Гпава IX
ТОРМОЗА
1. АВТОМАТИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ ВАГОНОВ КОЛЕИ 760 мм
В связи с ростом перевозок появилась необходимость повысить пропускную способность узкоколейных дорог. Эта задача была решена введением на вагонах и локомотивах автоматического торможения, которое дало возможность повысить скорость и безопасность движения поездов на существующих линиях и снизить капитальные затраты при строительстве новых узкоколейных дорог, так как автотормоза допускают более крутые спуски.
В 1955—1957 гг. ЦНИИ МПС совместно с ЦНИИМЭ МЛП провели испытания, послужившие основой при разработке расчетных тормозных нормативов и составления технических условий на автоматические тормоза для подвижного состава колеи 750 мм.
При переводе узкоколейного подвижного состава на автотормоза важное значение имеет выбор автотормозного оборудования, соответствующего специфическим условиям эксплуатации узкоколейных дорог. До разработки и изготовления новых конструкций было использовано оборудование подвижного состава широкой колеи.
Грузовые вагоны оборудованы воздухораспределителями усл. № 320 и 135 (без ускорителя), а пассажирские вагоны — воздухораспределителями Вестингауза. При этом на вагонах установлены тормозные цилиндры диаметром 10". Объем запасных резервуаров при воздухораспределителях усл. № 320 и 135 равен 30 л, а при скородействующих тройных клапанах № 217—38 л. С 1960 г. цистерны емкостью котла 20 м3 постройки Демиховского завода оборудуются воздухораспределителем усл. №270-002.
Для грузовых вагонов узкой колеи в настоящее время разработан новый воздухораспределитель усл. № 270-006, который после эксплуатационных испытаний в 1962 г. рекомендован к серийному производству.
Все вновь строящиеся вагоны оборудуются автоматическими тормозами. Эксплуатационный парк вагонов оборудован автоматическими тормозами или пролетными трубами в зависимости от конструкции вагонов. Это дало возможность на дорогах узкой колеи перейти на сплошное автоторможение.
2. УСТРОЙСТВО И ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ТОРМОЗА
На узкоколейных дорогах долгое время существовали ручные тормоза и только с 1955 г. начали применяться пневматические.
Управляя тормозами, машинист локомотива увеличивает искусственно сопротивление движению поезда с целью остановки или регулирования скорости. Чем эффективнее действуют тормоза, тем выше безопасность движения и тем больше пропускная способность дорог.
Рис. 160. Схема автоматического тормоза при зарядке и отпуске
Тормоза должны постоянно находиться в полной исправности.
Принцип действия тормозов заключается в том, что к вращающим ся колесам подвижного состава прижимаются тормозные колодки, вследствие чего между ними возникает трение, благодаря которому движение поезда замедляется, а затем и прекращается.
При автоматическом торможении действие тормозов и управление ими производятся при помощи сжатого воздуха. Для получения сжатого воздуха служит паровоздушный насос 1 (рис. 160), установленный на локомотиве.
От насоса сжатый воздух идет в главные резервуары 2, откуда но напорной трубе 3 поступает к крану машиниста 4, который служит для управления тормозом.
Каждая тормозная единица оборудована магистральной трубой (называемой магистралью) 5, к которой подсоединяется стоп-кран 6, концевой кран 7, и заканчивается гибкими соединительными рукавами 8, снабженными соединительными головками 9. К магистрали подключен тормозной цилиндр 10, воздухораспределитель 11 и запасной резервуар 12.
Нетормозные вагоны оборудованы только магистральной пролетной трубой. В сцепленном состоянии тормозные устройства отдельных единиц поезда образуют одну общую тормозную систему, управляемую с локомотива. Перед отправлением поезда производится зарядка тормоза; тормозная система локомотива и вагонов наполняется сжатым воздухом.
Во время зарядки кран машиниста 4 ставится в положение, при котором сжатый воздух из главного резервуара поступает в магистраль поезда и далее к воздухораспределителям 11. Воздухораспределитель соединяет запасной резервуар 12 с магистралью, а тормозной цилиндр 10 — с атмосферой. Во время зарядки в запасных резервуарах создается запас сжатого воздуха, который используется в процессе торможения.
При торможении машинист при помощи крана машиниста 4 выпускает часть воздуха из магистрали. При этом воздухораспределители 11 приходят в действие, разобщают тормозные цилиндры с атмосферой и соединяют их с запасными резервуарами 12. Под действием сжатого воздуха поршни тормозных цилиндров приводят в движение рычажную передачу и прижимают тормозные колодки к колесам.
Сила нажатия тормозных колодок на колеса зависит от величины давления воздуха в тормозном цилиндре, которое в свою очередь определяется величиной снижения давления воздуха в магистрали. Так, при снижении давления в магистрали на 1,2—1,5 ат получается полное служебное торможение, а при снижении давления на меньшую величину — неполное (ступенчатое).
При открытии стоп-крана 6 или при разъединении рукавов 8 автоматически происходит экстренное торможение поезда.
Для прекращения торможения повышают давление в магистрали, для чего кран машиниста 4 ставят в положение 1.
При этом воздухораспределители 11 соединяют тормозные цилиндры 10 с атмосферой, а запасные резервуары 12 — с магистралью 5. Как только сжатый воздух выйдет из тормозного цилиндра, поршень последнего под действием пружины возвращается в исходное положение и тормозные колодки отходят от колес.
На узкоколейном подвижном составе применяется кран машиниста системы Казанцева. Воздухораспределители во время торможения сообщают запасные резервуары с магистралью, и, таким образом, непрерывно пополняется расход воздуха. Благодаря конструктивному устройству крана машиниста давление воздуха в магистрали в процессе торможения поддерживается постоянным за счет запаса в главном резервуаре. Такой тормоз называется прямодействующим в отличие от непрямодействующего, в котором в процессе торможения утечки в магистрали и в тормозном цилиндре не пополняются. Эти свойства прямодействующего автоматического тормоза обеспечивают его неистощимость, т. е. полную надежность при длительных и повторных торможениях.
Прямодействующий автоматический тормоз системы Матросова позволяет регулировать тормозную силу в поезде как в процессе торможения, так и в процессе отпуска, т. е. производить ступенчатые торможения и отпуск, что обеспечивает полную управляемость тормозом.