Тормоза необходимы для быстрой остановки поезда, для регулирования скорости его движения в соответствии с показаниями сигналов и на крутых и затяжных спусках. Торможение осуществляется нажатием тормозных колодок на колеса. При этом возникает сила трения, которая затрудняет вращение колес и тем самым уменьшает скорость дви жения поезда. Эта сила трепня называется тормозной силой и измеряется в тоннах.
Тормозная сила поезда складывается из тормозных сил, возникающих в результате нажатия колодок на колеса всех тормозных вагонов и локомотива. Естественно, эта общая сила, т. е. общее тормозное нажатие, должна быть тем больше, чем больше вес поезда, чем выше его скорость, чем круче уклоны на пути следования поезда.
Торможение вагонов будет тем сильнее, чем больше сила нажатия на тормозную колодку. Однако максимально допустимая сила нажатия тормозных колодок на каждую ось вагона должна быть несколько меньше веса вагона, приходящегося на эту ось. Если же тормозные колодки, например порожнего вагона, прижаты к колесам с силой, равной или большей, чем вес этого вагона, то колеса заклинят ся, перестанут вращаться и будут скользить по рельсам. Это уменьшит общую тормозную силу поезда и может привести к выбоинам на поверхности катания колес, к разрушению рельсового пути.
Правилами технической эксплуатации железных дорог Союза ССР установлено, что тормозное нажатие должно гарантировать остановку поезда при экстренном торможении на расстоянии, не превышающем так называемого тормозного пути, который определяется по расчетным данным, утвержденным МПС. Это значит, что в каждом поезде должно быть такое количество тормозов, которое обеспечит остановку поезда на расстоянии установленного тормозного пути при любых условиях (самый крутой спуск, наивысшая допускаемая скорость).
Ручные тормоза.
На подвижном составе железных дорог ручные тормоза применяются как резервное средство для остановки поезда в случае порчи автотормозов. Все пассажирские вагоны оборудуются ручными и автоматическими тормозами, и все тормозные приборы всех пассажирских вагонов всегда должны быть действующими.
Рис. 20. Схема автоматического непрямодействующего тормоза
Ручной тормоз приводится в действие вращением рукоятки, закрепленной на винте. Последний благодаря вращению поднимает или спускает гайку, которая увлекает за собой в ту или другую сторону кривой рычаг и приводит этим самым в движение всю систему рычажной передачи. Посредством последней тормозные колодки прижимаются к колесам или отходят от них.
Автоматические тормоза.
Приводимые в действие сжатым воздухом автоматические тормоза подразделяются на два класса: непрямодействующие, применяемые на пассажирских вагонах, и прямодействующие, эксплуатируемые на грузовых вагонах.
Схема автоматического непрямодействующего тормоза приведена на рис. 20. В этой системе тормозов под каждым пассажирским вагоном, кроме тормозного цилиндра 6, устанавливают прибор для распределения воздуха — так называемый тройной клапан 7 — и запасный резервуар 8 для сжатого воздуха. Последний расходуется на наполнение тормозного цилиндра во время торможения и выпускается в атмосферу при отпуске. В тормозную магистраль поезда сжатый воздух поступает от локомотива из паровоздуш ного насоса или компрессора.
Перед отправлением поезда тормоза заряжают. При этом магистраль 5 и запасные резервуары 8 наполняют до нормального давления 5 ат сжатым воздухом из главного резервуара 2 через трубу 3 и кран машиниста 4. Тормозной цилиндр в это время через тронной клапан 7 сообщен с атмосферой.
Торможение вагонов осуществляют понижением давления воздуха в магистрали вследствие выпуска его в атмосферу посредством крана машиниста 1. При этом тройной клапан 7 приходит в действие и разобщает запасный резервуар 8 с магистралью, а тормозной цилиндр 6 — с атмосферой. В то же время тройной клапан соединяет запасный резервуар с тормозным цилиндром и перепускает из резервуара в цилиндр сжатый воздух. Под его воздействием поршни тормозных цилиндров перемещаются и приводят в действие рычажную передачу, при помощи которой тормозные колодки прижимаются к колесам и производят торможение. Так происходит торможение вагонов.
Для отпуска тормоза тормозная магистраль посредством крана машиниста сообщается с главным резервуаром, вследствие чего давление в ней повышается. При этом тройной клапан срабатывает — он разъединяет запасный резервуар с тормозным цилиндром и соединяет магистраль с запасным резервуаром, а тормозной цилиндр — с атмосферой. Воздух из цилиндров выходит, а запасные резервуары вновь наполняются воздухом. Таким образом восстанавливается первоначальное положение. Тормозные колодки отойдут от колес.
Такие тормоза называются автоматическими, так как при разрыве поезда и тормозной воздушной магистрали или при открытии стоп-крана 9 (см. рис. 20) давление воздуха в магистрали быстро падает, и тормоза автоматически приходят в действие.
Непрямодействующими эти тормоза называются потому, что тормозные цилиндры во время торможения получают воздух не из главного резервуара локомотива, а из запасного, находящегося под вагоном. Так как запасные резервуары при торможении изолированы от магистрали, то при длительном действии тормозов они истощаются: давление в тормозных цилиндрах постепенно падает, тормозная сила уменьшается. Поэтому эти тормоза, которыми оборудовано большинство пассажирских вагонов, являются ис тощимыми; в этом их существенный недостаток.
Для улучшения управляемости и повышения эффективности действия тормозов пассажирские вагоны оборудуются электропневматическими тормозами с установкой специального воздухораспределительного прибора (№ 305) и оставлением в качестве резерва обычного тройного клапана (на случай порчи электропневматического тормоза и перехода на пневматические тормоза). Электропневматические тормоза обеспечивают своевременную остановку пассажирского поезда, движущегося со скоростью 120—140 км/ч.
Автоматические прямодействующие тормоза.
К этому типу относятся тормоза системы Матросова, которым оборудованы наши грузовые вагоны. Воздухораспределители в тормозной системе Матросова имеют такое устройство, при котором запасные резервуары во время торможения не отделяются от магистрали. Поэтому запас ные резервуары заряжаются воздухом, если давление в них становится меньшим, чем в магистрали. В то же время тормоза автоматически действуют при случайном понижении давления в магистрали. Ввиду таких качеств тормоза системы Матросова являются автоматическими, прямодействующими и неистощимыми.
Сжатый воздух для бесперебойного действия автоматических и электропневматических тормозов вырабатывается на локомотивах с помощью паровоздушного насоса или компрессора, которые наполняют воздухом главный резервуар и всю поездную магистраль (через кран машиниста). При достижении давления в главном резервуаре 7—8 ат насос останавливается регулятором автоматически. Кран машиниста поддерживает в магистрали постоянное давление независимо от давления в главном резервуаре, которое в тормозной магистрали всегда должно равняться 5 ат.
Важной частью тормозного оборудования подвижного состава является рычажная передача. Она состоит из системы рычагов, тяг, триангелей, башмаков с колодками и тормозных подвесок. При помощи рычажной передачи усилие одного человека (при ручном тормозе) или сила сжатого воздуха (при автотормозе) передается на триангеля, башмаки и тормозные колодки, прижимая последние к бандажам. По характеру действия рычажные передачи бывают с односторонним и двусторонним торможением. При одностороннем торможении колодки располагаются с одной стороны колес, при двустороннем — с обеих сторон. Рычажная передача четырехосных пассажирских вагонов имеет дву стороннее торможение.
Ревизия тормозов пассажирских вагонов производится через каждые три месяца. О производстве этой ревизии ставят трафарет на запасном резервуаре с указанием времени и места ревизии. Прежний трафарет удаляют. При ревизии тормоза производится тщательная проверка действия тормоза, замена неисправных деталей, продувка труб и резервуаров, очистка и смазка тормозного цилиндра, а также испытание тормоза. Через каждые шесть месяцев производится периодический осмотр тормозов, о чем на тормозном цилиндре также ставится трафарет. Пассажирские вагоны с просроченными ревизией или периодическим осмотром тормоза не должны включаться в поезда.
В некоторых, особых случаях может возникнуть необ ходимость остановить поезд из вагона. Это достигается при помощи стоп-крана, который следует открывать быстрым поворотом ручки до упора, оставляя кран открытым до полной остановки поезда. Стоп-краны соединены с воздушной магистралью, поэтому при повороте ручки стоп- крана из магистрали выпускается воздух и поезд затормаживается. При нормальном положении ручки стоп-кранов должны быть опломбированы.
Во время движения поезда возможны случаи самоторможения или неотпуска тормоза после торможения. Это угрожает безопасности движения поезда, так как может вызвать заклинивание колес и образование выбоины или ползуна на поверхности катания колеса, а также повреждение рельсов. Такие случаи происходят исключительно из-за невнимательного отношения к работе автотормозов со стороны поездной бригады и нарушения правил и инструкций по эксплуатации автотормозов.
Чтобы не допустить неисправной работы тормозов, проводник пассажирского вагона обязан:
а) при приемке вагона проверить действие ручного тормоза, состояние концевых кранов, которые должны быть открыты, исправность поводков выпускного клапана, целость пломб на стоп-кранах, не должно быть разъединившихся или неукрепленных частей тормоза. Автотормоз вагона должен быть включен. При обнаружении неисправности тормозного оборудования проводник вагона обязан заявить об этом осмотрщику вагонов или вагонному мастеру и добиться устранения неисправностей;
0) при пробе автотормозов по короткому свистку локомотива проверить, плотно ли прижаты тормозные колодки, а также обратить внимание на величину выхода штока тормозного цилиндра (шток должен выходить на 130—160 мм). Несоблюдение указанных норм может вызвать уменьшение тормозного нажатия, изгиб штока тормозного цилиндра и, как следствие этого, заклинивание колесных пар вагона. Из-за этого происходит и неодновременный отпуск тормозов вагонов в разных местах поезда, что приводит к рывкам и толчкам вагонов;
в) при отпуске автотормозов по двум коротким свисткам локомотива проверить, отошли ли колодки от колес. Если колодки не отошли, то отпускать тормоз с помощью поводка выпускного клапана не надо, а следует заявить об этом осмотрщику вагонов. Последний обязан осмотреть тормоз, установить причину неотпуска и ликвидировать ее. Ни в коем случае нельзя допускать отправление поезда с заторможенными колесами;
г) постоянно наблюдать в пути следования за действием автотормоза и состоянием колесных пар вагона (при трогании с места, при проходе раздельных пунктов). Если после отпуска тормоза колеса вагона остались прихваченными тормозными колодками, но вращаются, следует отпустить тормоз за поводок и немедленно заявить об этом электромеханику-бригадиру. Если тормоз вагона с помощью поводка отпустить невозможно, а самоторможение угрожает заклиниванию колес, надо остановить поезд на первой же площадке или спуске;
д) в случаях заклинивания колес (движения их юзом), или обнаружения на колесах выбоин, ползунов, вызывающих удары по рельсам, принять немедленные меры к остановке поезда, чтобы не допустить излома рельсов, если при этом колеса заклинены, ни в коем случае не отпускать тормоз с помощью поводка выпускного клапана, так как после отпуска тормоза колесо начнет вращаться и выбоиной повредит рельсы;
е) после остановки поезда необходимо в таких случаях осмотреть колеса, без чего не допускать отправления поезда. Следует учитывать при этом, что выбоина или ползун могут быть закрыты тормозными колодками, колесная пара может стоять выбоиной на рельсе. Поэтому для определения размера выбоины или ползуна необходимо произвести протяжку поезда. Если глубина выбоины больше 2 мм, то вагон может следовать лишь до первой станции с пониженной скоростью и выключенным тормозом. Скорость движения поезда с таким вагоном устанавливается главным кондуктором вместе с машинистом и электромехаником-бригадиром;
ж) о всех случаях ненормальной работы тормоза (отпуск за поводок выпускного клапана, самоторможение и др.) проводник должен немедленно сообщить электромеханику- бригадиру.