1. Как тормозит состав?
Если рассматривать подробно классификацию тормозов на подвижном составе, выяснится, что типов тормозов множество, пять из них как минимум известны мне, но начну я, пожалуй, с самого распространенного типа — пневматических.
Пневматический — работающий на сжатом воздухе. Пневматический тормоз — тормоз, создающий давлением сжатого воздуха, силу трения на поверхности колеса либо на специальных дисках, жестко связанных с колесной парой*, между тормозной колодкой и поверхностью катания.
Чтобы пневматический тормоз работал и осуществлялось торможение не только локомотива, но и каждого вагона в составе, необходимо протянуть тормозную магистраль вдоль каждой подвижной единицы.
Это позволит дистанционно управлять тормозными цилиндрами и другим тормозным оборудованием каждого вагона из кабины локомотива.
Компрессор*, установленный в машинном отделении локомотива, накачивает воздух в главные резервуары локомотива, в тормозную магистраль всего поезда, в емкости под каждым вагоном, названные запасными резервуарами, и наполняет воздухом тормозные цилиндры при торможении состава.
Управляет тормозами поезда и локомотива машинист с помощью тормозных кранов. Для управления тормозами поезда в кабине установлен кран машиниста КМ №395*, а для управления локомотивом — кран вспомогательного тормоза КВТ №254* или КВТ №215*.
Под каждым вагоном поезда стоят запасной резервуар, воздухораспределитель и тормозной цилиндр.
Перед отправлением в тормозную магистраль грузового поезда компрессор накачивает давление воздуха 5,0–5,2 кг/см2. Запасные резервуары каждого вагона заполняются воздухом, а тормозной цилиндр пуст, да еще для страховки его полость соединена с атмосферой. Эта фаза называется зарядкой.
При следовании в пути, чтобы снизить скорость или остановиться, машинист ставит ручку крана машиниста КМ №395 в пятое положение, называемое «служебным торможением», выпуская в атмосферу через кран порцию воздуха. Давление в тормозной магистрали всего поезда понижается, и воздухораспределители, реагируя на понижение, открывают проход воздуха из запасного резервуара в тормозной цилиндр вагона, наполняя его. А сообщение тормозного цилиндра с атмосферой прекращается. Эта фаза называется торможением.
Веса поездов и скорости, с которыми движутся поезда, весьма значительны, значительными бывают уклоны на пути у движущегося поезда, а скорость имеет свои ограничения. Чтобы добиться нужного снижения скорости, необходимо выбрать усилие, с которым будет осуществляться торможение, и его длительность. Машинист через кран выпускает в пятом положении порцию воздуха из тормозной магистрали и переводит в четвертое, называемое «перекрыша с питанием».
Понижение давления в тормозной магистрали прекратится, усилие тормозных цилиндров, а значит, и давление тормозных колодок на колесо, зафиксируются. Утечки в тормозной магистрали при неплотности будут подпитываться, чтобы нажатие тормозных колодок на колесную пару не изменилось. Эта фаза называется «перекрыша».
Добившись нужного снижения скорости, машинист резко ставит ручку крана машиниста с четвертого в первое положение. В тормозную магистраль устремляется сжатый воздух, давление растет, и воздухораспределители, реагируя на повышение давления, соединяют тормозные цилиндры с атмосферой. Сжатый воздух уходит, пружины возвращают штоки тормозных цилиндров, колодки больше не давят на поверхность катания колесных пар, а запасные резервуары, разобщенные с тормозными цилиндрами, запасаются сжатым воздухом. Эта фаза называется отпуск.
Тормоза, которые приходят в действие при разрыве поезда, открытии стоп-крана любого вагона, или в следствии снижения давления воздуха в тормозной магистрали, называются автоматическими.
2. Устройство тормозного цилиндра
Корпус тормозного цилиндра усл. № 188Б, устанавливаемого на 4-осных грузовых вагонах, выполнен из чугуна методом литья. Внутренняя полость закрывается с обеих сторон задней и передней крышками.
Задняя крышка крепится к корпусу через резиновую прокладку большим количеством болтов, чем передняя, так как испытывает нагрузки от сжатого воздуха до 4 тс, когда на переднюю крышку давит только отпускная пружина. Задняя крышка имеет два гнезда, каждое из которых с внутренней резьбой. Одно гнездо для подвода сжатого воздуха, а второе закрыто пробкой и используется для постановки манометра при проведении испытаний после ремонта.
В корпусе тормозного цилиндра размещен поршень, соединенный со штоком пальцем. Поршень уплотнен резиновой манжетой. Во втором ручье поршня установлено войлочное смазочное кольцо, пропитанное смазкой ЖТ-79Л. Чтобы войлочное кольцо постоянно прилегало к зеркалу внутренней поверхности корпуса, под ним устанавливают распорную пластинчатую пружину.
Передняя крышка имеет удлиненную горловину, в которой будет располагаться отпускная пружина. Сквозь отверстие в горловине передней крышки будет проходить шток.
На шток с поршнем надевают отпускную пружину и переднюю крышку. Прессом начинают давить на крышку, сдавливая пружину до тех пор, пока не появятся два отверстия с резьбой под болты. На шток надевают упорное кольцо, головку и фиксируют их болтами, вставляемыми в показавшиеся отверстия. Закрутив фиксирующие болты, плавно снимают нагрузку пресса с крышки.
Давление пружины составляет 160 кгс. Разбирать такой узел необходимо только на специальном стенде! Собранный поршневой узел заводят в корпус. Переднюю и заднюю крышки вместе с уложенными на фланцы корпуса резиновыми прокладками затягивают болтами.
3. Как тормозит тормозной цилиндр?
Воздух по штуцеру подается внутрь корпуса и, преодолевая сопротивление отпускной пружины, перемещает поршень со штоком в сторону передней крышки. Шток, выходя наружу, воздействует на тормозную рычажную передачу, прижимая тормозные колодки к поверхности катания колесных пар.
Воздух, оказавшийся между тыльной частью поршня и передней крышкой, выходит через отверстия в передней крышке, закрытые сетчатым фильтром.
При отпуске тормозов воздухораспределитель выпустит воздух из полости ТЦ в атмосферу. Сжатая отпускная пружина, распрямляясь, вернет поршень со штоком в первоначальное положение. В начале горловины передней крышки стоит резиновая манжета, выполняющая роль пыльника, не позволяя налипшей на шток пыли попадать внутрь корпуса.
Между тыльной стороной поршня и передней крышкой образуется полость, которую начнет заполнять воздух, заходящий через атмосферные отверстия в передней крышке. Вот тут-то и пригодится сетчатый фильтр, не позволяющий пыли попасть внутрь корпуса ТЦ.
Тормозной цилиндр тепловоза усл. № 502Б ненамного отличается конструктивно от ТЦ усл. № 188Б. Главной фишкой стал самоустанавливающийся шток, который поместили в стальную трубу, прикрепленную пальцем к поршню. Головка штока получила возможность двигаться по дуге, компенсируя перекосы в тормозной рычажной передаче при торможении.
В заключение обращу внимание читателей на наличие терминов, отмеченных снежинкой*, описание назначения которых можно будет встретить в предыдущих статьях, или информацию о них можно почерпнуть в наших коротких развивающих фильмах на нашем телеграм-канале https://t.me/mihailsilko24, или в набирающем в последнее время популярность «Рутубе» https://rutube.ru/channel/22129608/.
Приглашаем посмотреть более 50-ти коротких обучающих фильмов, посвященных назначению, устройству и принципу работы различных узлов и агрегатов тепловозов и электровозов. Отписаться никогда не поздно, так что заходите на наш канал))). До скорых встреч!