mwen wè ke , piblik la te renmen pati istorik nan istwa mwen an, ak Se poutèt sa li pa yon peche kontinye.
Tren gwo vitès tankou TGV pa konte sou frenaj lè a ankò
Jodi a nou pral pale sou modènite, sètadi, ki apwòch pou kreye sistèm fren yo pou materyèl woulant yo itilize nan XNUMXyèm syèk la, ki literalman antre nan twazyèm deseni li yo nan jis yon mwa.
1. Klasifikasyon fren woule stock
Ki baze sou prensip fizik pou kreye fòs frenaj, tout fren tren yo ka divize an de kalite prensipal: friksyon, lè l sèvi avèk fòs friksyon, ak dinamik, lè l sèvi avèk yon kondwi traction pou kreye yon koupl frenaj.
Fren friksyon gen ladan fren soulye nan tout desen, ki gen ladan fren disk, osi byen ke fren mayetik ray, ki itilize nan gwo vitès transpò long-bwote, sitou nan Ewòp oksidantal. Sou track 1520, yo te itilize kalite fren sa a sèlman sou tren elektrik ER200 la. Kòm pou menm Sapsan, Ris Railways te refize sèvi ak yon fren mayetik tren sou li, byenke pwototip tren elektrik sa a, Alman ICE3 a, ekipe ak yon fren konsa.
Bogie tren ICE3 ak fren mayetik tren
Sapsan chariot tren
Pou dinamik, oswa pito fren elektwodinamik enkli tout fren, aksyon ki baze sou transfè motè traction nan mòd dèlko (rejeneratif и fren rheostat), osi byen ke frenaj opozisyon
Avèk fren rejeneratif ak rheostatik, tout bagay relativman klè - motè yo chanje nan mòd dèlko nan yon fason oswa yon lòt, ak nan ka rekiperasyon yo lage enèji nan rezo kontak la, ak nan ka yon rheostat, enèji ki pwodui a se. boule sou rezistans espesyal. Tou de fren yo itilize tou de sou tren ak traction locomotive ak sou plizyè inite woule stock, kote fren elektwodinamik la se fren sèvis prensipal la, akòz gwo kantite motè traction distribye nan tout tren an. Dezavantaj nan sèlman nan frenaj elektwodinamik (EDB) se enkapasite nan fren nan yon sispann konplè. Lè efikasite nan EDT a diminye, li otomatikman ranplase pa yon fren friksyon pneumatic.
Kòm pou kont-frenaj, li bay frenaj nan yon kanpe konplè, paske li konsiste nan ranvèse motè a traction pandan y ap deplase. Sepandan, mòd sa a, nan pifò ka yo, se yon mòd ijans - itilizasyon nòmal li chaje ak domaj nan kondwi a traction. Si nou pran, pou egzanp, yon motè commutator, Lè sa a, lè polarite nan vòltaj la apwovizyone li chanje, tounen-EMF ki rive nan motè a wotasyon pa soustraksyon nan vòltaj la ekipman pou men ajoute nan li - wou yo tou de wotasyon ak vire nan menm direksyon ak nan mòd traction! Sa a mennen nan yon ogmantasyon lavalas nan aktyèl, ak pi bon an ki ka rive se ke aparèy yo pwoteksyon elektrik pral travay.
Pou rezon sa a, sou lokomotiv ak tren elektrik, tout mezi yo pran pou anpeche motè yo ranvèse pandan y ap deplase. Se manch lan ranvèse fèmen mekanikman lè kontwolè chofè a nan pozisyon yo kouri. Ak sou menm Sapsan ak Lastochka machin yo, vire switch la ranvèse nan yon vitès ki pi wo a 5 km / h pral mennen nan frenaj ijans imedya.
Sepandan, kèk lokomotiv domestik, pou egzanp locomotive elektrik VL65 la, sèvi ak frenaj ranvèse kòm yon mòd estanda nan vitès ki ba.
Ranvèse frenaj se yon mòd frenaj estanda ki bay sistèm kontwòl la sou locomotive elektrik VL65 la
Li dwe di ke malgre efikasite segondè nan frenaj elektwodinamik, nenpòt tren, mwen mete aksan sou, toujou ekipe ak yon fren otomatik pneumatik, se sa ki, aktive pa divilge lè nan liy fren an. Tou de nan Larisi ak nan tout mond lan, bon ansyen fren soulye friksyon kanpe gad sou sekirite trafik.
Dapre objektif fonksyonèl yo, fren kalite friksyon yo divize an
- Espas pou, manyèl oswa otomatik
- Tren - fren pneumatik (PT) oswa fren elektwo-pneumatik (EPT), enstale sou chak inite materyèl woulant sou tren an epi kontwole santralman nan taksi chofè a.
- Locomotive - fren pneumatik aji dirèk ki fèt pou ralanti yon lokomotiv san ralanti tren an. Yo jere separeman de tren.
2. Fren pakin
Fren an manyèl ak yon kondwi mekanik pa te disparèt nan stock la woule; li enstale sou tou de lokomotiv ak machin - li jis chanje espesyalite li yo, sètadi, li tounen yon fren pakin, ki fè li posib yo anpeche mouvman espontane nan woule a. stock nan evènman an nan lè chape soti nan sistèm pneumatik li yo. Wou wouj la, menm jan ak wou yon bato, se yon kondwi fren men, youn nan varyant li yo.
Volan fren men nan kabin an nan locomotive elektrik VL60pk la
Fren men nan antre nan yon machin pasaje yo
Fren men sou yon machin machandiz modèn
Fren men an, lè l sèvi avèk yon kondwi mekanik, peze kousinen yo menm sou wou yo ke yo itilize pandan frenaj nòmal.
Sou machin modèn, an patikilye sou tren elektrik EVS1/EVS2 "Sapsan", ES1 "Lastochka", osi byen ke sou locomotive elektrik EP20, fren pakin la se otomatik epi kousinen yo peze kont disk fren an. akimilatè enèji prentan. Gen kèk nan mekanis yo pincer ki peze kousinen yo nan disk fren yo ekipe ak sous dlo pwisan, tèlman pwisan ke se liberasyon an te pote soti nan yon kondwi pneumatic ak yon presyon nan 0,5 MPa. Kondwi pneumatik la, nan ka sa a, kontrekare sous dlo yo ki peze kousinen yo. Fren pakin sa a kontwole pa bouton sou konsole chofè a.
Bouton pou kontwole fren prentan pakin (SPT) sou tren elektrik ES1 "Lastochka"
Konsepsyon fren sa a sanble ak sa yo itilize sou kamyon pwisan. Men, kòm fren prensipal la sou tren, tankou yon sistèm konplètman inutilisab, ak poukisa, mwen pral eksplike an detay apre istwa a sou operasyon an nan fren lè tren.
3. Kamyon jan de pneumatiques fren
Chak machin machandiz ekipe ak seri ekipman frenaj sa yo
Ekipman frenaj nan yon machin machandiz: 1 - fren konekte kawotchou; 2 - tiyo fen; 3 - sispann valv; 5 - pèseptè pousyè; 6, 7, 9 — kondisyon modil distribitè lè. Nimewo 483; 8 - dekonekte valv; VR la vle di distribitè lè; TM - liy fren; ZR - rezèvwa tank; TC - silenn fren; AR - mòd oto kago
Liy fren an (TM) - yon tiyo ak yon dyamèt 1,25 "ki kouri sou tout machin nan, nan pwent yo li ekipe ak tiyo fen, dekonekte liy fren an lè dekonekte machin nan anvan dekonekte kawotchou yo konekte fleksib. Nan liy fren an, nan mòd nòmal, sa yo rele plato presyon se 0,50 - 0,54 MPa, kidonk dekonekte kawotchou yo san yo pa fèmen tiyo fen yo se yon travay ézitan, ki ka literalman anpeche ou nan tèt ou.
Se rezèv la nan lè dirèkteman apwovizyone nan silenn fren yo ki estoke nan rezèvwa tank (ZR), volim ki nan pifò ka yo se 78 lit. Presyon nan rezèvwa rezèv la se egzakteman egal a presyon nan liy fren an. Men, non, li pa 0,50 - 0,54 MPa. Reyalite a se ke presyon sa yo pral nan liy fren an sou lokomotiv la. Ak pi lwen lwen locomotive a, pi ba presyon an nan liy fren an, paske li inevitableman gen fwit ki mennen nan fwit lè. Se konsa, presyon an nan liy fren an nan machin nan dènye sou tren an pral yon ti kras mwens pase yon sèl la chaje.
Silenn fren, ak sou pifò machin gen yon sèl; lè li ranpli nan yon tank rezèv, atravè yon transmisyon levye fren li peze tout kousinen yo sou machin nan wou yo. Volim nan silenn fren an se apeprè 8 lit, kidonk pandan frenaj konplè, yon presyon ki pa plis pase 0,4 MPa etabli nan li. Presyon an nan tank rezèv la tou diminye nan menm valè a.
"Aktè" prensipal la nan sistèm sa a se distribitè lè. Aparèy sa a reyaji a chanjman nan presyon nan liy fren an, fè youn oswa yon lòt operasyon depann sou direksyon an ak pousantaj chanjman nan presyon sa a.
Lè presyon an nan liy fren an diminye, frenaj rive. Men, pa ak nenpòt diminisyon nan presyon - diminisyon nan presyon dwe rive nan yon pousantaj sèten, rele to sèvis frenaj. Se vitès sa a asire teknik chofè a nan kabin an locomotive ak chenn nan 0,01 a 0,04 MPa pou chak segonn. Lè presyon an diminye nan yon vitès pi dousman, frenaj pa rive. Sa a se fè pou ke fren yo pa opere nan evènman an nan fwit estanda soti nan liy lan fren, epi tou li pa opere lè presyon surcharge elimine, ki nou pral pale sou pita.
Lè distribitè lè a aktive pou frenaj, li fè yon egzeyat adisyonèl nan liy fren an nan yon pousantaj sèvis nan 0,05 MPa. Sa a se fè nan lòd asire yon diminisyon fiks nan presyon sou tout longè tren an. Si detant adisyonèl pa fè, Lè sa a, dènye machin yo nan yon tren long pa ka ralanti ditou. Lòt egzeyat nan liy fren an fèt tout distribitè lè modèn, ki gen ladan pasaje yo.
Lè frenaj aktive, distribitè lè a dekonekte rezèvwa rezèv la nan liy fren an epi konekte li ak silenn fren an. Silenn fren an ap ranpli. Li rive egzakteman osi lontan ke gout presyon nan liy fren an ap kontinye. Lè rediksyon presyon nan likid fren an sispann, ranpli silenn fren an sispann. Rejim nan ap vini refè twati. Presyon ki bati nan silenn fren an depann de de faktè:
- pwofondè nan egzeyat nan liy fren an, se sa ki, grandè a gout presyon nan li an parapò ak chaje a.
- mòd opere distribitè lè
Distribitè lè kago a gen twa mòd opere: chaje (L), mwayen (C) ak vid (E). Mòd sa yo diferan nan presyon maksimòm ki genyen nan silenn fren yo. Chanje ant mòd yo fè manyèlman pa vire yon manch mòd espesyal.
Pou rezime, depandans presyon nan silenn fren an sou pwofondè nan egzeyat nan liy fren an ak yon distribitè 483-lè nan divès mòd sanble sa a.
Dezavantaj nan lè l sèvi avèk yon switch mòd se ke operatè machin nan dwe mache sou tout tren an, monte anba chak machin ak chanje switch la mòd nan pozisyon an vle. Dapre rimè ki soti nan operasyon an, sa a pa toujou fè. Twòp ranpli nan silenn fren yo sou yon machin vid se plen ak glisman, redwi efikasite frenaj ak domaj nan seri wou yo. Simonte sitiyasyon sa a sou machin machandiz, yon sa yo rele sa yo rele mòd oto (AR), ki, mekanikman detèmine mas machin lan, san pwoblèm kontwole presyon maksimòm nan silenn fren an. Si machin nan ekipe ak yon mòd oto, Lè sa a, switch mòd sou VR a mete nan pozisyon "chaje".
Frenaj anjeneral fèt an etap. Nivo minimòm egzeyat liy fren pou BP483 pral 0,06 - 0,08 MPa. Nan ka sa a, yon presyon nan 0,1 MPa etabli nan silenn fren yo. Nan ka sa a, chofè a mete valv la nan pozisyon an sipèpoze, nan ki presyon an mete apre frenaj konsève nan liy fren an. Si efikasite frenaj nan yon etap se ensifizan, pwochen etap la fèt. Nan ka sa a, distribitè lè a pa pran swen nan ki vitès egzeyat la rive - lè presyon an diminye nenpòt ki pousantaj, silenn fren yo ranpli nan pwopòsyon kantite presyon diminye.
Lage fren konplè (konplè vide silenn fren yo sou tren an antye) fèt lè yo ogmante presyon an nan liy fren an pi wo a presyon chaje a. Anplis, sou tren machandiz, presyon nan TM a ogmante siyifikativman pi wo pase yon sèl chaje a, se konsa ke vag presyon ogmante rive nan dènye machin yo. Konplètman lage fren yo sou yon tren machandiz se yon pwosesis ki long epi li ka pran jiska yon minit.
BP483 gen de mòd jou ferye: plat ak mòn. Nan mòd plat, lè presyon an nan liy fren an ogmante, yon lage konplè, stepless rive. Nan mòd mòn, li posib lage fren yo an etap, ki vle di ke silenn fren yo pa konplètman vide. Mòd sa a itilize lè w ap kondwi sou yon pwofil konplèks ak pant gwo.
Distribitè lè a 483 se jeneralman yon aparèy trè enteresan. Yon analiz detaye sou estrikti li yo ak operasyon se yon sijè pou yon atik separe gwo. Isit la nou te gade prensip jeneral operasyon fren kago a.
3. pasaje jan de lè fren
Ekipman frenaj nan yon machin pasaje: 1 - konekte kawotchou; 2 - tiyo fen; 3, 5 - koneksyon bwat pou liy fren elektwo-pneumatik la; 4 - sispann valv; 6 - tib ak elektwo-pneumatik fil elektrik fren; 7 - izole sispansyon manch rad la konekte; 8 - pèseptè pousyè; 9 - priz nan distribitè lè a; 10 - dekonekte valv; 11 - chanm k ap travay nan distribitè lè elektrik la; TM - liy fren; VR la vle di distribitè lè; EVR la vle di distribitè lè elektrik; TC - silenn fren; ZR - rezèv tank
Yon gwo kantite ekipman imedyatman pran je ou, kòmanse ak lefèt ke deja gen twa tiyo sispann (yonn nan chak vestibule, ak youn nan lòj kondiktè a), fini ak lefèt ke machin pasaje domestik yo ekipe ak tou de pneumatik ak. fren elektwo-pneumatik (EPT).
Yon lektè atantif pral imedyatman note dezavantaj prensipal la nan kontwòl fren pneumatik - vitès final la nan pwopagasyon vag frenaj la, limite pi wo a pa vitès la nan son. Nan pratik, vitès sa a pi ba epi li monte a 280 m/s pandan frenaj sèvis, ak 300 m/s pandan frenaj ijans. Anplis de sa, vitès sa a depann anpil sou tanperati lè a ak nan sezon fredi, pou egzanp, li pi ba. Se poutèt sa, konpayon ki p'ap janm fini an nan fren pneumatic se inegalite nan operasyon yo nan konpozisyon.
Operasyon inegal mennen nan de bagay - ensidan an nan reyaksyon longitudinal enpòtan nan tren an, osi byen ke yon ogmantasyon nan distans frenaj. Premye a pa tèlman tipik pou tren pasaje yo, byenke resipyan ki gen te ak lòt bwason ki rebondi sou tab la nan lòj la pa pral fè pèsonn plezi. Ogmante distans frenaj la se yon pwoblèm grav, espesyalman nan trafik pasaje yo.
Anplis de sa, distribitè lè pasaje domestik la se tankou estanda a fin vye granmoun. Nimewo 292, ak nouvo kondisyon an. No 242 (ki, nan chemen an, gen plis ak plis nan yo nan flòt la nan machin pasaje yo), tou de nan aparèy sa yo se desandan dirèk nan menm Westinghouse valv trip, epi yo opere sou diferans ki genyen ant de presyon - nan liy fren an ak rezèvwa rezèv la. Yo distenge de yon valv trip pa prezans nan yon mòd sipèpoze, se sa ki, posibilite pou frenaj etap; prezans plis egzeyat liy fren an pandan frenaj; prezans nan yon akseleratè frenaj ijans nan konsepsyon an. Distribitè lè sa yo pa bay lage pa etap - yo imedyatman bay lage konplè le pli vit ke presyon an nan liy fren an depase presyon an nan rezèvwa rezèv la etabli la apre frenaj. Ak lage nan etap trè itil lè ajiste frenaj pou yon arè egzat nan platfòm la aterisaj.
Tou de pwoblèm - operasyon inegal nan fren yo ak mank de lage etap, sou track la 1520 mm yo rezoud pa enstale yon distribitè lè elektrik kontwole sou machin yo - distribitè lè elektrik (EVR), arb. Nimewo 305.
Domestik EPT - fren elektwo-pneumatik - dirèk-aji, ki pa otomatik. Sou tren pasaje yo ak traction locomotive, EPT a opere sou yon kous de fil.
Dyagram blòk yon EPT de fil: 1 - kontwolè kontwòl sou teknik chofè a; 2 - batri; 3 - konvètisè pouvwa estatik; 4 - panèl nan lanp kontwòl; 5 - inite kontwòl; 6 - blòk tèminal; 7 - konekte tèt sou manch rad yo; 8 - izole sispansyon; 9 - valv semi-conducteurs; 10 - lage valv elektwomayetik; 11 - valv solenoid fren.
Gen de fil ki lonje sou tout tren an: nimewo 1 ak nimewo 2 nan figi a. Sou machin ke a, fil elektrik sa yo konekte youn ak lòt epi yo pase yon kouran altènatif ak yon frekans 625 Hz nan bouk ki kapab lakòz la. Sa fèt pou kontwole entegrite liy kontwòl EPT la. Si fil la kase, sikwi aktyèl altène a kase, chofè a resevwa yon siyal nan fòm lan nan "O" (vakans) avètisman lanp k ap soti nan taksi a.
Se kontwòl la te pote soti nan kouran dirèk nan polarite diferan. Nan ka sa a, fil la ak zewo potansyèl se ray yo. Lè yo aplike yon vòltaj pozitif (parapò ak ray yo) nan fil EPT, tou de tiyo elektwomayetik enstale nan distribitè lè elektrik la aktive: valv la lage (OV) ak valv fren (TV). Premye a nan yo izole chanm k ap travay (WC) nan distribitè lè elektrik la soti nan atmosfè a, dezyèm lan ranpli li nan yon tank rezèv. Apre sa, switch la presyon enstale nan EVR a antre nan jwèt, opere sou diferans lan presyon nan chanm nan k ap travay ak silenn fren an. Lè presyon an nan RC a depase presyon an nan TC a, lèt la plen ak lè ki soti nan tank rezèv la, jiska presyon an ki te akimile nan chanm nan k ap travay.
Lè yon potansyèl negatif aplike nan fil la, valv fren an fèmen, depi aktyèl la nan li koupe pa Dyòd la. Se sèlman valv la lage, ki kenbe presyon nan chanm k ap travay la, rete aktif. Sa a se ki jan pozisyon nan plafon an reyalize.
Lè yo retire vòltaj la, valv la lage pèdi pouvwa ak louvri chanm k ap travay la nan atmosfè a. Lè presyon an nan chanm k ap travay la diminye, switch la presyon degaje lè nan silenn fren yo. Si apre yon vakans kout, tiyo chofè a mete tounen nan pozisyon fèmen, gout presyon nan chanm k ap travay la ap sispann, epi liberasyon lè nan silenn fren an ap sispann tou. Nan fason sa a, se posiblite pou lage fren pa etap reyalize.
Kisa k ap pase si fil la kase? Se vre - EPT pral lage. Se poutèt sa, fren sa a (sou domestik woule stock) se pa otomatik. Si EPT a echwe, chofè a gen opòtinite pou chanje nan kontwòl fren pneumatik.
EPT karakterize pa ranpli similtane silenn fren yo ak vide yo nan tout tren an. Pousantaj nan ranpli ak vide se byen wo - 0,1 MPa pou chak segonn. EPT a se yon fren inépuizabl, depi pandan operasyon li yo, distribitè lè konvansyonèl yo nan mòd lage ak manje rezèvwa rezèv yo soti nan liy fren an, ki an vire se manje pa tiyo chofè a sou lokomotiv ki soti nan rezèvwa prensipal yo. Se poutèt sa, EPT a ka frennen nan nenpòt frekans ki nesesè pou kontwòl operasyonèl nan fren yo. Posiblite pou lage etap pèmèt ou kontwole vitès tren an trè byen ak fèt san pwoblèm.
Kontwòl pneumatik fren yo nan yon tren pasaje yo pa anpil diferan de fren an machandiz. Gen yon diferans nan metòd kontwòl, pou egzanp, fren lè a lage nan presyon an chaje, san yo pa ègzajere li. An jeneral, twòp surestimasyon nan presyon nan liy fren an nan yon tren pasaje yo plen ak pwoblèm, Se poutèt sa, lè EPT a konplètman lage, presyon an nan liy fren an ogmante pa yon maksimòm de 0,02 MPa pi wo a valè a nan mete nan chaje. presyon.
Pwofondè minimòm egzeyat nan metal lou pandan frenaj sou fren pasaje a se 0,04 - 0,05 MPa, pandan y ap yon presyon 0,1 - 0,15 MPa kreye nan silenn fren yo. Presyon maksimòm nan silenn fren an nan yon machin pasaje yo limite pa volim nan tank rezèv la epi anjeneral pa depase 0,4 MPa.
Konklizyon
Koulye a, mwen pral ale nan kèk kòmantatè ki sezi (e nan opinyon mwen, menm imilye, men mwen pa ka di) pa konpleksite nan fren tren an. Kòmantè yo sijere itilize yon sikwi machin ak pil depo enèji. Natirèlman, soti nan yon sofa oswa yon chèz òdinatè nan biwo a, atravè yon fenèt navigatè, anpil pwoblèm yo pi vizib ak solisyon yo yo pi evidan, men kite m 'remake ke pifò desizyon teknik yo te pran nan mond reyèl la gen yon jistifikasyon klè.
Kòm deja mansyone, pwoblèm prensipal la nan yon fren pneumatik sou yon tren se vitès final la nan mouvman gout nan presyon sou yon long (jiska 1,5 km nan yon tren nan 100 machin) tiyo liy fren - vag fren an. Pou akselere vag frenaj sa a, distribitè lè a egzije plis egzeyat. Pa pral gen okenn distribitè lè, epi pa pral gen okenn egzeyat adisyonèl. Sa vle di, fren nan akimilatè enèji yo pral evidamman vin pi mal an tèm de inifòmite nan operasyon, mennen nou tounen nan tan Westinghouse. Yon tren machandiz se pa yon kamyon; gen diferan echèl, ak kidonk diferan prensip pou kontwole fren yo. Mwen sèten ke sa a se pa sèlman konsa, epi li se pa azar ke direksyon syans frenaj mondyal la te swiv chemen ki mennen nou nan kalite konstriksyon sa a. Dot.
Atik sa a se yon kalite revizyon nan sistèm fren yo ki egziste sou materyèl woule modèn. Anplis de sa, nan lòt atik nan seri sa a, mwen pral rete sou chak nan yo an plis detay. Nou pral aprann ki aparèy yo itilize pou kontwole fren yo ak ki jan distribitè lè yo fèt. Ann pran yon gade pi pre nan pwoblèm yo nan frenaj rejeneratif ak rheostatic. Ak nan kou, an n konsidere fren yo nan machin gwo vitès. Nou wè nou ankò e mèsi pou atansyon ou!
PS: Zanmi! Mwen ta renmen di mèsi espesyal pou mas mesaj pèsonèl ki endike erè ak typo nan atik la. Wi, mwen se yon pechè ki pa zanmi ak lang Ris la ak vin konfonn sou kle yo. Mwen te eseye korije kòmantè ou yo.
Sous: www.habr.com