D'kinetesch Energie vum Sapsan bei maximaler Geschwindegkeet ass iwwer 1500 Megajoule. Fir e komplette Stop muss alles duerch d'Bremsgeräter entlooss ginn.
Et war eng Saach hei op Habré. Zimlech vill Iwwerpréiwungsartikelen iwwer Eisebunnsthemen ginn hei publizéiert, awer dëst Thema ass nach net am Detail ofgedeckt. Ech mengen et wier ganz interessant en Artikel doriwwer ze schreiwen, a vläicht méi wéi een. Dofir froen ech d'Kaz vun deenen, déi sech drun interesséiert hunn, wéi d'Bremssystemer vum Eisebunnsverkéier entworf sinn, a fir wéi enge Grënn se esou entworf sinn.
1. D'Geschicht vun der Loft Brems-
D'Aufgab fir all Gefier ze kontrolléieren beinhalt d'Reguléierung vun hirer Geschwindegkeet. Eisebunnstransport ass keng Ausnahm; Ausserdeem hunn seng Designfeatures bedeitend Nuancen an dësem Prozess vir. Den Zuch besteet aus enger grousser Zuel vu verbonne Waggonen, an de doraus resultéierende System huet eng bedeitend Längt a Gewiicht op eng ganz uerdentlech Vitesse.
A Priory, Bremsen sinn eng Rei vun Apparater entwéckelt fir kënschtlech, justierbar Resistenzkräften ze kreéieren déi benotzt gi fir d'Geschwindegkeet vun engem Gefier kontrolléiert ze reduzéieren.
Déi offensichtlechst, op der Uewerfläch, Wee fir Bremskraaft ze kreéieren ass Reibung ze benotzen. Vun Ufank un bis haut gi Schongreibbremsen benotzt. Besonnesch Geräter - Bremspads, aus engem Material mat engem héije Reibungskoeffizient, ginn mechanesch géint d'Rollfläch vum Rad gedréckt (oder géint speziell Discs, déi op der Achs vum Radset montéiert sinn). Eng Reibungskraaft entsteet tëscht de Pads an dem Rad, a schaaft e Bremsmoment.
D'Bremskraaft gëtt ugepasst andeems d'Kraaft vum Drock vun de Pads géint d'Rad geännert gëtt - Bremsen Drock. Déi eenzeg Fro ass wéi eng Fuert benotzt gëtt fir d'Pads ze drécken, an deelweis d'Geschicht vun de Bremsen ass d'Geschicht vun der Entwécklung vun dësem Drive.
Déi éischt Eisebunnsbremsen ware mechanesch a goufen manuell op all Waggon getrennt vu spezielle Leit - Bremsen oder Dirigenten bedriwwen. D'Dirigente waren op de sougenannte Brems-Plattformen, mat deenen all Auto ausgestatt war, a si hunn d'Brems um Signal vum Lokomotivefuerer ugedoen. Den Signalaustausch tëscht dem Chauffer an den Dirigenten gouf duerch e spezielle Signalseil duerch de ganzen Zuch ausgestreckt, deen eng speziell Piff aktivéiert huet.
Vintage zwee-Achs Gidderween mat Brems- Pad. Handbremsknop sichtbar
Déi mechanesch ugedriwwe Brems selwer huet wéineg Kraaft. D'Quantitéit vum Bremsdrock hänkt vun der Kraaft an der Geschécklechkeet vum Dirigent of. Zousätzlech huet de mënschleche Faktor de Fonctionnement vun esou engem Bremssystem gestéiert - Dirigenten hunn hir Aufgaben net ëmmer richteg gemaach. Et war net néideg iwwer déi héich Effizienz vun esou Bremsen ze schwätzen, wéi och d'Erhéijung vun der Geschwindegkeet vun den Zich, déi mat hinnen ausgestatt sinn.
Weider Entwécklung vun Bremsen erfuerdert éischtens eng Erhéijung vum Bremsdrock, an zweetens d'Méiglechkeet vun der Fernsteierung op all Autoen aus der Aarbechtsplaz vum Chauffeur.
Den hydraulesche Fuert, deen an Autosbremsen benotzt gëtt, ass verbreet ginn wéinst der Tatsaach datt et héich Drock mat kompakten Aktuatoren ubitt. Wéi och ëmmer, wann Dir esou e System op engem Zuch benotzt, da wäert säin Haapt Nodeel erschéngen: de Besoin fir eng speziell Aarbechtsflëssegkeet - Bremsflëssegkeet, d'Lecke vun deem inakzeptabel ass. Déi grouss Längt vun de hydraulesche Bremslinnen an engem Zuch, zesumme mat héijen Ufuerderunge fir hir Dichtheet, maachen et onméiglech an irrational fir eng hydraulesch Eisebunnsbrems ze kreéieren.
Eng aner Saach ass de pneumatesch Drive. D'Benotzung vun héich Drock Loft mécht et méiglech héich Brems- Drock mat akzeptabel Dimensioune vun actuators ze kréien - Brems- Zylinder. Et gëtt kee Mangel u Aarbechtsflëssegkeet - d'Loft ass iwwerall ronderëm eis, an och wann et e Leck vun Aarbechtsflëssegkeet aus dem Bremssystem ass (an et ass sécher), kann se relativ einfach ersat ginn.
Am einfachsten Brems- System benotzt kompriméiert Loft Energie ass direkt handele Net-automatesch Brems-
Diagramm vun enger direkter Handlung net automatesch Brems: 1 - Kompressor; 2 - Haapttank; 3 - Versuergung Linn; 4 - Chauffer Zuch Crane; 5 - Bremslinn; 6 - Bremszylinder; 7 - Fräisetzung Fréijoer; 8, 9 - mechanesch Bremstransmission; 10 - Bremsbelag.
Fir esou eng Brems ze bedreiwen, ass eng Versuergung vu kompriméierter Loft erfuerderlech, déi op der Lokomotiv an engem speziellen Tank gelagert gëtt. Haaptreservoir (2). D'Injektioun vun der Loft an den Haapttank a konstante Drock dran erhalen gëtt duerchgefouert Kompressor (1), vun der Lokomotive Kraaftwierk ugedriwwen. Kompriméiert Loft gëtt un d'Bremssteuergeräter duerch eng speziell Pipeline geliwwert Ernährung (NM) oder Drock Autobunn (3).
D'Bremse vun den Autoe gi kontrolléiert a kompriméiert Loft gëtt hinnen duerch eng laang Pipeline geliwwert, déi duerch de ganzen Zuch leeft a genannt gëtt Bremsleitung (TM) (5). Wann kompriméiert Loft duerch den TM geliwwert gëtt, fëllt se Bremszylinder (TC) (6) direkt un den TM verbonnen. Kompriméiert Loft dréckt op de Kolben, dréckt d'Bremspads 10 géint d'Rieder, souwuel op der Lokomotiv an op d'Autoen. Bremsen geschitt.
Ze stoppen Bremsen, dat ass Vakanz Bremsen, ass et néideg d'Loft vun der Bremslinn an d'Atmosphär ze befreien, wat zu der Retour vun de Bremsmechanismen an hir ursprénglech Positioun féiert wéinst der Kraaft vun de Release Quellen, déi am TC installéiert sinn.
Fir ze bremsen, ass et néideg d'Bremsleitung (TM) mat der Fudderleitung (PM) ze verbannen. Fir Vakanz verbënnt d'Bremsleitung an d'Atmosphär. Dës Funktiounen gi vun engem speziellen Apparat ausgefouert - Chauffer Zuch Crane (4) - beim Bremsen verbënnt et de PM a PM, wann se fräigelooss gëtt, trennt se dës Pipelines, gläichzäiteg d'Loft vum PM an d'Atmosphär fräigelooss.
An esou engem System gëtt et eng drëtt Zwëschenpositioun vum Chaufferkran - neidach wann de PM an TM getrennt sinn, awer d'Verëffentlechung vun der Loft aus dem TM an d'Atmosphär net geschitt, isoléiert de Chaufferkran et komplett. Den Drock, deen am TM an TC accumuléiert gëtt, gëtt erhale gelooss an d'Zäit, déi se um festgeluegten Niveau behalen gëtt, gëtt festgeluegt duerch d'Quantitéit u Loftleckage duerch verschidde Leckage, wéi och duerch d'thermesch Resistenz vun de Bremsklotzer, déi wärend der Reibung géint d'Rad Pneuen. Placement et an der Plafongsverkleedung souwuel während Bremsen a während Fräisetzung erlaabt Iech d'Brems Kraaft Schrëtt ajustéieren. Dës Zort Brems bitt souwuel Schrëtt Bremsen a Schrëtt Verëffentlechung.
Trotz der Einfachheet vun esou engem Bremssystem huet et e fatale Mängel - wann den Zuch ofgekoppelt ass, brécht d'Bremsleitung, d'Loft entkommt an den Zuch gëtt ouni Bremsen verlooss. Et ass aus dësem Grond datt sou eng Brems net am Eisebunnstransport benotzt ka ginn, d'Käschte vun hirem Echec sinn ze héich. Och ouni Zuchbroch, wann et e grousse Loftleck ass, gëtt d'Bremseffizienz reduzéiert.
Baséierend op déi uewe genannten, entsteet d'Fuerderung datt Zuchbremsen net duerch eng Erhéijung initiéiert gëtt, mee duerch eng Ofsenkung vum Drock am TM. Awer wéi dann d'Bremszylinder ze fëllen? Dëst entsteet déi zweet Fuerderung - all bewegt Eenheet am Zuch muss eng Versuergung vu kompriméierter Loft späicheren, déi no all Bremsen prompt replenished muss ginn.
D'Ingenieurdenken um Enn vum 1872. Joerhonnert koumen zu ähnleche Conclusiounen, wat zu der Schafung vun der éischter automatescher Eisebunnsbrems vum George Westinghouse am Joer XNUMX gefouert huet.
Westinghouse Brems- Apparat: 1 - Kompressor; 2 - Haapttank; 3 - Versuergung Linn; 4 - Chauffer Zuch Crane; 5 - Bremslinn; 6 - Loftverdeeler (Dreifachventil) vum Westinghouse System; 7 - Bremszylinder; 8 - Ersatztank; 9 - Stoppventil.
D'Figur weist d'Struktur vun dëser Brems (Figur a - Operatioun vun der Brems-Brems während Fräisetzung; b - Operatioun vun der Brems-Brems). Den Haaptelement vun der Westigauze Brems war Brems-Loft Distributeur oder, wéi et heiansdo genannt gëtt, dräifach Krunn. Dëse Loftverdeeler (6) huet e sensibelt Uergel - e Kolben, deen op den Ënnerscheed tëscht zwee Drock funktionnéiert - an der Bremslinn (TM) an am Reservebehälter (R). Wann den Drock am TM manner gëtt wéi am TC, da bewegt de Kolben no lénks, mécht de Wee fir d'Loft vum CM op den TC op. Wann den Drock am TM méi grouss gëtt wéi den Drock am SZ, bewegt de Kolben no riets, kommunizéiert den TC mat der Atmosphär, a gläichzäiteg kommunizéiert den TM an den SZ, fir datt dee leschte mat kompriméierter Loft aus gefëllt ass. den TM.
Wann also den Drock am TM aus iergendengem Grond erofgeet, sief et duerch Handlungen vum Chauffer, exzessive Loftleckage vum TM, oder en Zuchbroch, funktionnéieren d'Bremsen. Dat ass, esou Bremsen hunn automatesch Aktioun. Dëse Besëtz vun der Brems huet et méiglech eng aner Méiglechkeet ze addéieren fir d'Zuchbremsen ze kontrolléieren, déi op Passagéierzich bis haut benotzt gëtt - en Noutstopp vum Zuch vun engem Passagéier andeems d'Bremslinn mat der Atmosphär duerch e spezielle Ventil kommunizéiert - Noutfall Bremsen (9).
Fir déi, déi mat dëser Feature vum Bremssystem vum Zuch vertraut sinn, ass et witzeg Filmer ze kucken, wou Déif-Cowboys bekanntlech e Waggon mat Gold aus engem Zuch ofhaken. Fir datt dat méiglech ass, mussen d'Cowboys virum Ofkupplung d'Ennventile vun der Bremsleitung zoumaachen, déi d'Bremsleitung vun de Verbindungsschlauch tëscht den Autoen trennen. Mee si maachen ni. Op der anerer Säit hunn zouenen Ennventile méi wéi eemol schrecklech Katastrophen verursaacht, déi mam Bremsfehler verbonne sinn, souwuel hei (Kamensk 1987, Eral-Simskaya 2011) an am Ausland.
Wéinst der Tatsaach, datt d'Füllung vun de Bremszylinder aus enger sekundärer Quell vu kompriméierter Loft (Ersatztank) geschitt, ouni d'Méiglechkeet vu senger stänneger Erhuelung, gëtt esou eng Brems genannt. indirekt handelen. Laden vun der Brems mat kompriméierter Loft geschitt nëmme wann d'Brems entlooss gëtt, wat zu der Tatsaach féiert datt mat heefeg Bremsen gefollegt vun der Verëffentlechung, wann et net genuch Zäit no der Verëffentlechung ass, d'Brems keng Zäit huet fir op den erfuerderlechen Drock ze laden. Dëst kann zu enger kompletter Ausschöpfung vun der Brems a Verloscht vun der Kontroll vun de Bremsen vum Zuch féieren.
D'pneumatesch Brems huet och en anere Nodeel am Zesummenhang mat der Tatsaach, datt den Drockfall an der Bremslinn, wéi all Stéierung, an der Loft op enger héijer, awer nach endlech, Geschwindegkeet propagéiert - net méi wéi 340 m/s. Firwat net méi? Well d'Vitesse vum Toun ass ideal. Mä am Zuch pneumatesch System ginn et eng Rei vun Hindernisser, datt d'Vitesse vun Ausbreedung vun Drock erofzesetzen mat Resistenz zu Loft Flux verbonne reduzéieren. Dofir, ausser speziell Moossname getraff ginn, wäert den Taux vun der Drockreduktioun am TM méi niddereg sinn, wat méi wäit den Auto vun der Lokomotiv ass. Am Fall vun der Westinghouse Brems, d'Vitesse vun der sougenannten Bremswelle net méi wéi 180 - 200 m / s.
Wéi och ëmmer, d'Entstoe vun der pneumatesch Brems huet et méiglech gemaach souwuel d'Kraaft vun de Bremsen an d'Effizienz vun hirer Kontroll direkt vun der Aarbechtsplaz vum Chauffeur ze erhéijen.Dëst huet als e staarken Impuls fir d'Entwécklung vum Eisebunnstransport gedéngt, d'Vitesse an d'Gewiicht vun Zich, an als Resultat, eng kolossal Erhéijung vun Gidderween Ëmsaz op der Eisebunn, d'Erhéijung vun der Längt vun Eisebunnslinnen ronderëm d'Welt.
George Westinghouse war net nëmmen en Erfinder, awer och en entreprise Geschäftsmann. Hien patentéiert seng Erfindung zréck an 1869, déi him erlaabt Mass Produktioun vun Brems-Ausrüstung ze starten. Zimlech séier gouf d'Brems Westinghouse verbreet an den USA, Westeuropa an am russesche Räich.
A Russland huet d'Westinghouse-Brems bis zur Oktoberrevolutioun, a fir eng laang Zäit duerno. D'Firma Westinghouse huet seng eege Brems-Anlag zu St. Wéi och ëmmer, d'Brems Westinghouse hat eng Rei fundamental Nodeeler.
Als éischt huet dës Brems nëmmen zwee Operatiounsmodi geliwwert: Bremsen bis d'Bremszylinder komplett gefëllt sinn, an Vakanz - d'Bremszylinder eidel maachen. Et war onméiglech eng Zwëschenzäit Bremsdrock mat sengem laangfristeg Ënnerhalt ze kreéieren, dat heescht, d'Brems Westinghouse huet kee Modus nees Daach. Dëst huet keng präzis Kontroll vun der Zuchgeschwindegkeet erlaabt.
Zweetens huet d'Westinghouse-Brems op laangen Zich net gutt geklappt, a wann dat iergendwéi am Passagéierverkéier toleréiert gouf, sinn et Problemer am Gidderverkéier. Erënnert Dir Iech un d'Bremswelle? Also d'Brems Westinghouse huet net d'Moyene fir seng Geschwindegkeet ze erhéijen, an an engem laangen Zuch kann d'Drockdrock an der Bremsflëssegkeet op de leschten Auto ze spéit ufänken, a mat engem Taux däitlech méi niddereg wéi un der Spëtzt vun der Zuch, déi Wild ongläich Operatioun vun der Brems- Apparater iwwer den Zuch geschaf.
Et muss gesot ginn, datt all d'Aktivitéite vun der Firma Westinghouse, souwuel a Russland zu där Zäit an op der ganzer Welt, grëndlech mat dem kapitalistesche Geroch vu Patentkricher an ongerecht Konkurrenz gesättegt sinn. Dëst ass wat fir sou engem onvollstännege System esou e laangt Liewen gesuergt huet, op d'mannst während där historescher Period.
Mat all deem sollt et unerkannt ginn datt d'Brems Westinghouse d'Fundamenter vun der Bremswëssenschaft geluecht huet an de Prinzip vu senger Operatioun onverännert an de modernen Rollmaterialbremsen ass.
2. Vun der Westinghouse Brems op d'Matrosov Brems - d'Bildung vun der Gewaltbremswëssenschaft.
Bal direkt no der Erscheinung vun der Westinghouse-Brems an der Realiséierung vu senge Mängel sinn Versuche entstane fir dëse System ze verbesseren oder en aneren, grondsätzlech nei ze kreéieren. Eist Land war keng Ausnahm. Am Ufank vum XNUMX. Joerhonnert hat Russland en entwéckelte Eisebunnsnetz, dat eng bedeitend Roll gespillt huet fir d'wirtschaftlech Entwécklung a Verteidegungsfäegkeet vum Land ze garantéieren. D'Erhéijung vun der Effizienz vum Transport ass verbonne mat enger Erhéijung vun der Geschwindegkeet vu senger Bewegung an der Mass vu gläichzäiteg transportéierter Fracht, dat heescht datt d'Thema vun der Verbesserung vun de Bremssystemer dréngend opgeworf gouf.
E wesentlechen Impuls fir d'Entwécklung vun der Brems-Wëssenschaft an der RSFSR a spéider der UdSSR war d'Ofsenkung vum Afloss vum grousse westleche Kapital, besonnesch d'Firma Westinghouse, op d'Entwécklung vun der Gewalt Eisebunnsindustrie no Oktober 1917.
F.P. Kazantsev (lénks) an I.K. Séifuerer (riets) - Schëpfer vun der Gewalt Eisebunn Brems-
Déi éischt Zeechen, déi éischt sérieux Erreeche vun jonke Gewalt Brems- Wëssenschaft, war d'Entwécklung vun Ingenieur Florenty Pimenovich Kazantsev. 1921 huet Kazantsev e System proposéiert direkt handele automatesch Brems-. D'Diagramm hei ënnen beschreift all d'Haaptideeën, déi net nëmme vum Kazantsev agefouert goufen, an hiren Zweck ass d'Basisprinzipien vun der Operatioun vun der verbesserter automatescher Brems ze erklären
Direkt handele automatesch Bremsen: 1 - Kompressor; 2 - Haapttank; 3 - Versuergung Linn; 4 - Chauffer Zuch Crane; 5 - Bremslinn Leck Versuergung Apparat; 6 - Bremslinn; 7 - Bremsschlauch verbannen; 8 - Enn Krunn; 9 - Stoppventil; 10 - Kontrollventil; 11 - Ersatztank; 12 - Loftverdeeler; 13 - Bremszylinder; 14 - Brems- Hiewel Transmissioun.
Also, déi éischt Haaptidee ass datt den Drock am TM indirekt kontrolléiert gëtt - duerch eng Ofsenkung / Erhéijung vum Drock an engem spezielle Reservoir genannt Iwwerschwemmungstank (UR). Et gëtt an der Figur op der rietser Säit vum Chaufferkraaft (4) an op der Spëtzt vum Stroumversuergungsapparat fir Leckage vum TM (5) gewisen. D'Dicht vun dësem Reservoir ass technesch vill méi einfach ze garantéieren wéi d'Dicht vun der Bremslinn - e Päif, deen e puer Kilometer laang erreecht an duerch de ganzen Zuch leeft. D'relativ Stabilitéit vum Drock an der UR mécht et méiglech den Drock am TM z'erhalen, andeems den Drock an der UR als Referenz benotzt gëtt. Tatsächlech mécht de Kolben am Apparat (5) wann den Drock am TM erofgeet, de Ventil op, deen den TM aus der Versuergungslinn fëllt, an doduerch en Drock am TM gläich wéi den Drock an der UR behalen. Dës Iddi hat nach e laange Wee fir an der Entwécklung ze goen, awer elo huet den Drock am TM net vun der Präsenz vun externe Leckage dovun ofhänkt (bis zu bestëmmte Grenzen). Den Apparat 5 migréiert op de Kran vum Bedreiwer a bleift do, an enger modifizéierter Form, bis haut.
Eng aner wichteg Iddi, déi den Design vun dëser Bremstyp ënnersträicht, ass d'Energieversuergung vun der Bremsflëssegkeet duerch de Kontrollventil 10. Wann den Drock am Bremsventil den Drock am Bremsventil iwwerschreift, mécht dëse Ventil op, fëllt de Ventil aus der Brems. flësseg. Op dës Manéier ginn d'Lecke kontinuéierlech aus dem Reservebehälter ersat an d'Brems leeft net aus.
Déi drëtt wichteg Iddi vum Kazantsev proposéiert ass den Design vun engem Loftverdeeler, deen op den Ënnerscheed vun net zwee Drock funktionnéiert, awer dräi - Drock an der Bremslinn, Drock am Bremszylinder an Drock an enger spezieller Aarbechtskammer (WC), déi, während der Verëffentlechung, duerch Drock vun der Bremslinn gefüttert gëtt, zesumme mat engem Ersatztank. Am Bremsmodus gëtt den Oplueddrock vum Reservebehälter an der Bremslinn getrennt, fir de Wäert vum initialen Oplueddrock z'erhalen. Dëse Besëtz ass wäit an Rolling Stock Bremsen benotzt souwuel fir stepwise Fräisetzung ze bidden an d'Uniformitéit vun Fëllung vun der TC laanscht den Zuch am Gidderween Zich ze kontrolléieren, well d'Aarbechtskammer als Standard fir den initialen Oplueddrock déngt. Baséierend op säi Wäert ass et méiglech, stepwise Verëffentlechung ze bidden a fréier Füllung vum Akafszentrum an de Schwanzautoen ze organiséieren. Ech wäert eng detailléiert Beschreiwung vun dëse Saachen fir aner Artikelen iwwer dëst Thema verloossen, mä fir elo wäert ech just soen, datt Kazantsev d'Aarbecht als Ureiz fir d'Entwécklung vun enger wëssenschaftlecher Schoul an eisem Land gedéngt, déi zu der Entwécklung vun original gefouert. Rolling Stock Bremssystemer.
En anere sowjetesche Erfinder, deen d'Entwécklung vun den Haushaltsbremsen radikal beaflosst, war Ivan Konstantinovich Matrosov. Seng Iddien waren net grondsätzléch anescht wéi Kazantsev Iddien, mä spéider operationell Tester vun Kazantsev a Matrosov Brems- Systemer (zesumme mat anere Brems- Systemer) weisen déi bedeitend Iwwerleeënheet vun der zweeter System am Sënn vun Leeschtung Charakteristiken, wann se virun allem op Gidderween Zich benotzt. Also ass d'Brems Matrosov mat engem Loftverdeeler bedingt. D'Nr 320 gouf d'Basis fir d'Weiderentwécklung an d'Design vu Bremsausrüstung fir 1520 mm Spuerbunnen. Modern automatesch Brems- benotzt an Russland an de CIS Länner kann mat Recht den Numm vun der Brems- Matrosov droen, well et an der éischter Etapp vun hirer Entwécklung d'Iddien an Design Léisungen Ivan Konstantinovich absorbéiert.
Amplaz vun enger Konklusioun
Wat ass d'Conclusioun? D'Aarbecht un dësem Artikel huet mech iwwerzeegt datt d'Thema eng Serie vun Artikelen wäert ass. An dësem Pilot Artikel hu mir op d'Geschicht vun der Entwécklung vun Rolling Stock Bremsen beréiert. An der folgender wäerte mir an saftbar Detailer ginn, beréieren net nëmmen op der Gewalt Brems-, mä och op d'Entwécklungen vun Kollegen aus Westeuropa, Highlight den Design vun Bremsen vun verschidden Zorte an Zorte vu Rolling Stock Service. Also, ech hoffen d'Thema wäert interessant sinn, a gesinn dech erëm um Hub!
Merci fir är Opmierksamkeet!
Source: will.com