НАЗНАЧЕНИЕ, ЭТАПЫ И КРАТКИЙ ОБЗОР РАЗВИТИЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ТОРМОЗНОЙ ТЕХНИКИ В РОССИИ
Тормозами называют комплекс устройств, предназначенных для создания управляемых дополнительных сил сопротивления движению поезда с целью его остановки или регулирования скорости движения. Тормоза являются главным средством, обеспечивающим безопасность и рост скоростей движения поездов.
В процессе совершенствования тормозной техники в нашей стране можно выделить три основных этапа. Первый (1834—1928) характеризуется применением исключительно импортных тормозных систем и устройств. Второй (1929—1990), наоборот, отличается тем, что по стратегическим соображениям разрабатывались и использовались только отечественных тормозные устройства. Наконец, с 1991 г. по настоящее время происходит интенсивный переход от устаревших пневмомеханических конструкций тормозных устройств к более совершенным электронно-пневматическим, выполненным на базе микропроцессорной техники.
Первые ручные тормоза были использованы в поезде из пяти груженых вагонов, который провел со скоростью около 8 км/ч в 1804 г. в Англии паровоз изобретателя Ричарда Тревитика. Такие тормоза оснащенные деревянными колодками и обслуживавшиеся специальными людьми — тормозилыциками, применялись и на первых отечественных железных дорогах: Нижнетагильской (1834) и Санкт-Петербург — Царское Село (1837).
Механический непрерывный тормоз, управляемый с помощью натянутого вдоль поезда троса, был применен на Николаевской (Октябрьской) железной дороге, построенной в 1843—1851 гг. Первые пневматические прямодействующий неавтоматический и автоматический непрямодействующий тормоза были созданы Д.Вестингаузом в 1869—1872 гг.
Основной идеей, реализованной в этих тормозах, стало применение воздухопровода — тормозной магистрали с соединительными рукавами, которыми оборудовалась каждая подвижная единица. После соединения рукавов в поезде создавался непрерывный пневматический канал, по которому можно было подавать сжатый воздух от локомотива к вагонам, а также использовать его энергию для управления тормозными процессами путем изменения давления в ТМ.
Дальнейшее развитие тормозной техники было связано с решением одной важной задачи — увеличением реализуемого сцепления между колесами поезда и рельсами при торможении, т.е. повышением тормозной эффективности. С учетом этого из большого количества иностранных тормозных систем Н.П. Петровым в 1899 г. после сравнительных испытаний были отобраны для Российских железных дорог тормоза двух фирм: «Вестингауз» и «Нью-Йорк».
Этими тормозами оборудовался как пассажирский, так и грузовой подвижной состав, но не в полном объеме, поскольку на части вагонов они отсутствовали. Эти вагоны были оснащены так называемыми пролетными трубками, которые обеспечивали только непрерывность пневматического канала в поезде. Сила сцепления колес с рельсами в таких поездах использовалась не более, чем на 15—20 %.
Первым отечественным устройством управления тормозами, созданным в 1928 г., был кран машиниста, разработанный талантливым специалистом Ф.П. Казанцевым. КМ имел автоматические перекрыши, звуковой сигнализатор обрыва ТМ взаимозаменяемые детали и успешно эксплуатировался до 1953 г. С переходом на электрическую и тепловозную тягу и ростом длины поездов потребовалось применение сверхзарядного давления, темпа мягкости и повышения питательной способности, что привело к созданию в 1957 г. КМ № 222, а затем, в 1966 г., более совершенного КМ № 394.
В 1925 г. Московский тормозной завод (ныне АО «Трансмаш») начал серийно выпускать первые отечественные воздухораспределители Казанцева, которые выгодно отличались от зарубежных, особенно в плане неистощимости. С этого времени импортная тормозная техника в нашей стране не использовалась. Отечественная промышленность выпускала тормозные устройства, разработанные исключительно своими специалистами и ориентированные на определенные неблагоприятные условия эксплуатации и обслуживания с учетом особенностей географического положения страны.
С 1932 по 1953 г. серийно выпускались также ВР № М-320, созданные другим известным изобретателем И.К. Матросовым. Он же, производя последовательную модернизацию этого устройства, обеспечил в течение нескольких лет переход на ВР№МТЗ-135 (1953), затем № 270-002 (1959) и № 270-005 (1968).
Последнее существенное усовершенствование отечественных грузовых ВР произошло в 1976 г. с переходом к прибору № 483, который обеспечивал высокую скорость тормозной волны — 300 м/с, стандартность действия по давлению, позволял водить поезда весом 80—85 тыс. кН и обладал многими другими достоинствами, поставившими его в ряд лучших тормозных устройств в мировой практике.
Применяемые в настоящее время пассажирские ВР № 292-001 выпускаются с 1958 г. Московским тормозным заводом и являются очередной модернизацией тройного скородействующего клапана Вестингауза. Электропневматическим тормозом с электровоздухораспределителями № 305 начали оборудовать электропоезда с 1948 г., а пассажирские на локомотивной тяге — с 1958 г.
Для уменьшения регулировок механической части тормоза и снижения потерь передаваемых усилий с 1947 г. применяют автоматические регуляторы тормозных рычажных передач. В настоящее время используются винтовые одностороннего действия регуляторы рычажной передачи № 574Б и РТРП-675.
Корректировку давления в тормозном цилиндре в зависимости от загрузки вагона осуществляют другие регуляторы — авторежимы, также имеющие 50-летнюю историю своего развития. С 1965 г. наряду с чугунными тормозными колодками стали использовать, особенно на грузовых составах, композиционные, обладающие высокой износостойкостью и стабильным коэффициентом трения, мало зависящим от скорости движения.
В конце 1970-х гг. приступили к созданию принципиально новых электронно-пневматических тормозных устройств, которые, постепенно совершенствуясь, выходили за рамки опытной эксплуатации. Первые из них были разработаны в научно-исследовательских лабораториях кафедры «Электрическая тяга» Уральского электромеханического института инженеров железнодорожного транспорта (УЭМИИТ), ныне Уральского государственного университета путей сообщения (УрГУПС). К ним можно отнести устройство дистанционной зарядки и опробования тормозов (УЗОТ), систему автоматического управления тормозами поезда при движении на запрещающий сигнал (САУТ), комплексную носимую систему управления тормозами соединенных поездов (КОНСУЛ), которые нашли широкое применение на сети дорог и стали выпускаться серийно.
Созданием этих устройств по существу был открыт новый этап в развитии и совершенствовании тормозной техники, качественно изменивший и расширивший ее возможности, надежность и функциональность, что повысило безопасность движения поездов, уровень автоматизации и оптимизации тормозных процессов и снизило отрицательное влияние так называемого человеческого фактора.
Большой вклад в развитие отечественной тормозной науки и техники внесли известные ученые и конструкторы Н.П. Петров, Ф.П.Казанцев, И.К.Матросов, Б.Л.Карвацкий, В.Ф.Егорченко, Д.Э.Карминский, В.М.Казаринов, В.А.Лазарян, В.Г.Иноземцев, В.И.Крылов, В.В.Крылов и др.
Несмотря на некоторое отставание в области высокоскоростного движения, в нашей стране к настоящему времени созданы высоконадежные и эффективные тормоза, обеспечивающие самые короткие тормозные пути и реализацию свойств сцепления на уровне 60—80%.
Оглавление
Список сокращений
Глава 1. Назначение, этапы и краткий обзор развития железнодорожной тормозной техники в России
Глава 2. Основные принципы создания и функционирования пневматических тормозов
2.1. Принципиальные схемы и процессы, протекающие в тормозном оборудовании поездов
2.2. Тормозная сила. Условия ее возникновения и реализации
2.3. Коэффициент и характеристика сцепления колес с рельсами при торможении и их особенности
2.4. Классификация тормозов железнодорожного подвижного состава
Глава 3. Механическая часть тормоза
3.1. Тормозные рычажные передачи (ТРП) локомотивов и вагонов
3.2. Основные характеристики ТРП и расчетная система нажатий
3.3. Тормозные колодки. Особенности и перспективы их совершенствования
3.4. Автоматические регуляторы ТРП и их приводы
Глава 4. Пневматическая часть тормоза
4.1. Схемы тормозного оборудования грузовых и пассажирских поездов
4.2. Расчет воздушной части тормозных систем
4.3. Приборы и устройства управления тормозами
4.3.1. Поездной кран машиниста № 394
4.3.2. Кран машиниста № 334Э для электро- и дизель-поездов
4.3.3. Кран вспомогательного тормоза № 254 локомотива
4.3.4. Кран машиниста с дистанционным управлением (КМДУ)
4.3.5. Сигнализатор обрыва тормозной магистрали с датчиком № 418
4.3.6. Блокировочное устройство № 367М
4.4. Приборы и устройства торможения
4.4.1. Воздухораспределитель № 292 пассажирского типа
4.4.2. Воздухораспределитель для грузового подвижного состава № 483
4.4.3. Электровоздухораспределитель №305 для электропневматических тормозов
4.4.4. Тормозные цилиндры и резервуары
4.5. Приборы и устройства питания сжатым воздухом
4.5.1. Компрессор КТ6
4.5.2. Компрессор К2
4.5.3. Компрессоры семейства ЭК7
4.5.4. Регуляторы давления АК-11Б, ЗРД, TSP
4.5.5. Влажность сжатого воздуха и пути ее снижения
4.5.6. Расчет компрессорной установки локомотива и объема главного резервуара
4.6. Воздухопровод. Расчет газодинамических процессов и элементов тормозных приборов
4.6.1. Воздушные магистрали и арматура
4.6.2. Краны и клапаны
4.6.3. Расчеты газодинамических процессов в тормозной магистрали
4.6.4. Расчет элементов тормозных приборов
Глава 5. Электропневматические тормоза
5.1. Двухпроводным ЭПТ для пассажирских поездов с локомотивной тягой
5.2. Пятипроводный ЭПТ для электро- и дизель-поездов
5.3. Однопроводный ЭПТ для грузовых и пассажирских поездов
5.4. Узлы и элементы электропневматических тормозов
Глава 6. Автоматическое регулирование тормозной силы
6.1. Скоростные регуляторы тормозного нажатия
6.2. Автоматические регуляторы грузовых режимов
торможения (авторежимы)
6.3. Противоюзные регуляторы и расчет их параметров
6.4. Перспективы совершенствования регуляторов тормозного нажатия
Глава 7. Тормоза для высокоскоростного подвижного состава
7.1. Дисковые тормоза
7.2. Магниторельсовые тормоза
7.3. Тепловой расчет тормозов
Глава 8. Автоматическая локомотивная сигнализация,
автостопы и устройства безопасности
8.1. Автоматическая локомотивная сигнализация непрерывного действия с контролем скорости и бдительности
8.2. Электропневматический клапан автостопа ЭПК 150И
8.3. Системы и устройства для повышения безопасности движения
8.3.1. Система автоматического управления тормозами
8.3.2. Устройства контроля бдительности машиниста
8.3.3. Скоростемеры
Глава 9. Расчет тормозных процессов на подвижном составе
9.1. Обеспеченность поезда тормозными средствами и условия его выхода на перегон
9.2. Оценка эффективности тормозов подвижного состава
9.3. Расчет длины тормозного пути
9.3.1. Расчет тормозного пути по интервалам скорости
9.3.2. Расчет тормозного пути по интервалам времени
9.3.3. Определение тормозного пути по номограммам
9.3.4. Расчет тормозного пути методом МРЖД
9.4. Продольно-динамические усилия при торможении и их расчет
Глава 10. Эксплуатация тормозов подвижного состава
10.1. Порядок размещения и включения тормозов
10.2. Полное и сокращенное опробование тормозов
10.3. Устройство дистанционной зарядки и опробования тормозов (УЗОТ)
10.4. Контрольная проверка тормозов в пути следования и на станции
10.5. Особенности содержания и эксплуатации тормозов в условиях низких температур
10.6. Управление тормозами в длинносоставных и соединенных поездах
Глава 11. Ремонт и совершенствование тормозного оборудования
11.1. Система и организация ремонта тормозов
11.2. Новые разработки для повышения безопасности, производительности и качества ремонта тормозной техники
Глава 12. Пути и перспективы развития тормозной техники
Рекомендуемая литература
Приложение
Возможно, вас заинтересуют книги:
|
