Enèji sinetik Sapsan nan vitès maksimòm se plis pase 1500 megajoules. Pou yon arè konplè, tout bagay sa yo dwe gaye pa aparèy frenaj yo.
Te gen yon bagay isit la sou Habré. Byen anpil atik revizyon sou sijè tren yo pibliye isit la, men sijè sa a poko te kouvri an detay. Mwen panse ke li ta trè enteresan yo ekri yon atik sou sa a, e petèt plis pase youn. Se poutèt sa, mwen mande pou chat la nan moun ki enterese nan ki jan sistèm yo frenaj nan transpò tren yo fèt, ak pou ki rezon yo fèt konsa.
1. Istwa fren lè a
Travay la nan kontwole nenpòt machin gen ladan reglemante vitès li yo. Transpò tren pa gen okenn eksepsyon; Anplis, karakteristik konsepsyon li yo prezante nuans enpòtan nan pwosesis sa a. Tren an konsiste de yon gwo kantite cha interconnected, ak sistèm nan ki kapab lakòz gen yon longè enpòtan ak pwa nan yon vitès trè desan.
A-priyorite, fren yo se yon seri aparèy ki fèt pou kreye fòs rezistans atifisyèl, reglabl yo itilize pou kontwole vitès yon machin.
Ki pi evidan, sou sifas la, fason pou kreye fòs frenaj se sèvi ak friksyon. Depi nan konmansman an jouk jounen jodi a, yo te itilize fren friksyon soulye. Aparèy espesyal - kousinen fren yo, ki fèt ak yon materyèl ki gen yon gwo koyefisyan friksyon, mekanikman bourade sou sifas woule wou an (oswa kont disk espesyal ki monte sou aks wou a). Yon fòs friksyon rive ant kousinen yo ak wou a, ki kreye yon koupl frenaj.
Fòs frenaj la ajiste pa chanje fòs la nan peze kousinen yo kont wou an - presyon fren. Kesyon an sèlman se ki kondwi yo itilize peze kousinen yo, epi, an pati, istwa a nan fren se istwa a nan devlopman nan kondwi sa a.
Premye fren tren yo te mekanik epi yo te opere manyèlman, separeman sou chak cha pa moun espesyal - frenaj oswa kondiktè. Kondiktè yo te chita sou sa yo rele platfòm fren yo ak ki chak machin te ekipe, epi yo te aplike fren yo nan siyal la nan chofè a locomotive. Echanj la nan siyal ant chofè a ak kondiktè yo te pote soti lè l sèvi avèk yon kòd siyal espesyal lonje sou tren an antye, ki aktive yon siflèt espesyal.
Vintage de-aks kabwèt machandiz ak pad fren. Manch fren men vizib
Fren nan kondwi mekanikman li menm gen ti pouvwa. Kantite presyon fren an depann sou fòs ak dèksterite kondiktè a. Anplis de sa, faktè imen an entèfere ak operasyon an nan tankou yon sistèm frenaj - kondiktè pa t 'toujou fè devwa yo kòrèkteman. Pa t 'gen bezwen pale sou efikasite nan segondè nan fren sa yo, osi byen ke ogmantasyon nan vitès la nan tren ekipe ak yo.
Plis devlopman nan fren yo mande, premyèman, yon ogmantasyon nan presyon fren an, ak dezyèmman, posibilite pou kontwòl remote sou tout machin nan espas travay chofè a.
Kondwi idwolik yo itilize nan fren otomobil yo te vin gaye anpil akòz lefèt ke li bay gwo presyon ak actuators kontra enfòmèl ant. Sepandan, lè w ap itilize yon sistèm sa a sou yon tren, dezavantaj prensipal li yo ap parèt: bezwen an pou yon likid espesyal k ap travay - likid fren, flit la ki pa akseptab. Gwo longè fren liy idwolik nan yon tren, ansanm ak gwo kondisyon pou sere yo, fè li enposib ak irasyonèl yo kreye yon fren tren idwolik.
Yon lòt bagay se kondwi chanm konpwesyon lè. Sèvi ak lè presyon ki wo fè li posib pou jwenn presyon fren segondè ak dimansyon akseptab nan actuators yo - silenn fren. Pa gen okenn mank de likid k ap travay - lè a se tout alantou nou, e menm si gen yon koule nan likid k ap travay nan sistèm fren an (e li sètènman fè), li ka ranplir relativman fasil.
Sistèm fren ki pi senp lè l sèvi avèk enèji lè konprese se dirèk aji fren ki pa otomatik
Dyagram yon fren ki pa otomatik ki aji dirèk: 1 - COMPRESSOR; 2 - tank prensipal; 3 - liy ekipman pou; 4 - teknik tren chofè a; 5 - liy fren; 6 - silenn fren; 7 - lage sezon prentan; 8, 9 - transmisyon fren mekanik; 10 - pad fren.
Pou opere yon fren konsa, yo mande yon rezèv lè konprese, ki estoke sou lokomotiv la nan yon tank espesyal ki rele. rezèvwa prensipal la (2). Enjekte lè nan tank prensipal la epi kenbe presyon konstan nan li se te pote soti COMPRESSOR (1), kondwi pa izin elektrik locomotive. Lè konprese yo bay aparèy kontwòl fren yo atravè yon tiyo espesyal ki rele nitrisyonèl (NM) oswa presyon gran wout (3).
Fren yo nan machin yo kontwole ak lè konprese yo apwovizyone yo atravè yon tiyo long ki kouri nan tout tren an epi yo rele. liy fren (TM) (5). Lè konprese lè yo bay nan TM a, li ranpli silenn fren (TC) (6) konekte dirèkteman nan TM la. Lè konprese peze sou piston an, peze kousinen fren yo 10 kont wou yo, tou de sou lokomotiv la ak sou machin yo. Frenaj rive.
Pou sispann frenaj, sa vle di vakans fren, li nesesè lage lè nan liy fren an nan atmosfè a, ki pral mennen nan retounen nan mekanis fren yo nan pozisyon orijinal yo akòz fòs la nan sous dlo yo lage enstale nan TC la.
Pou fren, li nesesè pou konekte liy fren an (TM) ak liy lan manje (PM). Pou vakans, konekte liy fren an ak atmosfè a. Fonksyon sa yo fèt pa yon aparèy espesyal - teknik tren chofè a (4) - lè frenaj, li konekte PM a ak PM, lè li lage, li dekonekte tiyo sa yo, an menm tan lage lè nan PM nan nan atmosfè a.
Nan yon sistèm konsa, gen yon twazyèm, pozisyon entèmedyè nan teknik chofè a - refè twati lè PM a ak TM yo separe, men liberasyon lè ki soti nan TM a nan atmosfè a pa rive, teknik chofè a izole li nèt. Presyon ki akimile nan TM a ak TC yo konsève epi tan li kenbe nan nivo seri a detèmine pa kantite flit lè a atravè fwit divès kalite, osi byen ke pa rezistans nan tèmik nan kousinen fren yo, ki chofe pandan friksyon kont. kawotchou wou yo. Mete li nan plafon an tou de pandan frenaj ak pandan lage pèmèt ou ajiste fòs frenaj la nan etap. Kalite fren sa a bay tou de etap frenaj ak etap lage.
Malgre senplisite yon sistèm fren konsa, li gen yon defo fatal - lè tren an dekouple, liy fren an kraze, lè a chape soti nan li epi tren an rete san fren. Se pou rezon sa a ke tankou yon fren pa ka itilize nan transpò tren, pri a nan echèk li yo twò wo. Menm san yon rupture tren, si gen yon gwo koule lè, efikasite fren an ap redwi.
Ki baze sou pi wo a, kondisyon an rive ke frenaj tren inisye pa yon ogmantasyon, men pa yon diminisyon nan presyon nan TM la. Men, ki jan Lè sa a, ranpli silenn fren yo? Sa a bay dezyèm kondisyon an - chak inite k ap deplase sou tren an dwe estoke yon rezèv lè konprese, ki dwe san pèdi tan ranpli apre chak frenaj.
Jeni te panse nan fen 1872yèm syèk la te rive nan konklizyon menm jan an, ki te lakòz kreyasyon premye fren tren otomatik pa George Westinghouse an XNUMX.
Westinghouse fren aparèy: 1 - COMPRESSOR; 2 - tank prensipal; 3 - liy ekipman pou; 4 - teknik tren chofè a; 5 - liy fren; 6 - distribitè lè (trip valv) nan sistèm Westinghouse la; 7 - silenn fren; 8 - rezèv tank; 9 - sispann valv.
Figi a montre estrikti fren sa a (Figi a - operasyon fren an pandan lage; b - operasyon fren an pandan frenaj). Eleman prensipal fren Westigauze te genyen distribitè lè fren oswa, jan yo rele l pafwa, valv trip. Sa a distribitè lè (6) gen yon ògàn sansib - yon piston ki opere sou diferans ki genyen ant de presyon - nan liy fren an (TM) ak rezèvwa rezèv la (R). Si presyon an nan TM a vin pi piti pase nan TC a, Lè sa a, Piston an deplase sou bò gòch la, louvri wout la pou lè soti nan CM a TC a. Si presyon an nan TM a vin pi gran pase presyon an nan SZ a, piston an deplase sou bò dwat la, kominike TC a ak atmosfè a, epi an menm tan an kominike TM a ak SZ a, asire lèt la plen ak lè konprese soti nan. TM a.
Kidonk, si presyon nan TM a diminye pou nenpòt ki rezon, kit se aksyon chofè a, twòp flit lè soti nan TM a, oswa yon rupture tren, fren yo ap travay. Sa vle di, fren sa yo genyen aksyon otomatik. Pwopriyete fren an te fè li posib pou ajoute yon lòt posibilite pou kontwole fren tren yo, ki itilize sou tren pasaje yo jiska jounen jodi a - yon arè ijans nan tren an pa yon pasaje pa kominike liy fren an ak atmosfè a atravè yon valv espesyal - fren ijans . (9)
Pou moun ki abitye ak karakteristik sa a nan sistèm frenaj tren an, li komik yo gade fim kote vòlè-koboy famezman dekroche yon cha ak lò nan yon tren. Pou sa ka posib, koboy yo dwe, anvan dekouplage, fèmen tiyo fen yo sou liy fren an ki separe liy fren an ak kawotchou ki konekte ant machin yo. Men, yo pa janm fè. Nan lòt men an, tiyo fen fèmen gen plis pase yon fwa te lakòz dezas terib ki asosye ak echèk fren, tou de isit la (Kamensk an 1987, Eral-Simskaya nan 2011) ak aletranje.
Akòz lefèt ke ranpli nan silenn fren yo rive nan yon sous segondè nan lè konprese (tank rezèv), san yo pa posiblite pou renouvèlman konstan li yo, tankou yon fren yo rele. endirèkteman aji. Chaje fren an ak lè konprese rive sèlman lè fren an lage, ki mennen nan lefèt ke ak frenaj souvan ki te swiv pa lage, si pa gen ase tan apre yo fin lage, fren an pa pral gen tan chaje ak presyon ki nesesè yo. Sa ka lakòz yon fatig konplè fren an ak pèt kontwòl fren tren an.
Fren pneumatik la tou gen yon lòt dezavantaj ki gen rapò ak lefèt ke gout presyon nan liy fren an, tankou nenpòt twoub, pwopaje nan lè a nan yon vitès segondè, men yo toujou fini, - pa plis pase 340 m / s. Poukisa pa plis? Paske vitès son an ideyal. Men, nan sistèm pneumatik tren an gen yon kantite obstak ki diminye vitès la nan pwopagasyon gout nan presyon ki asosye ak rezistans nan koule lè. Se poutèt sa, sof si mezi espesyal yo pran, pousantaj rediksyon presyon nan TM a ap pi ba, plis machin nan soti nan lokomotiv la. Nan ka fren an Westinghouse, vitès la nan sa yo rele vag frenaj pa depase 180 - 200 m/s.
Sepandan, avenman fren pneumatik la te fè li posib ogmante tou de pouvwa fren yo ak efikasite nan kontwòl yo dirèkteman nan espas travay chofè a.Sa a te sèvi kòm yon UN pwisan pou devlopman nan transpò tren, ogmante vitès la ak pwa nan. tren, ak kòm yon rezilta, yon ogmantasyon kolosal nan woulman machandiz sou tren an, ogmantasyon nan longè a nan liy tren atravè mond lan.
George Westinghouse pa te sèlman yon envanteur, men tou, yon biznisman inisyateur. Li patante envansyon li tounen nan 1869, ki te pèmèt li lanse pwodiksyon an mas nan ekipman fren. Byen vit, fren Westinghouse te vin gaye toupatou nan USA, Ewòp oksidantal ak Anpi Ris la.
Nan Larisi, fren Westinghouse te gouvènen sipwèm jouk Revolisyon Oktòb la, ak pou yon bon bout tan apre li. Konpayi an Westinghouse te bati pwòp plant fren li nan Saint Petersburg, epi tou abilman chase konpetitè nan mache Ris la. Sepandan, fren Westinghouse te gen yon kantite dezavantaj fondamantal.
Premyèman, fren sa a bay sèlman de mòd opere: frenaj jiskaske silenn fren yo konplètman ranpli, ak vakans — vide silenn fren yo. Li te enposib pou kreye yon kantite entèmedyè presyon fren ak antretyen alontèm li yo, se sa ki, fren Westinghouse pa t 'gen yon mòd. refè twati. Sa a pa te pèmèt kontwòl egzak sou vitès tren an.
Dezyèmman, fren Westinghouse la pa t travay byen sou tren long, epi pandan ke sa a te kapab yon jan kanmenm dwe tolere nan trafik pasaje yo, pwoblèm te parèt nan trafik machandiz. Sonje vag frenaj la? Se konsa, fren Westinghouse pa t 'gen mwayen pou ogmante vitès li yo, ak nan yon tren long, diminisyon nan presyon nan likid fren an sou machin nan dènye te kapab kòmanse twò ta, ak nan yon pousantaj siyifikativman pi ba pase nan tèt la nan. tren, ki te kreye operasyon sovaj inegal nan aparèy fren yo atravè tren an.
Li dwe di ke tout aktivite yo nan konpayi an Westinghouse, tou de nan Larisi nan tan sa a ak nan tout mond lan, yo byen satire ak odè kapitalis la nan lagè patant ak konpetisyon enjis. Se sa ki te asire yon sistèm enpafè konsa yon lavi ki long, omwen pandan peryòd istorik sa a.
Avèk tout bagay sa yo, li ta dwe rekonèt ke fren Westinghouse te mete fondasyon yo nan syans frenaj ak prensip la nan operasyon li yo te rete san okenn chanjman nan fren modèn woule stock.
2. Soti nan fren Westinghouse rive nan fren Matrosov - fòmasyon nan syans frenaj domestik.
Prèske imedyatman apre aparans nan fren Westinghouse la ak realizasyon an nan enpèfeksyon li yo, tantativ rive amelyore sistèm sa a, oswa yo kreye yon lòt, fondamantalman nouvo. Peyi nou an pa t gen okenn eksepsyon. Nan kòmansman XNUMXyèm syèk la, Larisi te gen yon rezo tren devlope, ki te jwe yon wòl enpòtan nan asire devlopman ekonomik ak kapasite defans peyi a. Ogmante efikasite nan transpò ki asosye ak yon ogmantasyon nan vitès mouvman li yo ak mas la nan kago transpòte ansanm, ki vle di ke pwoblèm nan amelyore sistèm frenaj yo te ijan leve soti vivan.
Yon UN siyifikatif pou devlopman syans frenaj nan RSFSR a epi pita Sovyetik la te diminisyon nan enfliyans nan gwo kapital Lwès, an patikilye konpayi Westinghouse, sou devlopman nan endistri tren domestik la apre oktòb 1917.
F.P. Kazantsev (agòch) ak I.K. Maren (adwat) - kreyatè fren domestik tren an
Premye siy la, premye reyalizasyon grav nan jèn syans frenaj domestik, se devlopman enjenyè Florenty Pimenovich Kazantsev. An 1921, Kazantsev te pwopoze yon sistèm dirèk aji otomatik fren. Dyagram ki anba a dekri tout lide prensipal yo prezante pa sèlman pa Kazantsev, ak objektif li se eksplike prensip debaz yo nan operasyon nan amelyore fren an otomatik.
Dirèk-aji otomatik fren: 1 - COMPRESSOR; 2 - tank prensipal; 3 - liy ekipman pou; 4 - teknik tren chofè a; 5 - aparèy ekipman pou flit liy fren; 6 - liy fren; 7 - konekte kawotchou fren; 8 - tiyo fen; 9 - sispann valv; 10 - tcheke valv; 11 - rezèv tank; 12 - distribitè lè; 13 - silenn fren; 14 - transmisyon levye fren.
Se konsa, premye lide prensipal la se ke presyon an nan TM a kontwole endirèkteman - atravè yon diminisyon / ogmantasyon nan presyon nan yon rezèvwa espesyal ki rele tank vag (UR). Li montre nan figi a adwat tiyo chofè a (4) ak sou tèt aparèy ekipman pou pouvwa a pou koule soti nan TM a (5). Dansite rezèvwa sa a se teknikman pi fasil pou asire ke dansite liy fren an - yon tiyo ki rive nan plizyè kilomèt nan longè ak kouri nan tout tren an. Estabilite relatif nan presyon an nan UR a fè li posib kenbe presyon an nan TM a, lè l sèvi avèk presyon an nan UR a kòm yon referans. Vreman vre, piston an nan aparèy (5) lè presyon an nan TM a diminye, ouvè valv la ki ranpli TM a soti nan liy rezèv la, kidonk kenbe yon presyon nan TM a egal a presyon an nan UR la. Lide sa a te toujou gen yon fason lontan yo ale nan devlopman, men kounye a presyon an nan TM a pa t depann de prezans nan fwit ekstèn soti nan li (jiska sèten limit). Aparèy 5 te imigre nan teknik operatè a epi li rete la, nan yon fòm modifye, jouk jounen jodi a.
Yon lòt lide enpòtan ki kache konsepsyon kalite fren sa a se ekipman pou pouvwa ki soti nan likid fren an nan valv la chèk 10. Lè presyon an nan valv la fren depase presyon an nan valv la fren, valv sa a louvri, ranpli valv la soti nan fren an. likid. Nan fason sa a, fwit yo kontinyèlman ranplir soti nan rezèvwa rezèv la ak fren an pa fini.
Twazyèm lide enpòtan ki te pwopoze pa Kazantsev se konsepsyon yon distribitè lè ki opere sou diferans lan pa de presyon, men twa - presyon nan liy fren an, presyon nan silenn fren an, ak presyon nan yon chanm k ap travay espesyal (WC), ki, pandan lage, se nouri pa presyon soti nan liy fren an, ansanm ak yon rezèvwa rezèvwa. Nan mòd frenaj, presyon chaje a dekonekte nan rezèvwa rezèv la ak liy fren an, kenbe valè presyon chaj inisyal la. Pwopriyete sa a lajman itilize nan fren materyèl woule tou de bay lage pa etap ak kontwole inifòmite nan ranpli nan TC a ansanm tren an nan tren machandiz, depi chanm nan k ap travay sèvi kòm yon estanda pou presyon chaj inisyal la. Ki baze sou valè li yo, li posib bay lage pa etap ak òganize pi bonè ranpli nan sant komèsyal la nan machin yo ke. Mwen pral kite yon deskripsyon detaye sou bagay sa yo pou lòt atik sou sijè sa a, men pou kounye a, mwen pral jis di ke travay Kazantsev te sèvi kòm yon ankourajman pou devlopman yon lekòl syantifik nan peyi nou an, ki te mennen nan devlopman orijinal la. sistèm fren materyèl woule.
Yon lòt envanteur Sovyetik ki radikalman enfliyanse devlopman fren domestik woule se Ivan Konstantinovich Matrosov. Lide li yo pa te fondamantalman diferan de lide Kazantsev a, sepandan, tès operasyon ki vin apre nan sistèm fren Kazantsev ak Matrosov (ansanm ak lòt sistèm fren) te montre siperyorite a enpòtan nan dezyèm sistèm nan an tèm de karakteristik pèfòmans lè yo itilize prensipalman sou tren machandiz. Kidonk, fren Matrosov la ak yon distribitè lè se kondisyonèl. Nimewo 320 te vin baz pou devlopman plis ak konsepsyon ekipman frenaj pou ray tren 1520 mm. Yon fren modèn otomatik yo itilize nan Larisi ak peyi CIS yo ka byen pote non fren Matrosov a, depi li absòbe, nan premye etap nan devlopman li, lide ak solisyon konsepsyon Ivan Konstantinovich.
Olye pou yo yon konklizyon
Ki konklizyon an? Travay sou atik sa a konvenk mwen ke sijè a se merite pou yon seri de atik. Nan atik pilòt sa a, nou te manyen istwa devlopman fren woule. Nan sa ki annapre yo nou pral antre nan detay juicy, manyen pa sèlman sou fren domestik la, men tou, sou devlopman yo nan kòlèg yo soti nan Ewòp oksidantal, mete aksan sou desen an nan fren nan divès kalite ak kalite sèvis woule stock. Se konsa, mwen espere sijè a pral enteresan, epi wè ou ankò sou sant la!
Mèsi pou atansyon ou!
Sous: www.habr.com