Energi kinetik Sapsan kanthi kacepetan maksimal luwih saka 1500 megajoule. Kanggo mandheg kanthi lengkap, kabeh kudu dibuyarake kanthi rem
Iku kedadeyan, kene, ing Habr. Sawetara artikel review babagan topik railway diterbitake ing kene, nanging topik iki durung dibahas kanthi rinci. Aku mikir bakal cukup menarik kanggo nulis artikel babagan iki, lan bisa uga luwih saka siji. Mulane, aku takon wong-wong sing kasengsem carane sistem rem saka transportasi railway diatur, lan kanggo alasan apa padha diatur ing cara iki, maca ing ngisor iki.
1. Sajarah rem pneumatik
Tugas ngontrol transportasi apa wae kalebu ngatur kacepetan. Transportasi rel ora ana sing istiméwa, luwih-luwih, fitur desaine ngenalake nuansa sing signifikan ing proses iki. Sepur kasusun saka akeh kendaraan sing digabungake, lan sistem sing diasilake nduweni dawa lan bobot sing signifikan kanthi kecepatan sing apik banget.
A-priori, Rem minangka sakumpulan piranti sing dirancang kanggo nggawe pasukan resistensi buatan sing bisa diatur sing digunakake kanggo nyuda kacepetan kendaraan.
Cara sing paling jelas lan jelas kanggo nggawe gaya rem yaiku nggunakake gesekan. Wiwit wiwitan lan nganti saiki, rem sepatu gesekan wis digunakake. Piranti khusus - sepatu rem, digawe saka bahan kanthi koefisien gesekan sing dhuwur, ditekan sacara mekanis ing permukaan gulung roda (utawa ing disk khusus sing dipasang ing poros pasangan roda). Ing antarane sepatu lan roda, ana gaya gesekan, nggawe torsi rem.
Kekuwatan rem diatur kanthi ngganti gaya bantalan sing nekan roda - tekanan remPitakonan mung apa jenis drive digunakake kanggo mencet bantalan, lan sajarah rem, ing bagean, sajarah pangembangan drive iki.
Rem sepur pisanan padha mekanik lan dilakokno kanthi manual, kanthi kapisah ing saben mobil dening wong khusus - brakemen utawa konduktor. Konduktor kasebut ana ing platform rem sing diarani, sing dilengkapi saben mobil, lan ngoperasikake rem kanthi sinyal saka sopir lokomotif. Ijol-ijolan sinyal antarane sopir lan konduktor ditindakake kanthi bantuan tali sinyal khusus, digawe dowo ing kabeh sepur, sing ngaktifake singsot khusus.
Mobil barang rong poros lawas kanthi platform rem. Pegangan rem tangan katon
Rem mekanik dhewe nduweni daya kurang. Jumlah tekanan rem gumantung ing kekuatan lan skill konduktor. Kajaba iku, faktor manungsa ngganggu operasi sistem brake - konduktor ora tansah nindakake tugas sing bener. Ora perlu kanggo pirembagan bab efficiency dhuwur saka rem kuwi, uga kanggo nambah kacepetan sepur dilengkapi karo wong-wong mau.
Pangembangan luwih saka rem dibutuhake, pisanan, nambah meksa rem, lan liya, kemampuan kanggo mbatalake kontrol ing kabeh mobil saka jog pembalap.
Drive hidrolik sing digunakake ing rem mobil wis nyebar amarga menehi tekanan dhuwur karo aktuator kompak. Nanging, nalika nggunakake sistem kasebut ing sepur, kelemahane utama bakal katon: perlu kanggo cairan kerja khusus - cairan rem, bocor sing ora bisa ditampa. Dawane gedhe saka garis hidraulik rem ing sepur, bebarengan karo syarat dhuwur kanggo nyenyet, nggawe ora bisa lan ora rasional kanggo nggawe rem sepur hidrolik.
Bab liyane yaiku drive pneumatik. Nggunakake udara tekanan dhuwur ngidini kanggo entuk tekanan rem dhuwur kanthi ukuran aktuator sing bisa ditampa - silinder rem. Ora ana kekurangan cairan kerja - udhara ana ing saubengé, lan sanajan ana bocor cairan kerja saka sistem rem (lan mesthi kedadeyan), bisa diisi ulang kanthi gampang.
Sistem rem sing paling gampang nggunakake energi udara tekan yaiku rem langsung non-otomatis
Direct-acting diagram rem non-otomatis: 1 - kompresor; 2 - reservoir utama; 3 - baris feed; 4 - klep pembalap Sepur; 5 - garis rem; 6 - silinder rem; 7 - ngeculake spring; 8, 9 - transmisi rem mekanik; 10 - sepatu rem.
Kanggo ngoperasikake rem kasebut, pasokan udara sing dikompres dibutuhake, disimpen ing lokomotif ing tangki khusus sing diarani. reservoir utama (2) Pompa udhara menyang tangki utama lan njaga tekanan tetep ditindakake kompresor (1), digerakake dening pembangkit listrik lokomotif. Udara tekan diwenehake menyang piranti kontrol rem liwat pipa khusus sing diarani nutrisi (PM) utawa tekanan dalan gedhe (3).
Rem mobil dikontrol lan hawa kompres diwenehake kanthi pipa dawa sing mlaku liwat kabeh sepur lan diarani garis rem (TM) (5). Nalika udhara kompres diwenehake liwat TM, ngisi silinder rem (TC) (6) disambungake langsung menyang TM. Udara tekan menet piston, menet sepatu rem 10 menyang roda, ing lokomotif lan ing mobil. Braking dumadi.
Kanggo mungkasi rem, yaiku, preian rem, iku perlu kanggo nerbitaké online saka garis brake menyang atmosfer, kang bakal mimpin kanggo bali saka mekanisme brake kanggo posisi asli amarga pasukan saka spring release diinstal ing TC.
Kanggo rem, perlu kanggo nyambungake garis rem (TM) menyang garis feed (PM). Kanggo ngeculake, sambungake garis rem menyang atmosfer. Fungsi kasebut ditindakake dening piranti khusus - crane sopir sepur (4) - nalika rem, nyambungake PM lan TM, nalika ngeculake, medhot pipelines iki, bebarengan ngeculake udhara saka TM menyang atmosfer.
Ing sistem kasebut uga ana posisi penengah katelu saka crane driver - tumpang tindih nalika PM lan TM dipisahake, nanging udhara saka TM ora dibebasake menyang atmosfer - tutup pembalap rampung ngisolasi. Meksa akumulasi ing TM lan TC maintained lan wektu iku maintained ing tingkat pesawat ditemtokake dening jumlah online bocor liwat macem-macem bocor, uga resistance termal saka bantalan rem, kang dadi panas nalika rubbing bandage wheel. Nyetel tumpang tindih nalika rem lan nalika diluncurake ngidini sampeyan nyetel gaya rem kanthi bertahap. Rem kasebut nyedhiyakake rem langkah lan rilis langkah.
Senadyan kesederhanaan sistem rem kasebut, ana cacat fatal - nalika sepur ora disambungake, garis rem pecah, hawa metu lan sepur ditinggal tanpa rem. Mulane rem kasebut ora bisa digunakake ing transportasi sepur, biaya kegagalan kasebut dhuwur banget. Sanajan tanpa sepur pecah, yen ana bocor udara gedhe, efisiensi rem bakal suda.
Adhedhasar ing ndhuwur, ana syarat yen rem sepur diwiwiti ora kanthi nambah, nanging kanthi nyuda tekanan ing TM. Nanging kepiye carane ngisi silinder rem? Iki menehi syarat liya - saben unit obah ing sepur kudu nyimpen cadangan udara sing dikompres, sing kudu diisi maneh sawise saben rem.
Pemikiran teknik ing pungkasan abad kaping 1872 teka ing kesimpulan sing padha, sing nyebabake nggawe rem sepur otomatis pisanan dening George Westinghouse ing taun XNUMX.
Sistem rem Westinghouse: 1 - kompresor; 2 - reservoir utama; 3 - baris feed; 4 - klep pembalap Sepur; 5 - garis rem; 6 - distributor udara (katup telu) saka sistem Westinghouse; 7 - silinder brake; 8 - reservoir cadangan; 9 - katup mandeg.
Gambar kasebut nuduhake struktur rem iki (tokoh a - operasi rem nalika diluncurake; b - operasi rem nalika ngerem). Unsur utama rem Westighaus ana distributor angin rem utawa, sing kadhangkala disebut, katup telung. Distributor udara iki (6) nduweni unsur sensitif - piston, operasi ing prabédan antarane rong tekanan - ing garis rem (BM) lan reservoir cadangan (SR). Yen tekanan ing BM dadi kurang saka ing SR, banjur piston pindhah ngiwa, mbukak dalan kanggo online saka SR kanggo TC. Yen meksa ing BM dadi luwih saka meksa ing SR - piston obah ing sisih tengen, sesambungan TC karo atmosfer, lan bebarengan komunikasi BM lan SR, mesthekake yen terakhir kapenuhan hawa teken saka BM.
Mangkono, yen meksa ing TM suda kanggo alesan apa wae, iku tumindak driver, kebocoran udhara gedhe banget saka TM utawa sepur pecah, rem bakal bisa. Sing, rem kuwi duwe otomatisitas tumindak. Properti rem iki ngidini sampeyan nambah pilihan liyane kanggo ngontrol rem sepur, sing isih digunakake ing sepur penumpang saiki - mandheg darurat sepur dening penumpang, kanthi nyambungake garis rem menyang atmosfer liwat katup khusus - stopcock (9).
Kanggo sing ngerti fitur sistem rem sepur iki, lucu nonton film ing ngendi maling koboi kanthi cepet ngeculake gerbong kanthi emas saka sepur. Kanggo nindakake iki, cowboys kudu, sadurunge uncoupling, nutup klep mburi ing baris brake, kang medhot baris brake saka selang nyambungake antarane gerbong. Nanging dheweke ora tau nindakake iki. Ing tangan liyane, tutup tutup ditutup wis luwih saka sapisan nimbulaké bilai elek sing gegandhengan karo Gagal rem, loro kene (Kamensk ing 1987, Yeral-Simskaya ing 2011) lan ing luar negeri.
Amarga isi silinder rem dumadi saka sumber sekunder saka udara sing dikompres (tank cadangan), tanpa kemungkinan replenishment sing terus-terusan, rem kasebut diarani. tumindak ora langsung. ZR diisi karo udara sing dikompres mung nalika rem diluncurake, sing ndadékaké kasunyatan manawa kanthi rem sing kerep diterusake, kanthi wektu tundha sing ora cukup sawise diluncurake, ZR ora duwe wektu kanggo ngisi tekanan sing dibutuhake. Iki bisa nyebabake kekeselen lengkap rem lan kelangan kontrol rem sepur.
Brake pneumatik nduweni kelemahan liyane, yaiku penurunan tekanan ing garis rem, kaya gangguan apa wae, nyebar ing udhara kanthi kecepatan sing dhuwur, nanging isih ana - ora luwih saka 340 m / s. Apa ora luwih? Amarga kacepetan swara iku pilihan becik. Nanging ing sistem pneumatik sepur ana sawetara alangan sing nyuda kacepetan propagasi saka gulung meksa, gadhah resistance kanggo aliran udara. Mulane, yen langkah-langkah khusus ora ditindakake, kacepetan penurunan tekanan ing TM bakal luwih murah, luwih mobil saka lokomotif. Ing kasus rem Westinghouse, kacepetan sing disebut gelombang rem ora ngluwihi 180 - 200 m/s.
Nanging, tekane saka brake pneumatik wis bisa kanggo nambah loro daya rem lan efficiency kontrol langsung saka jog pembalap kang. Iki minangka dorongan kuat kanggo pangembangan transportasi ril, paningkatan kacepetan lan bobot sepur, lan, minangka akibat, paningkatan gedhe ing turnover barang ing rel, lan tambah dawa jalur sepur ing saindenging jagad.
George Westinghouse ora mung penemu, nanging uga pengusaha enterprising. Dheweke paten panemune maneh ing taun 1869, sing ngidini dheweke miwiti produksi massal peralatan rem. Rem Westinghouse cepet nyebar ing Amerika Serikat, Eropa Kulon, lan Kakaisaran Rusia.
Ing Rusia, rem Westinghouse mrentah paling dhuwur nganti Revolusi Oktober, lan kanggo dangu sawise iku. Perusahaan Westinghouse mbangun pabrik rem dhewe ing St. Petersburg lan kanthi trampil ngusir pesaing saka pasar Rusia. Nanging, rem Westinghouse duwe sawetara kekurangan dhasar.
Kaping pisanan, rem iki mung nyedhiyakake rong mode operasi: ngerem nganti silinder brake rampung kapenuhan, lan liburan - ngosongake silinder rem. Ora mungkin nggawe nilai penengah tekanan rem kanthi pangopènan jangka panjang, yaiku, rem Westinghouse ora duwe mode. tumpang tindihIki ora ngidini kontrol kacepetan sepur sing tepat.
Kapindho, rem Westinghouse ora bisa digunakake ing sepur sing dawa, lan yen iki bisa ditrima ing lalu lintas penumpang, banjur ana masalah ing lalu lintas barang. Inget gelombang rem? Inggih, rem Westinghouse ora liya kanggo nambah kacepetan, lan ing Sepur dawa nyuda meksa ing TM ing mobil pungkasan bisa miwiti kasep, lan ing tingkat Ngartekno luwih murah tinimbang ing sirah Sepur, kang nggawe unevenness alam bébas ing operasi saka piranti brake bebarengan Sepur.
Perlu dikandhakake yen kabeh aktivitas perusahaan Westinghouse, ing Rusia ing wektu iku lan ing saindhenging donya, wis diisi kanthi ambune kapitalis perang paten lan kompetisi sing ora adil. Iki sing njamin urip dawa kanggo sistem sing ora sampurna, paling ora ing periode sejarah kasebut.
Kanthi kabeh iki, kudu diakoni manawa rem Westinghouse nggawe dhasar ilmu pengereman lan prinsip operasine tetep ora owah ing rem rolling stock modern.
2. Saka rem Westinghouse menyang rem Matrosov - pangembangan ilmu rem domestik.
Meh sanalika sawise rem Westinghouse katon lan shortcomings padha dikenali, nyoba kanggo nambah sistem iki utawa nggawe liyane, dhasar anyar. Negara kita ora istiméwa. Ing wiwitan abad kaping 20, Rusia duwe jaringan sepur sing dikembangake sing nduweni peran penting kanggo njamin pembangunan ekonomi lan pertahanan negara. Nambah efisiensi transportasi digandhengake karo nambah kacepetan lan massa kargo sing diangkut ing siji wektu, sing tegese masalah ningkatake sistem rem wis diunggahake kanthi cepet.
Impetus sing signifikan kanggo pangembangan ilmu rem ing RSFSR lan mengko USSR yaiku nyuda pengaruh ibukutha Kulon sing gedhe, utamane perusahaan Westinghouse, babagan pangembangan industri sepur domestik sawise Oktober 1917.
F.P. Kazantsev (kiwa) lan I.K. Matrosov (tengen) - pencipta rem sepur domestik
Tandha pisanan, prestasi serius pisanan saka ilmu rem domestik enom, padha pembangunan engineer Florenty Pimenovich Kazantsev. Ing taun 1921, Kazantsev ngusulake sistem rem otomatis tumindak langsungDiagram ing ngisor iki nggambarake kabeh gagasan utama, ora mung dening Kazantsev, lan tujuane kanggo nerangake prinsip operasi rem otomatis sing luwih apik.
Rem otomatis tumindak langsung: 1 - kompresor; 2 - reservoir utama; 3 - baris feed; 4 - klep pembalap Sepur; 5 - piranti feed bocor line brake; 6 - garis rem; 7 - nyambungake hoses brake; 8 - tutup mburi; 9 - katup mandeg; 10 - mriksa katup; 11 - reservoir cadangan; 12 - distributor udara; 13 - silinder rem; 14 - transmisi tuas rem.
Dadi, ide dhasar pisanan yaiku kontrol tekanan ing TM ditindakake kanthi ora langsung - kanthi nyuda / nambah tekanan ing reservoir khusus sing diarani. tank ekualiser (UR). Dituduhake ing tokoh ing sisih tengen tutup pembalap (4) lan ndhuwur piranti kanggo dipakani bocor saka TM (5). Kapadhetan reservoir iki teknis luwih gampang kanggo mesthekake saka Kapadhetan baris brake - pipe sik njongko sawetara kilometer dawa lan mlaku liwat kabeh Sepur. Stabilitas relatif tekanan ing UR ngidini njaga tekanan ing TM, nggunakake tekanan ing UR minangka referensi. Pancen, piston ing piranti (5) mudhun nalika tekanan ing TM mudhun, mbukak tutup sing ngisi TM saka baris feed, saéngga njaga tekanan ing TM padha karo tekanan ing UR. Ide iki isih dawa banget babagan pembangunan, nanging saiki tekanan ing TM ora gumantung ing anané bocor njaba saka iku (nganti watesan tartamtu). Piranti 5 pindhah menyang katup driver lan tetep ana, ing wangun sing diowahi, nganti saiki.
Ide penting liyane sing ndasari desain rem jinis iki yaiku pasokan ZR saka TM liwat katup mriksa 10. Nalika tekanan ing TM ngluwihi tekanan ing ZR, tutup iki mbukak, ngisi ZR saka TM. Kanthi cara iki, bocor saka reservoir cadangan terus diisi maneh, lan rem ora bisa entek.
Ide penting katelu sing diajokake dening Kazantsev yaiku desain distributor udara sing beda-beda ora rong tekanan, nanging telu - tekanan ing garis rem, tekanan ing silinder rem, lan tekanan ing ruang kerja khusus (SC), sing diwenehake dening tekanan saka garis rem, bebarengan karo reservoir cadangan, nalika dibebasake. Ing mode rem, SC wis pedhot saka reservoir nyisakke lan garis brake, njaga Nilai saka meksa daya dhisikan. Properti iki akeh digunakake ing rem rolling stock kanggo mesthekake rilis langkah-langkah lan ngontrol keseragaman ngisi SC ing sadawane sepur ing sepur barang, amarga kamar kerja minangka standar kanggo tekanan pangisi daya awal. Adhedhasar regane, bisa njamin rilis langkah-langkah lan ngatur ngisi SC sadurunge ing mobil buntut. Aku bakal ninggalake katrangan rinci babagan iki kanggo artikel liyane babagan topik iki, saiki aku mung bakal ngomong yen karya Kazantsev dadi insentif kanggo pangembangan sekolah ilmiah ing negara kita, sing nyebabake pangembangan sistem rem rolling stock asli.
Penemu Soviet liyane sing duwe pengaruh utama ing pangembangan rem rolling stock domestik yaiku Ivan Konstantinovich Matrosov. Gagasan kasebut ora beda karo Kazantsev, nanging tes operasional sistem rem Kazantsev lan Matrosov (bebarengan karo sistem rem liyane) nuduhake keunggulan sing signifikan saka sistem kapindho ing babagan karakteristik operasional nalika digunakake utamane ing sepur barang. Mangkono, rem Matrosov karo distributor online kondisional No. Rem otomatis modern sing digunakake ing Rusia lan negara-negara CIS kanthi hak bisa diarani rem Matrosov, amarga diserep, ing tahap wiwitan pangembangan, ide lan solusi desain Ivan Konstantinovich.
Tinimbang kesimpulan
Lan apa kesimpulane? Nggarap artikel iki nggawe aku yakin yen topik kasebut pantes kanggo seri artikel. Ing artikel pilot iki, kita ndemek babagan sejarah pangembangan rem rolling stock. Ing ngisor iki, kita bakal pindhah menyang rincian piquant, ndemek ora mung rem domestik, nanging uga pembangunan saka kolega saka Eropah Kulon, nyorot desain rem saka macem-macem jinis lan jinis layanan saka rolling stock. Dadi, muga-muga topik kasebut bakal menarik, lan ketemu sampeyan ing Habr!
Matur nuwun kanggo perhatian sampeyan!
Source: www.habr.com
