La prochaine fois, lorsque vous vous retrouverez à la gare, accordez une minute de votre attention et portez-la à l'inscription, exactement au milieu, tout en bas du wagon, sur laquelle vous serez emmené vers votre prochain voyage tant attendu. vacances. Cette inscription n'est pas ici par hasard ; elle nous indique le même numéro mystérieux et conventionnel du répartiteur d'air de freinage qui est installé sur cette voiture.
L'inscription est visible même si le train se trouve sur un quai élevé, alors ne la manquez pas.
Sur cette voiture - "Ammendorf", qui a subi une réparation de restauration majeure (KVR) à l'usine de transport de Tver, un distributeur d'air (VR) conv. Type de passager n ° 242. Il est désormais installé sur toutes les voitures neuves et « non revêtues », remplaçant l'ancien 292e VR. Ce sont de ces dispositifs qui appartiennent à la famille des dispositifs de freinage dont nous parlerons aujourd'hui.
1. Héritiers de Westinghouse
Les distributeurs d'air de type passagers utilisés sur les voies ferrées à écartement 1520 mm sont une sorte de compromis entre la simplicité de conception héritée de la triple vanne Westinghouse et les exigences de sécurité du trafic. Ils n’ont pas suivi un chemin de développement aussi long et aussi spectaculaire que leurs homologues cargo.
Actuellement, deux modèles sont utilisés : distributeur d'air conv. N° 292 et le distributeur d'air conv., qui le remplace rapidement (du moins dans la flotte des chemins de fer russes). N° 242.
Ces dispositifs diffèrent par leur conception, mais sont presque similaires dans leurs propriétés de fonctionnement. Les deux dispositifs fonctionnent sur une différence de deux pressions - dans la conduite de frein (TM) et dans le réservoir de réserve (R). Les deux assurent une décharge supplémentaire de la conduite de frein pendant le freinage : le 292e décharge le TM dans une chambre fermée spéciale (chambre de décharge supplémentaire), d'un volume de 1 litre, et le 242e - directement dans l'atmosphère. Les deux appareils sont équipés d'un accélérateur de freinage d'urgence. Les deux dispositifs n'ont pas de déclenchement progressif - ils se déclenchent immédiatement lorsque la pression dans le TM dépasse la pression dans la zone d'allumage qui y est établie après le dernier freinage ; comme on dit, ils ont un déclenchement « doux ».
L'absence de déclenchement progressif est compensée par le fait que les deux appareils ne fonctionnent pas seuls sur la voiture (bien qu'ils le puissent), mais avec le distributeur d'air électrique conv. N° 305, qui introduit la commande de frein électrique et une chambre de travail avec un relais pneumatique, offrant la possibilité de desserrage progressif.
À titre d'exemple, considérons le VR 242, plus moderne, ainsi que l'EVR 305.
VR 242 flambant neuf sur le panneau pneumatique de la salle des machines de la locomotive électrique EP20
Le même installé sur un wagon de passagers
Passons maintenant à la conception et au principe de fonctionnement de cet appareil.
Schéma expliquant le dispositif VR 242 : 1, 3, 6, 16 - trous calibrés ; 2,4 - filtres ; 5 — piston du limiteur de décharge supplémentaire TM;
7, 10, 13, 21, 22 — ressorts ; 8 — soupape d'échappement; 9 — tige creuse; 11 — piston principal; 12 — soupape de décharge supplémentaire ; 14 — arrêt du commutateur de mode de fonctionnement ; 15 — piston de commutation du mode de fonctionnement ; 17. 28 — tiges ; 18 — valve de frein; 19 — vanne de décrochage ; 20 — arrêt de l'interrupteur de freinage d'urgence ; 23, 26 — les soupapes; 24 trous ; 25 — piston d'accélérateur de freinage d'urgence ; 27 — vanne pour limiter le débit supplémentaire ; Royaume-Uni - chambre accélératrice ; ZK - chambre de bobine ; MK - chambre principale ; TM - conduite de frein, ZR - réservoir de rechange ; TC - cylindre de frein
Où commence le distributeur d’air ? Cela commence par le chargement, c'est-à-dire le remplissage des chambres du distributeur d'air lui-même et du réservoir de réserve avec de l'air comprimé provenant de la conduite de frein. Ces processus se produisent lorsque la locomotive démarre dans le dépôt, lorsqu'elle est à l'arrêt sans air, ainsi que sur tous les wagons, lorsqu'ils sont attelés à la locomotive et que la vanne d'extrémité est ouverte - le train est pris « pour l'air ». Regardons de plus près ce processus
Action du BP 242 lors de la charge
Ainsi, l'air de la conduite de frein, sous une pression de 0,5 MPa, s'engouffre dans l'appareil, remplissant la chambre U4 sous le piston accélérateur, puis remonte le canal (représenté en rouge), à travers le filtre 4, par le canal A jusqu'à la chambre principale. (MK), le supportant par le dessous du piston principal 11, il monte, avec sa tige creuse 9 ouvre la soupape d'échappement 8, qui fait communiquer la cavité du cylindre de frein avec l'atmosphère. Dans le même temps, l'air du filtre, le long du canal axial de la tige 28, à travers le trou calibré 3, entre dans le réservoir de réserve (représenté en jaune), et de là à travers le canal dans la chambre de bobine (SC) au-dessus le piston principal 11.
Ce processus se poursuit jusqu'à ce que la pression dans le réservoir de réserve, les chambres principale et le tiroir soit égale à la pression de suralimentation dans la conduite de frein. Le piston principal reviendra en position neutre, fermant la soupape d'échappement. Le distributeur d'air est prêt à l'action.
J'écrirai encore - la pression dans le TM est instable, il y a des fuites, de petites fuites, mais elles existent toujours. Autrement dit, la pression dans le TM peut diminuer. Si la pression diminue à un taux inférieur au taux de service, alors l'air de la chambre du tiroir a le temps de s'écouler dans la chambre principale via le papillon 3, le piston principal reste en place et le freinage ne se produit pas.
Lorsque la pression dans la conduite de frein diminue au rythme du freinage de service, la pression dans la valve de frein diminue suffisamment rapidement pour que le piston principal se déplace vers le bas, sous l'influence d'une pression plus élevée dans la chambre du tiroir. En descendant, il ouvre la vanne de décharge supplémentaire 12.
Action du BP 242 lors du freinage : phase de décharge complémentaire de TM
L'air de la chambre principale, à travers la vanne 12 à travers le canal K, à travers le canal axial de la tige 28, sort dans l'atmosphère. La pression dans la conduite de frein et dans la chambre principale diminue encore plus rapidement et le piston 11 continue son mouvement vers le bas.
Action du BP 242 lors du freinage : premier remplissage du cylindre de frein
La tige creuse du piston principal 9 s'éloigne du joint de la soupape d'échappement, ouvrant ainsi le passage à l'air du réservoir de réserve, qui s'écoule par le canal B dans la chambre du tiroir, le canal axial de la tige 9, le canal D et le commutateur de mode passe dans le cylindre de frein par le canal L. En même temps, le même air passe par le canal D dans la chambre U2, en appuyant sur le piston 6, qui coupe le canal d'évacuation supplémentaire de l'atmosphère. La décharge supplémentaire s'arrête. Dans le même temps, la tige 28 du piston 6 descend, les canaux radiaux qu'elle contient sont bloqués par des manchettes en caoutchouc, ce qui entraîne la séparation des chambres principale et du tiroir. Cela augmente la sensibilité du distributeur d'air au freinage - désormais, une réduction de la pression dans la conduite de frein entraînera de toute façon l'abaissement du piston principal et le remplissage du cylindre de frein.
Action du BP 242 lors du freinage : commutation du taux de remplissage du centre commercial
Dans un premier temps, le cylindre de frein est rempli rapidement, à travers un large canal, à travers la valve de frein ouverte 18. Au fur et à mesure que le cylindre de frein est rempli, la chambre U16 du commutateur de mode est également remplie à travers le trou calibré 1. Lorsque la pression devient suffisante pour comprimer le ressort sous le piston 15, la valve de frein se ferme et le TC est rempli à travers un trou calibré dans la valve de frein à un rythme lent. Cela se produit si la poignée du commutateur de mode 14 est tournée en position « D » (articulation longue). Ce mode est utilisé si le nombre de wagons dans un train dépasse 15. Ceci est effectué afin de ralentir le remplissage des centres commerciaux en wagons, assurant ainsi une plus grande uniformité des freins dans tout le train.
Sur les trains courts, la poignée 14 est placée en position « K » (train court). En même temps, il ouvre mécaniquement la vanne de freinage 18 et le remplissage du centre commercial s'effectue à un rythme rapide en permanence.
Lorsque le conducteur place la valve en position d'arrêt, la chute de pression dans la conduite de frein s'arrête. Le remplissage du cylindre de frein se produira jusqu'à ce que, en raison du flux d'air pour le remplissage, la pression dans le réservoir de réserve, et donc dans la chambre du tiroir, chute, devenant égale à la pression dans la chambre principale, et donc dans la conduite de frein. Le piston principal reviendra en position neutre. Le remplissage du centre commercial s'arrête et il y a un blocage.
Pour desserrer les freins, le conducteur place la poignée de la grue en position I. L'air des réservoirs principaux s'engouffre dans la conduite de frein, augmentant considérablement la pression (jusqu'à 0,7 - 0,9 MPa, selon la longueur du train). La pression dans la chambre principale BP augmente également, ce qui entraîne le déplacement du piston principal vers le haut, ouvrant la soupape d'échappement 8, à travers laquelle l'air des cylindres de frein, ainsi que de la chambre U2, s'échappe dans l'atmosphère. La chute de pression dans la chambre U2 fait monter le piston 6 et la tige 28, la conduite de frein et le réservoir de réserve communiquent à nouveau via le papillon 3 - le réservoir de réserve est chargé.
Lorsque la pression de suralimentation dans le réservoir tampon (UR) atteint la valeur de la pression de suralimentation, le conducteur place la vanne en position II (position train). La pression dans le TM est rapidement rétablie au niveau de pression dans l'UR. Dans le même temps, en raison du papillon 3, la pression dans le réservoir de réserve n'a pas encore eu le temps d'atteindre celle de charge, la charge de la défense aérienne continue, mais à un rythme plus lent. Progressivement, la pression dans le réservoir de réserve, les chambres principale et de bobine est réglée de manière égale à celle de chargement. Le distributeur d'air est alors à nouveau prêt pour un freinage ultérieur.
Du point de vue du conducteur, les processus décrits ressemblent à ceci :
Un élément distinct du VR 242 est l'accélérateur de freinage d'urgence ; dans le schéma, il est situé sur le côté gauche de l'appareil. Lors du chargement, en plus du remplissage de la partie principale du distributeur d'air, l'accélérateur est également chargé - la cavité sous le piston 25 et la cavité au-dessus du piston sont remplies d'air à travers la chambre d'accélérateur (AC). La conduite de frein et la chambre d'accélération communiquent par le trou d'étranglement 1 dont le diamètre est tel que lors du freinage de service, la pression dans la chambre d'accélération parvient à égaler la pression de la conduite de frein et l'accélérateur ne fonctionne pas.
Fonctionnement de l'accélérateur de freinage d'urgence
Cependant, lorsque la pression chute à un rythme d'urgence - l'air s'échappe de la conduite de frein en 3 à 4 secondes, les pressions n'ont pas le temps de devenir égales, l'air de la chambre d'accélération appuie sur le piston 25 et il s'ouvre la vanne de décrochage 19, ouvrant un large trou dans la conduite de frein à partir duquel l'air s'échappe dans l'atmosphère, aggravant le processus. Ainsi, lors d'un freinage d'urgence, lorsque l'accélérateur est actionné, une fenêtre dans la conduite de frein s'ouvre sur chaque voiture.
Pour désactiver l'accélérateur (par exemple en cas de dysfonctionnement), utilisez une clé spéciale pour tourner la butée 20, qui bloque le piston de l'accélérateur en position haute.
Malgré les nombreux mots et lettres écrits, cet appareil a en réalité une conception assez simple et fiable. Par rapport à son prédécesseur, le BP 292, celui-ci ne contient pas de bobines, dont le fonctionnement reste assez capricieux, nécessitant un meulage du miroir et une lubrification, et sont également sujettes à l'usure.
Le distributeur d'air 242 est un appareil autonome et peut fonctionner sans assistants. En effet, sur les voitures particulières et les locomotives, il fonctionne en conjonction avec un autre dispositif appelé
2. Distributeur d'air électrique (EVR) cond. N° 305
Ce dispositif est conçu pour fonctionner dans le système de freinage électropneumatique du matériel roulant voyageurs. Installé sur les voitures et les locomotives avec le VR 242 ou le VR 292. Voici à quoi ressemble l'unité d'équipement de freinage sur une voiture de voyageurs
Au premier plan se trouve le cylindre de frein. Un peu plus loin, la chambre de travail EVR 305 est vissée à la paroi arrière du centre commercial. La partie électrique de l'EVR ainsi qu'un pressostat y sont fixés à gauche, et le distributeur d'air 292 y est fixé à droite. Une sortie de la conduite de frein (peinte en rouge) y est reliée via une vanne de sectionnement.
Appareil EVR 305 : 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 - canaux aériens ; 4 - soupape de décharge ; 5 — valve de frein; 7 - vanne atmosphérique ; 8 - vanne d'alimentation ; 11 - diaphragme; 13, 17 — les cavités de la soupape de commutation; 15 - vanne de commutation ; 16 — joint de la vanne de commutation ; TC - cylindre de frein ; RK - chambre de travail ; OV - soupape de décharge ; TV - valve de frein ; ZR - réservoir de réserve ; VR - distributeur d'air
L'EVR 305 se compose de trois parties principales : une chambre de travail (RC), une vanne de commutation (PC) et un pressostat (RD). Le boîtier du pressostat contient des soupapes de desserrage 4 et des soupapes de freinage 5, commandées par des électro-aimants.
Lors du chargement, l'alimentation n'est pas fournie aux vannes, la vanne de décharge ouvre la cavité de la chambre de travail à l'atmosphère et la vanne de freinage est fermée. L'air de la conduite de frein, à travers le distributeur d'air à travers les canaux à l'intérieur de l'EVR, passe dans le réservoir de rechange, le chargeant, mais ne va nulle part ailleurs, car son chemin dans la cavité au-dessus du diaphragme du pressostat est bloqué par le robinet de frein fermé.
Action de l'EVR 305 lors de la charge
Lorsque la vanne du conducteur est réglée sur la position Va, un potentiel positif (par rapport aux rails) est appliqué au fil EPT et les deux vannes sont alimentées. La soupape de décharge isole la chambre de travail de l'atmosphère, tandis que la soupape de freinage ouvre le passage de l'air dans la cavité au-dessus du diaphragme RD et plus loin dans la chambre de travail.
Action de l'EVR 305 lors du freinage
La pression dans la chambre de travail et dans la cavité au-dessus du diaphragme augmente, le diaphragme se plie, ouvrant la vanne d'alimentation 8, à travers laquelle l'air du réservoir de réserve pénètre d'abord dans la cavité droite de la vanne de commutation. Le clapet de la valve se déplace vers la gauche, ouvrant ainsi la voie à l'air dans le cylindre de frein.
Lorsque la grue du conducteur est placée au plafond, la tension fournie au fil EPT change de polarité, la diode par laquelle la valve de frein est alimentée est verrouillée, la valve de frein perd de la puissance et la valve de frein se ferme. L'augmentation de la pression dans la chambre de travail s'arrête et le cylindre de frein est rempli jusqu'à ce que la pression à l'intérieur soit égale à la pression dans la chambre de travail. Après cela, la membrane revient en position neutre et la vanne d'alimentation se ferme. Le plafond arrive.
Effet de l'EVR 305 en cas de chevauchement
La soupape de décharge continue de recevoir de l'énergie, maintenant la soupape de décharge fermée, empêchant l'air de s'échapper de la chambre de cuisson.
Pour le déverrouillage, le conducteur place la poignée de la grue en position I pour un déverrouillage complet et en position II pour un déverrouillage progressif. Dans les deux cas, les vannes perdent de la puissance, la vanne de décharge s'ouvre, libérant l'air de la chambre de travail dans l'atmosphère. Le diaphragme, soutenu par le bas par la pression dans le cylindre de frein, se déplace vers le haut, ouvrant la soupape d'échappement par laquelle l'air sort du cylindre de frein.
Action de l'EVR 305 pendant les vacances
Si, une fois relâchée dans la deuxième position, la poignée est replacée dans le plafond, l'air cessera de s'écouler hors de la chambre de travail et le TC se videra jusqu'à ce que la pression à l'intérieur soit égale à la pression restant dans la chambre de travail. chambre. Cela permet d'obtenir la possibilité d'une libération progressive.
Ce frein électropneumatique présente de nombreuses fonctionnalités. Premièrement, si la ligne EPT se brise, les freins se relâcheront. Dans ce cas, le conducteur, après avoir effectué un certain nombre d'actions obligatoires prescrites par la notice, passe à l'utilisation du frein pneumatique. Autrement dit, l'EPT n'est pas un frein automatique. C'est un inconvénient de ce système.
D'autre part, lorsque l'EPT fonctionne, le distributeur d'air classique est en position de dégagement, sans cesser d'absorber les fuites du réservoir de réserve. C'est un plus, car cela garantit l'inépuisabilité du frein électropneumatique.
Troisièmement, cette conception n'interfère pas du tout avec le fonctionnement d'un distributeur d'air conventionnel. Si l'EPT est désactivé, le BP, remplissant le cylindre de frein, remplira d'abord la cavité gauche de la vanne de commutation, en déplaçant le bouchon vers la droite, ouvrant ainsi la voie à l'air du réservoir de réserve pour pénétrer dans le cylindre de frein. .
Voici à quoi ressemble le fonctionnement des systèmes décrits depuis la cabine du conducteur :
Conclusion
Je voulais intégrer les dispositifs de freinage de fret dans le même article, mais non, ce sujet nécessite une discussion séparée, car les dispositifs de freinage de fret sont beaucoup plus complexes, ils utilisent des solutions et astuces techniques beaucoup plus sophistiquées, en raison des spécificités d'exploitation du matériel roulant de fret. .
Quant au frein passager, sa relation avec le frein Westinghouse est compensée par des solutions techniques supplémentaires qui, sur le matériel roulant national, fournissent des indicateurs de performance acceptables, un niveau de sécurité et de fabricabilité de maintenance et de réparation. Il sera intéressant de comparer avec « comment ça va là-bas » à l’étranger. Nous comparerons, mais un peu plus tard. Merci pour votre attention!
PS : Mes remerciements à Roman Biryukov pour le matériel photographique, ainsi qu'au site , à partir duquel le matériel illustratif est tiré.
Source: habr.com