Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
ПРИБОРЫ ПИТАНИЯ ТОРМОЗНОЙ СЕТИ СЖАТЫМ ВОЗДУХОМ
Эти приборы, описанные на предыдущих веб-страницах, расположены на локомотиве. Подытожим вышесказанное, рассмотрев следующую схему:Компрессор 19 (на рисунке показан КТ-6) сжимает атмосферный воздух и нагнетаяет его в главные резервуары. На нагнетательной трубе установлен обратный клапан 17 (предотвращает обратный ход воздуха, когда компрессор отключен) и два предохранительных клапана, которые сбрасывают в атмосферу избыточное давление, в случае, например, неправильной работы регулятора давления, который показан поз.18. Манометр, подсоединенный к компрессору, измеряет даление масла, создаваемого масляным насосом. Главные резервуары 15 расположены под кузовом либо на крыше локомотива. Обычно их 4-6 штук. Так, на электровозе ВЛ10 их 6 штук по 250 литров каждый, то есть общим объемом 1500 литров. На главных резервуарах имеются спускные краны для удаления конденсата. Главные резервуары - основное хранилище запаса сжатого воздуха под давлением 7 - 9 кг/см2. Они сообщены с трубой, проходящей под локомотивом, которая называется питательной магистралью КРАН МАШИНИСТА УСЛ. № 394 - НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО.Кран машиниста условный номер 394 предназначен для управления тормозами поезда. Заметим, что на локомотивах установлен также и другой кран - кран вспомогательного тормоза усл. № 254. Он служит для управления тормозами только локомотива, но не вагонов.Кран машиниста усл. № 394-000-2 состоит из пяти узлов: верхней (золотниковой), средней (промежуточной) и нижней (уравнительной) частей, стабилизатора (дросселирующего выпускного клапана) и редуктора (питательного клапана).В верхней части крана имеются золотник 12, крышка 11, стержень 17 и ручка 13 с фиксатором 14, которая надета на квадрат стержня и закреплена винтом 16 и гайкой 15. Стержень 17 уплотнен в крышке манжетой, опирающейся на шайбу 19. Нижним концом стержень надет на выступ золотника 12, который прижимается к зеркалу пружиной 18. Для смазывания золотника в крышке 11 имеется отверстие, закрываемое пробкой. Смазка трущейся поверхности стержня 17 производится через просверленное в нем осевое отверстие."Лицо" золотника - поверхность золотника, прилегающая к зеркалу. На фото она изрядно поцарапана ( это учебное пособие); реально - должна быть идеально ровная<2img src="../files/87/../tormoza_images/page_10_zerkalo.JPG" alt="Зеркало золотника" width="377" height="341">Зеркало золотника - средняя часть кранаСредняя часть 10 крана служит зеркалом для золотника, а запрессованная в нее втулка — седлом для обратного клапана.
Нижняя часть крана машиниста состоит из корпуса 2, уравнительного поршня 7 с резиновой манжетой 8 и латунным кольцом 9 и выпускного клапана 5, который прижимается пружиной 4 к седлу втулки 6. Хвостовик выпускного клапана уплотнен резиновой манжетой 3, вставленной в цоколь 1.Верхняя, средняя и нижняя части соединяются через резиновые прокладки на четырех шпильках 20 с гайками. Положение фланца крышки верхней части фиксируется на средней части штифтом 21.Редуктор крана имеет корпус 26 верхней части с запрессованной втулкой 25 и корпус 29 нижней части. В верхней части находится питательный клапан 24, прижимаемый к седлу пружиной 23, которая вторым концом упирается в заглушку. Фильтр 22 предохраняет питательный клапан от загрязнения. На металлическую диафрагму 27 снизу через упорную шайбу 28 давит пружина 30, опирающаяся вторым концом через упор 32 на винт 31.Редуктор - частично разобран (вывернут регулировочный стакан)С трубами от питательной и тормозной магистралей кран машиниста соединяется с помощью накидных гаек.Стабилизатор крана состоит из корпуса 7 с запрессованной в него втулкой 4, крышки 1 и клапана 3, прижимаемого к седлу пружиной 2. В корпус запрессован также ниппель 5 с калиброванным отверстием 0,45 мм. Между корпусом и втулкой 9 зажата металлическая диафрагма 6. Снизу на диафрагму через шайбу 8 давит пружина 10, сжатие которой регулируется винтом 11.Кран машиниста усл. № 395 отличается от крана усл. № 394 наличием контроллера. Фиксированные положения ручек в обоих кранах одинаковые.Контроллер крана машиниста усл. № 395-000 состоит из диска 4, двух микропереключателей 5, кулачка 3, надетого на квадрат стержня 1, ручки крана 2 и четырехжильного кабеля 6. Усилие от кулачка передается на кнопку переключателя 5 через шарикоподшипник, держатель 8 на оси 7 и плоскую пружинe Внизу справа изображена схема монтажа проводов переключателей 6 контроллера и вилки 5 штепсельного разъема усл. № 354.Провод 1 немаркированный. Остальные провода окрашены: 2 — красной краской; 3 —зеленой; 4 — черной. Провода подключаются: 1 — к источнику питания (плюсовый); 2— к реле срывного клапана (свободный), которое сейчас в системе электропневматического тормоза не используется; 3 — к реле отпускного вентиля (зажим О блока управления); 4 — к реле тормозного вентиля (зажим Т блока управления).
Применяются следующие модификации крана машиниста усл. № 395, которые отличаются количеством микропереключателей контроллера и схемой их включения:
усл. № 395-000 с двумя микропереключателями— на пассажирских локомотивах;
усл. № 395-000-3 с одним микропереключателем для грузовых локомотивов с отключением двигателей и включением песочницы в VI положении ручки крана.
усл. № 395-000-4 с тремя микропереключателями — на пассажирских локомотивах;
усл. № 395-000-5 с двумя микропереключателями — на электропоездах и дизель-поездах;
усл. № 394-000-2 имеет положение VA (у кранов машиниста усл. № 395-000, 395-000-4 и 395-000-5 обозначается как положение VЭ), в котором происходит возбуждение тормозных вентилей электровоздухораспределителей с разрядкой уравнительного резервуара через отверстие диаметром 0,75 мм. При пневматическом управлении автоматическими тормозами действие крана машиниста усл. № 395 всех модификаций такое же, как крана усл. № 394-000-2.ПМ. КРАН МАШИНИСТА УСЛ. № 394 - ДЕЙСТВИЕ ВО II ПОЛОЖЕНИИРучка крана надета на стержень, нижний конец которого сцеплен с золотником. Поэтому при повороте ручки поворачивается золотник относительно зеркала, соединяя или разобщая разные каналы, выемки и отверстия. Из-за этого возникают или прерываются различные пневматические цепи.Как видно на фотографии, на корпусе верхней части крана сделаны углубления для подпружиненного кулачка, установленного внутри ручки, благодаря чему ручка может занимать семь фиксированных положений.
I - зарядка и отпуск для сообщения питательной магистрали с тормозной каналом сечением около 200мм2;
II - поездное для поддержания в тормозной магистрали зарядного давления, установленного регулировкой редуктора. Сообщение питательной магистрали с тормозной происходит каналами минимальным сечением около 80 мм2;
III - перекрыша без питания тормозной магистрали, применяется при управлении непрямодействующими тормозами;
IV - перекрыша с питанием тормозной магистрали и поддержанием установившегося в магистрали давления;
VA - служебное торможение медленным темпом, применяется для торможения длинносотавных грузовых поездов для замедления наполнения тормозных цилиндров в головной части поезда, и как следствие, для уменьшения реакций в поезде;
V - служебное торможение с разрядкой тормозной магистрали темпом 1 кг/см2 за 4-6 сек;
VI - экстренное торможение для быстрой разрядки тормозной магистрали при аварийной ситуации.Рассмотрим работу крана во II положении. Оно называется поездное, то есть именно в этом положении находится ручка крана, когда поезд движется с установленной скоростью по свободному пути, по зеленым сигналам светофоров. Тормоза отпущены. В этом случае функция крана машиниста сводится к тому, чтобы поддерживать в тормозной магистрали постоянное зарядное давление, несмотря на естественные, всегда присутствующие утечки воздуха через неплотности в соединениях ТМ.
На анимированном рисунке изображено, вообще-то положение IV, но по нему более понятна данная функция крана машиниста. Во втором положении кран работает аналогично. Уравнительный поршень находится в положении равновесия под действием двух давлений: сверху - давление уравнительного резервуара (показано желтым цветом); снизу - давление тормозной магистрали (показано красным цветом).
Если вследствие утечек давление в ТМ понизится, поршень переместится вниз, отожмет от седла питательный клапан, через который воздух из ГР (синий цвет) пойдет в ТМ. Давление в ТМ восстановится, уравнительный поршень вернется в положение равновесия, питательный клапан закроется. Такое движение поршень будет совершать многократно, поддерживая в ТМ постоянное зарядное давление (например, для грузовых груженых поездов 5,3 - 5,5 кг/см2). КРАН МАШИНИСТА УСЛ. № 394 - ДЕЙСТВИЕ ПРИ ОТПУСКЕ И ЗАРЯДКЕ
I положение — зарядка и отпуск чем-то похоже на VI положение, но, как говорят, с точностью до наоборот. В шестом положении воздух из тормозной магистрали двумя широкими каналамы выходил в атмосферу, в первом же - напротив - воздух из ГР наполняет ТМ двумя широкими каналами. Это требуется для того, чтобы одновременно с отпуском поскорее зарядить тормозную магистраль и запасные резервуары вагонов и поскорее привести их в состояние готовности к новому торможению.
Итак, воздух из питательной магистрали широким каналом поступает в тормозную магистраль и одновременнов полость над уравнительным поршнем, а оттуда через калиброванное отверстие диаметром 1,6 мм — в уравнительный резервуар. В полости над уравнительным поршнем давление повышается быстрее, чем в тормозной магистрали. В результате поршень опускается, отжимает от седла выпускной клапан и открывает второй путь зарядки тормозной магистрали. Заметим, что если ручку крана надолго оставить в положении I, то далвение в УР и ТМ сравняется с давлением в ГР. Это недопустимая перезарядка. Так делать нельзя. В действительности ручку крана выдерживают в первом положении до тех пор, пока в УР не создастся давление на 0,5 кг/см2 выше первоначального зарядного, а затем переводят ее во II положение. Это небольшое завышение (которое принято называть сверхзарядка) ускоряет процесс зарядки и отпуска.
Ликвидация сверхзарядного давления после отпуска I-м положением ручки крана. Сверхзарядное давление (эти самые 0,5 кг/см2) необходимо ликвидировать, то есть сбросить в атмосферу, чтобы в тормозной магистрали снова установилось давление зарядное. Но здесь есть сложности. Если сверхзарядное давление сбросить слишком быстро, то воздухораспределители вагонов воспримут это как команду на торможение и приведут тормоза в действие. Если сбрасывать слишком медленно, то воздухораспределители и запасные резервуары успеют зарядиться на повышенное давление, как на рабочее. Поэтому сбрасывать надо не быстро, не медленно, а постоянным темпом, указанным в инструкции по эксплуатации тормозов.Для ликвидации сверхзардного давления постоянным темпом, не вызывающим срабатывания воздухораспределителей на торможение используется стабилизатор крана машиниста. Полость над уравнительным поршнем через отверстие диаметром 0,45 мм сообщается с атмосферой при постоянном давлении в полости в над диафрагмой (около 3-3,5 кг/см2), установленном пружиной стабилизатора. При этом происходит понижение давления в полости над уравнительным поршнем и уравнительном резервуаре темпом 0,1 кг/см2 за 90-120 сек. Работу стабилизатора можно пояснить на таком примере. Предположим, в резиновом мячике сделано отверстие иглой. В первоначальный момент, когда давление воздуха в мячике велико, воздух через отверстие будет истекать быстро, сильной струей. Но по мере уменьшения давления напор струи будет ослабевать. Чтобы поддерживать постоянную силу струи, мячик можно сдавливать, поддерживая в нем постоянное давление. Именно на таком принципе работает стабилизатор. Над его диафрагмой давление постоянное, равное давлению пружины снизу на диафрагму. Если б оно стало больше, то диафрагма прогнулась бы вниз и питательный клапан закрылся. Если б оно стало меньше - диафрагма прогнулась бы вверх и посильней открыла питательный клапан. А так - давление в полости над диафрагмой постоянное, отверстие 0,45 мм постоянное, следовательно и темп ликвидации сверхзарядки постоянный. Ввинчивая или вывинчивая регулировочный стакан стабилизатора, можно установить иной постоянный темп истечения возуха (быстрее или медленнее).
Но как стабилизатор узнает, что сверхзарядное давление уже сброшено и больше уменьшать его не надо?
Стабилизатор никак не узнает. Он все время сбрасывает, и сбрасывает, и сбрасывает. А поддержанием давления в УР и полости над уравнительным поршнем заведует другой узел крана - редуктор.
Над диафрагмой редуктора давление УР, под диафрагмой - пружины. Как только давление УР упадет ниже пружины, диафрагма прогнется вверх, откроет питательный клапан редуктора, который соединит УР с главным резервуаром - и давление в УР восстановтся до давления пружины.Таким образом стабилизатор постоянно сбрасывает воздух из уравнительного резервуара в атмосферу, а редуктор постоянно подпитывает уравнительный резервуар из пистательной магистрали локомотива. В УР поддерживается постоянное давление. Оно является эталоном для зарядного давления в ТМ - за этим "следит" уравнительный поршень.
Если необходимо изменить давление в УР (и, следовательно, в ТМ) то это делают, ввинчивая или вывинчивая регулировочный стакан редуктора.
Надо заметить, что отпуск тормозов можно выполнить и вторым положением ручки крана. То есть, после торможения (V) и перекрыши (IV) сразу поставить ручку во второе поездное положение. Давление в УР и ТМ восстановится до зарядного, тормоза отпустят, но никакой сверхзарядки не будет. ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ УСЛ. № 292. УСТРОЙСТВООбщий вид воздухораспределителя № 29Состоит из трёх частей, отлитых из чугуна, соединённых друг с другом болтами через резиновые уплотнения. Эти части называются: магистральная часть, крышка, ускоритель экстренного торможения.Магистральная часть (1) имеет фланец, в котором имеются каналы, ведущие к ЗР и ТЦ. В ней есть две цилиндрические расточки, и в них запрессованы латунные втулки – ПОРШНЕВАЯ (9) и ЗОЛОТНИКОВАЯ (2).Поршневая втулка – это просто латунный цилиндр, по которому ходит магистральный поршень. Правда, заметим, что в ней высверлены три отверстия диаметром 1,25 мм каждое. Отверстия эти - в один рядок, лежащий поперек втулки. Почему бы не просверлить одно отверстие с равновеликим проходным сечением? Меньше мороки, а эффект тот же? Это сделано для того, чтобы магистральный поршень, совершив меньший ход, мог или открыть или перекрыть эти отверстия своим уплотнительным кольцом. Для отверстия большего диаметра понадобилось бы и поршень сдвигать дальше. Золотниковая втулка не совсем цилиндрическая, а имеет сверху и снизу плоские площадочки, так сказать, потолок и пол.На этой фотографии достаточно хорошо видна магистральная втулка
и очень хорошо золотниковая с "потолком" и "полом"Плоская поверхность снизу (которая пол) является ЗЕРКАЛОМ ЗОЛОТНИКА.Золотниковая пара часто встречается в тормозных приборах. Это две детали, прижатые одна к другой хорошо отшлифованными поверхностями. Подвижная деталь называется ЗОЛОТНИК, неподвижная – ЗЕРКАЛО ЗОЛОТНИКА. В золотнике и зеркале есть каналы, которые при взаимном перемещении (скольжении золотника по зеркалу) будут или сообщаться, или разобщаться. Суть работы золотниковой пары в том, что их поверхности, как говорят, «притёрты», то есть, отшлифованы трением одна о другую. Из-за этого, без каких либо прокладок и уплотнений обеспечивается герметическое соединение каналов. А название, вероятно, оттого, что для зеркала и золотника материалом служат бронза или латунь, металлы с золотым блеском.
Итак, золотниковая втулка имеет снизу площадочку, являющуюся зеркалом золотника. В ней высверлено 8 каналов, иные – круглые, иные – овальные. Это число мы запоминать не станем, оно нам ни к чему, так, для общего сведения.Зеркало золотника в низу золотниковой втулкиК зеркалу прижат ГЛАВНЫЙ ЗОЛОТНИК (поз.6 на верхнем рисунке). Прижимается он лепестковой пружиной, которая упирается лепестками в «потолок».Главный золотник: вид сбоку (на верхней картинке), лицо золотника, прижимающееся к зеркалу (на средней картинке) и зеркало для отсекательного золотника (на нижней картинке) Верх главного золотника, в свою очередь, является зеркалом для т.н. ОТСЕКАТЕЛЬНОГО ЗОЛОТНИКА (поз. 5). Он маленький, имеет всего-то пару канальцев, а прижимается к главному золотнику витой пружиной, расположенной в сверлении хвостовика поршня.
Вернёмся к МАГИСТРАЛЬНОМУ ПОРШНЮ (7), о котором вскользь уже упоминалось. Он уплотнён бронзовым кольцом, а со стороны золотниковой втулки имеет круговой БУРТ (или ПОЯСОК), в котором имеется одно отверстие диаметром 2 мм. Форма поршня такова, что и с противоположной стороны он имеет кольцеобразный выступ, о назначении которого мы узнаем позднее. Хвостовик поршня имеет РАМКУ (или, как пишут в других учебниках -ЗАПЛЕЧИКИ), куда входят золотники, и главный и отсекательный. При перемещении поршня хвостовик потянет золотники за собой. Причём, если отсекательный золотник вставлен в рамку практически вплотную, то главный золотник вставлен с зазором 7,5 мм, что допускает ход поршня (и штока его) без перемещения золотника – так называемый ХОЛОСТОЙ ХОД.- магистральный поршень с золотниками. Видно уплотнительное кольцо, видно отверстие диаметром 2 мм в пояске поршня (правда, оно выглядит большим). Видно лицо главного золотника. На самом деле поршень должен быть перевернут и лицо обращено вниз. Снизу, если присмотреться, видна пружинка, которой главный золотник упирается в "потолок". Слева виден упор в форме срезанного круга. Этим упором шток поршня упирается в левое буферное устройство. Левым концом хвостовик упирается в буфер, состоящий из подпружиненного буферного стакана (32) и буферной заглушки (31). При этом в буферной заглушке есть отверстие диаметром 9 мм, через которое полость внутри золотниковой втулки (её называют ЗОЛОТНИКОВАЯ КАМЕРА, ЗК) сообщается с ЗР. На этом месте установлен фильтрующий сетчатый колпачок.
Ниже золотниковой втулки есть ещё одна расточка, куда запрессована слегка коническая латунная втулка переключателя режимов (поз.28). В неё вставлена коническая же переключательная пробка (29), прижимаемая ко втулке пружиной и заглушкой. На пробку надета ручка, имеющая три положения. Вот, собственно, и всё о магистральной части.
Конструкция КРЫШКИ (поз.11) совсем проста. В ней расположен упорный стержень, (поз.14) который прижимается к бурту крышки пружиной с усилием 100 Н. Есть заглушка, закрывающая отверстие, через которое стержень вставлен, она же является направляющей, обеспечивающей продольное перемещение стержня без перекоса. Вокруг стержня – многослойный фильтр (поз.12). А также – круговая полость, которая называется КАМЕРОЙ ДОПОЛНИТЕЛЬНОЙ РАЗРЯДКИ (КДР) и имеет объём около 1 литра.фильтр, пружина, буферный стержень правого буферного устройстваТретья часть – ускоритель экстренного торможения. В корпусе ускорителя (если не брать во внимание всякие монтажные стаканы и заглушки) есть всего две подвижные детали. Внизу – АТМОСФЕРНЫЙ КЛАПАН (поз.22), имеющий направляющий хвостовик (т.е. предотвращающий перекосы), прижатый пружиной к седлу. А сверху – деталь похитрей. Она называется ПОРШЕНЬ УСКОРИТЕЛЯ (поз.19), но это одновременно и поршень, и клапан, да ещё и тянущий рычаг для клапана атмосферного. А именно: он имеет бурт, который входит в полукольцевой паз атмосферного клапана, причём с зазором в осевом направлении 3,5 мм. То есть, поршень сначала вхолостую сдвинется вверх на 3,5 мм, а уж потом увлечёт за собой атмосферный клапан. Также в поршне есть дроссельное отверстие диаметром 0,8 мм, причем расположено оно таким образом, что открывается лишь тогда, когда поршень отойдёт от седла. Слово «дроссельное», как я вычитал в словаре, происходит от немецкого «сокращать, глушить, душить» и означает в технике понижение давления проходящего через сужение газа с увеличением скорости потока.корпус ускорителя экстренного тороможения и его основные детали: атмосферный клапан (справа) и поршень ускорителя (левее от него) ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ УСЛ. № 292. ДЕЙСТВИЕ ПРИ ЗАРЯДКЕРассмотрим сначала зарядку воздухораспределителя по картинке из учебника Пархомова. Картинка не очень хорошего качества, зато подробная и верная.При включении прибора в тормозную сеть сжатый воздух поступает из нее внутрь воздухораспределителя. Происходит зарядка ЗР, при которой воздух проходит следующим образом: ТМ, ТМ1, ТМ2, фильтр 9, магистральная камера МК. Попадание воздуха в МК вызывает перемещение поршня 6 с золотниками 2 и 5 влево, причем кольцо поршня 6 открывает во втулке 7 три отверстия диаметром 1,25 мм каждое. Пройдя через три отверстия, сжатый воздух движется далее так: отверстие диаметром 2 мм в пояске поршня 6, ЗК, ЗK1 отверстие диаметром 9 мм в крышке буфера, ЗР объемом 78 л.
На отдельном стенде зарядка ЗР продолжается 130—180 с, а в составе поезда несколько больше. Три отверстия диаметром 1,25 мм каждое во втулке 7 вместо одного с равновеликим сечением выполнены с целью уменьшения хода поршня б, необходимого для сообщения или разобщения магистральной камеры МК и золотниковой камеры ЗК.Одновременно сжатый воздух из тормозной магистрали частично поднимает поршень 13 ускорителя экстренного торможения, и происходит зарядка срывной камеры СК через дроссельное отверстие диаметром 0,8 мм в поршне 13 следующим путем: ТМ1, зазор между поршнем 13 и резиновым кольцом 14, отверстие диаметром 0,8 мм, СК, СК1, пробка 16, отверстие У, перекрытое золотником 2. Пробкой 16 ускоритель можно отключить. После быстрой зарядки камеры СК пружина 15 осаживает поршень 13 усилителя до упора в резиновое кольцо 14.
При зарядке воздухораспределителя тормоз отпущен, т. е. тормозной цилиндр ТЦ сообщен с атмосферой:
ТЦ; сетка, пробка 16, ТЦ2, выемка О, Aт. Пробка 16 может сообщать ТЦ с атмосферой через каналы различного сечения в зависимости от режима, на который включен воздухораспределитель.
Камера доплнительной разрядки КДР также сообщается с атмосферой: КДР, КДР1 отверстие С золотника 2, выемка А, отверстие А1 диаметром 1,0 мм, Aт. После окончания зарядки прибора в ЗР устанавливается давление 5,0 —5,2 кг/см2, в ТЦ и в КДР сжатого воздуха нет, ускоритель заряжен и готов к работе.Теперь, поводив указочкой по каналам статичного рисунка, посмотрим то же самое - процесс зарядки запасного резевуара и золотниковой камеры - на анимированной картинке:Медленная разрядка.
При медленной разрядке тормозной магистрали темпом до 0,5 кг/см2 за 1 мин воздух успевает выходить из запасного резервуара ЗР в магистраль без вызова торможения. Перепад давлений между камерами ЗК и МК не возрастает, а создаваемое им усилие на поршень 6 не превышает сил трения поршневого кольца во втулке 7 и отсекательного золотника 5 по зеркалу магистрального золотника 2. Поэтому поршень 6 не перемещается вправо. При разрядке ЗР воздух проходит так: ЗР, ЗК1, ЗК, 3 отверстия по 1,25 мм, МК, фильтр 9, ТМ2, ТМ1 ТМ. В местах неплотности тормозной магистрали воздух выходит в атмосферу.
Способность воздухораспределителя при медленной разрядке тормозной магистрали не срабатывать на торможение называется свойством мягкости. Свойство мягкости реализуется при ликвидации сверхзарядки тормозной магистраВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ УСЛ. № 292. ДЕЙСТВИЕ ПРИ СЛУЖЕБНОМ ТОРМОЖЕНИТемп разрядки магистрали, вызывающий постановку деталей рассматриваемого воздухораспределителя на торможение, составляет 0,06—0,6 кг/см2 за 1 с, а кран машиниста при служебном торможении понижает магистральное давление темпом 0,2 МПа за 1 с. При такой разрядке сжатый воздух не успевает проходить из ЗР в магистраль через три отверстия диаметром по 1,25 мм во втулке 7. Перепад давлений между камерами ЗК и МК увеличивается, и возрастает создаваемая им сила, толкающая поршень 6 вправо. Когда эта сила становится больше удерживающих поршень сил трения, поршень 6 с отсекательным золотником 3 перемещается вправо на величину свободного хода 7,5 мм до упора заплечика хвостовика поршня 6 в главный золотник 2. А главный золотник пока остается на месте. На рисунке показан воздухораспределитель в положении зарядки.Эту картинку мы оставили, чтобы можно было по номерам вспомнить название деталей и их расположение.А положение золотников при служебном торможении показано на рисунке ниже:Свободный ход 7,5 мм поршня 6 обеспечивает следующее.
Кольцо поршня 6 перекрывает три отверстия во втулке 7, разобщая камеры МК и ЗК. Если теперь разрядка магистрали почему-либо замедлится, все равно будет обеспечен перепад давлений между камерами ЗК и МК, необходимый для того, чтобы поршень б передвинул главный золотник 2 в положение торможения. Для переключения воздухораспределителя на торможение достаточно сдвинуть поршень 6 с отсекательным золотником 5 до перекрытия трех отверстий во втулке 7, поэтому свободный ход 7,5 мм магистрального поршня повышает чувствительность прибора к торможению.Отсекательный золотник 5 открывает на зеркале Z-образный канал Т, подготавливая его к пропуску сжатого воздуха из ЗР в ТЦ.Выемка А отсекательного золотника сходит с отверстия А1, разобщая тем самым камеру КДР с атмосферой. Выемка Р1 накрывает сапожковые отверстия С и С1, соединяя тем самым магистральную камеру и камеру дополнительной разрядки КДР. Это вызывает резкую начальную разрядку магистральной камеры МК, воздух из которой проходит в КДР, где ранее сжатого воздуха не было. Начальное падение давления в камере МК значительно, поскольку воздух, проходящий из магистрали в камеру МК, встречает сопротивление фильтра 9. Происходит дополнительная разрядка магистрали самим воздухораспределителем, забирающим воздух в КДР объемом 1 л.
Благодаря дополнительной разрядке магистрали воздухораспределителем обеспечиваются:
скачок усилия на поршне 6, позволяющий преодолеть силу трения главного золотника 2 по его зеркалу; этот скачок гарантирует перемещение поршня 6 с главным золотником 2 на торможение, то есть четкое срабатывание воздухораспределителя;срабатывание на торможение последующего воздухораспределителя;повышение скорости прохождения тормозной волны с 50 до 120 м/с;
сохранность высокого темпа начальной разрядки магистрали поезда по всей его длине после начала разрядки в головном участке магистрали краном машиниста;достижение тормозной волной хвоста поезда любой длины. Последнее очень важно, так как тормозная волна при воздухораспределителях без камер КДР затухает за 20-м вагоном поезда, а далее к хвосту воздухораспределители разряжаются темпом мягкости без торможения. Выемка О золотника 2, переместившегося вправо, сходит с канала ТЦ2, и тем самым тормозной цилиндр ТЦ разобщается с атмосферой, а движущийся следом Z-образный канал Т золотника 2 сообщается с каналом ТЦ3, поэтому сжатый воздух из камеры ЗК быстро выходит в тормозной цилиндр следующим путем: ЗК1 > каналы Т > ТЦ3 > ТЦ1 > сетка > ТЦ. Пошло наполнение тормозного цилиндра, то есть торможение.Рассмотрим описанный процесс на анимированнли краном машиниста. ВР служит для выполнения трёх основных функций:При разрядке ТМ (под разрядкой понимается понижение давления в ТМ) ВР «чувствует» разрядку и сообщает ЗР с ТЦ, то есть производит торможение.При прекращении разрядки – перекрыше – ВР прекращает наполнение ТЦ. Созданное в ТЦ давление в положении перекрыши должно автоматически поддерживаться (восполнение утечек).При повышении давления в ТМ ВР должен соединить ТЦ с Ат, то есть произвести отпуск тормозов, а ЗР сообщить с ТМ, чтобы он наполнился для нового торможения. Собственно поэтому ЗАРЯДКА и ОТПУСК – для всех тормозных приборов одно положение.Кроме того, ВР должны соответствовать следующим требованиям:Не реагировать на медленный темп изменения давления (темп мягкости) до 0,3 кг/см2 в минуту;Ускорять и поддерживать незатухающую тормозную волну путем дополнительной разрядки ТМ в начальной фазе торможения;Обеспечивать одновременность наполнения ТЦ по длине поезда и одинаковый уровень давления в них;Иметь различные режимы торможения и отпуска в зависимости от условий эксплуатации.Рассмотрим схему из альбома проф. Асадченко. Для лучшего понимания процессов мы вначале вообще не будем трогать магистральную часть, будто бы её и нет. Вообразим, что ТМ напрямую соединена с золотниковой камерой ЗК двухкамерного резервуара. На схеме изображена красная стрелка.Действие главной части ВР 483 при зарядкеЗарядка первоначальнОна происходит, когда вагон подсоединили к ТМ и пустили воздух. Из ТМ через разобщительный кран, по трубке поз.1, фильтр, калиброванное отверстие диаметром 1,3 мм (поз.2) и обратный клапан (поз. 3) наполняется ЗР. Отверстие рассчитано так, что ЗР до давления 4,8 кг/см2 наполняется приблизительно за 4,5 минуты. А зачем замедлять наполнение ЗР? Почему бы не открыть широкий канал, чтобы он наполнился поскорее? Этот вопрос был бы правомерен, если бы поезд состоял всего из одного вагона. Но вагонов много. Без отверстия 1,3 мм воздух при отпуске пойдет сначала в ЗР первого вагона, а уж после его наполнения (V=78л) двинется во второй вагон. Тем самым серьезно замедлится отпускная волна.Главный поршень 14 за счет пружины 36 находился в крайнем левом положении. Когда в ЗК появится давление (а мы договорились, что ЗК напрямую соединена с ТМ), он там и останется. Его манжета не препятствует прохождению воздуха из ЗК в РК через отверстие диаметром 0,5 мм (поз.15) в расточке главной части. Происходит зарядка рабочей камеры РК.В конце зарядки давление в обеих камерах станет равным поездному давлению в ТМ; такое же давление будет и в ЗР. Это положение – полностью заряженные камеры и ЗР – называют ПОЕЗДНЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ, поскольку именно таким остается ВР при движении поездаСтупень торможения и перекрышВ автоматических тормозах любое снижение давления в ТМ по какой бы то ни было причине вызывает торможение. Правда, принято различать три различных темпа разрядки ТМ.0,8 кг/см2 за 1 секунду и быстрее – темп экстренного торможения. Такой темп бывает при постановке ручки КМ в VI положение, при срыве стоп-крана, при разъединении рукавов.0,1-0,4 кг/см2 за 1 секунду – темп служебного торможения. Такой темп достигается при постановке ручки крана в V положение; именно им и пользуются для регулирования скорости. В дальнейшем, когда будем говорить о служебном торможении, подразумевается, что разрядка ТМ выполняется именно этим темпом.0,2 – 0,5 кг/см2 за 1 МИНУТУ или медленнее – темп мягкости. При таком темпе ВР в поезде срабатывать не должны. Такой темп бывает, когда после отпуска сверхзарядное давление ликвидируется через стабилизатор крана машиниста.В поездном положении зарядное давление в ТМ = 5,3 – 5,5 кг/см2 (для грузового груженого поезда). Это – требование Инструкции по тормозам № 277. При экстренном торможении давление в ТМ снижают до нуля. При служебном торможении, если ручку КМ оставить в V положении, давление в ТМ тоже снизится до 0, хотя и более медленным темпом. Но так не делают. Обычно, выполняют сначала первую ступень торможения разрядкой ТМ на 0,6 – 0,7 кг/см2 (то есть 5,5 - 0,7 = 4,8), после чего переводят ручку крана в положение перекрыши, прекращая тем самым разрядку ТМ. Наблюдают за снижением скорости. Если тормозной эффект недостаточен – выполняют вторую ступень торможения, например 4,8 – 0,5 = 4,3. После чего вновь ставят ручку крана в положение перекрыши.Итак, произведена ступень торможения, после чего установлена перекрыша. 5,5 – 0,7 = 4,8 кг/см2.Давление в РК (слева от главного поршня ) станет больше давления в ЗК (справа от главного поршня). Разница давлений сдвинет главный поршень вправо. Двигаясь, он будет сжимать пружину 36, сопротивление которой от сжатия будет возрастать. В конце концов, он «поймает» некоторое положение равновесияРК > | < ЗК + пружина5,5 > | < 4,8 + Fпружин и остановится.От перемещения поршня вот что изменится:Отверстие диаметром 0,5 мм перекроется манжетой поршня, тем самым РК разобщится с ЗК. Если этого не сделать, то воздух перетекал бы из РК в ЗК, давление в РК уменьшалось бы, и поршень возвратился бы назад влево.Тормозной клапан (поз. 24) коснется уравнительного поршня (поз. 25) и перекроет осевой канал в нем диаметром 2,8 мм, тем самым ТЦ разобщится с Ат. При перемещении штока главного поршня далее вправо тормозной клапан, упёршись в уравнительный поршень, вдавится внутрь штока, сжимая свою пружину. Откроется зазор между тормозным клапаном и его седлом, через этот зазор и начнется наполнение ТЦ по следующему пути: ЗР > 4 отверстия диаметром 3 мм во втулке штока > полость междуи 4 манжетами штока > 8 отверстий диаметром 1,6 мм (или 4 отверстия диаметром 3 мм в старых моделях) в штоке главного поршня > полость внутри штока > зазор между тормозным клапаном и его седлом > тормозная камера ТК (так принято называть полость слева от уравнительного поршня) > ТЦ.Действие главной части ВР 483 при торможенииПо мере наполнения ТЦ будет расти давление в тормозной камере ТК (это постоянно сообщающиеся объемы); отчего уравнительный поршень станет смещаться вправо, сжимая режимные пружины. В конце концов, он «поймает» положение, когда F тормозной камеры > | < F режимных пружин. При этом тормозной клапан прижмется к седлу, но и атмосферный канал диаметром 2,8 мм в уравнительном поршне будет закрыт. Всякое движение воздуха прекратится, наступит положение ПЕРЕКРЫШИ.Действие главной части ппри перекрыше. На рисунке вроде бы виден небольшой зазор между тормозным клапаном 24 и его седлом; на самом деле при перекрыше никакого зазора нетИнтересно отметить, что перекрышу в ТМ выполняет машинист по своему усмотрению, ставя руку крана в IV положение, а перекрыша в воздухораспределителе устанавливается сама, автоматически. Наступление перекрыши зависит от того, насколько сдвинулся вправо главный поршень (то есть от глубины разрядки ТМ) и насколько сдвинулся уравнительный поршень (то есть от усилия режимных пружин).
Совершенно очевидно, что если в результате первой ступени торможения машинист не достиг желательного тормозного эффекта, он может выполнить вторую, третью и так далее ступени торможения, дополнительно разряжая тормозную магистраль. Всякий раз главный поршень будет сдвигаться все дальше вправо, создавая в ТЦ все большее давление. Когда же поршень дойдет до крайнего правого положения, то дальнейшее понижение давления в ТМ уже не вызовет усиления тормозного эффекта. Такую ситуацию называют полным служебным торможением. Главный поршень в этом случае смещается вправо на 23 мм и упирается во втулку, по которой ходит шток. Для получения ПСТ необходимо разрядить ТМ на 1,5 – 1,7 кг/см2 либо в один прием, либо суммарно несколькими ступенями. Подпитка утечек в ТЦ при перекрышеПредположим, что режимный переключатель (поз. 29) стоит в положении П. Тогда внутренняя пружина ослаблена, а на уравнительный поршень нажимает одна наружная пружина, усилие которой регулируется завинчиванием стакана. Она давит с такой силой, которая уравновешивается давлением в ТЦ 1,4 – 1,8 кг/см2.Допустим, за счет утечки в ТЦ (и в постоянно с ним связанной тормозной камере ТК) понизилось давление, стало не 1,4 а 1,3. Уравнительный поршень выйдет из равновесия, сдвинется влево, утопит тормозной клапан, откроется зазор между ним и седлом и откроется описанный выше путь наполнения ТЦ из ЗР. Давление в ТЦ восстановится до 1,4 и все встанет на первоначальные места.Таким образом, ТЦ подпитается из ЗР. В ЗР давление уменьшится, но он подпитается через обратный клапан 7 из ТМ (на рисунке как раз обратный клапан поз.3 изображен приподнятым над седлом, то есть открытым). А ТМ через кран машиниста пополняется из ГР локомотива. Так реализуется свойство ПРЯМОДЕЙСТВИЯ (или иначе НЕИСТОЩИМОСТИ).Надо, правда, сделать оговорку. В ТЦ груженого вагона при торможении создается давление 3,9 - 4,2 кг/см2. Чтобы утечки в нем пополнялись, надо чтобы в ТМ после торможения осталось давления не меньше. Если будет меньше – пополнение ТЦ начнется, когда уже много утечет. А после экстренного торможения пополнение вообще невозможно. Неистощимости в этом случае не будетРабота режимного переключателя грузовых режимовПоразмышляем, как будет вести себя ВР во время перекрыши, если ручку переключателя переводить из П в Г и обратно. Допустим, затормозили на П режиме, в ТЦ создалось давление 1,4-1,8 кг/см2 и установилась перекрыша. Переведем ручку в Г. Эксцентрик сожмет внутреннюю пружину, давление на уравнительный поршень справа возрастет, он выйдет из равновесия – сдвинется влево. Следовательно, утопит тормозной клапан, образуется зазор и откроется канал наполнения ТЦ из ЗР. Наполнение будет идти до тех пор, пока давление воздуха в ТЦ не сравняется в давлением пружин на Г режиме, а именно 3,9-4,2 кг/см2. После чего вновь установится перекрыша. Теперь переведем ручку в П режим. Давление пружин ослабнет, уравнительный поршень сдвинется вправо, осевой канал в нем диаметром 2,8 мм отойдет от тормозного клапана и откроется. ТЦ сообщится с атмосферой. Давление в ТЦ будет падать до тех пор, пока не сравняется с усилием пружин на П режиме, то есть 1,4 – 1,8 кг/см2, после чего все снова встанет в положение перекрыши.Таким образом, величина давления в ТЦ определяется усилием затяжки режимных пружин. Согласно инструкции 277 ВР должен создавать в ТЦ при полном служебном торможении следующее давление.Таблица. Давление в ТЦ (кг/см2) при различных положениях рукоятки переключателя грузовых режимов
Установленное Макс. допустимое
Порожний 1,4 – 1,8 2,0
Средний 2,8 – 3,3 3,5
Груженый 3,9 – 4,2 4,5
Поэтому, выпуская ВР из ремонта, его регулируют завинчиванием стакана и подборкой пружин нужной жесткости. (Имеем в виду, что при полном служебном и экстренном торможении главный поршень встанет в крайнее правое положение – упрется во втулку штока. При ступенях служебного торможения поршень будет останавливаться, не доходя до крайнего правого положения. Поэтому давление в ТЦ будет зависеть не только от степени затяжки режимных пружин, но и от того, насколько далеко вправо сдвинулся главный поршень, то есть от глубины разрядки тормозной магистрали).Замедление наполнения ТЦ головных вагоновНа штоке главного поршня есть 6 манжет. Рассмотрим их назначение. Манжеты, вообще говоря, работают как обратный клапан. Например, манжета на главном поршне (о которой уже говорилось выше) легко пропускает воздух из ЗК в РК, но не пропускает обратно – плотно прижимается этим воздухом к цилиндрической расточке. Если нужно закрыть проход и туда и обратно – то надо ставить пару манжет зеркально симметрично. Такие пары, например, первая и вторая (слева) манжеты на штоке – они надежно отгораживают полость внутри штока от золотниковой камеры.Третья манжета работает так: в головных вагонах поезда давление в РК после зарядки было больше, чем в хвостовых, а темп разрядки ТМ при торможении выше, поэтому при торможении главный поршень сдвинется дальше вправо. С каналом от ЗР совместится полость между манжетами 2 и 3. А из этой полости внутрь штока ведет одно отверстие диаметром 1,7 мм, через которое и будет наполняться при торможении ТЦ ( на рисунке оно изображено сверху на штоке поршня). В хвостовых вагонах главный поршень сдвинется не так далеко. С каналом от ЗР совместится полость между манжетами 3 и 4. (Оба рисунка - торможение и перекрыша - показаны как раз для хвостовых вагонов).Наполнение ТЦ будет идти через 8 отверстий по 1,6 мм (или 4 отверстия по 3 мм в старых моделях). А также и третья манжета не будет препятствовать проходу воздуха и через отверстие 1,7 мм. Таким образом, наполнение ТЦ при торможении в головной части поезда начинается раньше (скорость тормозной волны), но происходит медленнее, через калиброванное отверстие 1,7 мм; а в хвостовой части начинается позже, но идёт быстрее, более широкими каналами. Тем самым выравнивается время наполнения ТЦ у всех вагонов поезда и увеличивается плавность торможения. Отверстие 1,7 мм и третью манжету иногда называют замедлителем торможения.ОтпускРазличают ступенчатый и полный отпуск. Рассмотрим ступенчатый. Предположим, что после торможения в ТЦ создалось давление 4,0 кг/см2, а в ТМ осталось давление 5,5 – 1,0 = 4,5 кг/см2. С помощью крана машиниста повышаем давление в ТМ на 0,5 кг/см2, то есть 4,5 + 0,5 = 5,0 кг/см2. Равновесие главного поршня нарушитсяРК > | < ЗК + пружинаи он начнет движение влево. Но воздух в рабочей камере будет сжиматься и давление в ней будет возрастать. А давление пружины будет, наоборот, ослабевать – она расслабляется. Поэтому главный поршень сдвинется не до конца – он «поймает» новое положение равновесия и остановится.Тормозной клапан отойдет от отверстия осевого канала в уравнительном поршне диаметром 2,8 мм; через него тормозная камера ТК (полость слева от уравнительного поршня) и связанный с нею ТЦ сообщатся с атмосферой. Давление в ТЦ и ТК станет падать, а из-за этого нарушится равновесие уравнительного поршня. Он под действием режимных пружин сместится влево, «догонит» отодвинувшийся главный поршень и прижмет свой осевой канал к тормозному клапану, то бишь закроет его. Разрядка ТЦ прекратится, наступит положение перекрыши, соответствующее более низкому давлению в ТЦ. Таким образом тормоза не отпустят, колодки от колес не отойдут, но сила их прижатия станет слабее. Этот режим удобно использовать при езде по горной местности, на затяжных спусках, когда необходимо «придерживать» поезд, чтобы не разгонялся.Чтобы создать полный отпуск, надо повысить давление в ЗК до давления в РК. Тогда поршень, которому кроме ЗК помогает двигаться влево еще и пружина, сдвинется влево до упора. Воздух из ТЦ и ТК выйдет в атмосферу полностью. Как видно из схемы на верхней картинке, даже если уравнительный поршень будет находиться в крайнем левом положении его атмосферный канал все равно останется открытым (при крайнем левом положении главного поршня). Произойдет полный отпуск тормозов, что целесообразно при езде по равнинной местности.После отпуска тормозов очень скоро может возникнуть потребность в новом торможении. Поэтому отпуск всегда совмещен с зарядкой, то есть во время отпуска параллельно идет наполнение запасного резервуара, а также золотниковой и рабочей камер воздухораспределителя.С помощью отпускного клапана, за который для удобства обычно привязан проволочный поводок, можно сделать отпуск у отдельного вагона, если остальной состав заторможен. Потянув за поводок отпускного клапана, мы выпустим в атмосферу воздух из РК; из-за этого главный поршень сдвинется влево до упора (при любом давлении в ЗК, потому что пружина поможет) и произойдет полный отпуск тормоза данного вагона.