Тормозной процесс в поезде. Для правильного понимания и оценки явлений, возникающих при пневматическом торможении поезда, следует учитывать, что торможение - это процесс, развивающийся во времени и по длине поезда. В самом деле, если при следовании поезда машинисту потребовалось снизить скорость движения или остановить поезд, он переводит ручку крана машиниста в положение служебного или экстренного торможения. При этом сжатый воздух выпускается из тормозной магистрали через кран машиниста в атмосферу, а значит, падает давление. Падение давления с конечной скоростью распространяется от локомотива до хвостового вагона и представляет собой воздушную волну.
Если снижение давления достаточно для срабатывания воздухораспределителей поезда, то волну называют тормозной. Скорость распространения тормозной волны - это скорость распространения процесса последовательного действия тормозов вдоль всего поезда от локомотива до хвостового вагона. Она зависит от вида торможения (служебное или экстренное) и типа воздухораспределителей и составляет от 60 до 220 м/с.
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.
Медленному темпу соответствует снижение давления в магистрали за 1 с на 0,003 кгс/см2, а по манометру - с 5 до 4 кгс/см2 примерно за 300 с. При этом не должны приходить в действие воздухораспределители поезда; исходя из медленного темпа установлена норма утечки воздуха из магистрали поезда.
При служебном торможении снижение давления в магистрали составляет 0,4-0,1 кгс/см2 за 1 с, что соответствует снижению давления по манометру с 5 до 4 кгс/см2 за 2,5 - 10 с. Воздухораспределители приходят в действие и обеспечивают только служебное торможение.
Экстренному торможению соответствует снижение давления воздуха в магистрали на 1,0-0,8 кгс/см2 за 1 с, а по манометру - с 5 до 4 кгс/см2 в течение 1,0—1,25 с. При таком темпе должны прийти в действие воздухораспределители и их ускорители.
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 РИП 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.
В зимний период при проверке действия тормозов в пути следования снижают давление в магистрали грузовых груженых поездов на 0,8-0,9 кгс/см2, порожних - на 0,5-0,6 кгс/см2, пассажирских нормальной длины - на 0,5-0,6 кгс/см2. С учетом местных условий до
проверки тормозов необходимо произвести служебное торможение, чтобы удалить снег и лед с поверхности трения композиционных тормозных колодок.
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 торможе-
ния. 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.
Необходимость обеспечения безопасности движения предъявляет высокие требования к практическим знаниям локомотивных бригад, к их навыкам управления тормозами. Неправильное управление тормозами может привести к их истощению и уменьшению тормозной эффективности, вследствие чего могут произойти нарушения безопасности движения, проезды запрещающих сигналов, а при электрическом торможении - и повреждения тяговых двигателей. Кроме того, возможны чрезмерное снижение скорости, когда это не требуется по условиям ведения поезда, а следовательно, увеличение потерь энергии и перерасход топливно-энергетических ресурсов. Дополнительные сложности возникают из-за того, что невозможно, например, рекомендовать определенное снижение давления в магистрали при остановочном торможении или для стабилизации скорости на спусках вследствие различной эффективности тормозных средств в поездах. Именно поэтому Инструкция по эксплуатации тормозов подвижного состава предусматривает, что машинист сам выбирает необходимые рациональные режимы и ступени торможения.
Комментариев нет:
Отправить комментарий