствующий равный
объем главных резервуаров.
Если время снижения давления оказывается больше допускае-
мого, то блокировку нужно разобрать и отремонтировать. При
ремонте проверяют качество резиновых прокладок и совпадение
их каналов с уплотняемыми отверстиями, а также чистоту
и размер литейных каналов в съемной части и кронштейне.
Подъем клапанов блокировки должен быть в пределах 5,5—
6,5 мм.
При исправном блокировочном устройстве и завышенном вре-
мени необходимо проверить монтаж и проходимость воздухо-
проводов на локомотиве.
3.8.6*.
Какие неисправности воздухораспределителя № 292 могут
привести к самопроизвольному срабатыванию на экстренное
торможение вместо служебного! Как вести поезд дальше!
Практика показывает, что случаи срыва воздухраспределите-
лей на экстренное торможение бывают, как правило, в зимнее
время, когда ухудшаются условия смазывания. Перемещение
деталей воздухораспределителя относительно друг друга затруд-
няется, возникают даже заедания поршня или золотника, спо-
Рис 13 Скоростемерная лента пасса
жирского поезда, в котором произошел
срыв ускорителей при служебном тормо-
жении
собствующие сначала задерж-
ке магистрального органа в
отпускном положении, а когда
давление еще снизится, про-
изойдет срыв его в положение
экстренного торможения. Могут
быть и другие причины срыва,
например значительное засоре-
ние сетки. Тогда при дополни-
тельной разрядке понижение
давления в магистральной ка-
мере получится настолько рез-
ким, что прибор срабатывает
на экстренное торможение.
Срыв одного воздухораспре-
делителя на экстренное тормо-
жение приводит к срабатыва-
нию и остальных тормозных
приборов.
При срыве ускорителей (рис.
13) давление в тормозной маги-
136
страли резко понижается. После выравнивания давлений в тор-
мозных цилиндрах и магистрали клапаны ускорителей прекра-
щают разрядку последней. В свою очередь кран машиниста
при IV положении его ручки начнет повышать давление в
тормозной магистрали до давления уравнительного резервуара,
что вызовет самопроизвольный отпуск тормозов всего поезда.
В дальнейшем для исключения срыва рекомендуется производить
торможение минимальными ступенями 0,4 кгс/см2.
Выявить неисправный воздухораспределитель проверкой тор-
мозов затруднительно. Поэтому если срыв на экстренное
торможение будет повторяться, локомотивная бригада должна
остановить поезд на ближайшей станции и выключить ускорители
у тормозных приборов всего поезда. О происшедшем необходимо
сообщить работникам вагонного хозяйства и диспетчеру.
После отправления пассажирского поезда в точке / (см.
рис. 13) при скорости 40 км/ч машинист приступил к проверке
действия тормозов. Для этого он произвел разрядку уравни-
тельного резервуара на 0,6 кгс/см2 (точка 3). На одном воздухо-
распределителе сработал ускоритель, который произвел большую
дополнительную разрядку тормозной магистрали в атмосферу.
В результате этого начали срабатывать на экстренное торможение
остальные воздухораспределители. Ручка крана машиниста в это
время находится в положении перекрыши с питанием магистрали
(IV положение), уравнительный поршень опускается вниз и
впускной клапан усиленно питает магистраль, но давление в ней
понижается. На скоростемерной ленте зафиксировано пони-
жение давления в магистрали локомотива около крана машиниста
на 1,1 кгс/см2 (точка 2), а далее от локомотива понижение дав-
ления было еще больше. В результате тормозной эффект значи-
тельно увеличился и скорость движения понизилась до 11 км/ч
(точка 4) на расстоянии 100—150 м. Когда ускорители воздухо-
распределителей прекращают разрядку магистрали, кран маши-
ниста начинает быстро повышать давление в магистрали до
уровня давления в уравнительном резервуаре и происходит
самопроизвольный отпуск тормозов. На скоростемерной ленте (см.
рис. 13) зафиксировано обратное повышение давления в магистра-
ли от точки 2 до точки 3 на 0,5 кгс/см2. Такое нарушение в работе
тормозов поезда вызывает значительные реакции, сильно бес-
покоящие пассажиров. Кроме того, появляется опасность проезда
запрещающего сигнала из-за самопроизвольного отпуска тормо-
зов.
Срабатывание воздухораспределителей на экстренное тормо-
жение происходит не при каждом служебном торможении, что
подтверждается скоростемерной лентой, где зафиксирована нор-
мальная работа тормозов при втором торможении, произведенном
разрядкой магистрали на 0,5 кгс/см2.
137
3.8.7*.
Что происходит в магистральной части воздухораспределите-
лей № 270-005-1 при пропуске манжет сальника плунжера!
Для нормальной работы плунжера необходимы следующие
условия: отсутствие дефектов манжет 1, правильная их установка
в корпусе 2 сальника,
Рис. 14. Сальник плунжера магистраль-
ной части воздухораспределителя
№ 270-005-1
! установка шайбы 3 и пружин-
ного кольца 4 (рис. 14). Если
кольцо не заправлено в выточ-
ку корпуса или свободно нахо-
дится в ней, то при экстренном
торможении давлением воздуха
со стороны рабочей камеры
РК кольцо и манжеты могут
сдвинуться в сторону золотни-
ковой камеры ЗК и воздухо-
распределитель тормозить не
будет. Выпавшее из гнезда
пружинное кольцо при попада-
нии в зазор между краем диска
диафграмы и корпусом крышки
может также прорвать диа-
фрагму при ее перемещении
в сторону отпуска.
Пропуск манжеты со сто-
роны золотниковой камеры мо-
жет вызвать замедленный от-
пуск тормоза. Пропуск же манжеты со стороны рабочей камеры
приводит к самопроизвольному отпуску тормоза. При сильном
пропуске воздухораспределитель может даже не сработать на
торможение и встать на «дутье» (см. ответ на вопрос 3.1.1).
3.8.8.
В каких случаях воздухораспределитель грузового или пас-
сажирского поезда может давать завышенное давление в тор-
мозных цилиндрах!
Воздухораспределитель грузового вагона может давать завы-
шенное давление в тормозных цилиндрах при неправильной
регулировке режимных пружин и заедании или замерзании
уравнительного поршня.
Наиболее частой причиной заклинивания колесных пар в грузо-
вых поездах является неправильное включение режима торможе-
138
ния, когда давление в тормозных цилиндрах устанавливается
выше, чем допустимо условиями загрузки. При композиционных
тормозных колодках вагон должен следовать на порожнем режиме
при загрузке до 6 т/ось и на среднем режиме при большей
загрузке; при чугунных тормозных колодках порожний режим
включается с загрузкой до 3 т/ось, средний — от 3 до 6 т/ось
и груженый - при загрузке более 6 т/ось.
В случае прицепки пассажирского вагона к грузовому поезду
причиной завышенного давления в тормозных цилиндрах может
быть завышенное зарядное давление и торможение с разрядкой
тормозной магистрали более чем на 1,3 —1,5 кгс/см2. Поэтому
при прицепке к грузовому поезду до двух пассажирских
вагонов их тормоза выключают.
При большом количестве пассажирских вагонов в грузовом
поезде воздухораспределители № 292 включают все на длинносос-
тавиый режим, а тройные скородействующие клапаны — не более
половины их общего количества с включением через один
вагон без ускорителя. При этом тормоз хвостового вагона
должен быть включен.
Зарядное давление в тормозной магистрали для предотвраще-
ния заклинивания колесных пар пассажирских вагонов с включен-
ным тормозом устанавливают 5,0—5,2 кгс/см2, а при наличии
вагона электропоезда ЭР—4,5--4,8 кгс/см2 и резервуар времени
на локомотиве отключают, если пассажирские вагоны включены
в первую половину поезда.
Допускается сохранение нормального зарядного давления в
грузовых поездах при наличии в их составе вагонов электро-
поездов и пассажирских вагонов, если в них рычажная передача
на период транспортировки установлена на передаточное число
композиционных колодок при нахождении на них чугунных тор-
мозных колодок.
3.8.9.
Воздухораспределители № 483, 270-005 имеют замедленный
отпуск. В чем причина!
Причиной замедленного отпуска может быть прорыв маги-
стральной диафрагмы либо засорение дроссельных каналов
плунжера. В воздухораспределителе № 270-005 причиной замед-
ленного отпуска может быть также потеря плотности манжеты 1
(рис. 15,а), а в воздухораспределителе № 483 — излом направ-
ляющей магистральной диафрагмы или сильный пропуск клапан-
ной манжетой.
139
Рис 15 Магистральные части воздухораспределителей № 270-005 (а) и
483-000 (б)
Во всех этих случаях возможно повышение давления в
золотниковой камере одновременно с тормозной магистралью
без перемещения плунжера магистральной части в отпускное
положение (сменить магистральную часть).
При какой неисправности воздухораспределитель № 483 дает
только первую ступень давления в тормозном цилиндре
без его дальнейшего повышения независимо от разрядки
тормозной магистрали!
Такое явление возможно при засорении канала 9 либо непра-
вильной сборке седел 6 клапанов 7 и 8 (см. рис. 15,6), когда
не происходит открытие клапана 8 при торможении. Если
клапан 8 или разрядный канал 9 остается при торможении закры-
тым, дополнительная разрядка и соответствующая ей ступень
торможения происходят в результате разрядки золотниковой
камеры через клапан 7.
После перекрытия главной частью канала дополнительной
разрядки дальнейшее снижение давления в золотниковой камере
прекращается.
При сборке магистральной части обязательно проверяют от-
крытие клапанов 7 и 8 и их открытие также контролируют при
испытании отремонтированных воздухораспределителей № 483
(нормальным процессом наполнения тормозного цилиндра).
4. ОСОБЕННОСТИ КОНСТРУКЦИИ И РАБОТЫ
ТОРМОЗНЫХ ПРИБОРОВ И ОБОРУДОВАНИЯ
4.1. Компрессорная установка
От каких факторов зависит подача компрессоров локомоти-
вов и как ее проверяют!
Подача компрессора — это количество атмосферного воздуха
в литрах или в метрах кубических, поданных компрессором
в напорную магистраль в единицу времени (в минутах или часах).
Подача компрессора, м3/мин, зависит от ряда факторов, взаимо-
связь которых выражается следующей формулой:
Q= FSnniK,
где F - площадь поршня, м2;
S — ход поршня, м;
п - частота вращения коленчатого вала, об/мин;
т -- число цилиндров первой степени;
X - коэффициент подачи, представляющий собой отношение количества воз-
духа, фактически подаваемого в магистраль в единицу времени, к ко-
личеству воздуха, которое за этот же период времени могло бы
поместиться в объеме, описываемом поршнем, при давлении и темпе-
ратуре окружающей среды.
Коэффициент подачи отражает влияние некоторых конструк-
тивных особенностей поршневого компрессора и термодинами-
ческих параметров воздуха, участвующего в рабочем процессе,
на подачу компрессора. К этим особенностям относятся: наличие
объема в зазоре между поршнями и крышкой цилиндра и
клапанными каналами; снижение давления всасываемого воздуха
вследствие сопротивления всасывающего трубопровода, фильтра
и клапанов; подогрев всасываемого воздуха из-за теплообмена
с нагретыми стенками трубопровода, цилиндра и поршня; утечки
сжимаемого воздуха через неплотно прилегающие клапаны, за-
зоры между цилиндрами, поршнем и поршневыми кольцами.
Для хорошо выполненных и правильно эксплуатируемых
компрессоров коэффициент подачи равен 0,85—0,90. Подача каж-
дого компрессора, м3/мин, в эксплуатации с достаточной точ-
ностью может'быть определена по формуле
Q = 60 Гр/т.
142
где Vp —объем главных резервуаров, сборников и трубопроводов локомотива,
куда нагнетается воздух при включенном компрессоре, м3;
— время повышения давления в главных резервуарах (по манометру
на пульте управления) с 7,0 до 8,0 кгс/см5, с Это время должно быть
не более указанного в правилах ремонта и испытаний компрессоров.
Для какой цели на двухсекционных локомотивах, а также
на локомотивах, работающих по системе многих единиц,
ставят блокировку работы компрессоров!
На двухсекционных локомотивах и на локомотивах, рабо-
тающих по системе многих единиц, а также на электропоездах
сжатый воздух нагнетается в главные резервуары несколькими
одновременно работающими компрессорами. Все они должны
работать в заданном режиме давлений. Так, на электровозе
включение компрессоров происходит при давлении в главных
резервуарах 7,5 кгс/см2, а выключение--при 9 кгс/см2.
Если каждый компрессор на локомотиве, работающем по сис-
теме многих единиц, будет оборудован собственным регулятором
давления, то включаться и работать будет тот компрессор, у ко-
торого регулятор раньше отреагирует на изменение давления в
главных резервуарах. Повышение давления в резервуарах исклю-
чает действие регуляторов давления и соответственно включение
других компрессоров. В этих условиях один включенный компрес-
сор будет длительно работать в недопустимом тепловом режиме.
Испытания показали, что даже точно настроенные на одно
значение давления регуляторы срабатывают при разных давлениях
из-за различной чувствительности, упругости пружин, диафрагм,
длины и конфигурации воздухопроводов и ряда других причин.
Поэтому на локомотивах, работающих по системе многих единиц,
осуществляется блокировка (синхронизация) работы компрессо-
ров.
4.1.3
Почему в компрессорах локомотивов применяют специаль-
ные масла и какие их марки!
Компрессорные масла обеспечивают уменьшение износа тру-
щихся поверхностей и их охлаждение, а также снижают трение
и повышают уплотняющие способности поршневых колец. Опре-
деляющими параметрами для выбора марки масла являются
Таблица 9
Наименование показателей Марка компрессорного масла и норма
К12 К19 КС 19
Вязкость кинематическая при температуре 100 °C, сСт 11 — 14 17—21 18 20
Температура вспышки в открытом тигле, °C, не ниже 216 245 270
Стабильность против окисления (осадок после окис- ления), % не более 0.3 0,02
Зольность, %, не более 0,015 0,01 —
Содержание механических примесей, %, не более 0,007 0,007
Температура застывания, °C, не выше 25 —5 -15
температура и давление нагнетаемого компрессором воздуха в
рабочей полости цилиндра, а также температура окружающего
воздуха.
Компрессоры локомотивов работают в напряженном тепловом
режиме. Температура воздуха, сжимаемого до давления 9 кгс/см2,
в клапанной коробке электровозного компрессора достигает
зимой 150 170 °C и летом 180 - 210 °C. На тепловозах, где темпе-
ратура около компрессоров не бывает ниже 20 °C, сжатый воздух
нагревается до 170—200 °C, а на дорогах Средней Азии, когда
температура рядом с компрессором достигает летом 50—70 °C,
сжатый воздух нагревается до 230 °C.
При высоких температурах и давлениях сжатого воздуха
масло должно сохранять необходимую вязкость и антиокисли-
тельную способность. Вязкость обусловливает смазывающие свой-
ства масла и его способность уплотнять зазоры между поршне-
выми кольцами и стенками цилиндра, а антиокислительная
способность — динамику нагарообразования на поршневых коль-
цах, клапанах и в трубопроводе.
Нагар, представляющий собой продукты окисления масла —
асфальтены и карбиды, обладает способностью к воспламенению.
Скопление нагара на клапанах становится причиной повышения
температуры сжимаемого воздуха и прогрессирующего нагаро-
образования. Содержащиеся в нагаре растворы кислот вызывают
коррозию цилиндров, клапанов и трубопроводов, а карбиды, пред-
ставляющие собой частицы с высокой твердостью, способ-
ствуют повышенному износу деталей. Поэтому к маслам, при-
меняемым для смазки компрессоров, предъявляются особые тре-
бования: температура вспышки должна быть на 20—40 °C выше
конечной температуры сжатого воздуха, отсутствие в составе
кислот, воды, и посторонних примесей, а также способность
обеспечивать нормальный запуск компрессоров при низких тем-
пературах. Этим требованиям удовлетворяют компрессорные мас-
144
ла марок К 12 (зимние) и К19, КС19 (летние), основные по-
казатели которых приведены в табл. 9.
Как следует из табл. 9, для компрессоров рекомендуются
сезонные компрессорные масла марки К12 в зимнее время и марки
К19 или КС19 — в летнее.
При температуре воздуха ниже минус 25 °C упомянутые ком-
прессорные масла непригодны (из-за возможных затруднений
запуска компрессора). Поэтому при более низких температурах
можно применять в порядке исключения масло марки АСЗп-10
(до температуры минус 40 °C), а также смесей 80% масла марки
К12 и 20% трансформаторного масла (до температуры минус
30 °C) или 60% масла марки К12 и 40% кремнийорганической
жидкости ПЭС-5 (до температуры минус 40 °C). Смешение ком-
прессорных масел с другими маслами недопустимо в связи с резким
ухудшением их физико-химических свойств.
4.1.4
Где устанавливают предохранительные клапаны в компрес-
сорных установках на локомотивах, какие причины сраба-
тывания клапанов и каковы пределы их регулирования!
Предохранительные клапаны устанавливают на нагнетатель-
ном трубопроводе между компрессором и главным резервуаром,
а также на междуступенчатом холодильнике компрессора. Первые
клапаны предназначены для предохранения главных резервуаров
локомотива от превышения в них допустимого давления и сраба-
тывают при неправильной регулировке, закупорке льдом нагне-
тательного трубопровода или патрубка к регулятору давления,
отказе регулятора давления.
Рис. 16. Превышение давления срабатывания Др„к = рпк ргр предохранительного
клапана в зависимости от производительности QK компрессора (а) и расстояния
/„к от компрессора до клапана (б)
145
Рис. 17. Превышение давления
срабатывания Др™ в зависи-
мости от подачи QK и расстояния
до предохранительного кла-
пана /™
Клапаны на холодильнике предотвращают повышение дав-
ления сжатия в цилиндре первой ступени. Причина их срабаты-
вания — выход из строя второй ступени сжатия из-за поломки
или пропуска всасывающих или нагнетательных клапанов. Кла-
паны должны срабатывать при превышении давления в главных
резервуарах и междуступенчатом холодильнике выше допустимого
на 1 кгс/см2.
На давление срабатывания клапана, установленного на
нагнетательном трубопроводе, влияет ряд факторов. С повыше-
нием подачи компрессора (рис. 16), например, при переводе
ручки контроллера на тепловозе увеличивается пульсация потока
сжатого воздуха и разность его давлений под клапаном и в глав-
ном резервуаре. При подаче Q = 5,3 м3/мин эта разность дости-
гает 2 кгс/см2.
Чем ближе установлен клапан к компрессору, тем больше
разность давлений под клапаном и в главном резервуаре
(рис. 17). Для клапанов, установленных на расстоянии /пк= 1 4-2 м
от компрессора, это значение составляет 0,6 — 1 кгс/см2 в зависи-
мости от подачи компрессора.
Разность давления в месте установки клапана и в резервуаре
может составлять от 2 до 4 кгс/см2. Это является одной из причин
неудовлетворительной работы клапанов (максимальное усилие
сжатия пружины рассчитано на 10 кгс/см2) и их отказа. Для по-
вышения надежности предохранительных клапанов на Первомай-
ском заводе Минтрансмаша начато производство новых клапанов
с усилием нажатия пружины, рассчитанным на 12 кгс/см2.
Если при включении и работе компрессора срабатывает пре-
дохранительный клапан на междуступенчатом холодильнике, что
свидетельствует о неисправности или отказе клапана второй сту-
пени, компрессор следует отключить. При неисправном всасы-
вающем клапане второй ступени всасываемый компрессором
воздух сжимается до максимального рабочего давления 9 кгс/см2 в
одной первой ступени, что может привести к перегреву компрес-
сора и его отказу.
146
Почему в локомотивных компрессорах применяется двух-
ступенчатый процесс сжатия воздуха, для чего между ци-
линдрами низкого и высокого давления устанавливают холо-
дильник!
В локомотивных компрессорах конечное давление сжатия
равно 9 кгс/см2. Реализация такого давления одной ступенью
сжатия в компрессорах с подачей более 1 м3/мин может стать
причиной значительного возрастания температуры нагнетаемого
воздуха. Так, при температуре всасывания воздуха Т = 20°С
(293 К) и отношении конечного и начального абсолютных дав-
лений в рабочей полости одноступенчатого компрессора рч/pi = 10
температура воздуха в конце нагнетания по адиабатической
характеристике (с показателем сжатия /С= 1,4) будет
Р К- 1 1-4-1
Т, 7’/ -Д К ' = 293- 10 1-4 =570 К (307 °C) .
2 \ PJ
Высокая температура весьма отрицательно сказывается на
работе нагнетательных клапанов. Кроме того, уменьшается пода-
ча компрессора из-за заполнения расширившимся лз «мертвого»
пространства воздухом большого объема рабочей полости ци-
линдра.
В одноступенчатом компрессоре конечное давление, действуя
на поршень большего диаметра, создает значительную противо-
действующую силу. Высокая температура вызывает разложение
масла, нагарообразование и повышенный износ трущихся
поверхностей. Возникает также опасность воспламенения нагара
на клапанных пластинах и в трубопроводе. Вот почему для
снижения конечной температуры сжатие делят на две ступени та-
ким образом, чтобы конечные температуры воздуха в каждой
ступени не превышали допустимых значений температуры вспыш-
ки компрессорного масла.
Двухступенчатое сжатие представлет собой совокупность
одноступенчатых, а работа в нем равна сумме работ в одно-
ступенчатых циклах с промежуточным охлаждением воздуха.
Идеальным процессом сжатия является сжатие по изотерме,
т. е. с полным отводом тепла от сжимаемого воздуха. Однако
такой процесс осуществить невозможно. Реальные процессы сжа-
тия происходят по политропе с показателем сжатия п— 1,34- 1,4.
Диаграмма двухступенчатого сжатия в координатах р—V
изображена на рис. 18. В первой ступени воздух с давлением
ро сжимается по политропе 1—2 до давления р\. Затем воздух
направляется в междуступенчатый холодильник, где он охлаж-
147
Рис. 18. Процесс двухступенчато-
го сжатия в координатах
р — К (давление- объем)
дается при постоянном давлении
до температуры, близкой к перво-
начальной при р0. Вследствие охлаж-
дения объем воздуха уменьшается
на величину 2—3 и точка начала
сжатия во второй ступени начнется с
исходной изотермы 1—3 и будет про-
исходить по политропе 3—4 до конеч-
ного давления рч. Одноступенчатый
процесс сжатия воздуха до давления
рч проходил бы по политропе
/—2—5. Экономия работы от перехо-
да с одноступенчатого сжатия на
двухступенчатое определяется за-
штрихованной площадью 2—3—4—5
Необходимо, чтобы температу-
ры воздуха в конце процесса сжатия были одинаковыми
в каждой ступени, что достигается равенством отношений
давлений по ступеням. Это благоприятно сказывается и на
потребляемой компрессором мощности, и на его подаче, так
как с увеличением ступеней сжатия отношение давлений в
каждой из них снижается. Улучшаются, кроме того, условия
для наполнения цилиндра свежим воздухом за счет умень-
шения давления, остающегося в «мертвом» пространстве
воздуха.
Для локомотивных компрессоров с конечным абсолютным
давлением 10 кгс/см2 приняты две ступени сжатия с отношением
давления в каждой ступени 3,3. При таком отношении давлений
температура сжатого воздуха в первой и второй ступенях при
наличии междуступенчатого холодильника находится в пределах
допустимых значений 180—200 °C. Это обеспечивает нормальный
тепловой режим работы компрессора, а отсюда и условия
надежной его работы.
4.1.6
Какие существуют сроки проверки и испытания главных
резервуаров, тормозных цилиндров, предохранительных кла-
панов, манометров и соединительных рукавов на локомоти-
вах!
Все проверки и испытания тормозных приборов и арматуры
приурочивают к очередным текущим и капитальным ремонтам
локомотивов в депо и на заводах. Главные резервуары под-
вергают наружному осмотру не реже одного раза в 2 года, а с гид-
148
равлическим испытанием и снятием с подвижного состава — не
реже одного раза в 4 года.
При выполнении текущих ремонтов проверяют плотность
тормозных цилиндров. Они подлежат обязательному вскрытию не
реже одного раза в 8 месяцев с маркировкой депо и даты на корпу-
се цилиндра, а также независимо от срока в случаях выявления
повышенной утечки сжатого воздуха. Осмотр и регулировку
предохранительных клапанов производят не реже одного раза в
3 месяца, а также при поступлении локомотива на текущий ремонт
ТР-3.
Воздушные тормозные манометры подвергают периодическим
проверкам через 6 месяцев (досрочно при сомнениях в правиль-
ности их показания), а через 1 год — с их разборкой, ремонтом
и пломбированием. Соединительные рукава испытывают на проч-
ность и герметичность на текущих ремонтах ТР-2, ТР-3, а после
эксплуатации более пяти лет заменяют новыми.
4.2. Краны машиниста и вспомогательного тормоза,
воздухораспределители, электропневматические тормоза
Почему при служебном торможении разрядка тормозной
магистрали производится через уравнительный орган, а не
прямым сообщением магистрали с атмосферой! Каково
назначение уравнительного резервуара!
Большая длина магистрального воздухопровода, через который
производятся зарядка и управление действием современного
автоматического тормоза, требует применения кранов машиниста с
уравнительным органом, представляющим собой повторитель дав-
ления. Машинист при этом управляет изменением давления в
уравнительном резервуаре постоянного объема, а соответствую-
щее изменение давления в магистрали производится краном ма-
шиниста автоматически при ее любой длине и объеме. Время
выдержки ручки крана в тормозном положении для получения
необходимой ступени торможения не зависит от длины магистрали.
Разрядка уравнительного резервуара через дроссельное отверстие
дает возможность обеспечить строго регламентированный темп
снижения давления в головной части магистрали, что важно для
пассажирских воздухораспределителей, имеющих ускорители экст-
ренного торможения, действие которых определяется темпом
разрядки магистрали. Наличие повторителя исключает дина-
мическое повышение давления в головной части тормозной
магистрали за счет притока сжатого воздуха в момент прекраще-
но
ния разрядки магистрали, которое могло бы вызвать само-
произвольный отпуск автотормозов.
Если бы тормозная магистраль разряжалась через отверстие
постоянного сечения, то в момент перекрытия этого отверстия
в головной части магистрали происходило бы повышение дав-
ления за счет притока сжатого воздуха из ее хвостовой
части и отпуск тормозов, включенных на равнинный режим.
4.2.2.
Почему при отпуске тормозов II положением ручки крана
машиниста № 222 (328, 394, 395) происходит «пика» (повы-
шение давления в тормозной магистрали) и отчего она за-
висит!
При отпуске тормозов II положением ручки крана машиниста
полость 6 (см. рис. 12) над уравнительным поршнем быстро
наполняется сжатым воздухом из главных резервуаров по боль-
шим каналам через открытый питательный клапан 8 редуктора,
чем обеспечивается повышенное давление в тормозной магистрали.
Поступление воздуха в уравнительный резервуар при этом
происходит из полости 6 над уравнительным поршнем через
калиброванное отверстие 2. Из уравнительного резервуара сжатый
воздух через выемку золотника будет поступать в камеру над
диафрагмой 7 редуктора. Питательный клапан 8 усилием пружины
редуктора удерживается в открытом положении в течение времени
зарядки уравнительного резервуара до давления, на которое
отрегулирован редуктор.
Повышенное давление в тормозной магистрали и время его ав-
томатической выдержки зависят от давления в главных резер-
вуарах, длины поезда и степени разрядки магистрали во время
торможения и наиболее резко проявляются на одиночном ло-
комотиве.
Чем объясняется резкий выброс воздуха через выпускной
клапан машиниста № 222 (328, 394, 395) при переводе его
ручки из I положения в поездное! При каких условиях это
происходит! От чего зависят интенсивность и продолжи-
тельность этого выброса воздуха!
При I положении ручки крана машиниста происходит мощное
питание тормозной магистрали в основном через широкую выемку
золотника и дополнительно через впускной клапан. В камере над
уравнительным поршнем устанавливается повышенное давление,
а в головной части магистрального воздухопровода при опре-
150
деленных условиях может создаваться давление выше, чем в урав-
нительном резервуаре Разность этих давлений зависит от давле-
ния воздуха в главном резервуаре, времени выдержки крана
в I положении, длины тормозной магистрали.
В момент постановки ручки крана в поездное положение
давление воздуха в камере над уравнительным поршнем быстро
понижается до значения в уравнительном резервуаре, и при
наличии избыточного давления в головной части магистрали
будет происходить подъем уравнительного поршня и выброс
воздуха в атмосферу до момента выравнивания давлений в тор-
мозной магистрали и в уравнительном резервуаре. Одновременно
с выбросом воздуха в атмосферу происходит его движение в хво-
стовую часть магистрали, что ослабляет выброс воздуха.
В большинстве случаев воздух в атмосферу выбрасывается
только до определенной длины тормозной магистрали. При уста-
новленном режиме отпуска тормозов выброс воздуха в атмосферу
в пассажирских поездах происходит при длине тормозной ма-
гистрали до 12 четырехосных вагонов и в грузовых поездах до
20 четырехосных вагонов, а при большем числе вагонов, как пра-
вило, выброс (сброс) не происходит. Этим свойством машинисты
локомотивов могут пользоваться для контроля перекрытия кон-
цевых кранов, образования ледяных пробок тормозной сети
поезда при торможении в пути следования.
Для чего в кране № 254 вспомогательного тормоза лоно-
мотива имеется камера объемом 0,3 л!
Для отпуска тормоза локомотива ступенями при затормо-
женном состоянии поезда необходимо ручку крана № 254 (см.
рис. 4) переместить кратковременно в I положение (отжать
буфер 5). При этом из полости между верхним и нижним поршнями
будет выходить воздух в атмосферу через клапан 6 буфера.
Камера 7 объемом 0,3 л дает возможность получить ступень от-
пуска тормоза локомотива за счет частичного выпуска из нее
сжатого воздуха. Кроме того, она обеспечивает удержание
переключательного поршня 8 в отпускном положении после ступе-
ни либо полного отпуска тормоза локомотива и перевода ручки
крана № 254 из первого в поездное положение. При отсут-
ствии камеры объемом 0,3 л было бы достаточно малейшей
неплотности переключательного поршня 8 для его возвращения
пружиной в исходное положение, поступления сжатого воздуха
от воздухораспределителя в полость между поршнями крана
и наполнения тормозных цилиндров локомотива.
151
4.2.5*.
Зачем в импульсной магистрали (магистрали вспомога-
тельного тормоза) установлен дополнительный резервуар
объемом 5—8 л!
Наличие дополнительного резервуара 5—8 л (в зависимости
от серии электровоза или тепловоза) обеспечивает устойчивую
работу воздухораспределителя (ВР) грузового типа на локомотиве
с временем наполнения тормозных цилиндров и отпуска, соот-
ветствующим установленному.
При отсутствии на локомотиве резервуара объемом 5—8 л
воздух поступал бы непосредственно от ВР к крану № 254 и за
счет малого объема трубопровода (2 л при размещении ВР со
стороны управляемой кабины) происходило бы быстрое напол-
нение тормозных цилиндров с ухудшением плавности тор-
можения.
Почему в стабилизаторе крана машиниста № 394 (39S)
диаметр калиброванного отверстия изменен с 0,6 на 0,45 мм!
Раньше была установлена норма перехода с завышенного
давления на нормальное с 6,0 до 5,8 кгс/см2 за 60—100 с и с 6,5 до
6,0 кгс/см2 за 2,5—4 мин. Вместе с тем норма мягкости для возду-
хораспределителей № 270 грузового типа установлена 0,2 кгс/см2
за 70 с, что явно не соответствовало наименьшей норме,
установленной для стабилизаторов. Учитывая, что время перехода
с завышенного давления для стабилизатора должно быть выше
наименьшего значения мягкости воздухораспределителей, нормы
были изменены и установлено время перехода с 6,0 до 5,8 кгс/см2
за 80--120 с и с 6,5 до 6,0 кгс/см2 за 200—300 с. Умень-
шение темпа перехода с повышенного на нормальное зарядное
давление в магистрали повышает надежность действия воздухо-
распределителей № 270-005, так как в условиях эксплуатации их
Рис 19 Давление в полости над
диафрагмой стабилизатора в за-
висимости от времени перехода
с 6,0 до 5,8 кгс/см2 при различ-
ных диаметрах дроссельных (ка-
либрованных) отверстий стаби-
лизатора
152
чувствительность к срабатыванию на торможение может уве-
личиваться при потере упругости фрикционного кольца.
Действие стабилизатора основано на том, что он создает
постоянное давление истечения через дроссельное отверстие.
Это давление регулируется пружиной и диафрагмой и при
отверстии диаметром 0,6 мм не превышает 0,3 кгс/см2. Такое
значение давления соизмеримо с чувствительностью стабилизато-
ра, и поэтому в эксплуатации возможны значительные колебания
отрегулированного темпа перехода.
При уменьшении диаметра атмосферного отверстия пред-
ставляется возможным повысить давление в полости над диафраг-
мой стабилизатора, улучшить надежность его работы и обеспечить
регулировку темпа перехода в заданных пределах. Поэтому
принято решение калиброванное отверстие в стабилизаторе делать
диаметром (0,45 + 0,03) мм. Одновременно была заменена пружи-
на и увеличено гнездо в регулировочном винте до 30 мм вместо
20 мм.
На рис. 19 приведены кривые давления в полости над диафраг-
мой стабилизатора в зависимости от времени снижения дав-
ления в магистрали с 6,0 до 5,8 кгс/см2 при разных калиброван-
ных отверстиях.
Почему в кране машиниста № 394 (395) объем уравнитель-
ного резервуара (по сравнению с краном машиниста № 222)
увеличен до 20 л!
После перезарядки тормозной магистрали необходимо обеспе-
чить такой темп снижения давления в уравнительном резер-
вуаре, а следовательно, и в тормозной магистрали, который
не вызовет срабатывания воздухораспределителей на торможение.
Практически этот темп мягкости должен быть не выше, чем
снижение давления с 6,0 до 5,8 кгс/см2 за Q2] с.
Для получения более стабильной ликвидации перезарядки
тормозной магистрали краны машиниста оборудуют стабилизато-
ром ликвидации перезарядки. При этом снижение давления про-
изводят стабилизатором непосредственно из уравнительного ре-
зервуара, который одновременно выполняет и функции резер-
вуара времени.
Стабилизатор регулирует давление в полости над его диафраг-
мой практически без подъема клапана за счет того, что умень-
шается поверхность фактического контакта клапана с седлом
при уменьшении на него нагрузки. При резервуаре времени объе-
мом 8,2 л, как показали испытания, стабилизатор применяемой
конструкции не обеспечивает стабильный темп перехода с повы-
153
шейного на нормальное зарядное давление, так как в полости
над его диафрагмой необходимо поддерживать небольшое
давление (около 0,15—0,2 кгс/см2), соизмеримое с чувствитель-
ностью стабилизатора. Поэтому, чтобы сохранить темп и обеспе-
чить устойчивую работу стабилизатора, потребовалось применить
уравнительный резервуар объемом 20 л и соответственно изменить
диаметр отверстий в зеркале и золотнике крана машиниста.
* Как проверяют кран машиниста при выпуске из ремонта!
Усилие перемещением ручки крана проверяют при давлении
воздуха на золотник крана 8 кгс/см2. Ручка должна пере-
мещаться под усилиями между положениями не более 6 кгс, а
через выступы и впадины — не более 8 кгс. При этом точка прило-
жения динамометра на ручке находится на расстоянии 200 мм от
оси стержня золотника.
Основная причина тяжелого перемещения ручки крана —
недостаток смазки золотника. Для этого лучше всего применять
смазку типов ВНИИ НП-220, ЖТ-79Л или ЖТ-72. Использовать
для этих целей другие типы смазок, тем более компрессорное
масло, не рекомендуется ввиду того, что часть смазки может
попасть в полость над уравнительным поршнем и вызвать раз-
бухание его манжеты.
Чувствительность питания проверяют в положениях II и IV
ручки крана машиниста при создании искусственной утечки из
тормозной магистрали через отверстие диаметром 2 мм. Дав-
ление воздуха в магистрали не должно снижаться более чем
на 0,15 кгс/см2. В положении II ручки крана время возра-
стания давления в тормозной магистрали от 0 до 5 кгс/см2 должно
быть не более 4 с, а в уравнительном резервуаре — 30—40 с.
Увеличение времени наполнения тормозной магистрали свидетель-
ствует в первую очередь о неисправности редуктора и засорении
его фильтра. Возможны также замораживание сетки-колпачка
на питательном трубопроводе к крану машиниста или недостаточ-
ный подъем впускного клапана.
По времени наполнения уравнительного резервуара контро-
лируют состояние фильтра питательного клапана редуктора, чис-
тоту калиброванного отверстия диаметром 1,6 мм и объем резер-
вуара (при наличии в нем воды и смазки время зарядки сокра-
щается) .
Время ликвидации сверхзарядного давления проверяют после
завышения давления в уравнительном резервуаре I положением
до 6,5 кгс/см2. Снижение давления в тормозной магистрали
154
с 6 до 5,8 кгс/см2 должно происходить за 80—120 с. Темп ликвида-
ции сверхзарядного давления выбран с определенным запасом —
по мягкости тормоза. Снижение же давления на 0,2 кгс/см2 более
чем за 120 с устанавливать не рекомендуется по причине возмож-
ного ухудшения управляемости автотормозами и накапливания
давления в уравнительном резервуаре.
Плотность уравнительного резервуара проверяют, создав
утечку из тормозной магистрали через отверстие диаметром
2 мм. При заряженной до 5 кгс/см2 тормозной магистрали
падение давления в уравнительном резервуаре в положении
IV ручки крана не должно превышать 0,1 кгс/см2 за 3 мин.
Чувствительность уравнительного поршня проверяют сниже-
нием давления в уравнительном резервуаре на 0,2—0,3 кгс/см2.
При этом должна произойти соответствующая разрядка тормозной
магистрали. Отклонение в снижении давления в тормозной
магистрали свидетельствует о заедании поршня (в среднем по-
ложении, если выпуска воздуха из магистрали нет, или в верхнем
положении, если разрядка магистрали более 0,3 кгс/см2).
Снижение давления в тормозной магистрали положением V
ручки крана с 5 до 4 кгс/см2 должно происходить за 4--5 с. В по-
ложении VA время снижения давления в уравнительном резервуа-
ре с 5 до 4,5 кгс/см2 должно составлять 15—20 с. При экстренном
торможении в положении VI ручки крана давление в тормозной
магистрали снижается с 5 до 1 кгс/см2 за время не более 3 с.
Завышение давления в тормозной магистрали проверяют
разрядкой уравнительного резервуара положением V на 1,5
кгс/см2 и переводом ручки крана в положение IV. Завышение
давления в тормозной магистрали не должно превышать
0,3 кгс/см2 в течение 40 с.
Как проверяют работу крана вспомогательного тормоза
№ 254 после ремонта!
Работу крана проверяют: в тормозных положениях давление
в тормозных цилиндрах должно быть при первой ступени 1,0—
1,3 кгс/см2, при второй 1,7—2,0 кгс/см2, при третьей 2,7—
3,0 кгс/см2 и при четвертой ступени 3,8 -4,0 кгс/см2. Если дав-
ление в тормозных цилиндрах не соответствует этим нормам,
то необходима регулировка крана. Для этого отворачивают
на кране регулировочный винт и ослабляют винтом крепление
ручки на стакане. Стаканом устанавливают давление 1,0—
1,3 кгс/см2 и винтом закрепляют ручку в положении III. В по-
ложении IV регулировочным винтом устанавливают давление в
тормозных цилиндрах 3,8—4,0 кгс/см.
155
При затормаживании ручкой крана или от воздухораспре-
делителя и создании искусственной утечки из тормозного цилиндра
через отверстие диаметром 2 мм в тормозном цилиндре должно
поддерживаться давление с понижением не более чем на
0,3 кгс/см2.
Время наполнения тормозных цилиндров проверяют при
переводе ручки крана из поездного в крайнее тормозное поло-
жение: возрастание давления от 0 до 3,5 кгс/см2 должно происхо-
дить не более 4 с, время отпуска тормозов с 3,5 до 0,5 кгс/см2 -
не более 13 с. Для некоторых серий локомотивов эти зна-
чения несколько отличаются. Связано это с тем, что суммарный
объем тормозных цилиндров на локомотиве может не соответ-
ствовать объему ЗР и ТЦ испытательного стенда.
После полного служебного торможения воздухораспределите-
лем должна быть возможность ступени отпуска I положением
крана № 254 не более 0,6 кгс/см2, а после полного отпуска
ручкой крана в течение 2 мин не должно повышаться давление
в тормозном цилиндре.
Почему в поршневой втулке воздухораспределителя № 292
имеются три отверстия диаметром по 1,25 мм, а в торце порш-
ня — одно диаметром 2 мм! Каково назначение этих от-
верстий!
При отпуске и зарядке тормозов давление воздуха в тор-
мозной магистрали головной части поезда повышается быстро и
магистральный поршень воздухораспределителя садится на торец
золотниковой втулки 10 (см. рис. 5,а), преодолевая усилие
буфера 9. В этом случае поступление воздуха в запасный
резервуар замедляется, так как он протекает только через отвер-
стие 5 в торце поршня. В хвостовой части поезда, где давление
в магистрали возрастает медленно, магистральный поршень пере-
мещается до упора в буфер, не сжимая его пружины, и притироч-
ный поясок не доходит до торца втулки, поэтому воздух будет
проходить в запасный резервуар через три отверстия 4 в поршне-
вой втулке. Так как общая площадь сечения трех отверстий
больше площади сечения одного отверстия в золотниковой втулке,
зарядка запасных резервуаров в голове поезда замедляется.
Таким образом, различные проходные сечения калиброванных
отверстий позволяют выравнивать по поезду время зарядки за-
пасных резервуаров, обеспечивать более надежный отпуск тормо-
зов в хвосте поезда, дольше выдерживать ручку крана машиниста
в I положении без опасности перезарядки запасных резервуаров.
156
От чего зависит время наполнения тормозного цилиндра при
полном служебном и экстренном торможениях при воздухо-
распределителе № 292! Как это влияет на работу тормозов!
Время наполнения тормозного цилиндра при полном служеб-
ном торможении у воздухораспределителя № 292 зависит только
от темпа снижения давления в тормозной магистрали. Сжатый
воздух при служебном торможении поступает в тормозной ци-
линдр из запасного резервуара через канал // (см. рис. 5,а) золот-
ника и отверстие 8 втулки, минуя пробку 7 переключателя
режимов. Такое наполнение приводит к различному процессу
возрастания давления в тормозных цилиндрах по поезду (голов-
ные — быстрее, хвостовые — медленнее), что ухудшает плавность
торможения. Для обеспечения необходимой плавности торможе-
ния рекомендуется первую ступень торможения производить мини-
мальной разрядкой тормозной магистрали.
При экстренном торможении после срабатывания ускорителя
поступление сжатого воздуха в тормозной цилиндр происходит
через отверстие / золотника, канал 6 и пробку 7 переключателя
режимов. Ее положение изменяет время наполнения тормозных
цилиндров, которое составляет на короткосоставном режиме
5 -7 с и на длинносоставном 12— 16 с, что обеспечивает хоро-
шую управляемость при регулировочных торможениях и повышает
плавность экстренного торможения длинносоставных поездов.
Переход магистрального поршня в положение экстренного
торможения происходит у головных вагонов практически сразу, а
у вагонов, удаленных от места экстренной разрядки,—с неко-
торым запаздыванием, тем большим, чем дальше находится
вагон. Поэтому в начальный период экстренного торможения
воздухораспределитель дает служебную дополни юльную разрядку
магистрали и наполняет тормозной цилиндр каналами служебного
торможения, имеющими большое проходное сечение. Это обес-
печивает необходимое интенсивное поступление сжатого воз-
духа в тормозные цилиндры в период хода поршня и быстрое
начальное прижатие тормозных колодок.
4.2.12.
Обеспечивается пи стандартность действия современными
отечественными грузовыми воздухораспределителями!
Стандартность действия предусматривает независимость вре-
мени наполнения и давления в тормозном цилиндре на ступенях,
при полном и экстренном торможениях от его объема. Грузовые
157
воздухораспределители № 270-002, 270-005, 483 с замедлителем
в главной части обеспечивают давление в цилиндре при всех
видах торможения, не зависящее от его объема (при достаточном
количестве сжатого воздуха в запасном резервуаре).
Время же наполнения зависит от объема тормозного цилиндра
и режима торможения (порожний, средний, груженый) в связи с
тем, что после достижения в цилиндре давления 1,8—2,2 кгс/см2
(груженый режим) дальнейшее его сообщение с запасным ре-
зервуаром происходит через отверстие замедлителя диаметром
1,7 мм. При выходе штока в пределах установленных нормативов
при полном торможении на индивидуальном стенде время на-
полнения составит на груженом режиме 13—18 с, среднем 8—11,
порожнем 4—7 с. Меньшее время наполнения на среднем и по-
рожнем режимах допустимо в связи с меньшим абсолютным
значением тормозных сил. При наличии авторегулятора тор-
мозной рычажной передачи на вагоне выход штока тормозного
цилиндра и, следовательно, его объем поддерживаются в заданных
пределах. В условиях унифицированных тормозных цилиндров
диаметром 356 мм (14") на грузовых четырехосных вагонах
отсутствие стандартности по времени наполнения практически
не вызывает затруднений в эксплуатации. На восьмиосных
вагонах требуется снятие замедлителя в главной части.
Таким образом, грузовые воздухораспределители обладают
стандартностью действия по давлению и не обеспечивают стан-
дартности по времени наполнения тормозных цилиндров. После
оснащения всех грузовых вагонов воздухораспределителями
№ 483 замедлители из главных частей могут быть сняты и воздухо-
распределители приобретут полную стандартность (с введением
дроссельного отверстия разрядки золотниковой камеры диаметром
0,55 мм).
4 Э Чем обеспечено повышение надежности воздухораспредели-
телей № 483 по сравнению с воздухораспределителями
№ 270-002, 270-00S! Каковы их другие преимущества!
Воздухораспределитель № 483 имеет следующие преимущест-
ва: большое быстродействие, особенно в поездах большой массы и
длины; ускоренное наполнение тормозных цилиндров во всем
поезде; максимально возможную скорость тормозной волны
(300 м/с при экстренном и 270 м/с при служебном торможении) ;
высокую устойчивость ступеней торможения на равнинном режи-
ме; мягкость действия, достигающую в поезде 0,8—0,9 кгс/см2
в 1 мин, которая лимитируется главной частью. При любых
158
возможных неисправностях главной и магистральной частей
воздухораспределитель не вызывает отпуск других исправных
тормозов' (отсутствует так называемое «дутье», свойственное
воздухораспределителям № 270-005). Равнинный режим отпуска
обеспечен при любом темпе повышения магистрального дав-
ления. В воздухораспределителе № 270-005 при повышении дав-
ления менее 0,1 кгс/см2 в течение более 20 с магистральная
диафрагма не перемещается в отпускное положение, так как
давления в магистрали и золотниковой камере выравниваются
через отверстие диаметром 0,3 мм в плунжере без смещения ма-
гистральной диафрагмы, после чего воздухораспределитель утра-
чивает мягкость, а его отпуск происходит на горном режиме
независимо от положения режимного переключателя. У воздухо-
распределителя № 270-002 необходимый для нормального отпуска
темп повышения магистрального давления зависит от плотности
магистрального кольца.
Воздухораспределители № 483 практически не лимитируют
максимальной массы и длины грузовых поездов по продольной
динамике; ограничивающими длину являются условия зарядки
тормозной сети, повторных торможений и перепада давлений
вследствие утечек. Тормозной путь при этих воздухораспреде-
лителях в меньшей мере, чем при других системах тормозов,
зависит от длины поезда. Воздухораспределители № 483 удовлет-
воряют современным и перспективным требованиям эксплуатации.
Высокая скорость тормозной волны достигнута тем, что ма-
гистральная диафрагма 3 (см. рис. 15,6) через толкатель 4 в
исходном положении пружиной 2 прижата к клапану 6 допол-
нительной разрядки и имеет нулевой ход до начала допол-
нительной разрядки магистрали; перепад давлений по диафрагме,
достаточный для открытия клапана дополнительной разрядки,
составляет всего 0,05—0,06 кгс/см2. Ускоренное наполнение тор-
мозных цилиндров достигается разрядкой тормозной магистрали
в атмосферу через воздухораспределители, если снижение дав-
ления в магистрали происходит существенно медленнее, чем
разрядка золотниковой камеры через отверстие диаметром 0,9 мм.
Высокая устойчивость ступеней торможения обеспечивается
тем, что в процессе перемещения магистрального органа в отпуск-
ное положение рабочая камера сообщается вначале с золотнико-
вой, а затем с магистралью. При повышении давления в ма-
гистрали одновременно растет давление и в золотниковой ка-
мере за счет притока в нее сжатого воздуха из магистрали
и рабочей камеры. Если рост давления в магистрали прекратит-
ся, в золотниковой камере давление продолжает расти за счет
притока сжатого воздуха из рабочей камеры и магистральная
диафрагма перемещается в положение перекрыши. Поэтому для
полного отпуска на равнинном режиме недостаточно одного
159
перемещения магистрального органа в отпускное положение;
после этого перемещения должно обязательно продолжаться
повышение давления в магистрали. Таким образом, воздухо-
распределитель «отличает» случайное повышение давления в ма-
гистрали (например, при пониженной чувствительности крана
машиниста) от повышения давления при отпуске тормозов
краном машиниста.
Для полного отпуска воздухораспределителя № 483 после
полного торможения давление в магистрали должно быть по-
вышено не менее чем на 0,35—0,50 кгс/см2. Равнинный режим
отпуска независимо от темпа повышения давления обеспечивается
тем, что золотниковая камера в положении перекрыши полностью
изолирована от магистрали (воздухораспределитель № 483 не
имеет постоянного сообщения дроссельным отверстием маги-
стральной и золотниковой камер, как у воздухораспределителей
№ 270-005).
4.2.14
С какой целью в грузовых поездах зарядка запасных резер-
вуаров производится медленно!
Плавность отпуска тормозов зависит от последовательности
срабатывания на отпуск всех воздухораспределителей, т. е. от
скорости отпускной волны и одновременности завершения про-
цесса отпуска. Надежность отпуска тормозов определяется темпом
повышения давления в тормозной магистрали. Для обеспечения
надежности и плавности отпуска тормозов необходимо умень-
шение отсоса воздуха из тормозной магистрали на зарядку запас-
ных резервуаров, объем которых примерно в 7 раз больше
объема последней. Замедленная зарядка запасных резервуаров
в головной части поезда ускоряет проход сжатого воздуха в
тормозные приборы хвостовых вагонов, обеспечивает более равно-
мерную зарядку всей тормозной сети поезда.
4.2.15
Почему время зарядки рабочей камеры и запасного ре-
зервуара различно!
Для быстрого и надежного отпуска тормозов в поезде жела-
тельно длительное время выдерживать ручку крана машиниста
в I положении без зарядки рабочих камер (РК) воздухораспре-
делителей, находящихся в головной части поезда, более высоким
160
давлением, чем то, которое установится после перевода ручки
крана машиниста в поездное положение. Для этой цели отверстие
для зарядки РК должно быть задросселированным, а время —
замедленным. С другой стороны, должна быть обеспечена практи-
ческая неистощимость действия тормозов при повторных тор-
можениях на равнинном режиме, для чего подзарядка РК должна
происходить достаточно быстро. В процессе торможения в рабочей
камере сохраняется постоянное количество сжатого воздуха и
рабочая камера изолирована от магистрали; запасный же резер-
вуар сообщен с магистралью через обратный клапан и питается
сжатым воздухом, если давление в нем ниже, чем в магистрали.
На основании исследований и эксплуатационных испытаний
время зарядки РК объемом 6 л до давления 4,6 кгс/см2 уста-
новлено 160—210 с. Практически в хвостовой части длинносос-
тавного грузового поезда повышение давления в магистрали и
РК происходит одновременно.
Для обеспечения неистощимости действия тормоза при повтор-
ных торможениях подзарядка запасного резервуара (ЗР) должна
происходить во всем поезде в возможно короткое время. Запасные
резервуары должны «отбирать» из магистрали в процессе отпуска
оптимальное количество воздуха и не ухудшать отпуск тормозов
в поезде. В некоторых системах воздухораспределителей,
например М320, зарядка запасного резервуара начинается
только после отпуска тормоза.
На основании исследований для зарядки ЗР объемом 78 л
установлено отверстие диаметром 1,3 мм. В этом случае зарядка
резервуара до давления 4,8 кгс/см2 продолжается 240 -270 с.
В грузовых поездах большой длины за тридцать пятым —
сороковым вагонами давление в тормозной магистрали возрастает
медленно, поэтому время зарядки рабочих, золотниковых камер
и запасных резервуаров здесь определяется не дроссельными
отверстиями, а процессом повышения магистрального давления.
Для железных дорог промышленного транспорта и узкоколей-
ных, где курсируют короткосоставные поезда, отверстие для
зарядки ЗР принято диаметром 2,5 мм (зарядка до давления
4,8 кгс/см2 продолжается 60 с). Различное время зарядки
РК и ЗР выбрано исходя из условий обеспечения нормальной
работы тормоза в длиносоставных поездах и быстрейшей го-
товности к повторному торможению.
Какая существует зависимость между снижением давления
в тормозной магистрали, давлением в рабочей камере и в
тормозном цилиндре при воздухораспределителях
№ 483 и 135!
6 Зак 297
161
Рис. 20 Зависимость давления
в тормозном цилиндре и рабочей
камере от снижения давления
в магистрали:
/ — воздухораспределители № 270,
483; 2 — воздухораспределитель
№ 135; 3 —- тормозной цилиндр
Эту зависимость выбирают с учетом объемов запасного
резервуара и тормозного цилиндра вагона таким образом, чтобы
при всех ступенях торможения на груженом режиме давление
в запасном резервуаре было несколько выше, чем в магистрали.
Это исключает снижение магистрального давления с последующим
его повышением за счет расхода сжатого воздуха в запасные
резервуары.
Зависимость между снижением давления в тормозной ма-
гистрали, рабочей камере и повышением давления в тормозном
цилиндре показана на рис. 20. При полном служебном тормо-
жении главный поршень диаметром 140 мм воздухораспреде-
лителя № 135 имеет ход 88,5 мм, что увеличивает объем рабочей
камеры с 9 до 10,36 л. Давление в ней при этом снижается
с 5,5 до 4,6 кгс/см2. У воздухораспределителей № 483, 270
диаметр главного поршня равен 110 мм, а ход его 23 мм. Объем
рабочей камеры этого прибора при полном служебном торможе-
нии увеличивается незначительно (с 6 до 6,24 л), понижение дав-
ления в ней также невелико и составляет примерно 0,3 кгс/см2.
В чем заключается особенность работы воздухораспредели-
телей на восьмиосных вагонах и цистернах! Почему эти типы
вагонов должны эксплуатироваться только с композицион-
ными тормозными колодками.
Кинематика работы органов воздухораспределителей № 270-
002, 270-005, 483 на восьмиосных вагонах одинакова с четырех-
осными вагонами. Имеется разница по времени зарядки за-
пасных резервуаров, наполнения тормозных цилиндров и отпуска.
Зарядка запасного резервуара происходит через отверстие
диаметром 1,3 мм в главной части воздухораспределителя, а так
как большегрузные вагоны оборудованы двумя запасными резер-
вуарами объемом 55 и 78 л или одним объемом 135 л, то зарядка
их до давления 4,8 кгс/см2 происходит за время около 8 мин
вместо 4,0—4,5 мин одного резервуара объемом 78 л на четырех-
осных вагонах. Восьмиосные вагоны оборудованы одним воздухо-
162
распределителем при наличии одного тормозного цилиндра
диаметром 16”.
В табл. 10 показано время наполнения тормозных цилиндров
и отпуска в зависимости от хода поршня при полном торможении
(индивидуальное испытание).
При чугунных тормозных колодках сложно обеспечить выход
штока тормозного цилиндра восьмиосного вагона менее 150 мм
ввиду значительных упругих деформаций рычажной передачи и
быстрого увеличения выхода штока по мере износа тормозных
колодок (при передаточном числе 14,64 каждый миллиметр из-
носа тормозных колодок увеличивает выход штока почти на 15 мм;
Таблица 10
Ди аметр тормозного цилиндра Выход штока, мм Время наполнения тормозного цилиндра до 3,5 кгс/см2 при полном служебном торможении, с Время отпуска до 0,4 кгс/см2 в тор- мозном цилиндре, с
с замедлителем без замедлителя
100 20 5 35
14" 150 32 7 39
220 43 10 42
100 25 6 36
16" 150 36 8 41
220 51 12 44
аналогично воздействует на выход штока и упругая деформация
триангелей). Такая тормозная система оказывается практи-
чески неработоспособной на затяжных спусках горных участков
железных дорог, где при длительном торможении без полного
отпуска (когда авторегуляторы не сокращают рычажную пере-
дачу) поршень может упереться в крышку тормозного цилиндра.
Отрицательно влияют на тормозную эффективность большие
наклоны и «завалы» рычагов тормозной передачи.
Для повышения эффективности и надежности действия тор-
мозов на восьмиосных вагонах их оборудуют композиционными
колодками, а воздухораспределители устанавливают максимально
на средний режим торможения с давлением в тормозных цилинд-
рах 2,8—3,2 кгс/см2. Выход штока тормозного цилиндра устанав-
ливают в пределах 40—100 мм. Главные части воздухораспреде-
лителей № 270-002, 270-005, 483 ставят без замедлителей,
в этом случае крышку главной части окрашивают в желтый цвет.
Таким образом, на восьмиосных вагонах воздухораспределите-
ли работают так же, как и на четырехосных, но с более медленной
зарядкой запасных резервуаров.
6*
163
4.2.18.
Чем отличаются равнинный и горный режимы отпуска у
воздухораспределителей № 270, 483!
Воздухораспределители № 270-002, 270-005, 483 имеют пере-
ключатель, посредством которого может быть включен равнинный
или горный режим отпуска. При равнинном режиме для
получения отпуска после торможения достаточно повысить дав-
ление в магистрали на 0,2—0,35 кгс/см2. В результате магистраль-
ный орган переместится в отпускное положение и сообщит между
собой рабочую, золотниковую камеру и тормозную магистраль.
В процессе выравнивания давлений в золотниковой и рабочей
камерах главный поршень под воздействием пружины пере-
местится в положение отпуска и через клапан выпустит воздух
из тормозного цилиндра в атмосферу. Главный поршень перейдет
в отпускное положение, чем достигается полный бесступенчатый
отпуск. Время отпуска зависит от скорости выравнивания дав-
лений воздуха в рабочей и золотниковой камерах. Скорость
выравнивания определяется диаметром дроссельных отверстий и
значением отпускного давления в магистрали.
Для устойчивости положения перекрыши воздухораспредели-
телей на равнинном режиме важное значение имеет последо-
вательность сообщения рабочей камеры с золотниковой и ма-
гистралью в процессе перемещения магистального поршня
(диафрагмы) в отпускное положение. В воздухораспределителях
№ 270-002 и 270-005 (до модернизации последнего) рабочая
камера вначале сообщается с тормозной магистралью, а затем
с золотниковой камерой. В этом случае достаточно небольшой
разницы давлений между магистралью и золотниковой камерой
(порядка 0,1 кгс/см2), чтобы перебросить магистральный пор-
шень в отпускное положение, и в этом положении он остается
до следующего снижения магистрального давления. Полный
отпуск тормоза при этом возможен без дальнейшего повышения
давления в магистрали за счет выравнивания давлений рабочей,
золотниковой камер и магистрали.
Принципиально новое техническое решение использовано в
воздухораспределителе № 483. Здесь в процессе движения ма-
гистральной диафрагмы рабочая камера сообщается вначале с
золотниковой и лишь затем при наличии дальнейшего повышения
давления — с магистралью. После сообщения рабочей и золотни-
ковой камер сжатый воздух из рабочей камеры перетекает в золот-
никовую и повышает в ней давление. Такой воздухораспре-
делитель дает полный отпуск на равнинном режиме лишь в том
случае, если после первоначального повышения магистрального
давления происходит дальнейший его рост.
164
Если же дальнейшего повышения давления в магистрали
нет, то вследствие роста давления в золотниковой камере ма-
гистральная диафрагма перемещается обратно в положение
перекрыши и прекращает отпуск. Это защищает тормоз от
самопроизвольного отпуска при небольшом случайном повышении
магистрального давления нечувствительным краном машиниста.
Аналогичный обратный ход может сделать и диафрагма возду-
хораспределителя № 270-005. Однако ее смещение происходит
до момента перекрытия сообщения рабочей и золотниковой
камер. При этом в воздухораспределителе № 483 сообщение
рабочей камеры с магистралью уже закрыто, а в воздухораспре-
делителях № 270-005 и 270-002 — открыто. Отпуск тормоза с воз-
духораспределителем № 483 прекращается, а с воздухораспре-
делителями № 270-005 и 270-002 не прекратится, так как
давление в рабочей камере продолжает падать за счет ее сообщения
с магистралью. Принцип, заложенный в равнинном режиме воз-
духораспределителя № 483, оказался настолько эффективным
для повышения стабильности положения перекрыши, что была
проведена модернизация воздухораспределителей № 270-005 со
сверлением дополнительного отверстия в плунжере, дающего опе-
режение сообщения рабочей камеры с золотниковой в сравнении
с ее сообщением с магистралью.
Важной особенностью равнинного режима является вырав-
нивание отпуска тормозов по длине поезда. Оно достигается
за счет того, что в головной части поезда при повышенном
отпускном давлении в магистрали давление в рабочей камере
практически не снижается и главный поршень воздухораспре-
делителя перемещается за счет повышения давления в золотни-
ковой камере. В хвостовой же части, где не происходит интен-
сивное повышение давления в магистрали, идет процесс одно-
временного повышения давления в золотниковой и снижения
в рабочей камерах Это ускоряет переход главного поршня воз-
духораспределителя в отпускное положение.
Таким образом, воздухораспределитель в хвосте поезда начи-
нает отпускать позже, но сам процесс отпуска, у него идет
быстрее, окончание отпуска в голове и хвосте поезда происходит
практически одновременно. При ступени торможения выравнива-
ние отпуска происходит только с использованием I положения
ручки крана машиниста, при поездном положении идет после-
довательный отпуск от головного к хвостовому вагону. Это необ-
ходимо для возможности сжатия поезда при трогании на подъеме;
если бы тормоза отпускали одновременно во всем поезде,
то сжать такой поезд после остановки на подъеме без исполь-
зования башмаков или ручных тормозов было бы практически
невозможно.
165
При отпуске на горном режиме воздухораспределители
№ 270-002, 270-005, 483 действуют одинаково. Их рабочая камера
в процессе отпуска изолируется, а золотниковая сообщается
только с магистралью. Повышение давления в магистрали вы-
зывает такое же повышение давления в золотниковой камере.
Главный поршень перемещается в положение отпуска и клапаном
сообщает тормозной цилиндр с атмосферой. Такое движение
главного поршня влечет за собой некоторое повышение давления
в рабочей камере из-за уменьшения ее объема и уменьшение
действующего на поршень усилия пружины. Выравнивание усилий
с обеих сторон поршня приводит к его остановке и, следо-
вательно, к прекращению выпуска воздуха из тормозного
цилиндра — происходит ступень отпуска. При повторном повыше-
нии давления в магистрали получаются следующие ступени
отпуска. Полный отпуск наступает, когда давление в тормозной
магистрали будет на 0,1—0,25 кгс/см2 ниже зарядного. Время
полного отпуска определяется диаметром дроссельных отверстий
и отпускным давлением в магистрали.
Включение воздухораспределителей на горный режим произво-
дят перед затяжными спусками крутизной 0,018 и более, а переклю-
чение на равнинный режим — после прохода поездом спуска в
пунктах, устанавливаемых приказом начальника дороги. До-
пускается применение горного режима по местным условиям
и на спусках меньшей крутизны, что также устанавливается
приказом начальника дороги.
Что такое замедлитель наполнения тормозного цилиндра!
Каково его назначение!
Особенностью работы воздухораспределителей № 270-002,
270-005, 483 (последний — в варианте с разрядным отверстием
золотниковой камеры диаметром 0,9 мм) при торможении яв-
ляется быстрая разрядка золотниковой камеры, снижение дав-
ления в которой на 1,5 кгс/см2 может произойти за 3,5—4,0 с
(воздухораспределители № 270-002, 270-005) и за 5-6с (воз-
духораспределители № 483). Скорость перемещения в тормозное
положение главного поршня при этом зависит от темпа разрядки
тормозной магистрали В головной части поезда рязрядка зо-
лотниковой камеры происходит большим темпом, поэтому полный
ход главного поршня воздухораспределителя осуществляется за
короткое время (5—8 с). В хвостовой части поезда, где темп
разрядки тормозной магистрали ниже, золотниковая каме'ра раз-
166
Рис 21 Главная часть № 270-023 воздухораспределителя
ряжается медленнее, так как главный поршень перемещается
в крайнее тормозное положение за более продолжительное время.
Для увеличения времени наполнения тормозных цилиндров
головных вагонов поезда в главной части № 270-023 воздухо-
распределителя применен замедлитель наполнения тормозного
цилиндра, который устроен просто.
На шток главного поршня (рис. 21) за второй, считая от диска,
добавлена третья манжета 2 (всего их шесть) и между ними
в штоке просверлено отверстие 1 диаметром 1,7 мм. При движении
главного поршня в тормозное положение воздух от запасного
резервуара поступает к тормозному клапану сначала по четырем
каналам 3 каждый диаметром 3 мм, а после того, как главный
поршень пройдет 10 мм и дополнительная манжета 2 на штоке
перекроет канал 4 запасного резервуара, пойдет через отверстие 1.
Введением замедлителя наполнения тормозного цилиндра
несколько повышена плавность торможения, но утрачено свойство
постоянства времени наполнения тормозных цилиндров различ-
ного объема, которое зависит от выхода штока, тормозного
цилиндра и режима торможения (порожний, средний, груженый).
При полном служебном торможении (индивидуальное испытание)
время наполнения тормозных цилиндров составляет на груженом
режиме 13—18 с, среднем 8—11, порожнем 4—7 с. Разница
времени объясняется тем, что наполнение тормозного цилиндра
происходит через дроссель диаметром 1,7 мм до разного пре-
дельного давления.
167
4.2.20.
Как ускоряется разрядка тормозной магистрали в процес-
се торможения воздухораспределителями № 270-002, 270-005,
483! Как разряжается золотниковая камера этих воздухо-
распределителей!
Одной из особенностей отечественных воздухораспределите-
лей является служебная дополнительная разрядка тормозной
магистрали в атмосферу в начале торможения на ограниченную
величину (0,5 кгс/см2). Эта разрядка происходит через магист-
ральную и главную части воздухораспределителя в тормозной
цилиндр, сообщенный с атмосферой, и прекращается главной
частью после определенного хода главного поршня. Исключение
составляет находящийся рядом с местом экстренной разрядки
магистрали воздухораспределитель № 270-002, у которого магист-
ральный поршень быстро перемещается в положение экстренного
торможения и золотником перекрывает канал служебной до-
полнительной разрядки магистрали. Однако при таком интенсив-
ном снижении давления в магистрали ее дополнительная разрядка
через воздухорспределитель не имеет практического значения.
Служебная дополнительная разрядка в атмосферу, перекры-
ваемая после снижения давления на определенное значение, не
зависит от объема магистрали и ускоряет процесс общего сниже-
ния давления по сравнению, например, с разрядкой в камеру,
применяемой в зарубежных тормозах. Дополнительная разрядка в
начальный период торможения обеспечивает высокую скорость
распространения тормозной волны и необходимый темп снижения
давления по всей длине поезда. Она вызывает надежное сраба-
тывание воздухораспределителей с перекрытием отверстий мягкос-
ти и переходом воздухораспределителей в положение жесткости.
Дальнейшее действие воздухораспределителя на торможение
происходит при любом, даже очень малом темпе снижения дав-
ления в магистрали с соответствующим темпом повышения дав-
ления в тормозном цилиндре. Глубина дополнительной разрядки
должна быть не больше минимально допустимой первой ступени
торможения, чтобы в положении перекрыши кран машиниста не
повышал давление в магистрали, что могло бы вызвать отпуск
воздухораспределителей. По условиям быстрого и эффективного
срабатывания тормозов целесообразно, чтобы глубина дополни-
тельной разрядки была максимально, приближена к первой ступе-
ни торможения.
Некоторое ускорение разрядки тормозной магистрали при пол-
ном и экстренном торможениях дает замедлитель наполнения тор-
мозных цилиндров (четвертая манжета по счету от торца штока
главной части). В этом случае замедлитель, замедляя наполнение
каждого тормозного цилиндра в отдельности, вместе с тем дейст-
168
вует как своего рода ускоритель наполнения тормозных цилиндров
во всем поезде, особенно большой длины. После того как манжета
2 (см. рис. 21) сместится за отверстие (канал) 4 во втулке, нач-
нет действовать замедлитель и тормозной цилиндр сообщится
с запасным резервуаром через отверстие /; в пространстве между
манжетами 2 и 8 устанавливается пониженное давление, близкое
к давлению в тормозном цилиндре. Когда манжета 5 сместится
за канал 7 дополнительной разрядки магистрали (этот канал через
магистральную часть сообщен с тормозной магистралью), сжатый
воздух из магистрали отжимает манжету 9 и через отверстие
(канал) <?, открытый клапан 6 поступает в тормозной цилиндр. Это
происходит при давлении в тормозном цилиндре 2,8—3,0 кгс/см2.
При снятой манжете 2 замедлителя такой разрядки магистрали не
происходит, так как в полости за манжетой 9 в этом случае посто-
янно действует давление сжатого воздуха из запасного резервуа-
ра, которое в период наполнения тормозного цилиндра обычно вы-
ше, чем в магистрали.
Золотниковая камера воздухораспределителя № 270-002 раз-
ряжается при торможении в атмосферу. Золотниковая камера
воздухораспределителя № 270-005 в процессе торможения разря-
жается в магистраль, что равноценно увеличению объема магист-
рали каждого вагона на 5,5 л. Это замедляет разрядку тормозной
магистрали и ухудшает тормозные процессы в поезде. Чтобы умень-
шить отрицательное влияние разрядки золотниковой камеры в
магистраль, в воздухораспределителе № 270-005 просверлено от-
верстие 3 (см. рис. 15 а) диаметром 0,3 мм, через которое канал
5 дополнительной разрядки постоянно сообщается с атмосферой.
При открытии клапана 4 дополнительной разрядки магистрали
(а он при снижении в ней давления и еще в течение 40 -60 с от-
крыт) происходит сообщение тормозной магистрали на каждом ва-
гоне с атмосферой через упомянутое отверстие диаметром 0,3 мм,
что в некоторой мере компенсирует приток в магистраль воздуха
из золотниковой камеры.
При недостаточной жесткости первой манжеты 8 (см. рис. 21)
на штоке главной части, перекрывающей канал 7 дополнительной
разрядки магистрали, возможен на первой ступени торможения
выпуск сжатого воздуха из тормозного цилиндра по «шести» этой
манжеты в канал дополнительной разрядки магистрали, а затем
в атмосферу через отверстие диаметром 0,3 мм. Этот выпуск воз-
духа браковочным признаком не является, он прекращается после
разрядки магистрали на 0,7—0,9 кгс/см2, когда канал дополни-
тельной разрядки перекрывается второй манжетой, повернутой в
противоположную сторону.
Скорость разрядки магистрали и золотниковой камеры опреде-
ляет в сочетании с замедлителем диаграмму наполнения тормоз-
ных цилиндров.
169
При полном служебном торможении V положением ручки крана
машиниста магистраль в голове поезда разряжается темпом
1 кгс/см2 за 5—8 с (кран машиниста при этом разряжает
уравнительный резервуар на 1 кгс/см2 за 4—5 с). Наполнение
тормозных цилиндров в головной части поезда происходит быстро
до давления 1,8—2,2 кгс/см2 (на груженом режиме) в соответст-
вии с рязрядкой магистрали и золотниковой камеры, после чего
манжета замедлителя перекрывает каналы быстрого наполнения
тормозного цилиндра, и дальнейшее сообщение запасного резерву-
ара с тормозным цилиндром происходит через отверстие диамет-
ром 1,7 мм, замедляющее наполнение.
На значительном удалении от крана машиниста (за 30-м—
35-м вагоном в длинном поезде — не менее 200 осей) процесс на-
полнения тормозных цилиндров определяется разрядкой магистра-
ли — в начале скачок давления, соответствующий начальной до-
полнительной разрядке магистрали, с последующим медленным
возрастанием давления в тормозном цилиндре.
Полное служебное торможение с разрядкой магистрали на
0,5- 0,6 кгс/см2 V положением последующим переводом ручки
крана машиниста в положение VA обеспечивает уменьшенный ска-
чок давления в тормозных цилиндрах головных вагонов (0,7—
1,0 кгс/с2) с последующим замедленным наполнением тормозных
цилиндров, более равномерным во всех вагонах поезда. При
торможении положением VA замедлитель не ускоряет разр'ядку
тормозной магистрали, так как при медленном наполнении тормоз-
ного цилиндра впускной клапан 6 главной части открывает малую
щель по сечению значительно меньшую, чем отверстие замедлите-
ля диаметром 1,7 мм в пространстве между каналом 3 и манжетой
9, давление при этом, близкое к давлению запасного резервуара,
и сжатый воздух из магистрали через манжету 9 в канал дополни-
тельной разрядки не перетекает.
При экстренном торможении магистраль разряжается темпом
более 0,8 кгс/см2. Магистральный поршень воздухораспределите-
лей № 270-002, находящийся в головной части поезда, перемещает-
ся в положение экстренного торможения и его золотниковая ка-
мера сообщается с полостью срывного поршня, откуда истечение
сжатого воздуха в атмосферу происходит замедленно через от-
верстие диаметром 0,75 мм.
Первоначальный ход главного поршня на 5—7 мм до открытия
впускного клапана тормозного цилиндра происходит в течение при-
мерно 3—4 с, что дает паузу в наполнении тормозных цилиндров
головных вагонов, улучшающую плавность торможения, но одно-
временно увеличивающую тормозной путь, особенно в коротких
поездах. Дальнейшее наполнение тормозного цилиндра происхо-
дит в соответствии со снижением давления в золотниковой камере.
Однако высокий темп разрядки магистрали достигается только у
170
локомотива и трех-четырех головных вагонов, дальше темп ниже
и воздухораспределители действуют, как при полном служебном
торможении, с повышенным скачком давления и ускоренным на-
полнением тормозных цилиндров примерно с 5-го по 15-й вагон
поезда, что ухудшает плавность торможения.
В воздухораспределителях № 270-005 золотниковая камера
разряжается при торможении каналами большого сечения в тор-
мозную магистраль, поэтому при быстром снижении давления
главный поршень также быстро перемещается в положение, при
котором наполнение тормозного цилиндра происходит через
отверстие замедлителя.
У головных вагонов при экстренном торможении поступление
воздуха в тормозные цилиндры через замедлитель происходит в
процессе движения поршня, что создает практически такую же
паузу (примерно 3—4 с от начала торможения до прижатия
тормозных колодок), как и в воздухораспределителе № 270-002.
Остальные процессы наполнения тормозных цилиндров при возду-
хораспределителях № 270-005 такие же, как и при воздухораспре-
делителях № 270-002.
В воздухораспределителях № 483 золотниковая камера при
торможении разряжается в атмосферу через канал дополнитель-
ной разрядки. В отличие от других известных воздухораспреде-
лителей, где имеется только зависимость разрядки золотниковой
камеры от магистрали, в воздухораспределителе № 483 впервые
дополнительно введена обратная связь—золотниковая камера
контролирует скорость разрядки магистрали. Если эта скорость
недостаточна, то открывается дополнительное отверстие для сооб-
щения магистрали с атмосферой через воздухораспределитель и
ускоряется ее разрядка. Это достигается следующим образом.
При быстрой разрядке магистрали открыты клапаны 1, 2, 10
(рис. 22) и в канале 6 дополнительной разрядки устанавливается
давление золотниковой камеры ЗК- Если магистраль разряжает-
ся медленнее, чем золотниковая камера через дроссельное отвер-
стие 3, то диафрагма 9 под влиянием более быстрого снижения
Рис. 22. Клапаны магистральной части воздухораспределителя № 483-000
171
Порядковый номер вагона
Рис. 23. Зависимость времени наполне-
ния тормозного цилиндра сжатым воз-
духом от порядкового номера вагона
при экстренном торможении
канал дополнительной разрядки
давления в золотниковой каме-
ре смещается вправо. Усилие
пружины 8 больше, чем сумма
сил двух пружин 4 и 5. Поэтому
клапан 10 уменьшает свой подъ-
ем при полном открытии клапа-
нов 1 и 3, дросселирует поступ-
ление в канал 6 дополнительной
разрядки сжатого воздуха из
золотниковой камеры. Давле-
ние в канале дополнительной
разрядки снижается и сжатый
воздух из полости М, сообщен-
ной с тормозной магистралью
отжимает клапан 7 и через
и дроссель 3 выходит в атмосфе-
ру, ускоряя снижение давления в магистрали.
Таким образом, воздухораспределитель № 483 обеспечивает в
длинносоставных поездах разрядку магистрали не только в на-
чальный период торможения, но и в процессе всего наполнения
тормозных цилиндров поезда. Следует отметить, что разрядка
магистрали через воздухораспределители № 483 рассчитана таким
образом, что она не может опережать разрядку краном маши-
ниста. Разрядка магистрали в процессе торможения выравнивает
наполнение тормозных цилиндров во всем поезде и особенно эф-
фективна в длинносоставных грузовых поездах.
На рис. 23 показан график зависимости времени наполнения
тормозного цилиндра от порядкового номера вагона при экстрен-
ном торможении 100-вагонного поезда. Ускоренное наполнение
тормозных цилиндров всего поезда сокращает тормозной путь и
улучшает плавность торможения.
4.2.21*.
Для чего в плунжере магистральной части воздухораспре-
делителя № 270-005-1 имеется отверстие диаметром 0,3 мм!
Через это отверстие постоянно сообщаются тормозная магист-
раль и золотниковая камера. После ступени или полного служеб-
ного торможения давления в магистральной и золотниковой каме-
рах воздухораспределителя выравниваются через отверстие диа-
метром 0,3 мм и магистральный орган занимает положение пере-
крыши. Если после этого произойдет изменение давления в магист-
рали или в золотниковой камере, то магистральный орган вследст-
вие образовавшейся разности давлений переместится в положение
отпуска или торможения.
172
В эксплуатационных условиях в положении перекрыши воз-
можны случаи самопроизвольного завышения давления в магист-
рали. Причины этого — пропуск золотника крана машиниста, пло-
хая чувствительность уравнительного органа крана. На равнинном
режиме работы воздухораспределителя разница давления в маги-
страли и золотниковой камере при перекрыше на 0,1 кгс/см2 вызы-
вает самопроизвольный отпуск тормоза.
Для устойчивого положения магистрального органа в положе-
нии перекрыши при медленных процессах изменения давления в
магистрали и золотниковой камере в плунжере магистральной
части воздухораспределителя № 270-005-1 просверлено отверстие
2 (см. рис. 15, а) диаметром 0,3 мм. Через это отверстие и вырав-
ниваются давления в магистральной и золотниковой камерах.
Если после ступени торможения снижением давления в магист-
рали на 0,5—0,6 кгс/см2 давление будет повышаться темпом
0,1кгс/см2 за 17 с и менее, то воздух не будет успевать перете-
кать в золотниковую камеру через отверстие диаметром 0,3 мм.
При образовавшейся разности давлений около 0,1 кгс/см2 магист-
ральный орган переместится из положения перекрыши на отпуск.
Такому темпу при испытании воздухораспределителя на типовом
индивидуальном стенде соответствует отверстие диаметром 0,65 мм
для питания магистрального резервуара. При меньшем темпе по-
вышения магистрального давления воздухораспределитель № 270-
005 действует без смещения магистрального органа в отпускное
положение и без сообщения рабочей камеры с золотниковой и
магистралью и отпускает очень медленно на горном режиме.
В хвостовой части грузовых поездов из 350—400 осей обычно
достигается в начальный период отпуска повышение давления
0,1 кгс/см2 за 12—15 с. При большей длине грузового груженого
поезда, особенно с большими утечками из магистрали, темп повы-
шения давления в хвостовой части может оказаться недостаточ-
ным для перемещения магистральной диафрагмы и равнинного
режима отпуска воздухораспределителей № 270-005.
В грузовых поездах с составами из порожних вагонов началь-
ный темп повышения давления в магистрали обычно достаточно
высокий, так как запасные резервуары при торможении разряжа-
ются значительно меньше, чем на груженом или среднем режи-
ме, и при отпуске на их зарядку расходуется меньше сжатого воз-
духа, поэтому длина порожних поездов условиями отпуска тормо-
зов практически не ограничена (до 480 осей).
Почему на главном поршне воздухораспределителей
№ 270-002, 270-005, 483 вместо двух манжет ставят одну!
173
Главный поршень воздухораспределителей уплотнен резиновы-
ми манжетами, которые удерживаются в канавках поршня за счет
упругих свойств резины. Выбранная форма их обеспечивает гер-
метичность при усилии перемещения поршня не более 5 кгс. Необ-
ходимое уплотнение достигается за счет натяга манжеты с внут-
ренним диаметром 90 мм is канавке поршня диаметром 97 мм. Уп-
лотнение между цилиндром главной части и поршнем производит-
ся наружным бортом манжеты диаметром 112 мм (в сборе на
поршне). Увеличенный диаметр борта манжеты улучшает герме-
тичность, но при этом возрастает усилие для перемещения поршня.
Постановка на поршень двух манжет была сделана для повы-
шения надежности уплотнения после полного служебного и эк-
стренного торможений. Дело в том, что в ранее выпускавшихся
воздухораспределителях зазор между поршнем и цилиндром со-
ставлял около 2 мм. Такой зазор был установлен для упрощения
технологии изготовления воздухораспределителей. В процессе экс-
плуатации, особенно в зимних условиях и после трех лет работы на
смазке ЖТКЗ-65, наблюдались большая усадка манжет и наруше-
ние герметичности при низких температурах. Для устранения ука-
занных дефектов была разработана новая форма манжеты. У нее
большой натяг по наружному диаметру (114—115 мм) и несколько
измененная форма борта для прижатия его к стенкам цилиндра
с большим усилием.Одновременно за счет ужесточения допусков
на соосность диаметр поршня увеличен до 109,5 мм. Главный
поршень с одной манжетой новой формы (дет. 270-397-3) переме-
щается с усилием около 5 кгс, т. е. таким же, как и поршень с двумя
манжетами старой формы. Но при этом надежность уплотнения и
стабильность работы значительно повысились, поэтому с 1969 г.
вместо двух манжет стали применять одну новой формы.
При ремонте главных частей с одной манжетой необходимо об-
ращать внимание на ее высоту, которая должна быть не более
7,3 мм. Манжета должна также свободно входить в ручей поршня.
Почему в тормозах грузовых поездов не применяются
ускорители экстренного торможения!
В воздухораспределителях грузового типа № 270-002 и
MT3-135 было предусмотрено применение ускорителя экстрен-
ного торможения. При быстрой разрядке тормозной магистрали
ускоритель срабатывал и производил выброс сжатого воздуха из
магистрали в атмосферу под каждым вагоном. Это обеспечивало
ускорение процесса наполнения тормозных цилиндров в хвосто-
вой части длинносоставных грузовых поездов, а также остановку
174
поезда при его разрыве или открытии стоп-крана (автоматичность
действия тормозов).
Однако в условиях эксплуатации при маневровых работах и
прицепках вагонов к составу поезда, тормозная сеть которого за-
пряжена, происходят быстрые изменения давления в тормозной
магистрали. Они вызывают срабатывание ускорителей и задержку
отправления поезда. Имелись также отдельные случаи самопроиз-
вольного срабатывания ускорителей при регулировочных служеб-
ных торможениях в пути следования, что вызывало серьезные за-
держки в движении поездов. Поэтому ускорители экстренного
торможения были выключены и теперь их применение в воздухо-
распределителях грузового типа не предусматривается.
Заданная эффективность тормозных средств, соответствующая
установленным нормативам, при большой массе и длине грузового
поезда обеспечивается за счет вагонов, оборудованных компози-
ционными тормозными колодками. Для ускорения наполнения
тормозных цилиндров в хвосте поезда в воздухораспределителях
№ 483 введена разрядка магистрали через воздухораспределители
в процессе наполнения тормозных цилиндров в длинносоставных
поездах. Она ускоряет наполнение не только при экстренном, как
ускорители экстренного торможения, но и при служебном тормо-
жении. Автоматичность действия тормозов достигается оборудова-
нием локомотивов устройствами контроля обрыва тормозной ма-
гистрали с датчиком № 418, которые автоматически выключают
тягу при обрыве поезда, обеспечивая его остановку. Таким образом
современная отечественная тормозная техника практически ре-
шает все те задачи, для которых были предназначены ускорители
экстренного торможения.
Какие требования предъявляются к резиновым изделиям и
смазочным материалам, применяемым в тормозных при-
борах!
Как правило, значительная часть отказов тормозных приборов
в зимний период эксплуатации происходит по причине изменения
характеристик резиновых изделий (диафрагм, прокладок, манжет,
колец, уплотнений) и ухудшения смазки сопрягаемых деталей
(золотников, их зеркала, втулок, резиновых манжет и др.). Причем
от качества используемой смазки зависит не только изменение
геометрических размеров резиновых деталей (так называемое
«набухание»), но и их морозостойкость. Поэтому инструкция
строго регламентирует допускаемые к применению смазки.
Для резиновых манжет и поверхностей трения деталей реко-
мендуется использовать консистентную смазку ЖТ-72, ЖТ-79Л,
175
а для притираемых поверхностей золотника и зеркала — ВНИИ
НП-220 или ЖТ-79Л и ЖТ-72. Для резьбовых соединений при-
меняют смазки ЖА, ЖБ, ЖД, а для шарнирных соединений ры-
чажной передачи — осевые масла Л, 3, С.
Резиновые изделия при продолжительном их использовании,
особенно при высоких температурах и в агрессивной среде, ста-
реют и теряют морозостойкость. Поэтому для них установлены
следующие сроки хранения и использования (не считая года изго-
товления): диафрагмы тормозных приборов -3 года, проклад-
ки — 4 года, манжеты, прокладки, воротники тормозных цилинд-
ров — 5 лет, соединительные рукава — 5 лет. После указанного
срока их заменяют. Год изготовления определяют по двум послед-
ним цифрам клейма резинового изделия.
Также подлежат замене разбухшие, порванные и изношенные
манжеты, уплотнтельные кольца и прокладки. Резиновые диафраг-
мы заменяют новыми при наличии на них разрывов, расслоений,
выпучин и остаточного прогиба более 3 мм — диафрагмы электро-
воздухораспределителей, реле давления, регуляторов давления
АК-11Б, более 4 мм -регулятор ДАКО, более 2 мм — датчик
№ 418.
Соединительные рукава, имеющие протертые места, трещины,
надрывы, внутренние отслоения, а также со сроком службы более
5 лет заменяют новыми. Резиновые изделия должны отвечать тех-
ническим условиям по прочности, относительному удлинению, ос-
таточной деформации и твердости.
Изготовленные из резины изделия должны обеспечивать рабо-
ту при температурах ±55°С при определенном набухании в смаз-
ке. Следует отметить, что смазка ЖТКЗ-65 за счет вымывания из
резины морозостойких компонентов резко снижает уплотняющую
способность резиновых изделий при низких температурах. Исполь-
зование в тормозных приборах выпускаемой промышленностью
новой смазки ЖТ-79Л, ЖТ-72 позволяет исключить этот недоста-
ток. Смазка ЖТ-79Л по сравнению со смазкой ЖТ-72 значительно
меньше поглощает влаги.
Чтобы улучшить условия работы резиновых изделий в тормоз-
ных приборах, необходимо в эксплуатации не допускать работу
компрессоров с выбросом масла в нагнетательный трубопровод,
систематически продувать влаго- и маслоотстойники, исключить
использование нетиповых марок смазки.
Каковы преимущества тиристорных преобразователей типа
ПТ-ЭПТ-П по сравнению с блоками питания БП-ЭПТ-П
электропневматического тормоза электровозов и тепловозов!
176
Оба устройства — тиристорный преобразователь ПТ-ЭПТ-П
и блок питания БП-ЭПТ-П — предназначены для электрического
питания электропневматического тормоза пассажирских поездов
с локомотивной тягой. Их устанавливают на электровозы и тепло-
возы и соединяют входными зажимами с аккумуляторными бата-
реями. Данные устройства позволяют преобразовывать постоян-
ный ток локомотивной аккумуляторной батареи в переменный
и выпрямленный ток для питания цепей ЭПТ.
Как в блоке питания БП-ЭПТ-П, так и в преобразователе
ПТ-ЭПТ-П смонтированы схемы полупроводниковых статических
преобразователей тока на кристаллических триодах — транзисто-
рах (в БП-ЭПТ-П) и кремниевых управляемых вентилях — тири-
сторах ( в ПТ-ЭПТ-П). Однако в блоке БП-ЭПТ-П установлен
преобразователь небольшой мощности (50 Вт), который питает
переменным током частотой 625 Гц (0,3 А; 50 В) цени контроля
ЭПТ, а выпрямленным током (0,5 А; 50 В) заряжает специальную
автономную аккумуляторную батарею 40КН-10 блока питания
БП-ЭПТ-П. При этом потребляемая ЭПТ мощность обеспечивает-
ся от аккумуляторной батареи 40КН. Поэтому общие габариты
блока питания БП-ЭПТ-П значительные и составляют: длина
512 мм, ширина 275 мм, высота 574 мм, а его масса 54 кг.
В отличие от блока БП-ЭПТ-П при применении тиристорного
преобразователя ПТ-ЭПТ-П иметь автономную аккумулятор-
ную батарею не требуется, поскольку он благодаря тиристо-
рам имеет выходную мощность порядка 500 Вт. Требуемое пита-
ние как цепей контроля, так и цепей управления ЭПТ в сдвоен-
ных пассажирских поездах (до 24—32 вагонов) создается самим
преобразователем (без дополнительной аккумуляторной батареи).
Преобразователь ПТ-ЭПТ-П имеет небольшие размеры: длину
373 мм, ширину 180 мм, высоту 360 мм, а его масса составляет
15 кг, т. е. в 3 раза меньше, чем у блока БП-ЭПТ-П. Это облегчает
его монтаж и транспортировку для ревизии и ремонта.
При тиристорных преобразователях практически отпадает на-
добность в наблюдении за плотностью электролита, степенью
зарядки и надежности действия щелочной батареи 40КН. Кроме
того, статический преобразователь ПТ-ЭПТ-П включает в себя
быстродействующую токовую защиту от короткого замыкания и
перегрузки, что значительно повышает его надежность.
Для тепловозов новой постройки, на которых устанавливаются
аккумуляторные батареи напряжением 75 и 110 В, разработаны
тиристорные преобразователи ПТ-ЭПТ-П 75 и ПТ-ЭПТ-П 110 с те-
ми же размерами и массой, что и у преобразователей с входным
напряжением 50 В, и взаимозаменяемые с ними по амортизаци-
онной контактной панели.
177
7 Зак 297
4.3. Механическая часть тормоза
Почему на грузовых вагонах применяется только рычажный,
а на пассажирских рычажный и стержневой приводы ав-
томатического регулятора тормозной рычажной передачи!
При торможении привод 2 (см. рис. 3) автоматического регу-
лятора тормозной рычажной передачи приходит в контакт с кор-
пусом 3. Возрастание тормозного усилия при увеличении давле-
ния в тормозных цилиндрах вызывает упругую деформацию тор-
мозной рычажной передачи, и привод автоматического регулято-
ра перемещает его корпус, сжимая возвратную пружину 4 с
силой 170—200 кгс.
При стержневом приводе силу возвратной пружины регулятора
вычитают из усилия, передаваемого тягами. На пассажирских
вагонах это усилие в процентном отношении составляет неболь-
шую долю от максимального тормозного усилия на тягах и прак-
тически не уменьшает расчетное тормозное нажатие. На грузовых
же вагонах, особенно на порожнем режиме с композиционными
тормозными колодками, это усилие может на 30 -40% уменьшить
расчетное нажатие тормозных колодок, так как передаваемая тяга-
ми сила соизмерима с силой сжатия возвратной пружины регу-
лятора. При рычажном приводе значительно уменьшается отрица-
тельное влияние авторегулятора на эффективность торможения,
так как рычажный привод передает тягам только часть силы воз-
вратной пружины регулятора.
При авторегуляторе № 574Б в отличие от авторегулятора
№ 536 привод на ступени торможения, как правило, не взаимодей-
ствует с корпусом (он вступает в контакт с корпусом при полном
торможении либо, если тормозные колодки изношены от длитель-
ных торможений, на ступени без применения полного торможе-
ния), поэтому эффективность торможения на ступени при аворегу-
ляторе № 574Б не уменьшается. Регулятор № 574Б по мере износа
тормозных колодок обычно сокращает рычажную передачу при
больших ступенях и полных торможениях, а также при отцепке
локомотива от состава, когда разряжается тормозная магистраль.
В автрегуляторе № 536 привод взаимодействует с корпусом при
любой ступени торможения и влияет на эффект торможения при
появлении на тягах усилия 300—500 кгс.
Какова особенность работы автоматического регулятора тор-
мозной рычажной передачи на крутом затяжном спуске!
178
Регуляторы автоматически стягивают рычажную передачу при
отпуске тормоза. При торможении происходит подготовка к ре-
гулированию, а сам регулятор работает, как обычная тяга, т. е.
с износом колодок увеличивается выход штока. У регуляторов со
стержневым приводом из-за интенсивного износа тормозных коло-
док может происходить сжатие возвратной пружины 4 (см. рис. 3)
до соприкосновения витков. В этом случае тормозные усилия пе-
редаются на привод, что приводит к уменьшению тормозного
эффекта, изгибу стержня привода и выходу из строя регулятора.
Поэтому при следовании по затяжным спускам необходимо управ-
лять автотормозами, периодически производя полный отпуск.
Нормальное действие авторегулятора обеспечивается, если
полный отпуск тормозов (даже на непродолжительное время)
делать 1 раз в среднем на каждые 4—6 км движения в тормозном
режиме или чаще.
4.3.3.
Почему на грузовых вагонах тормозные башмаки имеют
жесткую посадку на триангель, а на пассажирских — шарнир-
ное соединение с тормозной балкой!
Способ закрепления тормозного башмака определяется конст-
рукцией тележки вагона и тем, расположены ли кроншейны под-
весок на обрессоренной или необрессоренной части. На грузовых
вагонах кронштейны крепления подвесок триангелей расположены
на необрессоренных боковинах. В этом случае независимо от
прогиба рессор под воздействием загрузки либо при вертикальных
колебаниях положение тормозной колодки относительно колеса не
изменяется, что позволяет жестко соединить башмак с трианге-
лем. На пассажирских вагонах кронштейны подвесок располага-
ются на обрессоренных частях, вследствие чего при вертикальных
колебаниях в процессе движения, а также при различной загрузке
вагонов тормозная колодка перемещается относительно центра ко-
леса, что требует шарнирного соединения башмака с тормозной
балкой для равномерного распределения при торможении давле-
ния в контакте колодки и колеса.
4.3.4.
Как выбирается передаточное число тормозной рычажной
передачи!
При проектировании подвижного состава обязательной явля-
ется унификация тормозных цилиндров и рычагов тормозной
передачи. Так, для пассажирских и четырехосных грузовых ваго-
179
7*
нов с колодочным тормозом и одним тормозным цилиндром ис-
пользуются цилиндры с внутренним диаметром 356 мм (14"); для
восьмиосных грузовых вагонов этого диаметра оказывается недос-
таточно, поэтому на них применяют тормозные цилиндры с внут-
ренним диаметром 400 мм (16").
Рычажные передачи тележек ЦНИИ-ХЗ-0 всех четырехосных
грузовых вагонов одинаковы, также не отличаются рычажные пе-
редачи тележек КВЗ-ЦНИИ пассажирских вагонов (кроме габа-
рита РИЦ), унифицированы рычажные передачи тележек восьми-
осных полувагонов и цистерн. На пассажирских вагонах приме-
няют три типа горизонтальных рычагов в зависимости от тары.
При выборе передаточного числа учитывают условия работы
тормоза на крутом затяжном спуске, когда длительно не произво-
дится полный отпуск и поэтому авторегулятор не уменьшает выход
штока. В таком режиме торможения общий расчетный объемный
износ чугунных тормозных колодок, действующих на одно колесо,
может достигать 250 см3 (это значение поддается расчету и под-
тверждается экспериментально). С учетом выхода штока тормоз-
ного цилиндра Яупр от упругих деформаций рычажной передачи
и дополнительного хода поршня от износа тормозных колодок
общий выход штока не должен превышать Н тах Из этого условия
максимально допустимое передаточное число
// -//
_____ _ max _ vrip
%iax-” 250
—р---НА
г т
к
где — площадь трения колодки, см2;
т — число колодок, действующих на колесо,
А —средний зазор между колодками и колесами при нормальном выходе
штока, мм.
Для расчета можно принять FK = 305 см2; И тах= 18 см;
/7упР = 6 см для четырехосных грузовых и 7 см для пассажирских
вагонов. По формуле находим: для грузовых вагонов «тах=9,
для пассажирских птах=12.
На тяговом подвижном составе обычно используются много-
цилиндровые установки со значительно меньшим передаточным
числом, которое обеспечивает условия работы рычажной передачи
с меньшими углами наклона рычагов, а при отсутствии авторе-
гулятора требуется меньшее число ее регулировок по мере износа
колодок. Вместе с тем на локомотивах максимальное передаточ-
ное число рычажной передачи достигает 15 (тепловозы ТЭ10) и 16
(тепловозы (ТЭ7). Такое передаточное число допустимо в связи
с большей площадью трения колодок (Лк = 425 см2) и более жест-
кой рычажной передачей, имеющей меньшие упругие деформации,
чем на вагонах.
Выбранное передаточное число рычажной передачи в сочета-
нии с диаметром тормозного цилиндра и расчетным давлением
180
в нем сжатого воздуха должно обеспечивать необходимые норма-
тивы расчетного нажатия. Действительное суммарное (кгс)
нажатие-тормозных колодок, действующих от одного тормозного
цилиндра, рассчитывают по формуле
ХКд —iiP Г] ц Qnp фарУЩ»
где F,, — площадь тормозного цилиндра, см2;
Qnp, Qap соответственно усилие оттормаживающей пружины и пружины авто-
регулятора, приведенное к штоку поршня тормозного цилиндра, кгс;
р расчетное давление в тормозном цилиндре, кгс/см2;
т]ц, т] — коэффициенты потерь в тормозном цилиндре и рычажной передаче.
Коэффициент потерь на трение принимают для тормозного
цилиндра 0,98, а для рычажной передачи — в зависимости от ее
кинематической схемы (0,95 — у четырехосных грузовых вагонов с
односторонним нажатием колодок; 0,80 — у восьмиосных вагонов;
0,90 — у пассажирских вагонов; для локомотивов с двусторонним
нажатием колодок 0,9 -• при действии цилиндра на одну ось,
0,85 — на две оси. 0,8 — на три оси; для локомотивов с одно-
сторонним нажатием 0,95 при действии тормозного цилиндра на
две оси, 0,90— на три).
При достаточно жесткой рычажной передаче с небольшим
числом последовательных звеньев целесообразно применение тор-
мозных цилиндров большого диаметра с минимальным передаточ-
ным числом рычажной передачи.
Расчетное давление в тормозных цилиндрах принимают для ло-
комотивов и пассажирских вагонов 3,8 кгс/см2, для грузовых
вагонов: на порожнем режиме 1,6, среднем 2,8, груженом
4,0 кгс/см2.
С какой целью в композиционных тормозных колодках
вместо ствльной спинки используется сетчатопроволочный
каркас!
Промышленность выпускает композиционные колодки усовер-
шенствованной конструкции с сетчатопроволочным каркасом вмес-
то стальной спинки. Применение такого каркаса обеспечивает
повышение срока службы триозной колодки более чем на 10% в
связи с допустимой при этом меныпей предельной толщиной
колодки 10 вместо 14 мм. Это оказалось возможным из-за отсут-
ствия у новой колодки шипов для удержания на спинке фрикци-
онной массы, которая лимитирует минимальную толщину компози-
ционных колодок со стальной спинкой. Кроме того, сетчатопрово-
лочный каркас обеспечивает более высокую вибрационную проч-
ность.
181
В металлическом каркасе, особенно при повышенных скорос-
тях движения и большом сроке службы колодок, возникают
трещины в месте соединения ушка и спинки колодки. Колодки с
сетчатопроволочным каркасом имеют практически неограничен-
ную вибрационную стойкость и надежно работают в поездах при
любых скоростях. Масса колодки и расход стального проката на
каждую колодку уменьшаются примерно на 1 кг.
С какой целью в местах соединения подвесок триангелей
грузовых вагонов с кронштейном введены резиновые втулки!
Боковины тележек грузовых вагонов являются необрессорен-
ными, и на них передаются большие ускорения при движении
вагона. Особенно неблагоприятные условия возникают при дви-
жении по жесткому пути на железобетонных
шпалах вагона, имеющего ползуны, навары
на поверхности катания колес или более
коварный дефект — неравномерный прокат,
который внешне ничем не проявляется. Уро-
вень возникающих при этом ускорений
достигает (504-70) g. Чтобы защитить
подвески триангелей от разрушения, введены
демпфирующие резиновые втулки 2 в месте
соединения валиком 3 подвески 4 и крон-
штейна 1 (рис. 24). Одновременно втулка
предотвращает износ валика и подвески.
Рис. 24. Резиновые втулкиПосле введения резиновых втулок прекрати-
в шарнирах подвесок баш-лись случаи излома подвесок и падения
маков грузовых вагонов на путь триангелей.
4.3.7*.
В чем особенность работы и преимущества двустороннего
нажатия тормозных колодок!
Применение двустороннего торможения обеспечивает меньшие
давления в контакте с колесом и уменьшает износ каждой колод-
ки в процессе торможения по сравнению с односторонним нажа-
тием. Особенно существенно это преимущество при чугунных
тормозных колодках на крутых затяжных спусках и длительных
торможениях, а также при высоких скоростях движения.
182
На равнинных же профилях пути общий весовой износ тормо-
зных колодок при двустороннем нажатии больше, чем при одно-
стороннем. Учитывая это, а также простоту конструкции, на гру-
зовых вагонах одностороннее нажатие тормозных колодок нахо-
дит преимущественное применение. Кроме того, при композицион-
ных тормозных колодках одностороннее торможение обеспечивает
лучшие условия охлаждения колес.
В чем преимущества дискового тормоза перед колодочным!
При возрастании скоростей движения пассажирских поездов
свыше 120 км/ч необходимая эффективность тормозных средств
достигается за счет применения композиционных тормозных
колодок или скоростного регулирования тормозного нажатия по
типу вагонов международного сообщения западноевропейского
габарита и электровозов ЧС2, ЧС4, ЧС200. Недостатком компози-
ционных колодок является повышенное термическое воздействие
на колеса, особенно при высоких скоростях движения.
Дисковые тормоза такого воздействия на поверхность колеса
не оказывают и поэтому находят широкое применение при скорос-
тях более 160 км/ч. Есть и другое преимущество дискового тор-
моза — возможность упрощения тормозной рычажной передачи и
некоторое замедление нарастания проката колесных пар.
Но у дисковых тормозов в свою очередь есть и недостатки. В
частности, коэффициент сцепления колес с рельсами в момент
торможения бывает на 10—15%, а на сильно загрязненных участ-
ках пути и вдвое меньше, чем при колодочных тормозах. Это
объясняется тем, что поверхность катания колеса не очищается,
поскольку отсутствует фрикционное воздействие на нее. Поэтому
дисковые тормоза обычно применяют в сочетании с противогаз-
ным устройством. Современные скоростные системы дисковых
тормозов имеют по одной чугунной тормозной колодке, действую-
щей с усилием 1000—1300 кгс на поверхность катания колеса
(система колодочно-дискового тормоза). Очистка поверхности ка-
тания при помощи дополнительных колодок необходима и для
надежного шунтирования рельсовых цепей. Недостатком дисково-
го тормоза является также зависимость тормозной силы от диа-
метра колес, который изменяется при износе и обточках послед-
них.
Как действует противоюзное устройство тормоза КЕ и как
проверить его работу перед отправлением поезда!
183
Принцип действия противогазного устройства тормоза КЕ осно-
ван на использовании силы инерции массы маховика / (рис. 25)
противогазного датчика. При обычном разгоне поезда или его
торможении соответственно ускорение или замедление не превы-
шает 1,5 м/с2, колесо вагона и связанная с его осью масса махови-
ка 1 противогазного датчика вращаются синхронно. При заклини-
вании колеса замедление на его поверхности катания более 8—
10 м/с2. Маховик в этом случае повернется по инерции в сторону
движения.
Рис. 25. Осевой датчик противогазного устройства
184
Указанный поворот маховика через толкатель 2 воздействует
на сбрасывающий клапан и вызывает выпуск воздуха из тормоз-
ного цилиндра в течение 0,3—0,5 с.
После возвращения маховика в исходное положение выпуск
воздуха из тормозного цилиндра прекращается и происходит его
повторное наполнение. Весь процесс протекает очень кратковре-
менно, но за этот период благодаря сбросу давления из тормозного
цилиндра прекращается проскальзывание, восстанавливается вра-
щение колеса и вновь повышается давление в тормозном цилиндре.
При последующем возможном проскальзывании колеса процесс
повторяется. В этом и состоит принцип действия противоюзного
датчика.
На корпусе противоюзного датчика имеется резиновая крышка
3. Открыв ее, получаем доступ к маховику. Когда, вагон затормо-
жен, тогда при повороте маховика в любую сторону можно выз-
вать указанный выше процесс сброса давления из тормозного
цилиндра. Об этом свидетельствует звук выходящего воздуха
из сбрасывающего клапана и отход колодок от колес. В течение
долей секунды после прекращения воздействия маховик займет
свое исходное положение, прекратится выход воздуха и колодки
вновь прижмутся к колесам. Таким образом, можно проверять
действие противоюзного устройства во время стоянки поезда.
4.3.10
Каковы преимущества соединительного рукава тормозной и
питательной магистралей с трубкой, имеющей внутренний
диаметр 35 мм, по сравнению с трубкой диаметром 32 мм!
Соединительный рукав с трубкой, имеющей внутренний диа-
метр 35 мм, обладает более высокой надежностью в эксплуата-
ции за счет большей прочности на разрыв в продольном направле-
нии (900—1000 кгс вместо 500—700 кгс), а также в связи с мень-
шими напряжениями в месте насадки рукава на араматуру. Повы-
шенные напряжения при внутреннем диаметре рукава 32 мм вы-
зывают в некоторых случаях надрыв тканей оплетки на наконеч-
нике арматуры с последующим разрушением рукава. Повышенная
жесткость рукава диаметром 35 м обеспечивает его меньшее
провисание в расцепленном состоянии (с большим зазором между
головкой и путевыми устройствами).
185
5. ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТОРМОЗНЫХ СРЕДСТВ
5.1. Коэффициент сцепления колес с рельсами
и расчетное тормозное нажатие тормозных колодок
5.1.1.
Что такое коэффициент сцепления колес с рельсами! От чего
он зависит!
Коэффициент сцепления ф колес с рельсами представляет
частное от деления силы сцепления на вертикальную нагрузку
от колесной пары на рельсы. Различают коэффициенты сцепления
колесных пар при тяге и торможении.
Безъюзовое торможение проверяют по условиям статического
равновесия колесной пары. Динамические факторы (переменная
под влиянием колебаний вертикальная нагрузка от колесной пары
на рельсы, силы инерции вращающихся масс) учитываются в зна-
чении Чг, определяемом экспериментально. Условие безъюзового
торможения имеет вид
Вт • 9,81 'РкрЛ S ’ 9’81 Фк„Ф-9,81
Ф -------— =--------------= —2—2--------= (р 9 ,
4g g Тк1> Р
где Вт—тормозная сила, тс,
q — нагрузка от колесной пары на рельсы, т;
— нажатие тормозных колодок на ось, тс;
фкр — коэффициент трения;
Фр — коэффициент тормозного нажатия на ось, представляющий отношение
сил нажатия колодок к массе, приходящейся на ось, тс/т.
Принятые расчетные значения коэффициентов сцепления опре-
деляют максимальную эффективность тормозной системы. При
заниженном значении расчетного коэффициента сцепления колес
с рельсами уменьшается вероятность появления тормозных дефек-
тов на поверхности катания колес, однако удлиняется тормозной
путь; при более высоких значениях расчетного коэффициента
сцепления тормозной путь сокращается ценой большей вероят-
ности повреждения колес наварами, выщербинами, ползунами.
Физический коэффициент сцепления колес с рельсами колеб-
лется в больших пределах (0,04—0,30) и зависит прежде всего
от загрязненности рельсов, а также погодных условий, скорости
движения, нагрузки от колесной пары на рельсы, износов
подвижного состава и пути, динамических свойств рессорного
подвешивания и др.
186
Наиболее неблагоприятные условия сцепления — на участках
пути, загрязненных буксовой смазкой, перевозимыми нефтепродук-
тами, торфяной пылью. Сильно ухудшается сцепление колес с
рельсами при появлении на рельсах росы, изморози, при начав-
шемся дожде, когда рельсы еще не промыты. В этих случаях
необходимо так выбирать начало торможения, чтобы ограничи-
ваться только первой ступенью. После полного перевода грузовых
вагонов на роликовые подшипники условия сцепления колес с
рельсами улучшатся и коэффициент сцепления повысится.
Повышенная тормозная эффективность высокоскоростного
подвижного состава реализуется с применением противогазных
устройств. Современные противоюзные устройства с быстродей-
ствующими электронными схемами не только предотвращают
повреждение колес, но и несколько повышают коэффициент
сцепления на загрязненных участках пути за счет вращения колес
с повышенным (до 10—15%) проскальзыванием относительно
рельсов.
В режимах тяги и электрического торможения расчетные
коэффициенты сцепления в 2—2,5 раза выше, чем при фрик-
ционном торможении. Эта разница объясняется тем, что наруше-
ние сцепления колеса с рельсом при фрикционном торможении
(без противоюзного устройства) — явление аварийное, в ряде
случаев с серьезными последствиями. Поэтому принимаются соот-
ветствующие запасы, делающие маловероятным такое явление.
При тяге и электрическом торможении может быть допущена
большая вероятность нарушения сцепления колес с рельсами.
Кроме того, на тяговом подвижном составе более эффективно
воздействие песочницы на повышение сцепления колес с рельсами.
Что такое действительная и расчетная силы нажатия чугунных
и композиционных тормозных колодок! От чего зависят
значения этих сил!
В результате фрикционного торможения между тормозными
колодками и поверхностью катания колес или между тормозны-
ми накладками и дисками, жестко связанными с осями колесных
пар, возникают силы трения. Эффективность действия тормоза
при заданной скорости оценивается тормозным путем, который
может быть найден расчетом с использованием действительной
силы нажатия колодок и действительного коэффициента их
трения. В другом способе расчета действительные значения
силы нажатия и коэффициента трения заменяют условными,
так называемыми расчетными. Несмотря на то что каждый из
этих способов имеет свои формулы и определенный порядок
расчета, оба они дают одинаковый результат.
187
В чем же различие между действительными и расчетными сила-
ми нажатия колодок? Если силу нажатия колодки подсчитывать
по фактическим конструктивным характеристикам вагона или ло-
комотива, то это и будет действительная сила нажатия.
Обозначим ее буквой /<. Умножая силу /< на действительный
коэффициент (ркопределяемый опытным путем, получим значение
тормозной силы колодки, равной ^(pк- Коэффициент трения
тормозных колодок зависит от их материала, скорости v (км/ч),
силы нажатия К на колодку (тс) и определяется по формулам,
полученным опытным путем:
для стандартных чугунных тормозных колодок
ДЛЯ
ДЛЯ
16 к+100 у+100
фк — и’О 80 к+100 5у+ 100 ’
фосфористых чугунных колодок
_ 16К+100 у+100
52 к+100 5г I 100 ’
композиционных колодок
п.л К + 20 г+150
<Рк 144 4К + 20 2-J + I50
Вычисление тормозных сил поезда по действительному нажа-
тию и коэффициенту трения из приведенных формул весьма
трудоемко, так как для вагонов на разном режиме торможения
(порожнем, среднем, груженом) нужно определять свое значение
фк по известному К. Чтобы избежать этого, принимают, что у
тормозных колодок одного типа (чугунных или композиционных)
коэффициент трения равен некоторому расчетному значению
фкр, полученному по формуле (8) при /<=2,7 тс для чугунных
и высокофосфористых и по формуле (10) при /<=1,6 тс для
композиционных колодок, т. е.
для чугунных стандартных и фосфористых колодок
-П 97 1()0
фм> °'27 5г+100 ’
для композиционных колодок
(8)
(9)
<р =0,36
ткр
у + 150
2i’+ 150
Расчетное нажатие КР определяют по действительному К ис-
ходя из того, чтобы при принятом фкр, отличающемся от фк,
касательная тормозная сила Вт, определяющая замедление поез-
да, при любом методе расчета была одинаковая, равная истин-
ному значению, т. е.
В Г к:------------- А р(р КЭ
188
Отсюда получают расчетное тормозное нажатие
s=
ф
ф
т кр
Подставив значения <рк и <ркр, получим:
для стандартных чугунных колодок
16К+Ю0 v +100
100 5у +КХ)' .,
~~ —*
эи +100
К -999 [6К+100
ЛР ’ 80/(+100
аналогично для фосфористых колодок
Кр=1.85
16/< + 100
52К+ 100
К ,
для композиционных колодок
К =1.22
Х + 20
4Л + 20
к
Переход от действительных к одной системе расчетных нажа-
тий, не зависящих от скорости, возможен для различных
фрикционных материалов при условии, если их коэффициенты
трения одинаково зависят от скорости. Только в этом случае
возможно суммировать расчетные нажатия независимо от скорос-
ти. Если в одном поезде используются тормоза с различными
типами фрикционных материалов, коэффициенты трения которых
по-разному зависят от скорости (например, чугунные и компо-
зиционные колодки), для оценки общего расчета тормозного
нажатия поезда необходимо привести все нажатия к единой
системе с использованием переводных коэффициентов, которые
зависят от скорости.
Так, например, на наших железных дорогах в качестве
нормативной принята система расчетных нажатий чугунных тор-
мозных колодок, в которой задаются единые наименьшие нормы
нажатий на 100 т массы поезда. Нажатие композиционных
колодок приводится к нажатию чугунных с использованием
переводных коэффициентов: для пассажирских поездов, имеющих
максимальную скорость 120 км/ч, этот коэффициент принима-
ется равным единице (с учетом оборудования редукторной
оси чугунными колодками), при скорости 120—140 и 140—
160 км/ч — соответственно 1,25 и 1,30.
Для грузовых вагонов, обращающихся со скоростью до
100 км/ч, с композиционными колодками расчетное тормозное
нажатие на ось на порожнем режиме такое же, как при чугунных
189
колодках, при среднем и груженом режимах — соответственно
на 15 и 35% больше, чем на груженом режиме при чугунных
колодках, т. е. оно составляет в пересчете на чугунные колодки
8,05 тс на среднем и 9,45 тс на груженом режиме. Чтобы упростить
расчет нажатий в поездах, нормативами предусмотрено на сред-
нем режиме принимать нажатие композиционных колодок не
8, а 7 тс, одинаково с груженым режимом чугунных колодок.
При этом запас тормозной эффективности учтен в том положении,
что при наличии в составе 25, 50 и 100% вагонов с компози-
ционными колодками эффективность тормозных средств эквива-
лентна нажатию 33 тс на 100 т массы состава соответственно
при 32, 31 и 30 тс на 100 т массы и не требуется ограни-
чение по тормозам установленной скорости движения.
С учетом этого положения (запас 10%) расчетное нажатие
на ось композиционных колодок грузового вагона на груженом
режиме в пересчете на чугунные колодки составит 8,5 тс.
Из каких условий принимают максимальное давление в тор-
мозном цилиндре грузового поезда!
Максимальное давление в тормозных цилиндрах грузовых
вагонов зависит от их загрузки и режима торможения, который
устанавливается вручную, или автоматически. При этом произве-
дение силы нажатия тормозных колодок, определяемой с учетом
передаточного числа рычажной передачи, на их коэффициент
трения (касательная тормозная сила) во всем диапазоне загру-
зок не должно превышать силы сцепления колес с рельсами.
Кроме того, значение расчетного максимального давления в
тормозных цилиндрах должно при всех загрузках вагона обеспе-
чивать минимальное расчетное нажатие тормозных колодок 33 тс
на 100 т массы состава, установленное нормативами по тормозам.
При чугунных тормозных колодках расчетное нажатие на 100 т
массы изменяется: от 65 при порожнем вагоне до 40 тс при загрузке
3 т/ось на порожнем режиме, от 60 до 45 тс на среднем режиме
с увеличением загрузки до 6 т/ось и от 60 до 28 тс на груженом
режиме с увеличением загрузки до полной грузоподъемности ваго-
на (25 т/ось).
При ручном переключении режимов максимально допустимое
давление в тормозных цилиндрах составляет на порожнем режиме
1,8, на среднем — 3,2 и груженом — 4,5 кгс/см2.
Лучшее использование силы сцепления колесных пар с рельса-
ми при всех загрузках вагона достигается применением автома-
тических грузовых режимов торможения.
190
5.1.4
Почему расчетное давление в тормозных цилиндрах на
груженом режиме принимается только 4 кгс/см2 при мак-
симальном давлении в тормозном цилиндре по техническим
условиям 3,9—4,5 кгс/см2!
Значение 4,0 кгс/см2 определяется не только по давлению,
обеспечиваемому режимными пружинами воздухораспределителя,
но и с учетом возможности работы тормоза в хвосте длинно-
составного грузового поезда, где зарядное давление может быть
4,7—5,0 кгс/см2.
В этих условиях максимальное давление в тормозном цилиндре
ограничивается количеством сжатого воздуха в запасном резер-
вуаре.
Имеется пи разница давлений в тормозном цилиндре при
ступенях и полном торможении, а также в снижении давления
в магистрали для вызова полного торможения пассажир-
ского вагона, оборудованного композиционными или чугун-
ными тормозными колодками!
Давление в тормозном цилиндре пассажирского вагона, обо-
рудованного композиционными колодками, выше, чем при чугун-
ных тормозных колодках, при одинаковых зарядных давлениях,
выходах штоков (при полном торможении) и ступенях торможе-
ния. Эта разница объясняется тем, что на шток цилиндра вагона
с композиционными колодками установлен хомут длиной 70 мм
и поршень не доходит на это расстояние в исходное положение,
создавая в тормозном цилиндре дополнительный запас атмосфер-
ного воздуха около 7 л. Пассажирский воздухораспредели-
тель, действующий по принципу органа двух давлений, при
торможении выпускает из запасного резервуара в тормозной
цилиндр определенную порцию сжатого воздуха до выравнива-
ния давлений запасного резервуара с магистралью и смещения
поршня в положение перекрыши либо при экстренном и полном
торможениях сообщает между собой запасный резервуар и тормоз-
ной цилиндр с выравниванием в них давлений сжатого воздуха.
При этом дополнительные 7 л атмосферного воздуха в тормозном
цилиндре увеличивают в нем давление. Так как разрядка
тормозной магистрали для получения максимального давления
в тормозном цилиндре равна разнице зарядного давления и этого
наибольшего давления, то при композиционных колодках требуе-
мая разрядка магистрали несколько меньше, чем при чугунных
191
(при одинаковом максимальном выходе штока тормозного цилинд-
ра). Значение давления в тормозном цилиндре при ступенях
торможения можно рассчитать по следующим формулам:
РТ11-у/а'2 + В ~А-рат,
V + V + Fh:\
д _ вр 1 шт 1
Л ~ ~2Fk :
(V -|- V ) р (\р + Др )
q___ V вр 1 шт/ гат 1 зр \_2? гзр/
b'k
где Увр, — соответственно вредный объем тормозного цилиндра, объем за счет
Ишт, Изр недохода поршня в исходное положение (при наличии втулки на што-
ке), объем запасного резервуара, дм3;
F — площадь поршня тормозного цилиндра, дм2;
h \ — ход поршня для прижатия тормозных колодок, дм;
k коэффициент упругости рычажной передачи (дм-см2)/кгс [для пасса-
жирского вагона 0,1 (дм-см2)/кгс при чугунных и 0,05 (дм-см2)/кгс
при композиционных колодках);
Дри, Дрчр—соответственно снижение давления в магистрали и дополнитель-
ное понижение давления в запасном резервуаре для перемещения магист-
рального поршня в перекрышу.
При этом максимальное значение Лрм, дающее увеличение
давления в тормозных цилиндрах, рассчитывается исходя из
выравнивания давления в запасном резервуаре и тормозном ци-
линдре по формулам:
(И ) р + V р
„ _ У ар шт/ гат 1 зр' зар
тцтах V -4-Fh 4-v
вр 1 max 1 зр
где рат, Рзар ~ соответственно атмосферное и зарядное давление, кгс/см2;
Лтах—максимальный выход штока тормозного цилиндра, дм (при ком-
позиционных колодках с учетом втулки на штоке).
Пример. Рассчитаем значение разрядки магистрали Дртах для полного тормо-
жения вагона с выходом штока Лтах=1,4 дм; зарядное давление (абсолютное)
Рзар = 6,0 кгс/см2.
При композиционных колодках (Ивр = 2,2 дм3, Ишт = 7 дм3):
РТ11
(2.2+7) 1 + 78-6,0 . 2 , л , ,2 г з
—————1 —=о,1 кгс/см (4,1 кгс/см —избыточное давление) ;
2,24“ Ю ’ 1,4 “г 78
Дртах=6,0—5,1=0,9 кгс/см2;
при чугунных колодках:
2.2 • 1 +78 • 6.0
Р™тах~ 2,2-1- 10 1,4 + 78'
5,0 кгс/см2 (4,0 кгс/см2 —избыточное давление) ;
Дртах=6,0—5,0= 1,0 кгс/см2.
192
Результаты расчета давления в тормозном цилиндре при ступенях тормо-
жения (для композиционных колодок принято A v—1 дм) получились следующие: h ,= 0,56 Дм, для чугунных
Арм, кгс/см2 Давление в тормозном цилиндре Рти (избыточное), кгс/см2 при колод- 0,4 0,6 0,8
ках:
композиционных 1,73 2,6 3,4
чугунных 1,53 2,4 3,2
В каких случаях и почему тормозное нажатие и масса ло-
комотива не учитываются в единой наименьшей норме нажа-
тия на 100 т массы состава; для каких поездов расчетное
тормозное нажатие на 100 т массы состава принимается
равным единой наименьшей норме без подсчета!
Расчетное тормозное нажатие на 100 т массы состава (т. е. без
учета тормозных средств и массы локомотива) рассчитывается
для груженых грузовых и рефрижераторных поездов, обращаю-
щихся со скоростями до 90 км/ч включительно. Для таких поездов
единое наименьшее расчетное тормозное нажатие в пересчете на
чугунные тормозные колодки составляет 33 тс на каждые 100 т
массы состава. Все локомотивы при использовании в процессе
экстренного торможения вспомогательного тормоза обеспечены
более высокими нажатиями на 100 т массы, поэтому подсчет
тормозного нажатия только состава обеспечивает безопасность
движения, а повышенная эффективность тормозных средств локо-
мотива идет в запас. Одновременно упрощается сам расчет.
При 100% включенных и исправно действующих тормозов
допускается принимать расчетное тормозное нажатие 60 тс на
100 т массы поезда на уровне установленной единой наименьшей
нормы (без его подсчета) при скорости движения до 120 км/ч
электропоездов всех серий, дизель-поездов ДР1, Д, пассажирских
поездов с электровозами ВЛ80 всех индексов, ЧС1, ЧС2, ЧС2Т,
ЧСЗ, ЧС4, ЧС4Т, имеющих в составе цельнометаллические
вагоны (ЦМВ), кроме межобластных, в том числе вагоны габари-
та РИЦ. В таких поездах установленная норма тормозного нажа-
тия 60 тс на 100 т массы состава обеспечена всегда и его
подсчет не имеет практического смысла, так как и локомотивы,
и каждый вагон единой наименьшей нормой тормозного нажатия
обеспечены.
Подсчет тормозного нажатия для скорости движения до
120 км/ч также не производится для пассажирских поездов,
имеющих в своем составе не менее 12 ЦМВ (кроме межобласт-
ных), вагонов габарита РИЦ с электровозами ВЛ60п, ВЛ82,
193
ВЛ82М и тепловозами ТЭП10, ТЭ7, ТЭП60. Эти локомотивы не
обеспечены единой наименьшей нормой тормозного нажатия,
однако это компенсируется повышенной тормозной эффектив-
ностью вагонов при их количестве более 11.
5.1.7
Как учитываются высокофосфористые тормозные колодки
при подсчете тормозного нажатия в электропоездах!
В электропоездах, обращающихся с максимальной скоростью
до 120 км/ч включительно, расчетное тормозное нажатие не
подсчитывается с учетом обеспеченности поезда установленным
нормативом тормозного нажатия 60 тс на 100 т массы поезда.
При более высоких скоростях движения, а также в случае выклю-
чения тормоза в пути следования на отдельном вагоне расчетное
тормозное нажатие на ось высокофосфористой колодки (со-
держание фосфора 0,7—1,4%) принимается на 10% больше стан-
дартной чугунной колодки в связи с более высоким коэф-
фициентом трения.
Наличие фосфора в колодках повышает одновременно с коэф-
фициентом трения и их износостойкость, особенно при высоких
скоростях движения. На грузовых вагонах применение фосфорис-
тых колодок запрещено из-за возможности их воспламенения
при длительном торможении.
Как определить расчетное тормозное нажатие на ось ло-
комотива, если его воздухораспределитель включен на сред-
ний режим!
В таблицах расчетных тормозных нажатий на ось локомоти-
вов даны нажатия порожнего и груженого режимов. При
включении воздухораспределителя на средний режим (пересылка
локомотивов) расчетное тормозное нажатие на ось принимается
70% от нажатия груженого режима.
5.1.9
Почему и в каких случаях в поездах с составом из порожних
вагонов нормы единого наименьшего расчетного тормозного
нажатия устанавливаются более высокие, чем в грузовых
груженых поездах!
Для безопасного следования грузового поезда с максималь-
ной скоростью 90 км/ч на установленных нормативами спусках
достаточно единого наименьшего расчетного тормозного нажатия
194
33 тс на 100 т массы состава. Для поезда из порожних
вагонов нормативами требуется 55 тс расчетного тормозного
нажатий на 100 т массы состава, что создает большой резерв
эффективности тормозов. Это требование связано с обязательным
включением автотормозов всех порожних вагонов. Меньшие уров-
ни требуемых нажатий объективно стимулировали бы возмож-
ность отправления порожних поездов с частью неисправных и
выключенных воздухораспределителей.
В каких случаях на редукторных колесных парах пассажирских
вагонов устанавливают чугунные тормозные коподки! Как
при этом обеспечено расчетное тормозное нажатие на ось
вагона!
На редукторных колесных парах пассажирских вагонов,
оборудованных композиционными колодками, устанавливают чу-
гунные тормозные колодки, если скорость движения этих вагонов
не превышает 120 км/ч. Этим увеличивается срок службы
редукторных колесных пар и исключаются случаи повреждения
редукторов при заклинивании колесных пар. Расчетное норматив-
ное тормозное нажатие на ось в среднем для всего вагона
обеспечивается за счет повышенной эффективности композицион-
ных колодок.
5.1.11
Какое принимается расчетное тормозное нажатие на ось гру-
зового груженого вагона, оборудованного грузовым авто-
режимом!
В соответствии с нормативами расчетное тормозное нажатие
на ось грузовых вагонов, оборудованных грузовым авторе-
жимом, принимают 3,5 тс/ось при загрузке до 3 т на ось, 5 тс/ось
при загрузке 3—6 т на ось, 7 тс/ось — при загрузке более
6 т на ось.
5.2. Обеспечение безопасности движения поездов
при различных расчетных нажатиях тормозных колодок
5.2.1
За счет чего обеспечена безопасность движения грузовых
груженых поездов со скоростью до 90 км/ч без изменения
установленной нормы единого наименьшего тормозного
нажатия (в пересчете на чугунные тормозные колодки)
33 тс на 100 т массы состава, установленной ранее для мак-
симальной скорости 80 км/ч!
195
Максимальная скорость 90 км/ч грузовых поездов реализуется
на линиях, оборудованных автоблокировкой с трехзначной сигна-
лизацией при зеленом огне локомотивного светофора (АЛСН).
В этом случае минимально возможное расстояние до светофора
с красным огнем равно длине двух блок-участков без расстояния
пути, проходимого поездом за время смены показания АЛСН.
Этого расстояния достаточно для остановки поезда у красного
сигнала и снижения скорости движения до установленной при
проследовании светофора с желтым огнем при служебном тормо-
жении ступенью 0,9—1,0 кгс/см2.
В случае неисправности АЛСН максимальная скорость движе-
ния не должна превышать 80 .км/ч. Максимальная скорость
80 км/ч для грузовых груженых поездов допускается также для
линий, оснащенных четырехзначной автоблокировкой, при которой
длина блок-участков меньше, чем при трехзначной сигнализации.
В тех случаях, когда при четырехзначной автоблокировке
длина двух смежных блок-участков обеспечивает снижение ско-
рости, необходимое при проследовании светофора с желтым огнем,
и остановку у светофора с красным огнем служебным тормо-
жением, допускается специальным разрешением МПС максималь-
ная скорость грузовых груженых поездов 90 км/ч.
Таким образом, безопасность движения грузовых груженых
поездов с расчетным тормозным нажатием 33 тс на 100 т массы
состава при скорости движения 90 км/ч обеспечивается исполь-
зованием АЛСН, благодаря чему расстояние от места получения
машинистом информации о красном огне светофора до этого
светофора составляет почти два блок-участка и для остановки
поезда достаточно служебного торможения.
Расстояния ограждения мест внезапно возникшего препятствия
при скорости движения грузовых груженых поездов 90 км увели-
чены до 1300 и 1500 м соответственно на спусках крутизной
до 0,006 и более 0,006 до 0,010.
Как устанавливается максимальная скорость движения поезда
при недостаточном тормозном нажатии!
На каждую недостающую тонну расчетного нажатия на
100 т массы поезда (или состава) по сравнению с едиными
наименьшими нормами нажатий максимальные скорости должны
уменьшаться на 2 км/ч для грузовых поездов на любом
профиле пути, а для пассажирских и рефрижераторных поездов
на 1 км/ч для .спусков до 0,006 и 2 км/ч для спусков круче
0,006. Определенную таким образом скорость, если она не кратна
5 км/ч, округляют до кратного 5 км/ч ближайшего меньшего
196
значения. Таким же образом уменьшается и максимально допусти-
мая скорость проследования светофора с желтым огнем.
Такой метод определения максимально допустимой скорости
можно использовать для грузовых и рефрижераторных поездов,
обращающихся со скоростью до 80 км/ч при тормозном нажатии
не менее 28 тс на 100 т массы состава; грузовых поездов с соста-
вом из порожних вагонов, обращающихся со скоростями более
90 до 100 км/ч с тормозным нажатием не менее 50 тс на 100 т
массы поезда; пассажирского поезда, обращающегося со ско-
ростью до 120 км/ч и более 120 до 160 км/ч, соответственно
при тормозном нажатии не менее 55 и 68 тс на 100 т массы поезда;
рефрижераторного поезда, обращающегося со скоростями более
90 до 120 км/ч, с тормозным нажатием не менее 50 тс на
100 т массы поезда.
Грузовые груженые поезда, обращающиеся со скоростью до
90 км/ч, должны быть обеспечены тормозным нажатием не
менее 33 тс на 100 т массы состава. При меньшем тормозном
нажатии скорость движения грузовых груженых поездов устанав-
ливается такой же, как при максимальной скорости 80 км/ч, т. е.
путем вычитания поправки из скорости не 90, а 80 км/ч.
В исключительных случаях, когда тормозные нажатия оказы-
ваются менее указанных выше, допускаемые скорости устанавли-
ваются начальником дороги с использованием номограмм тормоз-
ных путей, причем устанавливаемые скорости движения поездов
должны быть на 20% меньше скоростей, определяемых по номо-
граммам. Этот запас учитывает возможные в этом случае недос-
татки в состоянии тормозного оборудования. При обеспеченности
тормозных нажатий менее указанных в номограммах скорости
движения поездов устанавливаются опытным путем.
Какое влияние на работу тормозов в грузовых поездах ока-
зывает выход штока тормозных цилиндров!
Выход штока тормозных цилиндров в грузовом поезде
оказывает большое влияние на расход сжатого воздуха в про-
цессе торможения и последующую зарядку тормозной сети и
готовность тормоза к повторному торможению на равнинном режи-
ме. Время отпуска на равнинном режиме практически от выхода
штока тормозного цилиндра почти не зависит. При включении же
воздухораспределителей на горный режим от выхода штока в боль-
шой мере зависит время отпуска автотормозов и, следователь-
но, их управляемость.
Время отпуска тормоза хвостового вагона на горном режиме
и зарядка запасных резервуаров в составе из 180 осей после
197
ступени торможения снижением давления в магистрали с
5,5 кгс/см2 на 1 кгс/см2 при различных выходах штоков
следующее:
Выход штока тормозного цилиндра, мм........................... 75 190
Время отпуска, с.............................................. 140 230
Время зарядки запасного резервуара до давления
5,3 кгс/см2, с................................................ 158 270
При увеличении выхода штока и большом износе тормозных
колодок при следовании поезда по крутому затяжному спуску
возможны упор поршня в крышку тормозного цилиндра и резкое
уменьшение тормозного нажатия вагона. Поэтому для наиболее
крутых затяжных спусков на некоторых участках железных
дорог устанавливают уменьшенную против общесетевой норму
выхода штока.
Увеличенный против норм выход штока тормозных цилиндров
удлиняет тормозные пути поезда в связи с увеличением времени
наполнения тормозных цилиндров и снижения в них максималь-
ного давления на груженом режиме, а также приводит к ухуд-
шению неистощимости действия автотормозов при частых повтор-
ных торможениях на равнинном режиме и требует увеличенного
времени на зарядку тормозов к повторному торможению (см.
ответ на вопрос 5.2.4).
5.2.4.
Как определить расчетное тормозное нажатие поезда при
контрольной проверке автотормозов и по скоростемерной
ленте!
Расчетные тормозные нажатия на ось (колесную пару), поме-
щенные в таблицах приложения к нормативам по тормозам,
реализуются при экстренном торможении, если давление в тормоз-
ных цилиндрах и выходы штоков находятся в пределах установ-
ленных норм. Так, для грузовых вагонов на груженом режиме
установлено давление в тормозных цилиндрах 3,9—4,5, среднем
2,8—3,2, порожнем 1,4—1,8 кгс/см2. Выход штока у четырехосных
грузовых вагонов установлен 75—125 мм при отправлении поезда
при чугунных и 40—100 мм при композиционных колодках
(выход штока может увеличиваться на 50 мм в пути следова-
ния).
В эксплуатации бывают случаи отправления грузовых поездов
с неисправными и выключенными воздухораспределителями, с
включением автотормозов груженых вагонов на порожний режим,
неотрегулированными тормозными рычажными передачами и уве-
личенным выходом штока тормозного цилиндра, а также с чу-
гунными тормозными колодками, установленными вместо компози-
те
ционных. В этих случаях тормозной путь поезда при экстренном
торможении может не соответствовать нормам, принятым для
тормозного нажатия 33 тс на 100 т массы.
Если машинист установил, что у автотормозов поезда
недостаточная эффективность, он должен потребовать контроль-
ную проверку, которая предусмотрена инструкцией, на стоянке
и в движении. На стоянке проверяют правильность подсчета
тормозного нажатия и массы состава, произведенного при
полном опробовании тормозов и записанного в справку формы
ВУ-45. Фактическое расчетное тормозное нажатие определяют в
пути следования.
При контрольной пробе тормозов на станции определяют
установленные режимы тормозного нажатия. Проверяют также
срабатывание воздухораспределителей вагонов, правильность
постановки композиционных и чугунных тормозных колодок в
соответствии с рычажной передачей, производя ступень торможе-
ния с разрядкой магистрали на 0,6—0,7 кгс/см2. Затем по таб-
лицам подсчитывают общее расчетное тормозное нажатие поезда
с учетом установленного режима и типа вагона, а также количест-
ва сработавших на торможение воздухораспредителей.
Чтобы уже при расчете учесть влияние на тормозную эффектив-
ность допущенных отступлений от правил содержания тормоз-
ного оборудования, расчетное тормозное нажатие чугунной ко-
лодки (половина от расчетного нажатия на ось на грузовом и
четверть — на пассажирском вагоне), установленной на рычаж-
ную передачу композиционной, следует принимать 0,7 для грузо-
вых и 0,6 для пассажирских вагонов от нормативного тормозного
нажатия при соответствующем режиме включения воздухорас-
пределителя; при выходе штока тормозного цилиндра грузового
вагона 180—230 мм расчетное тормозное нажатие уменьшают
на 30%, а вагоны с выходом штока 230 мм и более в тормозном
нажатии вообще не учитывают.
Контрольную проверку тормозов в пути следования производят
на скорости 60—70 км/ч, применяя экстренное торможение.
При этом по пикетным столбикам устанавливают пройденный
путь, а по тормозным номограммам или расчетом определяют
фактическое расчетное тормозное нажатие с учетом профиля
пути. Это нажатие также может быть определено и по скоросте-
мерной ленте, если в пути следования поезда производилось
экстренное торможение. При этом по ленте устанавливают началь-
ную скорость торможения и тормозной путь и с учетом профиля
пройденного пути по номограммам находят фактическое расчет-
ное тормозное нажатие.
Пользоваться данными скоростемерной ленты можно в слу-
чаях, если от предшествующего отпуска автотормозов до экстрен-
ного торможения прошло не менее 2/5 мин после ступени тормо-
199
жения и 4/10 мин после полного торможения в поездах соответ-
ственно длиной до 200 осей (цифра перед чертой) и более 200
до 350 осей (цифра за чертой). Это время необходимо для нормаль-
ной зарядки автотормозов.
Как обеспечить необходимые условия безопасного движения
поездов по условиям работы тормозного оборудования при
организации их движения на наиболее сложных горных
участках жепезных дорог, карьерах, угольных разрезах, при
постройке временных обходов тоннелей (например, на Байка-
ло-Амурской магистрали) с крутыми затяжными спусками
более 0,030!
Условия и нормативы эксплуатации тормозов на крутых
затяжных спусках более 0,030 устанавливают экспериментально
на основании опытных поездок и регламентируют местными
инструктивными указаниями. Однако ряд нормативов до начала
опытных поездок определяют расчетом, которые используют при
проектировании участков с крутыми затяжными спусками.
Максимальную скорость движения устанавливают исходя из
наличия не менее 20% запаса тормозной силы поезда в сравнении
с ускоряющим усилием уклона:
при чугунных тормозных колодках
21 600 9 -100/
v = —д---------
max —21Ь0
Р
при композиционных тормозных колодках*
43 200 9 —150/
v =---------Р------ (12)
“лих 2;-288 0 1 '
р
где у скорость, км/ч;
Ир — коэффициент расчетного тормозного нажатия;
i — уклон, %0.
Установленную скорость необходимо проверять по условиям
нагрева колодок и колес. Средняя скорость оСр поезда за время
проследования спуска должна быть не более чем вычисленная по
формуле
22 3 °—
<7,
(13)
где q масса, т, приходящаяся на ось.
* При композиционных колодках максимальная расчетная скорость на спус-
ках обычно тормозами не ограничена
200
Из выражений (11), (12), (13) по известной скорости также
можно рассчитать максимальный уклон или норматив допускаемо-
го наименьшего расчетного тормозного нажатия.
Если на спуске обращается подвижной состав с обычным
тормозным оборудованием (тормозом нежесткого типа), продол-
жительность непрерывного торможения не должна превышать
35 мин исходя из условий возможной в эксплуатации утечки
из рабочих камер воздухораспределителей, не выявляемой опробо-
ванием с выдержкой 10 мин в заторможенном положении на
ступени. Если время следования должно быть более 35 мин,
необходимо пропорционально ему увеличить время выдержки при
опробовании автотормозов.
С учетом максимальной продолжительности непрерывного тор-
можения должно выбираться расположение раздельных пунктов.
Если поезд спускается с использованием электрического торможе-
ния локомотива, упомянутые раздельные пункты можно проследо-
вать безостановочно, так как при этом нет, как правило, ограни-
чений по условиям нагрева тормозных колодок и истощения
автотормозов.
Автоматические тормоза при следовании по спуску машинист
должен приводить в действие при достижении поездом скорости
меньше, чем установленная максимальная, на 0,4/ (км/ч) с уче-
том ее возрастания под действием уклона в процессе наполнения
тормозных цилиндров.
Нормативы выхода штока тормозных цилиндров h (мм) гру-
зовых вагонов с чугунными тормозными колодками при отправ-
лении с НТО должны обеспечивать нормальный процесс торможе-
ния на всем спуске без упора поршня тормозного цилиндра в
крышку вследствие износа чугунных тормозных колодок. Из этого
условия
ft=180 0,3/Д, (14)
где L —длина уклона средней на всем протяжении крутизны, /, км.
Из выражения (14) может вытекать ограничение расстояния
безостановочного следования поезда по условиям износа чугун-
ных тормозных колодок. Этого ограничения при композиционных
колодках не существует, так как они обладают высокой износо-
стойкостью.
Чтобы не происходил полный износ чугунных тормозных
колодок (до башмака с его «заваром»), их наименьшая до-
пустимая толщина при отправлении поезда на спуск должна
составлять
//m,n=10 + 0,03/L. (15)
Важнейшим вопросом безопасности движения на таких спусках
является обеспечение удержания поезда иа месте при вынужден-
201
ной остановке. Использование тормозных башмаков на крутых
затяжных спусках обычно связано с трудностями последующего
приведения поезда в движение, а ручные тормоза в силу их состоя-
ния не во всех случаях обеспечивают необходимую эффектив-
ность. Поэтому остановленный на спуске поезд в особо сложных
профильных условиях целесообразно удерживать локомотивным
тормозом. В аварийной ситуации используют специальные съем-
ные штокодержатели, устанавливаемые на рычажную передачу,
т. е. когда необходима длительная стоянка поезда или отсутствует
питание сжатым воздухом пневматического тормоза.
Массу состава брутто фбР(т), приходящуюся на одну ось
локомотива, которую можно удерживать на спуске, определяют
по формуле
250У К
п р
q —-----—q
хбр , ’
(16)
гдеЕКр — расчетное нажатие тормозных колодок на одну ось локомотива, тс;
q„ — масса локомотива, т, приходящаяся на одну его ось.
Независимо от возможности удержания поезда на месте локо-
мотивным тормозом он должен быть обеспечен средствами закреп-
ления на случай остановки компрессоров и отсутствия в тормоз-
ной магистрали и главных резервуарах сжатого воздуха. Сум-
марную наименьшую допустимую расчетную силу нажатия (в тс)
закрепляемых штокодержателями вагонов определяют из выраже-
ния
KP=QC//15O, (17)
где Qc — масса состава поезда, т.
Пример расчета. Установить условия движения грузовых поездов на спуске
крутизной z = 40%o протяженностью А=8 км. На максимальную допустимую
скорость движения поезда влияет тип тормозных колодок. С чугунными колод-
ками при расчетном тормозном коэффициенте 6р = 0,33 упомянутая скорость
из выражения (11) составит
V
max
21 600 • 0,33-100 • 40 „„ „
--------------------= 24,3
5 • 40-216 • 0,33
км/ч .
При композиционных колодках и достаточном тормозном нажатии разносного
движения обычно не бывает, так как их коэффициент трения слабо зависит
от скорости. Поэтому для композиционных колодок интерес представляет опреде-
ление норматива фр из выражения (12) по известным скорости итах и уклону
<ПРИ утах=30 км/ч):
43 200 ц -150 • 40
30 _ .______Р_____
2- 40-288 v
р
Отсюда Фр = 0,162 (округленно 0,17) (без пересчета на чугунные тормозные
колодки).
202
Оценим максимально допустимую среднюю на спуске скорость по условиям
возникающей температуры на поверхности трения колодок и колес (принимаем
с учетом .возможных перегрузок <? = 25 т/ось) из выражения (13):
^<223 25^=22-ЗКМ/Ч’
т. е. время проследования спуска длиной 8 км должно быть не менее
8000 -3,6
---— —3= 1291 с (21,амин) .
Скорость, при которой машинист должен начинать первое торможение при
следовании по спуску, должна быть не более:
при чугунных колодках 24,3—0,4-40 = 8,3 км/ч;
при композиционных колодках 30—0,4-40=14 км/ч.
Норматив максимального выхода штока тормозных цилиндров грузовых ваго-
нов с чугунными тормозными колодками (на груженом режиме) из выражения
(14)
/г= 180—0,3-40-8=84 мм (округленно 80 мм),
а наименьшая допустимая при отправлении толщина чугунных тормозных
колодок по выражению (15)
Нтт= 104-0,03-40-8= 19,6 мм (округленно 20 мм).
При осевой нагрузке локомотива </., = 23 т, расчетном нажатии на ось
12 тс масса состава поезда по выражению (16) при 12-осном локомотиве
соста вит
(?бр = 12(^04012 -23)=624 т-
Суммарная расчетная сила нажатия вагонов, закрепляемых штокодержа-
телями, из выражения (17) составит
624 • 40 л
2 % = - |5о ~=‘66,4тс.
При установке штокодержателей на груженые вагоны количество закреп-
ляемых вагонов, учитывая расчетное нажатие одного вагона 28 тс, составит
166,4 _пя1 . .
—-~— = о,94 (округленно 6 вагонов) .
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Как Вам представляется дальнейшая перспектива развития
автотормозов на железнодорожном транспорте!
В нашем кратком ответе мы коснемся перспективы ближайших
10—15 лет.
В области локомотивного оборудования и на моторвагонных
поездах еще более широкое применение получит автоматический
электрический (рекуперативный, реостатный) тормоз, улучшаю-
щий условия ведения поезда, работу фрикционных тормозов.
Будет введена система автоматического управления тормозами
поезда на основе показаний путевых сигналов. Краны машиниста
будут дополнены приставкой, включаемой в уравнительный ре-
зервуар, обеспечивающей автоматизацию торможения и отпуска,
возможность управления по радио при вождении поездов особо
большой массы (до 25—30 тыс.т) при расположении локомо-
тивов не только в голове, но и в составе поезда.
Будут созданы новые, более производительные и надежные
компрессорные установки, в системе которых будет обязательным
применение устройства, обеспечивающего подачу осушенного сжа-
того воздуха, что исключит случаи замораживания пневмати-
ческой системы поезда.
Для уплотнителей тормозов найдут применение резины и смаз-
ки, гарантирующие нормальную работу при температурах
±60°С в течение 5—6 лет, что будет определять межремонтный
срок тормозных приборов. Закончится оснащение всего грузового
подвижного состава воздухораспределителями № 483. Это резко
повысит надежность и эффективность автотормозов. Будут исклю-
чены случаи самопроизвольного отпуска тормозов поезда по
причине «дутья», срабатывания при переходе с повышенного
на нормальное зарядное давление из-за недостаточной мягкости,
появится возможность вождения поездов большой массы и длины,
а в сочетании с управляемыми по радио кранами машиниста —
практически без ограничения массы по тормозам.
Плотность тормозных сетей будет повышена введением свар-
ных воздухопроводов и более надежных соединительных рука-
204
bob, автоматически расцепляемых на сортировочных горках без
нарушения герметичности пневматических соединений.
Завершится перевод подвижного состава на более совершен-
ные тормозные колодки (для вагонов — композиционные из усо-
вершенствованных материалов), обеспечивающие стабильную ра-
боту в любых климатических условиях и минимальное воздей-
ствие на поверхность катания колес. Срок службы этих колодок
будет не менее года, что в сочетании с оснащением всех вагонов
авторегуляторами рычажных передач № 574Б обеспечит мини-
мальный объем работ по ПТО по подготовке тормозного оборудо-
вания с гарантированным сохранением тормозных характеристик
поездов в условиях эксплуатации.
На тяговом подвижном составе найдут применение тормозные
колодки с содержанием фосфора 3—4%, обеспечивающие сокра-
щение тормозных путей и вдвое большую износостойкость,
особенно при высоких скоростях движения, гребневые тормозные
колодки будут заменены безгребневыми (либо с зацепами),
не оказывающими интенсивного термического воздействия на гре-
бень колеса. Для автоматического регулирования рычажных пере-
дач локомотивов будут применяться тормозные цилиндры со
встроенными авторегуляторами выхода штока (монтаж в локомо-
тивной рычажной передаче авторегулятора № 574Б затрудни-
телен) .
На пассажирских вагонах будет повышена надежность
электропневматических тормозов с введением новых методов
контроля цепи управления и усовершенствованием междувагон-
ных соединений; двухпроводная система ЭПТ будет модернизи-
рована в однопроводную. На смену воздухораспределителю
№ 292 и электровоздухораспределителю № 305 придет уни-
фицированный электровоздухораспределитель, не имеющий метал-
лических притираемых уплотнительных деталей. Для вагонов с
конструкционной скоростью 200—250 км/ч найдет применение
магниторельсовый тормоз, действие которого дополняет при
экстренном торможении обычный фрикционный тормоз и не
зависит от сцепления колес с рельсами, а также колодочно-
дисковый тормоз повышенной мощности.
Пассажирский подвижной состав будет оборудован проти-
вогазными устройствами.
ОГЛАВЛЕНИЕ
От автора ........................................................... 3
1. Повышение массы, длины
и скорости движения поездов
1.1. Грузовые поезда..................................................5
1.2. Пассажирские поезда.............................................24
1.3. Повышение скорости грузовых и пассажирских поездов..............26
2. Эксплуатация тормозов
2.1. Содержание тормозного оборудования и включение тормозов .... 30
2.2. Проверка тормозов на стоянке и в пути следования................48
2.3. Управление тормозами ...........................................59
2.4. Экстренное торможение...........................................84
2.5. Эксплуатация тормозов в зимних условиях........................ 88
2.6. Контроль тормозов по скоростемерным лентам......................95
3. Отказы тормозного оборудования
и методы обеспечения безопасности
движения при этом
3.1. Самопроизвольный отпуск автотормозов...........................104
3.2. Обрыв поезда ..................................................108
3.3. Завышение зарядного давления.................................. 112
3.4. Перекрытие концевых кранов.....................................115
3.5. Замораживание тормозного оборудования..........................118
3.6. Повреждение колесных пар.......................................120
3.7. Отказы электропневматических тормозов..........................127
3.8. Неисправности кранов машиниста и воздухораспределителей .... 131
4. Особенности конструкции и работы
тормозных приборов и оборудования
4.1. Компрессорная установка........................................142
4.2. Краны машиниста и вспомогательного тормоза, воздухораспределители,
электронневматические тормоза.......................................149
4.3. Механическая часть тормоза.....................................178
206
S. Эффективность тормозных средств
5.1. Коэффициент сцепления колес с рельсами и расчетное тормозное на-
жатие тормозных колодок.............................................186
5.2. Обеспечение безопасности движения поездов при различных расчетных
нажатиях тормозных колодок..........................................195
Заключение..........................................................204
П роизводственное издание
ВЛАДИМИР ГРИГОРЬЕВИЧ ИНОЗЕМЦЕВ
ТОРМОЗА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Вопросы и ответы
Обложка художника В А Смирнова
Технический редактор О Н Крайнова
Корректор Луценко В А
И Б № 3325
Сдано в набор 09 04 87 Подписано в печать 03 07 87 Т 00556 Формат 60Х88!/16
Бум офсетная № 2 Гарнитура литературная Офсетная печать Уст пе-i л 12,74
Усл кр-огт 13,23 Уч иц т 12,74 Тираж 150 000 экз Заказ 297 Цена 70 коп
Изд № 1-3- J/1 № 3230
Ордена «Знак Почета» издаге [ьство «ТРАНСПОРТ». 103061, Москва. Басманный тун , 6а
Московская типография № 4 Сокнполиграфпрома при Государственном комитете СССР
по делам издательств потиграфии и книжной торговли
129041. Москва. Б Переяславская, 46
70 коп.
ТОРМОЗА
ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО
ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Если Вы Машинист,
помощник машиниста
или осмотрщик вагонов,
специалист локомотивного
или вагонндгО хозяйства,
связанный с тормозами
подвижного состава,
прочтите эту книгу.
Вы найдете в ней ответы
на практические вопросы,
возникающие при эксплуатации
тормозов.
Просто и доступно
рассказано О наиболее сложных
процессах, протекающих
в тормозных системах,
о том, как доржен
действовать машинист
в аварийных ситуациях
Книга поможет Вам полнее и глубже
усвоить особенности
тормозного оборудования,
овладеть тормозной техникой