что такое тормозные процессы
ТОРМОЗНЫЕ ПРОЦЕССЫ И ТЕРМИНЫ
Чтобы произвести торможение, надо привести в действие воздухораспределитель, для чего необходимо понизить давление в тормозной магистрали на заданную величину определенным темпом. Различают следующие темпы понижения давления:
а – темп мягкости (разрядка), темп 0,2-0,5 кгс/см 2 в минуту. Тормоза не должны сработать.
в – экстренный, темп 0,8 кгс/см 2 в секунду и выше. Применяется для немедленной остановки поезда.
ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ:
Тормозная волна. Время с момента постановки ручки КМ в тормозное положение до начала поступления воздуха в ТЦ последнего вагона называется временем тормозной волны. Частное от деления длины ТМ поезда на время называется скоростью тормозной волны. Международные требования – 250 м/с. У пассажирских – 120/190 м/с, у грузовых – 290 м/с.
Отпускная волна. Время с момента постановки ручки КМ в отпускное положение до начала выпуска воздуха из ТЦ последнего вагона называется временем отпускной волны. Частное от деления длины ТМ поезда на время называется скоростью тормозной волны. Скорость волны не нормируется.
Воздушная волна. Импульс начала движения воздуха в трубе при сообщении ТМ с АТ. Скорость волны примерно равна скорости звука и зависит от температуры.
Зарядное давление. Давление в ТМ головного локомотива при 2-м положении ручки КМ.
Сверхзарядное давление. Повышенное давление в ТМ по сравнению с зарядным.
Истощение тормоза. Снижение давления в ТМ, в результате которого после ПСТ (ЭТ) не обеспечивается полное давление в ТЦ.
Расчетный тормозной коэффициент. Отношение суммы расчетных сил нажатия всех колодок поезда к весу поезда. Показывает обеспеченность поезда тормозным нажатием.
Отпуск. Выпуск воздуха из ТЦ.
Зарядка. Наполнение воздухом запасного резервуара.
Перекрыша. Промежуточное положение элементов ВР или КМ при стабильных параметрах тормозной системы.
Вопросы для самоконтроля:
1. Почему тормоз называется автоматическим.
2. Чем отличается служебное торможение от экстренного.
3. Что такое прямодействие тормоза.
4. Почему один из видов тормозов называют истощимым.
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.
Характеристики тормозных процессов.
Для приведения тормозов в действие машинист краном усл.№ 395 понижает давление в тормозной магистрали определенным темпом, который вызывает переключение воздухораспределителей на тормозной режим. Переключение приборов на торможение происходит по принципу домино, последовательно от локомотива в сторону хвоста поезда. Воздушная волна представляет собой импульс начала движения частиц газа в трубопроводе после того, как будет открыто сообщение тормозной магистрали с атмосферой. Воздушной волной называется перепад давления в тормозной магистрали, возникающий при ее сообщении с атмосферой. Скорость распространения воздушной волны (в м/с) практически равна скорости звука в данной газовой среде и зависит в основном от температуры газа.
Распространение торможения по длине состава называют тормозной волной и характеризуют её определенной скоростью. Чем совершеннее приборы торможения, тем большую скорость тормозной волны они обеспечивают, а чем скорость тормозной волны выше, тем меньше отставание последних вагонов по переключению на торможение, меньше набегание хвостовых вагонов на головные и тем благоприятнее продольная динамика торможения поезда.
Скоростью распространения тормозной волны называется частное от деления длины тормозной магистралиL поезда на время от момента поворота ручки крана машиниста в тормозное положение до начала появления давления в тормозном цилиндре последнего вагона.
Воздухораспределитель грузового типа усл. № 483-000 имеет скорость тормозной волны 283 м/с, пассажирского типа усл. № 292-001 120м/с. Скорость распространения тормозной волнызависит от чувствительности и конструктивных особенностей воздухораспределителей, аэродинамического сопротивления тормозной магистрали, зарядного давления и температуры окружающего воздуха. При понижении температуры окружающего воздуха на один градус ниже ноля скорость тормозной волны уменьшается на 1 м/с. С понижением зарядного давления на 1 кгс/см 2 скорость тормозной волны снижается на 8 м/с и наоборот. При увеличении вредных объемов магистрали (отводы к воздухораспределителям, стоп-кранам и т. п.) скорость распространения тормозной волны понижается. При ведении поезда в зимних условиях вследствие снижения скорости тормозной волны в момент начала торможения увеличиваются продольные реакции, что может привести к разрыву поезда. Важно чтобы тормозная волна была незатухающей и достигала хвоста поезда любой длины.
Время с момента постановки ручки крана машиниста в отпускное положение до начала выпуска воздуха воздухораспределителем из тормозного цилиндра последнего вагона называется временем распространения отпускной волны. Скорость отпускной волны зависит от давления в главных резервуарах, времени сообщения главных резервуаров с тормозной магистралью, утечек сжатого воздуха из тормозной магистрали, величины сопротивления трубопроводов.
Скорость отпускной волны техническими требованиями не оговаривается, она невысока и составляет примерно 70 м/с.
Темп понижения давления – это изменение величины давления в тормозной магистрали за единицу времени. Различают следующие темпы понижения давления в ТМ:
Темп мягкости – это понижение давления с 5,0 кгс/см 2 до 4,0 кгс/см 2 за 120 – 300 с. При таком понижении давления мягкие и полужесткие тормоза не приходят в действие.
Темп служебный – это падение давления в тормозной магистрали с 5,0 кгс/см 2 до 4,0 кгс/см 2 за 2,5-10 с. При таком снижении давления в тормозной магистрали тормоза срабатывают на служебное торможение.
Тормозной путь — это расстояние, которое проходит поезд от момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положение до полной остановки. Однако тормоза начинают работать с силой согласно разрядке магистрали не мгновенно от момента установки ручки крана в тормозное положение. Некоторое время происходит волнообразное распространение торможения от локомотива до хвостового вагона, затем определенное время тратиться на повышение давления в тормозных цилиндрах, причем в головой части поезда оно завершается раньше, чем в хвостовой. Только после окончания наполнения цилиндров сжатым воздухом в хвосте поезда начинается торможение поезда с полной силой соответственно глубине разрядки тормозной магистрали. Однако начинать отсчет тормозного пути с этого момента было бы несправедливо. Ведь головные вагоны уже тормозили, вызывая замедление поезда. Поэтому отсчет тормозного пути ведут от момента, когда в тормозном цилиндре среднего вагона поезда возникнет давление, равное половине расчетной величины, соответствующей разрядке магистрали поезда.
Путь, проходимый поездом от постановки ручки крана машиниста в тормозное положение до получения в цилиндре среднего вагона половины расчетного давления, называют путем подготовки торможения Sп.
Условно считают, что на подготовительном пути тормоза еще не работали, а от момента окончания подготовительного пути Sп тормоза начинают работать в полную силу. С этого момента отсчитывают действительный тормозной путь Sд. Временем подготовки называется время, в секундах, следования поезда от момента установки ручки крана машиниста в тормозное положение до момента создания в тормозном цилиндре среднего вагона половины расчетного давления воздуха. Для пассажирских поездов следующих по пути без уклона при пневмоуправлении тормозами это время составляет 2 с, для грузовых поездов до 200 осей 7 с, более 200 осей 10 с. При срабатывании автостопа это время увеличивается на 14 секунд.
Полный тормозной путь Sт проходимый поездом от начала торможения до остановки принимают равным сумме пути подготовки тормозов к действию Sп и действительного тормозного пути Sд.
На тормозной путь влияют факторы:
1. скорость поезда в начале торможения.
3. Состояние пути и погодные условия.
4. Масса и длина поезда.
5. Обеспечение поезда тормозами.
6. Режим торможения.( значение и темп разрядки тормозной магистрали)
V км/ч
 |  |
 |
S, км
Тормозные процессы
Темп и величина изменения давления в магистрали. Чтобы осуществить торможение, надо привести в действие воздухораспределитель, для чего необходимо понизить давление в тормозной магистрали на заданную величину определенным темпом.
Различают следующие темпы понижения давления ■ в магистрали (рис. 17):
темп мягкости (разрядка), при котором давление в магистрали понижается с 0,5 до 0,4 МПа за 120-300 с (темп до 0,02-0,05 МПа в 60 с). При таком темпе тормоза в действие не должны приходить;
Рис. 17. Индикаторные диаграммы темпов понижения давления в магистрали:
0,08 МПа в 1 с и выше). При этом происходит экстренное торможение с разрядкой тормозной магистрали на величину не менее 0,15 МПа специальным устройством воздухораспределителя на пассажирских вагонах. Применяется, если требуется немедленно остановить поезд.
Воздушная волна. Воздушная волна представляет собой импульс начала движения частиц газа в трубопроводе после того, как будет открыто сообщение тормозной магистрали с атмосферой. Скорость vв распространения воздушной волны (в м/с) практически равна скорости звука в данной газовой среде и зависит в основном от температуры газа. Для воздуха
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 чув-
Рис. 18. Индикаторная диаграмма торможения и отпуска одного вагона
Отпускная волна. Время с момента постановки ручки крана машиниста в отпускное положение до начала выпуска воздуха воздухораспределителем из тормозного цилиндра называется временем отпускной волны t0t. Частное от деления длины тормозной магистрали L на время /от называется 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.
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.
Электродинамический тормоз электровозов ЧС2 Т и ЧС200
Рассмотрены устройство и работа основного электронного оборудования, применяемого в электродинамическом (реостатном) тормозе системы «Шкода». Применительно к электродинамическому тормозу электровозов ЧС2 Т и его модификации на скоростном электровозе ЧС200
Тормозные процессы
Чтобы осуществить торможение необходимо понизить давление в ТМ на заданную величину определенным темпом.
Различают следующие темпы понижения давления в магистрали:
2) Темп служебного торможения – снижение давления с 0,5 до 0,4 МПа происходит за 2,5 – 10 с, темпом при 0,01 – 0,04 МПа/с. Применяется для регулирования скорости движения поезда и остановки его в определенном месте.
3) Темп экстренного торможения – снижение давления с 0,5 до 0,4 МПа происходит не более, чем за 1,2 с, темпом 0,08 МПа/с и выше. Применяется, если требуется немедленно остановить поезд.
Для управления автотормозами используется три вида волн:
1) Воздушная волна – представляет собой импульс начала движения частиц газа в трубопроводе после того, как будет открыто сообщение ТМ с атмосферой.
2) Тормозная волна.
Временем тормозной волны tв называется время с момента постановки ручки КрМ в тормозное положение до начала поступления воздуха в ТЦ последнего вагона. Скорость тормозной волны – это частное от деления длины ТМ L на время tв.
. (5)
Скорость тормозной волны в значительной степени влияет на продольные усилия в поезде при торможении.
Скорость распространение тормозной волны зависит от:
· чувствительности и конструкции ВР;
· аэродинамического сопротивления ТМ;
· температуры окружающего воздуха.
3) Отпускная волна.
Временем отпускной волны называется время с момента постановки ручки КрМ в отпускное положение до начала выпуска воздуха из ТЦ последнего вагона.
Скорость распространения отпускной волны зависит от:
· зарядного давление в ГР при отпуске;
· размера проходного сечения в КрМ;
· времени сообщения ГР с ТМ;
· величины сопротивления воздухопровода;
· величины утечек из магистрали и ТЦ;
· темпа подзарядки ЗР при отпуске.
Управляемость тормоза – это его маневренность, способность быстро и четко осуществлять все тормозные процессы.
Плавность торможения зависит от времени и характера наполнения ТЦ, скорости распространения тормозной волны, жесткости поглощающих аппаратов автосцепки, правильности управления тормозами и т.п.