Sljedeći put kada budete na kolodvoru, odvojite minut svog vremena i obratite pažnju na natpis, točno sredinom na dnu vagona vlaka koji će vas odvesti na još očekivani odmor. Ovaj natpis nije slučajno tu, on nam javlja taj misteriozni, uvjetni broj kočionog zračnog razdjelnika koji je ugrađen u ovaj vagon.
Natpis je vidljiv čak i ako vlak stoji uz visoku platformu, stoga ne propustite.
Na ovom vagonu — „Ammerdorf”, koji je prošao kapitalni remont (KVR) u Tverskom vagonskom zavodu, ugrađen je zračni razdjelnik (ZR) uz. br. 242 putničkog tipa. Sada se postavlja na sve nove i 'de-kvr-ane' vagone, umjesto ranijeg 292. ZR. O ovim uređajima, koji pripadaju obitelji kočionih uređaja, razgovarat ćemo danas.
1. Nasljednici Westinghousea
Zračni razdjelnici putničkog tipa, koji se koriste na željeznicama kolosijeka 1520 mm — svojevrsni su kompromis između jednostavnosti konstrukcije, naslijeđene od trostrukog ventila Westinghousea, i zahtjeva za sigurnošću prometa. Nisu prošli tako dug i dramatičan put razvoja kao njihovi teretni rođaci.
Trenutno se koriste dva modela: zračni razdjelnik uz. br. 292 i neusporedivo brži nasljednik (barem u voznom parku RŽD) zračni razdjelnik uz. br. 242.
Ovi uređaji se razlikuju po konstrukciji, ali su praktički slični po svojim svojstvima u radu. Obe jedinice rade na razlici dva tlaka — u kočionoj magistrali (KM) i rezervnom rezervoaru (ZR). Obe osiguravaju dodatno pražnjenje kočione magistrale prilikom kočenja: 292. prazni KM u posebnu zatvorenu komoru (komoru dodatnog pražnjenja), volumena 1 litra, a 242. — izravno u atmosferu. Obe jedinice su opremljene pojačivačem hitnog kočenja. Obe jedinice nemaju stepenasti otpuštanje — oni otpuštaju odmah kada se tlak u KM podiže iznad tlaka u ZR uspostavljenog nakon posljednjeg kočenja, kako se kaže — posjeduju 'nježno' otpuštanje.
Nedostatak postepenog otpuštanja nadoknađuje se time što oba uređaja ne rade samo na vagonu (iako mogu), već u suradnji s elektro-pneumatskim razdjelnikom br. 305, koji donosi električno upravljanje kočnicama i radnu komoru s pneumatskim relejem, omogućujući postepeno otpuštanje.
Kao primjer uzmimo VR 242, kao moderniji model, te EVR 305.
Potpuno novi VR 242 na pneumatskoj ploči u mašinskom odjelu električnog vlaka EP20.
Isti je instaliran na putničkom vagonu.
Sada se možemo osvrtati na konstrukciju i princip rada ovog uređaja.
Shema koja objašnjava konstrukciju VR 242: 1, 3, 6, 16 — kalibrirane rupe; 2, 4 — filteri; 5 — klip ograničavača dodatnog ispuštanja TM;
7, 10, 13, 21, 22 — opruge; 8 — ispusni ventil; 9 — šuplji čep; 11 — glavni klip; 12 — ventil dodatnog ispuštanja; 14 — podupirač prekidača načina rada; 15 — klip prekidača načina rada; 17, 28 — klipovi; 18 — kočioni ventil; 19 — sigurnosni ventil; 20 — podupirač prekidača za hitno kočenje; 23, 26 — ventili; 24 — rupa; 25 — klip ubrzanja hitnog kočenja; 27 — ventil ograničavanja dodatnog ispuštanja; UK — komora za ubrzanje; ZK — komora za ventile; MK — magistralna komora; TM — kočiona magistrala; ZR — rezervni rezervoar; TC — kočioni cilindar.
Kako započinje rad razdjeljivača zraka? Zapocinje punjenjem, tj. punjenjem komora samog razdjeljivača i rezervnog rezervoara komprimiranim zrakom iz kočione magistrale. Ovi procesi se odvijaju prilikom pokretanja lokomotive u depo, kada je ona bez zraka, kao i na svim vagonima kada ih priključuju na lokomotivu i otvaraju završni ventil — uzimaju sastav "na zrak". Pogledajmo ovaj proces detaljnije.
Djelovanje VR 242 prilikom punjenja.
Dakle, zrak iz kočione magistrale, pod pritiskom od 0,5 MPa, ulazi u uređaj, ispunjavajući komoru U4 ispod ubrzavajućeg klipa, zatim ide prema gore kroz kanal (označeno crvenom), preko filtra 4, kroz kanal A u magistralnu komoru (MK) podupirući odozdo glavni klip 11, koji se podiže prema gore, a svojim šupljim stablom 9 otvara ispušni ventil 8, povezujući prostor kočionog cilindra s atmosferom. Istovremeno, zrak iz filtra, kroz osovinski kanal stablа 28, preko kalibrirane rupice 3 ide u rezervni rezervoar (označeno žutom bojom), a odatle kroz kanal u komoru ventila (ZK) iznad glavnog klipa 11.
Ovaj proces se nastavlja sve dok pritisak u rezervnom rezervoaru, magistralnoj i komori ventila ne postane jednak punjenju pritiska u kočionoj magistrali. Glavni klip se vraća u neutralni položaj, zatvarajući ispušni ventil. Razdjelnik zraka je spreman za rad.
Ponoviću još jednom — pritisak u TM nije stabilan, u njemu postoje curenja, mala curenja, ali su uvek prisutna. To znači da pritisak u TM može opadati. Ako opadanje pritiska ide brzinom manjom od servisne brzine, zrak iz komore ventila stigne da pređe u magistralnu komoru kroz drossel 3, glavni klip ostaje na mestu i kočenje se ne dešava.
Pri opadanju pritiska u kočionoj magistrali brzinom servisnog kočenja pritisak u MK opada dovoljno brzo da se glavni klip uspeo pomeriti prema dolje, pod delovanjem većeg pritiska u komori ventila. Pomerajući se prema dolje otvara ventil za dodatno pražnjenje 12.
Dejstvo VR 242 prilikom kočenja: faza dodatnog pražnjenja TM
Zrak iz magistralne komore, kroz ventil 12 po kanalu K, kroz osovinski kanal stablа 28 izlazi u atmosferu. Pritisak u kočionoj magistrali i magistralnoj komori opada još brže, a klip 11 nastavlja svoje kretanje prema dolje.
Dejstvo VR 242 prilikom kočenja: početno punjenje kočionog cilindra
Šuplji klip glavnog klipa 9 se povlači od brtvila na ispušnom ventilu, čime se otvara put za zrak iz rezervnog rezervoara, koji kroz kanal B ulazi u komoru za ventile, osovinski kanal klipa 9, kanal G i prekidač režima, prolazi u kočioni cilindar kroz kanal L. Istovremeno, taj isti zrak kroz kanal D ulazi u komoru U2, pritisne na klip 6, koji zatvara kanal dodatnog ispuhivanja iz atmosfere. Dodatno ispuhivanje prestaje. Istovremeno, klip 28 klipa 6 se spušta, radijalni kanali u njemu se zatvaraju gumenim brtvama, što dovodi do razdvajanja magistralne i ventilske komore. To povećava osjetljivost raspodjeljivača zraka na kočenje — sada će smanjenje tlaka u kočionoj magistrali bilo kojim tempom dovesti do spuštanja glavnog klipa i punjenja kočionog cilindra.
Djelovanje VR 242 prilikom kočenja: prebacivanje tempa punjenja TC
Na početku kočioni cilindar se brzo puni, širokim kanalom, kroz otvoreni kočioni ventil 18. Kako se kočioni cilindar puni, kroz kalibriranu rupu 16 se puni i komora U1 prekidača režima. Kada pritisak postane dovoljan da stisne oprugu ispod klipa 15, kočioni ventil se zatvara, a TC se puni kroz kalibriranu rupu u kočionom ventilu usporenim tempom. To se dešava ako je ručica prekidača režima 14 okrenuta u položaj „D” (dug sastav). Ovaj režim se primjenjuje ako broj vagona u vozu prelazi 15. Radi se to kako bi se usporilo punjenje TC kod vagona, osiguravajući veću ravnomjernost djelovanja kočnica u cijelom sastavu.
U kratkim vlakovima ručicu 14 postavljaju u položaj „K” (kratak sastav). Pri tome ona mehanički otvara kočioni ventil 18, a punjenje TC brzim tempom se odvija cijelo vrijeme.
Kada kondukter postavi ventil u položaj zatvaranja, opadanje pritiska u kočionoj magistrali se zaustavlja. Punjenje kočionog cilindra će se odvijati sve dok, zbog potrošnje zraka za punjenje, pritisak u rezervoaru ne opadne, a time i u komori ventila, izjednačivši se s pritiskom u magistralnoj komori, a time i u kočionoj magistrali. Glavni klip će se vratiti u neutralni položaj. Punjenje TC se zaustavlja, dolazi do zatvaranja.
Za otpuštanje kočnica, kondukter postavlja ručicu ventila u I položaj. Zrak iz glavnih rezervoara ulazi u kočionu magistralu, značajno povećavajući pritisak u njoj (do 0,7 — 0,9 MPa, zavisno o dužini vlaka). Pritisak u magistralnoj komori također raste, što dovodi do pomeranja glavnog klipa prema gore, otvaranja ispušnog ventila 8, kroz koji zrak iz kočionih cilindra, kao i iz komore U2, izlazi u atmosferu. Opadanje pritiska u komori U2 uzrokuje podizanje klipa 6 i štoka 28, kočiona magistrala i rezervoar opet se povezuju kroz rešetku 3 — dolazi do punjenja rezervara.
Kada se postigne pritisak punjenja u izjednačavajućem rezervoaru (UR) jednak punjenju, kondukter postavlja ventil u II položaj (vozni). Pritisak u TM brzo se obnavlja do nivoa pritiska u UR. Pri tome, zbog rešetke 3, pritisak u rezervoaru još nije uspeo da dostigne punjenje, punjenje ZR se nastavlja, ali već manjim tempom. Postepeno se pritisak u rezervoaru, magistralnim i komorama ventila izjednačava s punjenjem. Tada je distribucija zraka opet spremna za novo kočenje.
S aspekta konduktera, opisani procesi izgledaju otprilike ovako:
Jedna od komponenti VР 242 je ubrzavač nužnog kočenja, koji se na dijagramu nalazi na lijevoj strani uređaja. Tijekom punjenja, zajedno s ispunom glavnog dijela raspršivača zraka, puni se i ubrzavač - zrak ispunjava prostor ispod klipa 25 i prostor iznad klipa putem ubrzavajuće komore (УК). Kočiona magistrala i ubrzavajuća komora su povezane kroz prolazni otvor 1, čiji je promjer takav da se za vrijeme službenog kočenja tlak u ubrzavajućoj komori stigne izjednačiti s tlakom u kočionoj magistrali, a ubrzavač se ne aktivira.
Rad ubrzavača nužnog kočenja
Međutim, pri brzom opadanju tlaka - zrak izlazi iz kočione magistrale za 3 do 4 sekunde, pa se tlakovi ne stignu izjednačiti, zrak iz ubrzavajuće komore pritisne na klip 25, koji otvara ventil za ispuštanje 19, otvarajući široku rupu u kočionoj magistrali, kroz koju zrak izlazi u atmosferu, pogoršavajući proces. Tako, pri nužnom kočenju i radu ubrzavača, na svakom vagonu otvara se prozor u kočionoj magistrali.
Za isključivanje ubrzavača (na primjer, kod kvara) koristi se poseban ključ kojim se okreće oslonac 20, koji blokira ubrzavajući klip u gornjem položaju.
Unatoč velikoj količini napisanih riječi i slova, u stvarnosti ovaj uređaj ima prilično jednostavnu i pouzdanu konstrukciju. U usporedbi sa svojim prethodnikom, VР 292, ovaj ne sadrži ventile koji su prilično kapriciozni u radu, zahtijevajući brušenje na ogledalu i podmazivanje, a također su podložni trošenju.
Raspršivač zraka 242 je autonomni uređaj, može raditi i bez pomoćnika. U praksi, na putničkim vagonima i lokomotivama, djeluje zajedno s drugim uređajem koji se zove
2. Elektrovzduhopreminitelj (ЕВР) oznaka br. 305
Ovaj uređaj je namijenjen radnji u sustavu elektro-pneumatske kočnice na putničkim vozilima. Instalira se na vagone i lokomotive zajedno s VР 242 ili VР 292. Ovako izgleda blok kočionog uređaja na putničkom vagonu.
Na prednjem planu je kočioni cilindar. Malo dalje, pričvršćena za stražnji zid TC je radna komora EVR 305. S lijeve strane joj je priključena električna jedinica EVR s relejem pritiska, a s desne strane je uređaj za raspodjelu zraka 292. Na njega, preko prekidnog ventila, priključen je odvod iz kočione magistrale (ofarbano u crvenu boju)
Uređaj EVR 305: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 — zračni kanali; 4 — ventil otpuštanja; 5 — ventil kočenja; 7 — atmosferski ventil; 8 — hranilni ventil; 11 — dijafragma; 13, 17 — šupljine prebacivačkog ventila; 15 — prebacivački ventil; 16 — brtvilo prebacivačkog ventila; TC — kočioni cilindar; RK — radna komora; OV — ventil otpuštanja; TV — kočioni ventil; ZR — rezervoar za zrak; VR — uređaj za raspodjelu zraka
EVR 305 se sastoji od tri glavne komponente: radne komore (RK), prebacivačkog ventila (PK) i releja pritiska (RD). U kućištu releja pritiska nalaze se ventil otpuštanja 4 i ventil kočenja 5, kojima upravljaju elektromagneti.
Prilikom punjenja, napajanje na ventile se ne daje, ventil otpuštanja povezuje šupljinu radne komore s atmosferom, ventil kočenja je zatvoren. Zrak iz kočione magistrale, kroz uređaj za raspodjelu zraka putuje kroz kanale unutar EVR-a u rezervoar za zrak, puneći ga, ali ne ide nigdje drugdje jer mu put prema šupljini iznad dijafragme releja pritiska začepljuje zatvoreni ventil kočenja.
Djelovanje EVR 305 prilikom punjenja
Kada se prekidač vozača postavi u položaj Va, na žicu EPT se šalje pozitivni (u odnosu na tračnice) potencijal i oba ventila primaju napajanje. Ventil otpuštanja izolira radnu komoru od atmosfere, dok ventil kočenja otvara put zraku u šupljinu iznad dijafragme RD i dalje u radnu komoru.
Djelovanje EVR 305 prilikom kočenja
Pritisak u radnoj komori i u šupljini iznad dijafragme raste, dijafragma se savija prema dolje, otvarajući hranilni ventil 8, kroz koji zrak iz rezervoara za zrak najprije ulazi u desnu šupljinu prebacivačkog ventila. Čep ventila se pomiče lijevo, otvarajući put zraku u kočioni cilindar.
Kada operator postavi ventil mašinstva na blokiranje, napetost koja se dovodi na EPT žicu menja polaritet, dioda koja napaja ventil za kočenje se zatvara, ventil za kočenje gubi napajanje i zatvara se ventil za kočenje. Rastući pritisak u radnoj komori se zaustavlja, a punjenje kočionog cilindra se nastavlja dok pritisak unutar njega ne postane jednak pritisku u radnoj komori. Nakon toga, membrana se vraća u neutralni položaj, ventil za napajanje se zatvara. Dolazi do blokade.
Delovanje EVR 305 pri blokadi
Ventil za otpuštanje nastavlja da prima napajanje, držeći ventil za otpuštanje u zatvorenom položaju, sprečavajući izlazak vazduha iz radne komore.
Za otpuštanje, operator postavlja ručicu ventila u I položaj za potpuno otpuštanje, i u II — za stepenasto. U oba slučaja ventili gube napajanje, otvara se ventil za otpuštanje, ispuštajući vazduh iz radne komore u atmosferu. Dijafragma, potpomognuta pritiskom u kočionom cilindru, se pomera nagore, otvarajući ispušni ventil, kroz koji vazduh izlazi iz kočionog cilindra.
Delovanje EVR 305 pri otpuštanju
Ako prilikom otpuštanja u drugom položaju ponovo postavite ručicu na blokadu, vazduh iz radne komore će prestati da izlazi, a pražnjenje kočionog cilindra će se nastaviti sve dok pritisak unutar njega ne postane jednak pritisku koji je ostao u radnoj komori. Ovo omogućava stepenasto otpuštanje.
Ova elektropneumatska kočnica ima nekoliko karakteristika. Prvo, kada dođe do prekida linije EPT, nastupiće otpuštanje kočnica. U tom slučaju, operator, nakon što izvrši niz obaveznih postupaka predviđenih uputstvima, prelazi na korišćenje pneumatskih kočnica. Drugim rečima, EPT nije automatska kočnica. To je nedostatak ovog sistema.
Drugo, prilikom rada EPT, običan razdelnik vazduha se nalazi u položaju otpuštanja, neprestano otpuštajući curenja iz rezervnog rezervoara. To je prednost, jer obezbeđuje neiscrpnost elektropneumatske kočnice.
Treće, ova konstrukcija potpuno ne ometa rad običnog razdjelnika zraka. Ako je EPT isključen, tada će VR, punjenje kočionog cilindra, prvo napuniti lijevu šupljinu preklopnog ventila, pomičući čep udesno, otvarajući put zraku iz rezervnog spremnika prema kočionom cilindru.
Ovako izgleda rad opisanih sustava iz kabine vozača:
Zaključak
Želio sam u ovaj članak uključiti i teretne uređaje za kočenje, ali to je tema koja zahtijeva poseban razgovor, s obzirom na to da su teretni VR mnogo složenije konstrukcije, koriste mnogo sofisticiranija tehnička rješenja i trikove, prilagođene specifičnostima eksploatacije teretnog vozila.
Što se tiče putničke kočnice, njezina povezanost s Westinghouse kočnicom kompenzira se dodatnim tehničkim rješenjima, što na domaćem voznom parku daje prihvatljive operativne pokazatelje, razinu sigurnosti i tehnologičnost održavanja i popravka. Bit će zanimljivo usporediti s onim "kako je to kod njih", u inozemstvu. Usporedit ćemo, ali malo kasnije. Hvala na pažnji!
P.S.: Moje zahvalnosti Romanu Birjukovu za fotografski materijal, kao i stranici , s koje je uzet ilustrativni materijal.
Izvor: habr.com
