ég sé það fyrst, almenningi líkaði sögulega hluti sögunnar minnar og þess vegna er ekki synd að halda áfram.

Háhraðalestir eins og TGV treysta ekki lengur á lofthemlun

Í dag munum við tala um nútímann, þ.e. hvaða aðferðir við að búa til bremsukerfi fyrir ökutæki eru notuð á XNUMX. öldinni, sem er bókstaflega að fara inn í þriðja áratuginn á aðeins mánuði.

1. Flokkun bremsubúnaðar á hjóli

Byggt á eðlisfræðilegu meginreglunni um að búa til hemlunarkraft er hægt að skipta öllum járnbrautarhemlum í tvær megingerðir: núning, með því að nota núningskraft, og kraftmikill, með því að nota drif til að búa til hemlunarátak.

Núningshemlar innihalda skóbremsur af öllum gerðum, þar á meðal diskabremsur, sem og segulbrautarbremsa, sem er notað í háhraða langflutninga, aðallega í Vestur-Evrópu. Á braut 1520 var þessi tegund af bremsum eingöngu notuð á ER200 raflestinni. Hvað sama Sapsan varðar, þá neituðu rússneskar járnbrautir að nota seguljárnbrautarhemla á hana, þó að frumgerð þessarar raflestar, þýska ICE3, sé búin slíkri bremsu.

ICE3 lestarboggi með segulbrautarhemla

Sapsan lestarvagn

Til dýnamískt, eða réttara sagt rafaflfræðilegar bremsur fela í sér allar bremsur, virkni þeirra byggist á flutningi dráttarmótora í rafalaham (endurnýjandi и rheostat bremsa), auk hemlunar stjórnarandstöðu

Með endurnýjunar- og straumhemlum er allt tiltölulega skýrt - hreyflunum er skipt yfir í rafalaham á einn eða annan hátt og þegar um endurheimt er að ræða losa þær orku inn í snertikerfið og þegar um rheostat er að ræða er orkan sem myndast. brennt á sérstökum viðnámum. Báðar bremsurnar eru notaðar bæði á lestum með aksturstog og á hjólabúnaði með mörgum einingum, þar sem rafaflfræðileg bremsa er aðalaksturshemillinn, vegna mikils fjölda toghreyfla sem dreifast um lestina. Eini ókosturinn við rafaflfræðilega hemlun (EDB) er að ómögulegt er að hemla að fullu. Þegar skilvirkni EDT minnkar er honum sjálfkrafa skipt út fyrir pneumatic núningsbremsu.

Hvað varðar móthemlun, þá veitir það hemlun að fullu, þar sem það felst í því að snúa dráttarmótornum við á meðan á hreyfingu stendur. Hins vegar er þessi stilling í flestum tilfellum neyðarstilling - venjuleg notkun hennar er full af skemmdum á gripdrifinu. Ef við tökum til dæmis kommutator mótor, þá þegar pólun spennunnar sem honum er veitt breytist, er bak-EMF sem myndast í snúningsmótornum ekki dregin frá framboðsspennunni heldur bætt við hana - hjólin bæði snérust og snúið í sömu átt og í togham! Þetta leiðir til snjóflóðaeins og straumaukningar og það besta sem getur gerst er að rafvarnartækin virki.

Af þessum sökum eru allar ráðstafanir gerðar á eimreiðum og raflestum til að koma í veg fyrir að hreyflar bakki á meðan þeir eru á ferð. Bakhandfangið er vélrænt læst þegar stjórnandi ökumanns er í hlaupandi stöðu. Og á sömu Sapsan og Lastochka ökutækjunum mun það að beygja bakkaskiptarofann á hraða yfir 5 km/klst leiða til tafarlausrar neyðarhemlunar.

Hins vegar nota sumar innlendar eimreiðar, til dæmis VL65 rafeimreiðin, öfughemlun sem staðalbúnað á lágum hraða.

Bakhemlun er hefðbundin hemlunarstilling sem stjórnkerfið á VL65 rafeimreiðin býður upp á

Það verður að segjast að þrátt fyrir mikla afköst rafaflfræðilegrar hemlunar er hvaða lest, sem ég legg áherslu á, alltaf með sjálfvirkri pneumatic bremsa, það er, virkjaður með því að losa loft úr bremsulínunni. Bæði í Rússlandi og um allan heim standa gömlu góðu núningsskóbremsurnar vörð um umferðaröryggi.

Samkvæmt hagnýtum tilgangi þeirra er núningsbremsum skipt í

1. Bílastæði, beinskiptur eða sjálfskiptur
2. Lest - pneumatic (PT) eða raf-pneumatic (EPT) bremsur, settar á hverja einingu akstursbúnaðar í lestinni og stjórnað miðlægt frá ökumannshúsi
3. Eimreið - loftvirkar beinvirkar bremsur sem eru hannaðar til að hægja á eimreið án þess að hægja á lestinni. Þeim er stjórnað aðskilið frá lestum.

2. Handbremsa

Handvirk bremsa með vélrænu drifi er ekki horfin úr ökutæki; hún er sett upp bæði á eimreiðar og bíla - hún breytti bara sérgrein sinni, nefnilega breyttist í handbremsu, sem gerir það mögulegt að koma í veg fyrir sjálfsprottna hreyfingu á bílnum. ökutæki ef loft sleppur úr loftkerfi þess. Rauða hjólið, svipað og skipshjól, er handbremsudrif, eitt afbrigði þess.

Handbremsustýri í farþegarými VL60pk rafeimarinnar

Handbremsa í forsal fólksbíls

Handbremsa á nútímalegum vörubíl

Handbremsan, sem notar vélrænt drif, þrýstir sömu klossum á hjólin og eru notuð við venjulega hemlun.

Á nútíma rúllubifreiðum, einkum á raflestunum EVS1/EVS2 „Sapsan“, ES1 „Lastochka“, sem og á rafeimreiminni EP20, er handbremsan sjálfvirk og klossarnir þrýstir að bremsuskífunni. vororkusafnar. Sumar töngvélarnar sem þrýsta klossunum að bremsudiskunum eru með öflugum gormum, svo öflugum að losunin fer fram með pneumatic drif með 0,5 MPa þrýstingi. Pneumatic drifið, í þessu tilviki, vinnur á móti gormunum sem þrýsta á klossana. Þessari handbremsu er stjórnað með hnöppum á stjórnborði ökumanns.

Hnappar til að stjórna stöðufjaðrabremsunni (SPT) á rafmagnslestinni ES1 „Lastochka“

Hönnun þessa bremsa er svipuð og notuð er á öflugum vörubílum. En sem aðalbremsa á lestum, svona kerfi algjörlega óhentugt, og hvers vegna, mun ég útskýra í smáatriðum eftir söguna um virkni lestarlofthemla.

3. Pneumatic bremsur af vörubíl

Hver vöruflutningabíll er búinn eftirfarandi setti af hemlabúnaði

Hemlabúnaður vöruflutningabíls: 1 - bremsutengislanga; 2 - endaloki; 3 - stöðvunarventill; 5 - ryk safnari; 6, 7, 9 — ástand loftdreifingareiningar. nr 483; 8 - aftengja loki; VR - loftdreifingaraðili; TM - bremsulína; ZR - varatankur; TC - bremsuhólkur; AR - sjálfvirk stilling fyrir farm


Bremsulína (TM) - rör með þvermál 1,25" sem liggur meðfram öllum bílnum, á endunum er það búið með endalokar, til að aftengja bremsulínuna þegar bíllinn er aftengdur áður en sveigjanlegu tengislöngurnar eru aftengdar. Í bremsulínunni, í venjulegum ham, er svokallað зарядное þrýstingur er 0,50 - 0,54 MPa, svo að aftengja slöngurnar án þess að loka fyrir endalokana er vafasamt verkefni, sem getur bókstaflega svipt þig hausnum.

Loftstreymi sem beint er til bremsuhólkanna er geymt í varatankur (ZR), en rúmmál þeirra er í flestum tilfellum 78 lítrar. Þrýstingurinn í forðageyminum er nákvæmlega jafn þrýstingnum í bremsulínunni. En nei, það er ekki 0,50 - 0,54 MPa. Staðreyndin er sú að slíkur þrýstingur verður í bremsulínunni á eimreiminni. Og því lengra sem er frá eimreiminni, því lægri er þrýstingurinn í bremsulínunni, því það er óhjákvæmilega leki sem leiðir til loftleka. Þannig að þrýstingurinn í bremsulínunni á síðasta bílnum í lestinni verður aðeins minni en sá sem hleður.

Bremsukútur, og á flestum bílum er aðeins einn; þegar hann er fylltur úr varatanki, þrýstir hann öllum klossum á bílnum í hjólin í gegnum bremsuhandfang. Rúmmál bremsuhólksins er um 8 lítrar, þannig að við fulla hemlun myndast þrýstingur sem er ekki meira en 0,4 MPa í honum. Þrýstingurinn í varatankinum lækkar einnig í sama gildi.

Aðal "leikarinn" í þessu kerfi er loftdreifingaraðili. Þetta tæki bregst við breytingum á þrýstingi í bremsulínunni og framkvæmir eina eða aðra aðgerð eftir stefnu og breytingahraða þessa þrýstings.

Þegar þrýstingurinn í bremsulínunni minnkar verður hemlun. En ekki með neinni lækkun á þrýstingi - lækkun á þrýstingi verður að eiga sér stað á ákveðnum hraða, kallaður aksturshemlunartíðni. Þessi hraði er tryggður krana bílstjóra í eimreiðarklefa og er á bilinu 0,01 til 0,04 MPa á sekúndu. Þegar þrýstingurinn lækkar hægar á sér ekki stað hemlun. Þetta er gert til að bremsurnar virki ekki ef staðlaðar lekar eru frá bremsulínunni og virka ekki þegar ofhleðsluþrýstingur er eytt, sem við munum tala um síðar.

Þegar loftdreifirinn er virkjaður fyrir hemlun framkvæmir hann viðbótarlosun á bremsulínunni við þjónustuhlutfallið 0,05 MPa. Þetta er gert til að tryggja stöðuga lækkun á þrýstingi eftir allri lengd lestarinnar. Ef ekki er gert frekari stöðvun getur verið að síðustu bílar langrar lestar verði alls ekki hægir á ferð. Viðbótarlosun bremsulínunnar er framkvæmd allt nútíma loftdreifingaraðila, þar á meðal farþega.

Þegar hemlun er virkjuð aftengir loftdreifarinn varageyminn frá bremsulínunni og tengir hann við bremsuhólkinn. Bremsuhólkurinn er að fyllast. Það gerist nákvæmlega eins lengi og þrýstingsfallið í bremsulínunni heldur áfram. Þegar þrýstingslækkunin í bremsuvökvanum hættir, hættir að fylla bremsuhólkinn. Stjórnin er að koma afturþak. Þrýstingurinn sem er innbyggður í bremsuhólknum fer eftir tveimur þáttum:

1. losunardýpt bremsulínunnar, það er stærð þrýstingsfalls í henni miðað við hleðsluna
2. rekstrarhamur loftdreifingaraðila

Flutningsloftsdreifarinn hefur þrjár notkunarstillingar: hlaðinn (L), miðlungs (C) og tómur (E). Þessar stillingar eru mismunandi hvað varðar hámarksþrýsting sem fæst inn í bremsuhylkin. Skipt er á milli stillinga handvirkt með því að snúa sérstöku hamhandfangi.

Til að draga saman lítur háð þrýstings í bremsuhólknum á dýpt útblásturs bremsulínunnar með 483 loftdreifara í ýmsum stillingum svona út.

Ókosturinn við að nota stillingarrofa er að bílstjórinn verður að ganga meðfram allri lestinni, klifra undir hvern bíl og skipta stillingarofanum í þá stöðu sem óskað er eftir. Samkvæmt orðrómi sem berast frá aðgerðinni er það ekki alltaf gert. Óhófleg áfylling á bremsuhólkum á tómum bíl fylgir því að renna, minnka hemlun og skemmdir á hjólasettum. Til að vinna bug á þessu ástandi á vöruflutningabílum, svokallaða svokallaða sjálfvirk stilling (AR), sem, vélrænt ákvarðar massa bílsins, stjórnar hámarksþrýstingi í bremsuhólknum mjúklega. Ef bíllinn er búinn sjálfvirkri stillingu, þá er stillingarofinn á VR stilltur á „hlaðinn“ stöðu.

Hemlun er venjulega framkvæmd í áföngum. Lágmarksstig bremsulínulosunar fyrir BP483 verður 0,06 - 0,08 MPa. Í þessu tilviki er þrýstingur upp á 0,1 MPa komið á bremsuhólkunum. Í þessu tilviki setur ökumaður lokann í skörunarstöðu, þar sem þrýstingurinn sem stilltur er eftir hemlun er haldið í bremsulínunni. Ef hemlunarvirkni frá einu stigi er ófullnægjandi er næsta stig framkvæmt. Í þessu tilviki er loftdreifaranum sama á hvaða hraða losunin á sér stað - þegar þrýstingurinn minnkar hvort sem er, fyllast bremsuhólkarnir í hlutfalli við magn þrýstingslækkunarinnar.

Algjör bremsulosun (alger tæming á bremsuhólkum á allri lestinni) er framkvæmd með því að auka þrýstinginn í bremsulínunni fyrir ofan hleðsluþrýstinginn. Þar að auki, í vöruflutningalestum, er þrýstingurinn í TM aukinn verulega umfram hleðsluna, þannig að bylgja aukins þrýstings nær til allra síðustu bílanna. Að losa bremsurnar að fullu í vöruflutningalest er langt ferli og getur tekið allt að eina mínútu.

BP483 hefur tvær frístillingar: flatt og fjall. Í flatri stillingu, þegar þrýstingurinn í bremsulínunni eykst, á sér stað algjör, þrepalaus losun. Í fjallaham er hægt að losa bremsurnar í áföngum sem þýðir að bremsuhólkar eru ekki alveg tæmdir. Þessi stilling er notuð þegar ekið er eftir flóknu sniði með stórum brekkum.

Loftdreifarinn 483 er almennt mjög áhugavert tæki. Ítarleg greining á uppbyggingu þess og rekstri er efni fyrir sérstaka stóra grein. Hér skoðuðum við almennar reglur um notkun farmbremsunnar.

3. Lofthemlar af farþegagerð

Hemlabúnaður fólksbíls: 1 - tengislanga; 2 - endaloki; 3, 5 — tengikassar fyrir raf-lofthemluna; 4 - stöðvunarventill; 6 - rör með raf-pneumatic bremsuleiðsla; 7 - einangruð fjöðrun tengimúffunnar; 8 - ryk safnari; 9 — úttak til loftdreifingaraðila; 10 - aftengja loki; 11 - vinnuhólf rafmagns loftdreifingaraðila; TM - bremsulína; VR - loftdreifingaraðili; EVR - rafmagns loftdreifir; TC - bremsuhólkur; ZR - varatankur

Mikið magn af búnaði vekur strax athygli þína, og byrjar á því að það eru nú þegar þrír stöðvunarlokar (einn í hverjum forsal og einn í leiðarahólfinu), endar með því að fólksbílar innanlands eru búnir bæði loft- og raf-pneumatic bremsa (EPT).

Athyglisverð lesandi mun strax taka eftir helstu gallanum við pneumatic bremsastýringu - endanlegur útbreiðsluhraði bremsubylgjunnar, takmarkaður að ofan af hljóðhraða. Í reynd er þessi hraði minni og nemur 280 m/s við aksturshemlun og 300 m/s við neyðarhemlun. Að auki fer þessi hraði mjög eftir lofthita og á veturna er hann til dæmis lægri. Þess vegna er eilífi félagi lofthemla ójafnvægi virkni þeirra í samsetningu.

Ójöfn aðgerð leiðir til tvenns - verulegra lengdarviðbragða í lestinni, sem og aukningar á hemlunarvegalengd. Sú fyrri er ekki svo dæmigerð fyrir farþegalestir, þó að ílát með tei og öðrum drykkjum sem skoppandi á borðinu í hólfinu gleðji engann. Að auka hemlunarvegalengd er alvarlegt vandamál, sérstaklega í farþegaumferð.

Að auki er dreifingaraðili farþegaflugs innanlands eins og gamli staðallinn. nr 292, og nýja ástandið. nr. 242 (þar af eru þeir að vísu fleiri og fleiri í fólksbílaflotanum), bæði þessi tæki eru beint afkomendur sömu Westinghouse þrefalda lokans og starfa á mismuninum á milli tveggja þrýstings - í bremsulínu og varageymi. Þeir eru aðgreindir frá þrefaldri loki með tilvist skörunarhams, það er möguleiki á þrepaðri hemlun; tilvist viðbótarlosunar bremsulínunnar við hemlun; tilvist neyðarhemlunargjafa í hönnuninni. Þessir loftdreifarar losa ekki í skrefum - þeir gefa strax fulla losun um leið og þrýstingurinn í bremsulínunni fer yfir þrýstinginn í varageyminum sem komið er á þar eftir hemlun. Og þrepalausnin er mjög gagnleg þegar hemlun er stillt fyrir nákvæma stöðvun á lendingarpallinum.

Bæði vandamálin - ójafn gangur á bremsum og skortur á þrepalausn, á 1520 mm brautinni eru leyst með því að setja rafstýrðan loftdreifara á bílana - rafmagns loftdreifir (EVR), arb. númer 305.

EPT innanlands - raf-loftbremsa - beinvirkt, ósjálfvirkt. Í farþegalestum með eimreiðardrátt, starfar EPT á tvívíra hringrás.

Blokkmynd af tveggja víra EPT: 1 - stjórnstýring á krana ökumanns; 2 - rafhlaða; 3 - truflanir aflbreytir; 4 - stjórnljósker; 5 - stjórneining; 6 - tengiblokk; 7 - tengihausar á ermum; 8 - einangruð sviflausn; 9 - hálfleiðara loki; 10 - losaðu rafsegulventil; 11 - bremsu segulloka loki.

Það eru tveir vírar teygðir meðfram allri lestinni: nr. 1 og nr. 2 á myndinni. Á skottinu eru þessir vírar raftengdir hver við annan og riðstraumur með tíðninni 625 Hz fer í gegnum lykkjuna sem myndast. Þetta er gert til að fylgjast með heilleika EPT stjórnlínunnar. Ef vírinn slitnar, rofnar riðstraumsrásin, ökumaður fær merki í formi „O“ (frí) viðvörunarljóssins sem slokknar í stýrishúsinu.

Stýringin fer fram með jafnstraumi með mismunandi pólun. Í þessu tilviki er vírinn með núllmöguleika teinarnir. Þegar jákvæð (miðað við teinar) spenna er sett á EPT vírinn, eru báðir rafsegullokar sem settir eru upp í rafmagnsloftdreifaranum virkjaðir: losunarventillinn (OV) og bremsuventillinn (sjónvarp). Sá fyrsti einangrar vinnuhólfið (WC) rafmagnsloftdreifarans frá andrúmsloftinu, sá seinni fyllir það úr varatanki. Næst kemur þrýstirofinn sem settur er upp í EVR til sögunnar, sem virkar á þrýstingsmuninn í vinnuhólfinu og bremsuhólknum. Þegar þrýstingurinn í RC fer yfir þrýstinginn í TC er sá síðarnefndi fylltur með lofti frá varatankinum, upp að þrýstingnum sem safnaðist upp í vinnuhólfinu.

Þegar neikvæður möguleiki er beitt á vírinn slokknar á bremsulokanum þar sem straumurinn til hans er skorinn af díóðunni. Aðeins losunarventillinn, sem heldur þrýstingi í vinnuhólfinu, er áfram virkur. Þannig er staða loftsins að veruleika.

Þegar spennan er fjarlægð missir losunarventillinn afl og opnar vinnuhólfið út í andrúmsloftið. Þegar þrýstingurinn í vinnuhólfinu minnkar losar þrýstirofinn loft úr bremsuhólkunum. Ef loki ökumanns er settur aftur í lokunarstöðu, eftir stutt frí, hættir þrýstingsfallið í vinnuhólfinu og loftlos úr bremsukútnum hættir einnig. Þannig næst möguleiki á að losa bremsu í skrefum.

Hvað gerist ef vírinn slitnar? Það er rétt - EPT mun gefa út. Þess vegna er þessi bremsa (á innlendum ökutækjum) ekki sjálfvirk. Ef EPT bilar, hefur ökumaður tækifæri til að skipta yfir í pneumatic bremsustjórnun.

EPT einkennist af samtímis fyllingu bremsuhólka og tæmingu þeirra í gegnum lestina. Hraði áfyllingar og tæmingar er nokkuð hátt - 0,1 MPa á sekúndu. EPT er óþrjótandi bremsa, þar sem hefðbundinn loftdreifarinn er í sleppingarstillingu á meðan hann er í notkun og nærir varageymana frá bremsulínunni, sem aftur er borin með krana ökumanns á eimreiðin frá aðalgeymunum. Þess vegna er hægt að hemla EPT á hvaða tíðni sem er sem þarf til að stjórna hemlum. Möguleikinn á þrepalausn gerir þér kleift að stjórna hraða lestarinnar mjög nákvæmlega og vel.

Loftstýring bremsa farþegalest er ekki mikið frábrugðin vörubremsunni. Það er munur á stjórnunaraðferðum, til dæmis er loftbremsan losuð upp í hleðsluþrýstinginn, án þess að ofmeta það. Almennt séð er óhóflegt ofmat á þrýstingi í bremsulínu farþegalests vandræðalegt, þess vegna, þegar EPT er alveg losað, eykst þrýstingurinn í bremsulínunni að hámarki 0,02 MPa yfir gildi settrar hleðslu þrýstingi.

Lágmarks losunardýpt þungmálms við hemlun á farþegahremsu er 0,04 - 0,05 MPa, en þrýstingur upp á 0,1 - 0,15 MPa myndast í bremsuhólkunum. Hámarksþrýstingur í bremsuhylki fólksbíls takmarkast af rúmmáli varatanksins og fer venjulega ekki yfir 0,4 MPa.

Ályktun

Nú mun ég snúa mér að nokkrum álitsgjöfum sem eru hissa (og að mínu mati jafnvel reiðir, en ég get ekki sagt það) hversu flókið lestarhemlan er. Í athugasemdunum er lagt til að notað sé bílarás með rafgeymum. Auðvitað, frá sófa eða tölvustól á skrifstofunni, í gegnum vafraglugga, eru mörg vandamál sýnilegri og lausnir þeirra eru augljósari, en ég leyfi mér að taka fram að flestar tæknilegar ákvarðanir sem teknar eru í raunheimum eiga sér skýra rökstuðning.

Eins og áður hefur verið nefnt er aðalvandamálið við pneumatic bremsa í lest endanlega hreyfingarhraða þrýstingsfallsins meðfram langri (allt að 1,5 km í lest með 100 bíla) bremsulínurör - bremsubylgjuna. Til að flýta fyrir þessari hemlunarbylgju þarf viðbótarlosun af loftdreifingaraðilanum. Það verður enginn loftdreifingaraðili og engin viðbótarlosun verður. Það er að segja að bremsur á orkugeymum verða augljóslega áberandi verri hvað varðar einsleitni í rekstri, sem tekur okkur aftur til tíma Westinghouse. Fraktlest er ekki vörubíll; það eru mismunandi mælikvarðar og því mismunandi reglur um að stjórna bremsum. Ég er viss um að þetta er ekki bara þannig, og það er ekki tilviljun að stefna heimshemlunarvísinda hafi fylgt þeirri braut sem leiddi okkur að slíkum byggingu. Punktur.

Þessi grein er eins konar endurskoðun á bremsukerfum sem eru til á nútíma rúllubifreiðum. Ennfremur, í öðrum greinum í þessari röð, mun ég dvelja nánar við hverja þeirra. Við munum læra hvaða tæki eru notuð til að stjórna bremsum og hvernig loftdreifararnir eru hönnuð. Við skulum skoða nánar málefni endurnýjandi og rheostatic hemlun. Og auðvitað skulum við íhuga bremsur háhraða ökutækja. Sjáumst aftur og takk fyrir athyglina!

PS: Vinir! Ég vil þakka sérstaklega fyrir fjölda persónulegra skilaboða sem gefa til kynna villur og innsláttarvillur í greininni. Já, ég er syndari sem er ekki vingjarnlegur við rússnesku og ruglast á tökkunum. Ég reyndi að leiðrétta athugasemdir þínar.

Heimild: www.habr.com