La prossima volta, quando ti troverai alla stazione, prenditi un minuto della tua attenzione e dedicalo alla scritta, esattamente al centro, in fondo al vagone, sulla quale verrai trasportato alla prossima occasione tanto attesa. vacanza. Questa scritta non è qui per caso, ci dice lo stesso misterioso e convenzionale numero del distributore dell'aria dei freni installato su questa vettura.
L'iscrizione è visibile anche se il treno si trova su un binario alto, quindi da non perdere.
Su questa vettura - "Ammendorf", che ha subito un importante restauro (KVR) presso la Tver Carriage Works, un distributore d'aria (VR) conv. N. 242 tipo passeggeri. Ora è installato su tutte le auto nuove e “non rivestite”, sostituendo la precedente 292a VR. Sono questi dispositivi che appartengono alla famiglia dei dispositivi di frenatura di cui parleremo oggi.
1. Eredi di Westinghouse
I distributori d'aria di tipo passeggeri utilizzati sulle ferrovie a scartamento 1520 mm sono una sorta di compromesso tra la semplicità del design ereditato dalla tripla valvola Westinghouse e i requisiti di sicurezza del traffico. Non hanno attraversato un percorso di sviluppo così lungo e drammatico come le loro controparti cargo.
Attualmente vengono utilizzati due modelli: distributore aria conv. N. 292 e il distributore d'aria conv., che lo sta rapidamente sostituendo (almeno nella flotta delle Ferrovie russe). N. 242.
Questi dispositivi differiscono nel design, ma sono quasi simili nelle loro proprietà operative. Entrambi i dispositivi funzionano con una differenza di due pressioni: nella linea del freno (TM) e nel serbatoio della riserva (R). Entrambi forniscono uno scarico aggiuntivo della linea del freno durante la frenata: il 292esimo scarica il TM in una speciale camera chiusa (camera di scarico aggiuntiva), con un volume di 1 litro, e il 242esimo - direttamente nell'atmosfera. Entrambi i dispositivi sono dotati di acceleratore di frenata di emergenza. Entrambi i dispositivi non hanno un rilascio graduale: si rilasciano immediatamente quando la pressione nel TM supera la pressione nella zona di accensione ivi stabilita dopo l'ultima frenata; come si suol dire, hanno un rilascio "morbido".
La mancanza di rilascio graduale è compensata dal fatto che entrambi i dispositivi non funzionano da soli sull'auto (anche se possono), ma insieme al distributore d'aria elettrico conv. N. 305, che introduce il controllo del freno elettrico e una camera di lavoro con un relè pneumatico, che offre la possibilità di rilasciare il passo.
Consideriamo ad esempio il VR 242, più moderno, così come l'EVR 305.
Nuovissimo VR 242 sul pannello pneumatico nella sala macchine della locomotiva elettrica EP20
Lo stesso installato su una carrozza passeggeri
Passiamo ora al design e al principio di funzionamento di questo dispositivo.
Schema esplicativo del dispositivo VR 242: 1, 3, 6, 16 - fori calibrati; 2,4 - filtri; 5 — pistone del limitatore di scarico aggiuntivo TM;
7, 10, 13, 21, 22 — molle; 8 - valvola di scarico; 9: asta cava; 11 — pistone principale; 12 — valvola di scarico aggiuntiva; 14 — arresto del cambio della modalità operativa; 15 - pistone interruttore modalità operativa; 17. 28 — aste; 18 - valvola del freno; 19 - valvola di stallo; 20 — arresto dell'interruttore della frenata di emergenza; 23, 26 — valvole; 24 fori; 25 - pistone acceleratore del freno di emergenza; 27 — valvola per limitare lo scarico aggiuntivo; Regno Unito – camera di accelerazione; ZK - camera della bobina; MK - camera principale; TM - linea freno, ZR - serbatoio di riserva; TC - cilindro del freno
Dove inizia il distributore d'aria? Si inizia con la ricarica, cioè riempiendo le camere del distributore d'aria stesso e il serbatoio di riserva con aria compressa proveniente dalla linea dei freni. Questi processi si verificano quando la locomotiva viene avviata nel deposito, quando è ferma senza aria, così come su tutte le carrozze, quando sono accoppiate alla locomotiva e la valvola finale viene aperta - il treno viene preso "per aria". Diamo uno sguardo più da vicino a questo processo
Azione del BP 242 durante la ricarica
Quindi, l'aria proveniente dalla linea del freno, sotto una pressione di 0,5 MPa, scorre nel dispositivo, riempiendo la camera U4 sotto il pistone di accelerazione, quindi risale il canale (mostrato in rosso), attraverso il filtro 4, attraverso il canale A nella camera principale (MK), sostenendolo da sotto il pistone principale 11, si solleva, con la sua asta cava 9 apre la valvola di scarico 8, che mette in comunicazione la cavità del cilindro del freno con l'atmosfera. Contemporaneamente l'aria proveniente dal filtro, lungo il canale assiale dell'asta 28, attraverso il foro calibrato 3, entra nel serbatoio di riserva (evidenziato in giallo), e da qui attraverso il canale nella camera cursore (SC) sovrastante il pistone principale 11.
Questo processo continua fino a quando la pressione nel serbatoio di riserva, nelle camere principale e della bobina è uguale alla pressione di carica nella linea del freno. Il pistone principale tornerà in posizione neutra, chiudendo la valvola di scarico. Il distributore d'aria è pronto per l'azione.
Scriverò di nuovo: la pressione nella TM è instabile, ci sono perdite, piccole perdite, ma esistono sempre. Cioè, la pressione nella TM potrebbe diminuire. Se la pressione diminuisce a un ritmo inferiore a quello di servizio, l'aria dalla camera della bobina ha il tempo di fluire nella camera principale attraverso la valvola a farfalla 3, il pistone principale rimane in posizione e la frenatura non avviene.
Quando la pressione nella linea del freno diminuisce alla velocità della frenata di servizio, la pressione nella valvola del freno diminuisce abbastanza rapidamente da consentire al pistone principale di spostarsi verso il basso, sotto l'influenza di una maggiore pressione nella camera della bobina. Scendendo verso il basso si apre la valvola di scarico supplementare 12.
Azione del BP 242 in frenata: fase di scarica aggiuntiva di TM
L'aria dalla camera principale, attraverso la valvola 12 attraverso il canale K, attraverso il canale assiale dell'asta 28, esce nell'atmosfera. La pressione nella tubazione del freno e nella camera principale diminuisce ancora più rapidamente e il pistone 11 continua il suo movimento verso il basso.
Azione del BP 242 durante la frenata: riempimento iniziale del cilindro del freno
L'asta cava del pistone principale 9 si allontana dalla guarnizione della valvola di scarico, aprendo così la strada all'aria dal serbatoio di riserva, che scorre attraverso il canale B nella camera della bobina, il canale assiale dell'asta 9, il canale D e il commutatore di modalità passa nel cilindro del freno attraverso il canale L. Contemporaneamente la stessa aria passa attraverso il canale D nella camera U2, premendo sul pistone 6, che taglia fuori dall'atmosfera il canale di scarico aggiuntivo. Ulteriori arresti di scarico. Allo stesso tempo, l'asta 28 del pistone 6 scende, i canali radiali al suo interno sono bloccati da polsini in gomma, che portano alla separazione delle camere principale e della bobina. Ciò aumenta la sensibilità del distributore d'aria alla frenata: ora riducendo in ogni caso la pressione nella linea del freno si otterrà l'abbassamento del pistone principale e il riempimento del cilindro del freno.
Azione del BP 242 durante la frenata: commutazione del tasso di riempimento del centro commerciale
Inizialmente il cilindro del freno viene riempito rapidamente, attraverso un ampio canale, attraverso la valvola del freno aperta 18. Man mano che il cilindro del freno viene riempito, anche la camera U16 del commutatore di modalità viene riempita attraverso il foro calibrato 1. Quando la pressione diventa sufficiente per comprimere la molla sotto il pistone 15, la valvola del freno si chiude e il TC viene riempito lentamente attraverso un foro calibrato nella valvola del freno. Ciò accade se la maniglia dell'interruttore di modalità 14 viene ruotata in posizione "D" (giunto lungo). Questa modalità viene utilizzata se il numero di vagoni in un treno supera 15. Questo viene fatto per rallentare il riempimento dei centri commerciali sui vagoni, garantendo una maggiore uniformità dei freni su tutto il treno.
Sui treni corti la maniglia 14 è posizionata in posizione “K” (treno corto). Allo stesso tempo, apre meccanicamente la valvola del freno 18 e il riempimento del centro commerciale avviene costantemente a un ritmo rapido.
Quando il conducente posiziona la valvola in posizione di chiusura, la caduta di pressione nella linea del freno si interrompe. Il riempimento del cilindro freno avverrà fino a quando, a causa del flusso d'aria di riempimento, la pressione nel serbatoio di riserva, e quindi nella camera della bobina, diminuirà, diventando uguale alla pressione nella camera principale, e quindi nella linea del freno. Il pistone principale tornerà in posizione neutra. Il riempimento del centro commerciale si ferma e c'è un blocco.
Per rilasciare i freni, il conducente porta la maniglia della gru in posizione I. L'aria proveniente dai serbatoi principali si riversa nella linea dei freni, aumentando significativamente la pressione al suo interno (fino a 0,7 - 0,9 MPa, a seconda della lunghezza del treno). Aumenta anche la pressione nella camera principale BP, il che porta il pistone principale a spostarsi verso l'alto, aprendo la valvola di scarico 8, attraverso la quale l'aria dai cilindri dei freni, così come dalla camera U2, fuoriesce nell'atmosfera. La caduta di pressione nella camera U2 fa sì che il pistone 6 e l'asta 28 si alzino, la tubazione del freno e il serbatoio della riserva comunicano nuovamente attraverso la farfalla 3 - il serbatoio della riserva viene caricato.
Quando la pressione di carica nel vaso di espansione (UR) raggiunge la pressione di carica, il conducente posiziona la valvola in posizione II (posizione treno). La pressione nella TM viene rapidamente ripristinata al livello di pressione nell'UR. Allo stesso tempo, a causa della valvola a farfalla 3, la pressione nel serbatoio di riserva non ha ancora avuto il tempo di salire fino a quella di carica, la carica della difesa aerea continua, ma a un ritmo più lento. A poco a poco, la pressione nel serbatoio di riserva, nelle camere principale e della bobina viene impostata uguale a quella di carica. Il distributore d'aria è quindi nuovamente pronto per un'ulteriore frenata.
Dal punto di vista del conducente, i processi descritti assomigliano a questo:
Un elemento separato del VR 242 è l'acceleratore della frenata di emergenza; nello schema si trova sul lato sinistro del dispositivo. Durante la ricarica, insieme al riempimento della parte principale del distributore d'aria, viene caricato anche l'acceleratore: la cavità sotto il pistone 25 e la cavità sopra il pistone vengono riempite d'aria attraverso la camera dell'acceleratore (AC). La linea del freno e la camera di accelerazione comunicano attraverso il foro della farfalla 1, il cui diametro è tale che durante la frenata di servizio la pressione nella camera di accelerazione riesce ad eguagliare la pressione della linea del freno e l'acceleratore non funziona.
Funzionamento dell'acceleratore del freno di emergenza
Tuttavia, quando la pressione scende a una velocità di emergenza: l'aria vola fuori dalla linea del freno in 3 - 4 secondi, le pressioni non hanno il tempo di diventare uguali, l'aria dalla camera di accelerazione preme sul pistone 25 e si apre la valvola di stallo 19, aprendo un ampio foro nella linea del freno da cui l'aria entra nell'atmosfera, aggravando il processo. Pertanto, durante la frenata di emergenza, quando l'acceleratore è in funzione, su ciascuna vettura si apre una finestra nella linea del freno.
Per spegnere l'acceleratore (ad esempio, in caso di malfunzionamento), utilizzare una chiave speciale per ruotare il fermo 20, che blocca il pistone dell'acceleratore nella posizione superiore.
Nonostante le tante parole e lettere scritte, in realtà questo dispositivo ha un design abbastanza semplice e affidabile. Rispetto al suo predecessore, BP 292, questo non contiene bobine, che sono ancora piuttosto capricciose nel funzionamento, richiedono la rettifica dello specchio e la lubrificazione, e sono anche soggette ad usura.
Il distributore d'aria 242 è un dispositivo autonomo e può funzionare senza assistenti. Infatti, sulle autovetture e sulle locomotive, funziona in combinazione con un altro dispositivo chiamato
2. Distributore elettrico dell'aria (EVR) cond. N. 305
Questo dispositivo è progettato per funzionare nel sistema di frenatura elettropneumatico del materiale rotabile passeggeri. Installato su carrozze e locomotive insieme a VR 242 o VR 292. Ecco come si presenta l'unità di frenatura su una carrozza passeggeri
In primo piano c'è il cilindro del freno. Un po' più avanti, alla parete posteriore del centro commerciale è avvitata la camera di lavoro EVR 305. A sinistra è fissata la parte elettrica dell'EVR con pressostato, a destra il distributore dell'aria 292 Un'uscita della linea del freno (verniciata di rosso) è collegata ad essa tramite una valvola di sezionamento.
Dispositivo EVR 305: 1, 2, 3, 6, 9, 10, 11, 12, 14, 18 - canali d'aria; 4 - valvola di rilascio; 5 — valvola del freno; 7 - valvola atmosferica; 8 - valvola di alimentazione; 11 - diaframma; 13, 17 — cavità della valvola di commutazione; 15 - valvola di commutazione; 16 — sigillo della valvola di commutazione; TC - cilindro del freno; RK - camera di lavoro; OV - valvola di rilascio; TV - valvola del freno; ZR - serbatoio di riserva; VR - distributore d'aria
L'EVR 305 è costituito da tre parti principali: una camera di lavoro (RC), una valvola di commutazione (PC) e un pressostato (RD). L'alloggiamento del pressostato contiene le valvole di rilascio 4 e le valvole del freno 5, controllate da elettromagneti.
Durante la ricarica, l'alimentazione non viene fornita alle valvole, la valvola di rilascio apre la cavità della camera di lavoro all'atmosfera e la valvola del freno è chiusa. L'aria proveniente dalla linea del freno, attraverso il distributore d'aria attraverso i canali all'interno dell'EVR, passa nel serbatoio di riserva, caricandolo, ma non va da nessun'altra parte, poiché il suo percorso nella cavità sopra il diaframma del pressostato è bloccato dal valvola del freno chiusa.
Azione dell'EVR 305 durante la ricarica
Quando la valvola del driver è impostata sulla posizione Va, un potenziale positivo (rispetto alle rotaie) viene applicato al filo EPT ed entrambe le valvole ricevono alimentazione. La valvola di rilascio isola la camera di lavoro dall'atmosfera, mentre la valvola del freno apre il percorso dell'aria nella cavità sopra il diaframma RD e ulteriormente nella camera di lavoro.
Azione dell'EVR 305 durante la frenata
La pressione nella camera di lavoro e nella cavità sopra il diaframma aumenta, il diaframma si piega verso il basso, aprendo la valvola di alimentazione 8, attraverso la quale l'aria dal serbatoio di riserva entra prima nella cavità destra della valvola di commutazione. L'otturatore della valvola si sposta verso sinistra, aprendo la strada all'aria nel cilindro del freno.
Quando la gru del conducente viene posizionata nel soffitto, la tensione fornita al cavo EPT cambia polarità, il diodo attraverso il quale è alimentata la valvola del freno viene bloccato, la valvola del freno perde potenza e la valvola del freno si chiude. L'aumento della pressione nella camera di lavoro si interrompe e il cilindro del freno viene riempito fino a quando la pressione al suo interno è uguale alla pressione nella camera di lavoro. Successivamente la membrana ritorna in posizione neutra e la valvola di alimentazione si chiude. Il soffitto sta arrivando.
Effetto dell'EVR 305 in caso di sovrapposizione
La valvola di rilascio continua a ricevere energia, mantenendo la valvola di rilascio chiusa, impedendo la fuoriuscita di aria dalla camera di cottura.
Per il rilascio, il conducente posiziona la maniglia della gru in posizione I per il rilascio completo e in posizione II per il rilascio graduale. In entrambi i casi, le valvole perdono potenza, la valvola di rilascio si apre, rilasciando aria dalla camera di lavoro nell'atmosfera. La membrana, supportata dal basso dalla pressione nel cilindro del freno, si muove verso l'alto, aprendo la valvola di scarico attraverso la quale l'aria esce dal cilindro del freno
Azione dell'EVR 305 durante le vacanze
Se, una volta rilasciata nella seconda posizione, la maniglia viene rimessa nel soffitto, l'aria smetterà di fuoriuscire dalla camera di lavoro e lo svuotamento del TC avverrà fino a quando la pressione al suo interno sarà uguale alla pressione rimanente nella camera di lavoro Camera. Ciò consente la possibilità di un rilascio graduale.
Questo freno elettropneumatico ha una serie di caratteristiche. Innanzitutto, se la linea EPT si rompe, i freni si rilasceranno. In questo caso, il conducente, dopo aver eseguito una serie di azioni obbligatorie prescritte dalle istruzioni, passa all'utilizzo del freno pneumatico. Cioè, l'EPT non è un freno automatico. Questo è uno svantaggio di questo sistema.
In secondo luogo, quando l'EPT è in funzione, il distributore d'aria convenzionale è in posizione di rilascio, senza smettere di assorbire le perdite del serbatoio di riserva. Questo è un vantaggio, poiché garantisce l'inesauribilità del freno elettropneumatico.
In terzo luogo, questo design non interferisce affatto con il funzionamento di un distributore d'aria convenzionale. Se l'EPT è disattivato, il BP, riempiendo il cilindro del freno, riempirà prima la cavità sinistra della valvola di commutazione, spostando il tappo verso destra, aprendo la strada all'aria dal serbatoio di riserva per entrare nel cilindro del freno .
Ecco come si presenta il funzionamento dei sistemi descritti dalla cabina di guida:
conclusione
Volevo inserire i dispositivi di frenatura del carico nello stesso articolo, ma no, questo argomento richiede una discussione separata, poiché i dispositivi di frenatura del carico sono molto più complessi, utilizzano soluzioni e trucchi tecnici molto più sofisticati, a causa delle specificità del funzionamento del materiale rotabile merci .
Per quanto riguarda il freno passeggeri, la sua relazione con il freno Westinghouse è compensata da ulteriori soluzioni tecniche, che sul materiale rotabile domestico forniscono indicatori di prestazione accettabili, livello di sicurezza e producibilità di manutenzione e riparazione. Sarà interessante fare un confronto con “come va lì” all’estero. Confronteremo, ma un po 'più tardi. Grazie per l'attenzione!
PS: I miei ringraziamenti a Roman Biryukov per il materiale fotografico e per il sito , da cui è tratto il materiale illustrativo.
Fonte: habr.com