Что такое отпускная волна
Тормозная волна. Отпускная волна.
В ТМ при управлении указанными процессами возникают три волны: воздушная, тормозная и отпускная. Воздушной волной является перепад давления, движущийся в ТМ и возникающий при ее сообщении с атмосферой. Скорость этой волны такая же, как звука в воздухе, и составляет около 330 м/с в обычных условиях. В общем случае она практически не зависит от величины давления и влажности, но существенно зависит от температуры
Тормозная волна характеризуется началом появления давления в ТЦ. Ее скорость зависит от чувствительности и быстродействия воспринимающей части ВР и должна быть не менее 250 м/с в соответствии с международными требованиями. Грузовой ВР № 483 создает скорость тормозной волны 300 м/с, а пассажирский ВР №292 — не более 200 м/с. Время тормозной волны, определяется от момента поворота ручки КМ в тормозное положение до появления давления в ТЦ соответствующего вагона. Аналогично определяется скорость отпускной волны, которая характеризуется снижением давления в ТЦ, время отпускной волны определяется от момента поворота ручки КМ в отпускное положение до начала падения давления в ТЦ. Скорость этой волны составляет около 50 м/с. Так, например, до последнего вагона поезда длиной в 1 км она доходит через 20 с. Этим объясняются, в частности, рекомендуемые выдержки времени после начала отпуска тормозов до набора тяги, в зависимости от длины поезда.
Тормозной путь — это расстояние, которое проходит поезд от момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положение, в общем случае, до полной остановки.
На тормозной путь основное влияние оказывают следующие факторы:
-скорость поезда в начале торможения, профиль пути, состояние пути и погодные условия, масса и длина поезда, обеспечение поезда тормозами и тип тормозной системы, режим торможения, т. е. значение и темп разрядки тормозной магистрали.
Существует два метода тормозных расчетов:
1. Аналитический метод Правил тяговых расчетов (ПТР) — расчет тормозного пути по интервалам скорости;
2. Графический метод.
С помощью аналитического метода ПТР решают задачи, в которых реализуется полная тормозная сила:
при определении расстояния ограждения мест препятствий движению поезда (при экстренном торможении поезда);
при выборе расстояния между постоянными сигналами (при полном служебном торможении поезда);
при проверке расчета выбора расстояния между постоянными сигналами (при автостопном торможении).
Тормозной путь при полном служебном торможении рассчитывается так же, как при экстренном торможении, но значение тормозного коэффициента принимается равным 0,8 от его полного значения. В практике часто возникает необходимость точного расчета тормозного пути или скорости движения поезда при ступенчатых торможениях, во время безостановочного следования по переломному профилю пути и при других разнообразных условиях торможения. В таких случаях тормозные задачи решают численным интегрированием уравнения движения поезда не по интервалам скорости, а по интервалам времени. При расчетах аналитическим методом ПТР полный тормозной путь SТ, проходимый поездом от начала торможения до остановки, принимается равным сумме пути подготовки тормозов к действию Sn и действительного пути торможения SД: SТ=SП + SД.
В основу входит определения тормозного пути в зависимости от уклона, расчетного тормозного коэффициента, скорости, согласно приложения 5 инструкции по эксплуатации тормозов ЦТ 277.
| V, км/ч | Расчетный тормозной коэффициент | |||||||||||||||
| 0.1 | 0.15 | 0.2 | 0.25 | 0.28 | 0.3 | 0.33 | 0.35 | 0.4 | 0.45 | 0.5 | 0.55 | 0.6 | 0.65 | 0.7 | 0.75 | 0.8 |
1.4. Темп разрядок тормозной магистрали.
Серийные ВР 483 обладают сверхмягкостью, разряжаясь во время стоянки темпом 1-1,5 кгс/см 2 без вызова торможения. По некоторым данным свойство мягкости тормоза 483 простираются до 2,0 кгс/см 2 за 1 мин без торможения.Темп служебного торможения 0,2 кгс/см 2 за 1 сек. или с 5,0 кгс/см 2 до 4,0 кгс/см 2 за 4-6 сек.(5-е положение), с 5,0 кгс/см 2 до 4,5 кгс/см 2 за 15-20 сек ( 5А положение), темп экстренной разрядки 0,8 кгс/см 2 за 1 сек. или с 5,0 кгс/см 2 до 1,0 кгс/см 2 за 3 сек.
Отпускная волна
Тормозная волна.
Воздушная волна.
Тема №24
1. Воздушная, тормозная и отпускная волны. Их скорость и влияние на работу тормозов.(стр.23-24)
Воздушная волна представляет собой импульс начала движения частиц газа в трубопроводе после того, как будет открыто сообщение тормозной магистрали с атмосферой. Скорость распространения воздушной волны (в м/с) практически равна скорости звука в данной газовой среде и зависит в основном от температуры газа.
Время с момента постановки ручки крана машиниста в тормозное положение до начала поступления воздуха в тормозной цилиндр последнего вагона называется временем тормозной волны tтв. Частное от деления длины
тормозной магистрали L поезда на время tтв называется скоростью распространения тормозной волны vт = L / tтв
Скорость тормозной волны является одной из важных качественных характеристик тормозной системы, в значительной степени влияющей на продольные усилия в поезде при торможении, и зависит от чувствительности и конструктивных особенностей воздухораспределителей, аэродинамического сопротивления тормозной магистрали, зарядного давления и температуры окружающего воздуха. Так если при температуре 0°С скорость тормозной волны составляет 250 м/с, то при температуре — 30°С она будет около 210 м/с, а при температуре +30С около 275 м/с. Чем выше зарядное давление в магистрали, тем больше скорость тормозной волны. При увеличении вредных объемов магистрали (отводы к воздухораспределителям, стоп-кранам и т. п.) скорость тормозной волны понижается. По международным требованиям скорость тормозной волны должна быть не менее 250 м/с, в новейших тормозах она достигает 300 м/с.
Время с момента постановки ручки крана машиниста в отпускное положение до начала выпуска воздуха воздухораспределителем из тормозного цилиндра называется временем отпускной волны Тот. Частное от деления длины тормозной магистрали L на время Тотназывается скоростью отпускной волны.
Скорость отпускной волны Vor зависит от величины давления воздуха в главном резервуаре при отпуске, размера проходного сечения канала в кране машиниста и времени сообщения главного резервуара с тормозной магистралью, величины сопротивления воздухопровода, утечек воздуха из магистрали и тормозных цилиндров и темпа подзарядки запасных резервуаров при отпуске.
Скорость отпускной волны техническими требованиями не оговаривается.
Рис. 18. Индикаторная диаграмма торможения и отпуска одного вагона
Индикаторная диаграмма торможения и отпуска одного вагона представлена на рис. 18, где t1 — время от момента постановки ручки крана машиниста в тормозное положение до поступления воздуха в тормозной цилиндр; t2— время поступления воздуха в тормозной цилиндр до прижатия тормозных колодок к колесам
(время выхода штока); tн — время наполнения тормозного цилиндра до 95 % максимального давления в нем (обычно до 0,35 МПа) и t0 — время отпуска от начала выпуска воздуха из тормозного цилиндра до давления в нем 0,04 МПа. О времени и характера диаграммы наполнения тормозных цилиндров во многом зависит длина тормозного пути и величина возникающих при торможении продольных усилий в поезде.
В тормозах пассажирского типа время наполнения тормозных цилиндров при воздушном управлении до
давления в них 0,35 МПа устанавливается 5—7 с, а при электрическом —3—4 с; в тормозах грузового типа — 15—20 с.
Для обеспечения достаточно плавного торможения поезда без снижения эффективности тормозной силы в момент начала торможения хвостового вагона давление в тормозном цилиндре головного вагона должно быть не более 0,1—0,2 МПа.
Время отпуска тормоза одного вагона принято: пассажирского 9—12 с, грузового на равнинном режиме 20—60 с и на горном 40—60 с, вагона электропоезда при электрическом управлении в среднем 4 с. Тормоз считается отпущенным, когда давление в цилиндре, при котором колодки начинают отходить от колеса, станет менее 0,04 МПа.
2. Осмотры воздушных резервуаров, сроки, технология.(стр.87-88)
Главный резервуар(рис. 71) состоит из:
Цилиндрической части 1, изготовленной из листовой стали толщиной 5—б мм, и двух выпуклых днищ 2 толщиной 6—8 мм. Для присоединения воздухопровода предусмотрены бобышки А, а для постановки выпускного крана — бобышки Б. Количество и расположение их зависят от монтажа резервуаров на локомотиве. На паспортной металлической табличке 3 указаны завод-изготовитель, заводской номер резервуара, год изготовления, величина наибольшего допускаемого давления и объем резервуара.
Время повышения давления в главных резервуарах с 0,7 до 0,8 МПа каждым компрессором в отдельности для разных серий локомотивов приведено в табл. 17. При следовании локомотива компрессоры должны поддерживать давление в главных резервуарах в установленных пределах. Останавливать их разрешается только на период осмотра, смазки или ремонта. Зимой отогревать главный резервуар и трубы разрешается при условии
соблюдения правил пожарной безопасности, исключающих возможность воспламенения на локомотиве, и только после выпуска воздуха при закрытых спускных кранах. Открывать краны разрешается после удаления огня. Применение факела для отогревания замерзших мест допускается при условии, если они непосредственно не соприкасаются с топливной и маслоподающей арматурой и трубопроводами.
В соответствии с Инструкцией «Техническое освидетельствование и ремонт воздушных резервуаров» устанавливается следующий порядок осмотра: наружный осмотр 1 раз в 2 года; наружный осмотр с гидравлическим испытанием и с отъемкой от места 1 раз в 4 года; пропарка или выщелачивание с последующей
промывкой горячей водой главных резервуаров при капитальном, среднем и текущем ТР-3 ремонтах локомотивов.
Рис 71 Главный резервуар
3. Время, необходимое для полного отпуска тормозов в грузовых поездах.(ЦТ/277 п. 10.3.13; 18.4.2)
10.3.13. После остановки поезда с применением автотормозов необходимо выждать время с момента перевода ручки крана машиниста в положение отпуска до приведения локомотива в движение:
– после ступени – не менее 1,5 мин при воздухораспределителях, включенных на равнинный режим, и не менее 2 мин при воздухораспределителях, включенных на горный режим;
– после полного служебного торможения – не менее 2 мин при воздухораспределителях, включенных на равнинный режим, и не менее 3,5 мин при воздухораспределителях, включенных на горный режим;
– после экстренного торможения в поездах длиной до 100 осей – не менее 4 мин, более 100 осей – не менее 6 мин.
18.4.2. Время с момента перевода ручки крана машиниста в положение отпуска до приведения грузового поезда в движение после его остановки должно быть увеличено в 1,5 раза по сравнению с величинами, указанными в п. 10.3.13 настоящей Инструкции.
Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет
Тормозные процессы. Тормозная и отпускная волна
Пневматическое торможение происходит в результате выпуска вжатого воздуха на одном конце ТМ, т.е. снижение давления в ТМ определенным темпом.
Начало падения давления в каждом месте ТМ, называемое воздушной волной, будет тем позднее, чем дальше от конца ТМ будет это место.
В ТМ при управлении тормозными процессами возникают три волны: ВОЗДУШНАЯ, ТОРМОЗНАЯ и ОТПУСКНАЯ.
— Воздушная волна это перепад давлений в ТМ возникающий при сообщении ее с АТ. Скорость воздушной волны почти такая же, как и скорость звука в открытом пространстве и равна 330 м/с.
-Тормозная волна возникает в результате появления давления в ТЦ. Ее скорость зависит от конструкции и типа ВР. Например ВР № 483 обладает скоростью тормозной волны 300м/с. ( по международным требованиям не менее 250м/с.). Скорость тормозной волны является одним из качественных показателей тормоза.
— Отпускная волна величина не очень большая и техническими требованиями не оговаривается. Она составляет 50-70 м/с. И зависит от величины давления в ГР, время сообщения ГР с ТМ, утечек сжатого воздуха из ТМ и ТЦ, величины сопротивлений трубопроводов, темпа подзарядки ЗР и других факторов.
На скорость распространения тормозной волны оказывают влияние ряд факторов. Некоторые из них заслуживают особого внимания: Например: понижение температуры на один градус цельсия ниже нуля снижает скорость тормозной волны на 1м./с. С понижением зарядного давления на 1кгс/см снижает скорость тормозной волны на 8м/с. и наоборот. Из казанных факторов особое внимание заслуживает снижение скорости тормозной волны при понижении температуры. Это прежде всего нужно учитывать машинистам при вождении длинносоставных поездов. При ведении поезда в зимних условиях вследствие снижения скорости тормозной волны в момент торможения увеличиваются продольно – динамические реакции в поезде, а при снижении температуры возрастает хрупкость металла что может увеличить вероятность обрыва поезда.
Темп понижения давления – это изменение величины давления в ТМ за единицу времени.
Различают следующие темпы понижения давления в ТМ:
— темп мягкости – это понижение давления с 5.0 до 4.0 кгс/см за 120- 300с., или 0.1 до 0.5 кгс /см 2 за 1 мин. При понижении давления в ТМ темпом мягкости мягкие и полужесткие тормоза не должны приходить в действие. При проверке плотности ТМ допускаемое понижение давления не более 0.2 кгс/см за 1 мин.
— темп служебный – это падение давления с 5.0 до 4.0 кгс/см 2 за 2.5-10с. или 0.1 – 0.4 кгс/см 2 за 1с. При таком снижении давления в ТМ тормоза срабатывают на служебное торможение. Скорость распространения тормозной волны при служебном торможении 100 – 160 м/с.
Темп разрядки ТМ стал бы затухать, если бы ВР не обеспечивали дополнительную разрядку, поддерживая тем самым скорость распространения тормозной волны. К хвостовой части поезда темп разрядки замедляется из-за утечек сжатого воздуха из ТМ.
Основной причиной юза является нарушение сцепления колеса с рельсом. Условие торможения без юза должно быть: коэффициент сцепления больше тормозной силы F B. Тормозная сила практически принимается 0.9 коэффициента сцепления B = 0.9 Fсц.
Основные принципы управления тормозами поезда
Точно так же и процесс отпуска тормозов развивается постепенно вдоль состава. Для отпуска автотормозов переводят ручку крана машиниста в отпускное положение и сжатый воздух из главных резервуаров через этот кран поступает в тормозную магистраль поезда. Возникает последовательное по длине поезда повышение давления от локомотива к хвостовому вагону, сопровождающееся отпуском тормозов и называемое отпускной волной. Скорость отпускной волны (50—70 м/с) зависит от разности давления воздуха в главных резервуарах и тормозной магистрали и времени выдержки ручки крана машиниста в отпускном положении. Кроме того, на скорость тормозной волны влияют размер проходных сечений отверстия в кране машиниста и магистрали, длина последней, утечки из тормозной сети поезда и количество воздуха, расходуемого на заполнение камер всех тормозов, участвующих в отпуске.
Для формирования и реализации тормозных процессов в поезде большое значение имеет темп снижения давления воздуха в магистрали, т.е. величина, на которую уменьшается давление воздуха в каждой точке магистрали за единицу времени.
Различают медленный темп снижения давления в магистрали, темп служебного торможения и темп экстренного торможения.
Следовательно, для того чтобы создать необходимый темп снижения давления в магистрали всего поезда и обеспечить требуемый вид торможения, машинист должен переместить ручку крана машиниста в соответствующее тормозное положение и выдержать ее в этом положении до тех пор, пока давление в уравнительном резервуаре не снизится на требуемую величину; после этого машинист переводит ручку крана в положение перекрыши, а при экстренном торможении оставляет ее в положении экстренного торможения до остановки поезда.
В случае отправления поезда со станции, чему предшествует проверка автотормозов, компрессоры должны работать в установленных режимах и поддерживать давление в главных резервуарах локомотива в установленных пределах. В рабочей кабине локомотива ручки кранов машиниста, вспомогательного тормоза, комбинированного крана на тормозной магистрали и разобщительного на питательной должны находиться в поездном положении. При ведении пассажирского и электропоезда с электропневматическими тормозами (ЭПТ) должен быть включен источник напряжения не менее 45- 50 В.
В тормозной сети поезда при поездном положении ручки крана машиниста должно поддерживаться нормальное давление воздуха. Зарядное давление в тормозной магистрали должно составлять
5.3-5,5 кгс/см2 для грузовых поездов и 5,0-5,2 кгс/см2 для пассажирских, дизель- и электропоездов. Если вагоны моторвагонного поезда оснащены авторежимом, то зарядное давление должно составлять
5.3-5,5 кгс/см2. Для пассажирских поездов международного сообщения, в составе которых имеются вагоны РИЦ с автотормозами типов КЕС, ’’Эрликон”, ДАКО, зарядное давление должно быть 4,8-5,0 кгс/см2.
При ведении грузовых поездов по участкам, имеющим крутые затяжные спуски крутизной 18 %о и более, возникает необходимость в большом числе торможений при большей их глубине, чем на спусках меньшей крутизны. Естественно, это требует значительного расхода сжатого воздуха из тормозной сети поезда. Для того чтобы не произошло истощения тормозов, на таких участках разрешается поддерживать зарядное давление в тормозной магистрали 6,0-6,2 кгс/см2. Такое же давление устанавливается на более пологих участках при грузовых поездах весом более 6000 тс, имеющих более 350 осей, если при зарядном давлении 5,3-5,5 кгс/см2 не обеспечивается в тормозной магистрали хвостового вагона зарядное давление не менее 4,5 кгс/см2.
Следуя с поездом, локомотивная бригада обязана подготовить тормоза к действию. Ручка крана машиниста должна находиться в поездном положении, при котором поддерживается зарядное давление в тормозной сети. При ведении пассажирских и моторвагонных поездов, имеющих электропневматические тормоза, необходимо убедиться в том, что источник питания включен, напряжение в цепи соответствует норме; на пульте должна гореть сигнальная лампа.
Проверка действия тормозов. Автоматические тормоза перед отправлением поезда подвергают полному или сокращенному опробованию в соответствии с требованиями Правил технической эксплуатации и Инструкции по эксплуатации тормозов подвижного состава. Однако выявить эффективность автотормозов можно только при движении поезда, оценив ее как замедление поезда в результате действия тормозной силы. Локомотивная бригада должна убедиться в надежной работе автотормозов поезда в определенном месте участка при скорости движения, установленной приказом начальника дороги. Для этого необходимо обязательно проверить их действие в пути следования, снижая давление в тормозной магистрали на величину, установленную для опробования тормозов.
После появления тормозного эффекта и снижения скорости на 10 км/ч производят отпуск тормозов. Скорость на 10 км/ч должна снижаться на расстоянии, не превышающем установленного местными инструкциями. Отпуск тормозов производят только после того, как машинист убедится в их нормальном действии. Если на первой ступени торможения начальный эффект не будет получен в течение 10 с в пассажирском поезде и 20—30 с в грузовом, локомотивная бригада обязана принять все меры к остановке поезда. В зависимости от результата проверки и на основании своего опыта машинист при дальнейшем ведении поезда выбирает места начала торможения и размер снижения давления в магистрали так, чтобы не допустить проезда сигнала с запрещающим показанием, а сигнал уменьшения скорости и место предупреждения проследовать с установленной скоростью.
В случае необходимости проверку действия тормозов в неустановленных местах выполняют с учетом местных условий после набора скорости поездом на станционных путях или при выезде со станции на первом перегоне, имеющем площадку либо спуск.
В пассажирских, дизель- и электропоездах проверяют сначала действие автоматического тормоза, а затем электропневматического. Для проверки последнего в пути следования машинист должен выполнить ступень торможения до получения давления в тормозных цилиндрах тягового подвижного состава 0,8-1,5 кгс/см2.
Для правильного управления тормозами локомотивной бригаде важно знать устройство и свойства тормозов, их характеристики, а также профиль и план пути, расположение станций, стрелок и сигналов.
Требования к управлению тормозами. Правильное управление тормозами является важной составной частью рациональных режимов вождения поездов, залогом безопасности движения и экономного расходования топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов. Это особенно важно при регулировочных торможениях потому, что снижение скорости из-за неопытности локомотивной бригады больше, чем это требуется, связано с завышенными потерями энергии в тормозах и расходами топлива и электроэнергии на восстановление скорости. Малоопытные машинисты не только снижают скорость больше, чем это необходимо, но и запаздывают с отпуском тормозов, что увеличивает расход энергии на восстановление скорости, а в некоторых случаях становится причиной остановки поезда. Надо помнить, что последующие его трогание и разгон связаны также с дополнительным расходом топливно-энергетических ресурсов. Аналогичная ситуация может возникнуть при нерасчетливом торможении перед запрещающим сигналом, что приводит к остановке, а затем к подтаскиванию поезда. С другой стороны, позднее применение тормозов в надежде на открытие сигнала может привести к его проезду.
Применение повторных торможений без перезарядки запасных резервуаров и рабочих камер может привести к истощению тормозов, т.е. к тому, что поезд становится неуправляемым. Опасные реакции в составе могут возникнуть, когда локомотивная бригада не выдерживает время, необходимое для распространения тормозной и отпускной волны. При пневматических тормозах в случае завышения давления в тормозной магистрали (перезарядка) и последующего полного служебного или экстренного торможения может произойти заклинивание колесных пар.
При движении на выбеге, подтормаживании на крутых спусках, регулировочных и остановочных торможениях поезда часть механической энергии теряется. Потери ее зависят от режима ведения поезда и при заданном профиле пути тем меньше, чем выше ркорость движения на вредных спусках и короче тормозной путь. Потери в тормозах при движении по вредным спускам можно уменьшить, если после подхода к таким спускам с минимальной возможной скоростью далее осуществлять движение на выбеге до максимальной разрешенной скорости, а затем производить регулировочное торможение до окончания вредного спуска.
Потери механической энергии в тормозах при торможении для снижения скорости и остановки поезда также зависят от режима ведения поезда; они тем больше, чем выше скорость начала торможения. В большинстве случаев снижение скорости перед уклоном с вредными спусками способствует экономии топлива или электроэнергии. Например, для поезда массой 4184 т, ведомого электровозом BJI10, уменьшение скорости подхода к вредному спуску 10 %»с 60 до 50 км/ч позволяет сократить расход электроэнергии на 50 кВт-ч, но увеличивает время хода на 1 мин. Для того чтобы компенсировать дополнительное время хода (1 мин) и повысить скорость на предыдущей части перегона, представляющего собой площадку длиной 10 км, средняя скорость движения по которой равна 60 км/ч, необходимо затратить дополнительно 24 кВт-ч. Таким образом, результирующая экономия составляет 26 кВт-ч. Уменьшение скорости данного поезда в момент начала торможения перед остановкой или по предупреждению с 60 до 47 км/ч сокращает расход электроэнергии на 72 кВт-ч при увеличении времени хода на 1 мин.