ја видим прво, јавности се допао историјски део моје приче, па није грех да наставим.

Брзи возови као што је ТГВ више се не ослањају на ваздушно кочење

Данас ћемо говорити о модерности, наиме о томе какви се приступи креирању кочионих система за возна средства користе у 21. веку, који за само месец дана буквално улази у трећу деценију.

1. Класификација кочница возних средстава

На основу физичког принципа стварања силе кочења, све железничке кочнице се могу поделити на два главна типа: трења, користећи силу трења, и динамичан, користећи вучни погон за стварање кочионог момента.

Фрикционе кочнице обухватају папучасте кочнице свих дизајна, укључујући диск кочнице, као и магнетна шинска кочница, који се користи у брзом транспорту на дуге релације, углавном у западној Европи. На прузи 1520 ова врста кочнице је коришћена искључиво на електричном возу ЕР200. Што се тиче истог Сапсана, Руске железнице су одбиле да на њему користе магнетну шинску кочницу, иако је прототип овог електричног воза, немачки ИЦЕ3, опремљен таквом кочницом.

ИЦЕ3 покретна постоља са магнетном шинском кочницом

Сапсан колица за воз

На динамичан, тачније електродинамичке кочнице укључују све кочнице, чије се деловање заснива на преласку вучних мотора у генераторски режим (регенеративног и реостат кочница), као и кочење опозиција

Са регенеративним и реостатским кочницама све је релативно јасно – мотори се на овај или онај начин пребацују у генераторски режим и у случају рекуперације испуштају енергију у контактну мрежу, а код реостата се генерисана енергија спаљена на специјалним отпорницима. Обе кочнице се користе како на возовима са локомотивском вучом, тако и на возним средствима са више јединица, где је електродинамичка кочница главна радна кочница, због великог броја вучних мотора распоређених по возу. Једини недостатак електродинамичког кочења (ЕДБ) је немогућност кочења до потпуног заустављања. Када се ефикасност ЕДТ-а смањи, он се аутоматски замењује пнеуматском фрикционом кочницом.

Што се тиче контра-кочења, оно обезбеђује кочење до потпуног заустављања, јер се састоји у окретању вучног мотора у току кретања. Међутим, овај режим је у већини случајева хитан режим - његова нормална употреба је препуна оштећења вучног погона. Ако узмемо, на пример, комутаторски мотор, онда када се промени поларитет напона који му се доводи, повратна ЕМФ која настаје у ротирајућем мотору се не одузима од напона напајања већ му се додаје - точкови су се ротирали и ротирајте у истом правцу као у режиму вуче! То доводи до лавинског повећања струје, а најбоље што се може десити је да ће електрични заштитни уређаји радити.

Из тог разлога, на локомотивама и електромоторним возовима предузимају се све мере да се мотори не могу кретати уназад. Ручица за вожњу уназад је механички закључана када је возачев контролер у радним позицијама. А на истим возилима Сапсан и Ластоцхка, окретање прекидача за рикверц при брзини изнад 5 км / х ће довести до тренутног кочења у нужди.

Међутим, неке домаће локомотиве, на пример електрична локомотива ВЛ65, користе кочење уназад као стандардни режим при малим брзинама.

Кочење уназад је стандардни режим кочења који обезбеђује систем управљања на електричној локомотиви ВЛ65

Мора се рећи да је упркос високој ефикасности електродинамичког кочења, сваки воз, наглашавам, увек опремљен аутоматском пнеуматском кочницом, односно активира се испуштањем ваздуха из кочионог вода. Како у Русији тако и широм света, добре старе кочнице кочнице штите безбедност у саобраћају.

Према својој функционалној намени, кочнице фрикционог типа се деле на

1. Паркинг, ручни или аутоматски
2. Воз - пнеуматске (ПТ) или електро-пнеуматске (ЕПТ) кочнице, инсталиране на свакој јединици возног парка у возу и контролисане централно из возачеве кабине
3. Локомотива - пнеуматске кочнице директног дејства дизајниране да успоре локомотиву без успоравања воза. Њима се управља одвојено од возова.

2. Паркирна кочница

Ручна кочница са механичким погоном није нестала из возног парка, уграђена је и на локомотиве и на аутомобиле - само је променила своју специјалност, наиме, претворила се у паркирну кочницу, што омогућава спречавање спонтаног кретања котрљања. залиха у случају да ваздух излази из његовог пнеуматског система. Црвени точак, сличан точку брода, је погон ручне кочнице, једна од његових варијанти.

Управљач ручне кочнице у кабини електричне локомотиве ВЛ60пк

Ручна кочница у предворју путничког аутомобила

Ручна кочница на модерном теретном вагону

Ручна кочница помоћу механичког погона притиска исте плочице на точкове које се користе при нормалном кочењу.

На савременим возним средствима, посебно на електричним возовима ЕВС1/ЕВС2 „Сапсан“, ЕС1 „Ластоцхка“, као и на електричној локомотиви ЕП20, паркирна кочница је аутоматска, а плочице су притиснуте на кочиони диск. опружни акумулатори енергије. Неки од механизама клијешта који притискају плочице на кочионе дискове опремљени су снажним опругама, толико моћним да се ослобађање врши пнеуматским погоном под притиском од 0,5 МПа. Пнеуматски погон, у овом случају, супротставља опруге које притискају јастучиће. Ова паркирна кочница се контролише дугмадима на возачевој конзоли.

Дугмад за управљање паркирном опружном кочницом (СПТ) на електричном возу ЕС1 "Ластоцхка"

Дизајн ове кочнице је сличан оном који се користи на снажним камионима. Али као главна кочница у возовима, такав систем потпуно неприкладан, а зашто, објаснићу детаљно после приче о раду ваздушних кочница воза.

3. Пнеуматске кочнице типа камиона

Сваки теретни вагон је опремљен следећим комплетом опреме за кочење

Опрема за кочење теретног вагона: 1 - црево за повезивање кочница; 2 - крајњи вентил; 3 - зауставни вентил; 5 - сакупљач прашине; 6, 7, 9 — стање модула разводника ваздуха. бр. 483; 8 - одвојни вентил; ВР - дистрибутер ваздуха; ТМ - кочни вод; ЗР - резервни резервоар; ТЦ - кочиони цилиндар; АР - царго ауто режим


Кочна линија (ТМ) - цев пречника 1,25" која пролази дуж целог аутомобила, на крајевима је опремљена крајњи вентили, да одвојите кочиони вод приликом одвајања аутомобила пре него што одвојите флексибилна прикључна црева. У кочионој линији, у нормалном режиму рада, тзв пуњач притисак је 0,50 - 0,54 МПа, тако да је одвајање црева без затварања крајњих вентила сумњив задатак, који вас буквално може лишити главе.

У њему се чува довод ваздуха који се директно доводи у кочионе цилиндре резервни резервоар (ЗР), чија је запремина у већини случајева 78 литара. Притисак у резервном резервоару је тачно једнак притиску у кочионој линији. Али не, није 0,50 - 0,54 МПа. Чињеница је да ће такав притисак бити у кочионој линији на локомотиви. А што је даље од локомотиве, то је мањи притисак у кочионој линији, јер она неизбежно има цурења која доводе до цурења ваздуха. Тако ће притисак у кочионој линији последњег вагона у возу бити нешто мањи од оног за пуњење.

Кочиони цилиндар, а на већини аутомобила постоји само један; када се пуни из резервног резервоара, преко кочионе полуге мења све плочице на аутомобилу на точкове. Запремина кочионог цилиндра је око 8 литара, тако да се током пуног кочења у њему успоставља притисак не већи од 0,4 МПа. Притисак у резервном резервоару такође се смањује на исту вредност.

Главни „актер“ у овом систему је дистрибутер ваздуха. Овај уређај реагује на промене притиска у кочионој линији, обављајући једну или другу операцију у зависности од смера и брзине промене овог притиска.

Када се притисак у кочионом воду смањи, долази до кочења. Али не са било којим смањењем притиска - смањење притиска мора да се деси одређеном брзином, тзв стопа радног кочења. Овај темпо је обезбеђен возач кран у кабини локомотиве и креће се од 0,01 до 0,04 МПа у секунди. Када се притисак смањује спорије, кочење се не дешава. Ово је учињено тако да кочнице не раде у случају стандардног цурења из кочионог вода, а такође не раде када се елиминише прекомерни притисак, о чему ћемо касније говорити.

Када је разводник ваздуха активиран за кочење, врши додатно пражњење кочионог вода при радној стопи од 0,05 МПа. Ово се ради како би се обезбедио стални пад притиска дуж целе дужине воза. Ако се не изврши додатно задржавање, онда последњи вагони дугог воза можда уопште неће бити успорени. Изводи се додатно пражњење кочионог вода све савремени дистрибутери ваздуха, укључујући и путничке.

Када је кочење активирано, разводник ваздуха одваја резервни резервоар од кочионог вода и повезује га са кочионим цилиндром. Кочиони цилиндар се пуни. То се дешава тачно све док пад притиска у кочионој линији траје. Када пад притиска у кочионој течности престане, пуњење кочионог цилиндра престаје. Режим долази рерооф. Притисак уграђен у кочиони цилиндар зависи од два фактора:

1. дубина пражњења кочионог вода, односно величина пада притиска у њему у односу на пуњење
2. режим рада дистрибутера ваздуха

Дистрибутер теретног ваздуха има три режима рада: напуњен (Л), средњи (Ц) и празан (Е). Ови режими се разликују по максималном притиску акумулираном у кочионим цилиндрима. Пребацивање између режима се врши ручно окретањем посебне ручке за режим.

Да сумирамо, зависност притиска у кочионом цилиндру од дубине пражњења кочионог вода са 483-ваздушним разводником у различитим режимима изгледа овако

Недостатак коришћења прекидача режима је у томе што оператер аутомобила мора да хода дуж целог воза, да се попне испод сваког вагона и пребаци прекидач режима у жељени положај. Према гласинама које долазе из операције, то се не ради увек. Прекомерно пуњење кочионих цилиндара на празном аутомобилу је испуњено проклизавањем, смањеном ефикасношћу кочења и оштећењем точкова. За превазилажење ове ситуације на теретним вагонима, тзв аутоматски режим (АР), који, механички одређујући масу аутомобила, глатко регулише максимални притисак у кочионом цилиндру. Ако је аутомобил опремљен аутоматским режимом, онда је прекидач режима на ВР-у постављен у положај „напуњен“.

Кочење се обично изводи у фазама. Минимални ниво пражњења кочионог вода за БП483 биће 0,06 - 0,08 МПа. У овом случају се у кочионим цилиндрима успоставља притисак од 0,1 МПа. У овом случају, возач поставља вентил у положај преклапања, у којем се притисак постављен након кочења одржава у кочионој линији. Ако је ефикасност кочења из једног степена недовољна, врши се следећа фаза. У овом случају, дистрибутеру ваздуха није важно којом брзином долази до пражњења - када се притисак било којом брзином смањи, кочиони цилиндри се пуне пропорционално количини пада притиска.

Потпуно отпуштање кочнице (потпуно пражњење кочионих цилиндара на целом возу) врши се повећањем притиска у кочионом воду изнад притиска пуњења. Штавише, на теретним возовима притисак у ТМ је значајно повећан изнад наплатног, тако да талас повећаног притиска стиже до последњих вагона. Потпуно отпуштање кочница у теретном возу је дуготрајан процес и може потрајати и до једног минута.

БП483 има два режима одмора: раван и планински. У равном режиму, када се притисак у кочионој линији повећа, долази до потпуног, безстепеног отпуштања. У планинском режиму могуће је отпуштање кочница у фазама, што значи да кочиони цилиндри нису потпуно испражњени. Овај режим се користи приликом вожње дуж сложеног профила са великим нагибима.

Дистрибутер ваздуха 483 је генерално веома занимљив уређај. Детаљна анализа његове структуре и рада је тема за посебан велики чланак. Овде смо погледали опште принципе рада теретне кочнице.

3. Ваздушне кочнице путничког типа

Опрема за кочење путничког аутомобила: 1 - прикључно црево; 2 - крајњи вентил; 3, 5 — прикључне кутије за електропнеуматски кочиони вод; 4 - зауставни вентил; 6 — цев са електропнеуматским ожичењем кочнице; 7 — изолована суспензија спојне чауре; 8 - сакупљач прашине; 9 — излаз у разводник ваздуха; 10 - одвојни вентил; 11 — радна комора електричног разводника ваздуха; ТМ - кочни вод; ВР - дистрибутер ваздуха; ЕВР - електрични разводник ваздуха; ТЦ - кочиони цилиндар; ЗР - резервни резервоар

Велика количина опреме одмах вам упада у очи, почевши од чињенице да већ постоје три зауставна вентила (по један у сваком предворју, а један у одељку за кондуктере), а завршава се чињеницом да су домаћи путнички аутомобили опремљени и пнеуматским и електропнеуматска кочница (ЕПТ).

Пажљив читалац ће одмах приметити главни недостатак управљања пнеуматским кочницама - коначну брзину ширења кочионог таласа, ограничену изнад брзине звука. У пракси је ова брзина мања и износи 280 м/с при радном кочењу, а 300 м/с при кочењу у нужди. Поред тога, ова брзина јако зависи од температуре ваздуха и зими је, на пример, нижа. Стога је вечни пратилац пнеуматских кочница неуједначеност њиховог рада у саставу.

Неуједначен рад доводи до две ствари – појаве значајних уздужних реакција у возу, као и повећања пута кочења. Први није тако типичан за путничке возове, иако контејнери са чајем и другим пићима који поскакују по столу у купеу неће никоме пријати. Повећање пута кочења је озбиљан проблем, посебно у путничком саобраћају.

Поред тога, домаћи дистрибутер путничког ваздуха је као стари стандард. број 292, а нови услов. број 242 (којих је, иначе, све више у возном парку путничких аутомобила), оба ова уређаја су директни потомци тог истог Вестингхоусе троструког вентила, а раде на разлици између два притиска – у кочионом воду и резервном резервоару. Од троструког вентила се разликују по присуству режима преклапања, односно могућности степенастог кочења; присуство додатног пражњења кочионог вода током кочења; присуство акцелератора за хитно кочење у дизајну. Ови разводници ваздуха не обезбеђују степенасто отпуштање - они одмах обезбеђују потпуно отпуштање чим притисак у кочионом воду пређе притисак у резервном резервоару који је тамо успостављен након кочења. А степенасто отпуштање је веома корисно при подешавању кочења за тачно заустављање на платформи за слетање.

Оба проблема - неуједначен рад кочница и недостатак степена отпуштања, на стази од 1520 мм решавају се уградњом електрично контролисаног разводника ваздуха на аутомобиле - електрични разводник ваздуха (ЕВР), арб. бр. 305.

Домаћа ЕПТ - електро-пнеуматска кочница - директног дејства, неаутоматска. У путничким возовима са локомотивском вучом, ЕПТ ради на двожичном кругу.

Блок дијаграм двожичног ЕПТ-а: 1 - контролни контролер на дизалици возача; 2 - батерија; 3 - статички претварач снаге; 4 — табла контролних лампи; 5 — управљачка јединица; 6 — терминални блок; 7 — спојне главе на рукавима; 8 — изолована суспензија; 9 - полупроводнички вентил; 10 - отпуштање електромагнетног вентила; 11 - електромагнетни вентил кочнице.

Дуж целог воза су развучене две жице: број 1 и број 2 на слици. На репном вагону, ове жице су међусобно електрично повезане и кроз насталу петљу пролази наизменична струја фреквенције 625 Хз. Ово се ради да би се надгледао интегритет ЕПТ контролне линије. Ако се жица поквари, коло наизменичне струје је прекинуто, возач добија сигнал у облику лампице упозорења „О“ (одмор) која се гаси у кабини.

Управљање се врши једносмерном струјом различитог поларитета. У овом случају, жица са нултим потенцијалом су шине. Када се на ЕПТ жицу примени позитиван (у односу на шине) напон, активирају се оба електромагнетна вентила уграђена у електрични разводник ваздуха: вентил за отпуштање (ОВ) и кочни вентил (ТВ). Први од њих изолује радну комору (ВЦ) електричног дистрибутера ваздуха од атмосфере, други га пуни из резервног резервоара. Затим долази у игру прекидач притиска уграђен у ЕВР, који ради на разлику притиска у радној комори и кочионом цилиндру. Када притисак у РЦ пређе притисак у ТЦ, овај се пуни ваздухом из резервног резервоара, до притиска који је акумулиран у радној комори.

Када се на жицу примени негативан потенцијал, кочни вентил се искључује, јер струју до њега прекида диода. Остаје активан само вентил за отпуштање, који одржава притисак у радној комори. Тако се остварује положај плафона.

Када се напон уклони, вентил за отпуштање губи снагу и отвара радну комору у атмосферу. Када се притисак у радној комори смањи, прекидач притиска испушта ваздух из кочионих цилиндара. Ако се након кратког одмора вентил возача врати у запорни положај, пад притиска у радној комори ће престати, а такође ће престати и испуштање ваздуха из кочионог цилиндра. На овај начин се постиже могућност поступног отпуштања кочнице.

Шта се дешава ако жица пукне? Тако је - ЕПТ ће објавити. Дакле, ова кочница (на домаћим возним парковима) није аутоматска. Ако ЕПТ не успе, возач има прилику да пређе на пнеуматску контролу кочница.

ЕПТ карактерише истовремено пуњење кочионих цилиндара и њихово пражњење у целом возу. Брзина пуњења и пражњења је прилично висока - 0,1 МПа у секунди. ЕПТ је неисцрпна кочница, пошто је у току свог рада конвенционални разводник ваздуха у режиму отпуштања и напаја резервне резервоаре из кочионог вода, који се заузврат напаја од стране машиновође на локомотиви из главних резервоара. Стога, ЕПТ може да се кочи на било којој фреквенцији потребној за оперативну контролу кочница. Могућност отпуштања корака омогућава вам да контролишете брзину воза веома прецизно и глатко.

Пнеуматска контрола кочница путничког воза се не разликује много од теретне кочнице. Постоји разлика у методама управљања, на пример, ваздушна кочница се ослобађа на притисак пуњења, без прецењивања. Генерално, прекомерно прецењивање притиска у кочионој линији путничког воза је преплављено невољама, стога, када се ЕПТ потпуно ослободи, притисак у кочионом воду се повећава за највише 0,02 МПа изнад вредности подешеног пуњења. притисак.

Минимална дубина пражњења тешког метала при кочењу на сувозачкој кочници је 0,04 - 0,05 МПа, док се у кочионим цилиндрима ствара притисак од 0,1 - 0,15 МПа. Максимални притисак у кочионом цилиндру путничког аутомобила ограничен је запремином резервног резервоара и обично не прелази 0,4 МПа.

Закључак

Сада ћу се обратити неким коментаторима који су изненађени (и по мом мишљењу, чак и огорчени, али не могу да кажем) сложеношћу кочнице воза. Коментари предлажу коришћење кола за аутомобиле са батеријама за складиштење енергије. Наравно, са софе или компјутерске столице у канцеларији, кроз прозор претраживача, многи проблеми су видљивији и њихова решења су очигледнија, али да напоменем да већина техничких одлука донетих у стварном свету има јасно оправдање.

Као што је већ поменуто, главни проблем пнеуматске кочнице у возу је коначна брзина кретања пада притиска дуж дугачке (до 1,5 км у возу од 100 аутомобила) кочионог вода - кочног таласа. Да би се убрзао овај талас кочења, потребно је додатно пражњење од стране дистрибутера ваздуха. Неће бити разводника ваздуха, а неће бити ни додатног пражњења. Односно, кочнице на акумулаторима енергије ће очигледно бити осетно лошије у погледу уједначености рада, враћајући нас у време Вестингхауса. Теретни воз није камион, постоје различите ваге, а самим тим и различити принципи за контролу кочница. Сигуран сам да то није тек тако, и није случајно да је правац светске науке о кочењу кренуо путем који нас је довео до овакве конструкције. Дот.

Овај чланак је својеврсни преглед кочионих система који постоје на савременим возним парковима. Даље, у другим чланцима из ове серије, детаљније ћу се задржати на сваком од њих. Научићемо који уређаји се користе за контролу кочница и како су дизајнирани разводници ваздуха. Хајде да ближе погледамо питања регенеративног и реостатског кочења. И наравно, размотримо кочнице брзих возила. Видимо се поново и хвала на пажњи!

П.С.: Пријатељи! Желео бих да се посебно захвалим на маси личних порука које указују на грешке и грешке у куцању у чланку. Да, ја сам грешник који се не дружи са руским језиком и збуњује се на тастерима. Покушао сам да исправим твоје коментаре.

Извор: ввв.хабр.цом