Тормозная сила.

Образуется в момент прижатия колодки к колесу и реализуется в месте касания колеса с рельсом. При нажатии колодки силой К на колесо, между колодкой и колесом образуется сила трения Т, которая направлена по касательной в сторону, противоположную движению колеса. Вследствие этого образуется тормозной момент Мт =ТR. В результате взаимодействия колеса с рельсом, колесо действует на рельс с силой В и стремиться сдвинуть рельс в сторону направления движения. Одновременно рельс действует на колесо с равной и противоположно направленной силой Вт, которую и называют тормозной силой. Величина тормозной силы определяется произведением коэффициента трения на силу нажатия колодки на колесо. B=_к∙К

Коэффициент трения _к зависит:

1) От материала колодки (у композиционных колодок коэффициент трения больше, чем у чугунных).

2) От скорости движения (у чугунных колодок коэффициент трения на малых скоростях больше, а при высоких он значительно уменьшается, а у композиционных наоборот).

3) От силы нажатия «К».

Сила нажатия К колодок зависит:

1. От давления воздуха в ТЦ

2. От передаточного числа ТРП

3. От состоянии ТРП

Для исключения юза при торможении тормозная сила всегда должна быть меньше или равна силе сцепления колеса с рельсом. Машинист управляет тормозной силой глубиной разрядки ТМ, учитывая коэффициент сцепления.

Тормозной путь.

Это расстояние проходимое поездом от момента постановки ручки КМ в тормозное положение до полной остановки поезда.

Различают тормозной путь при служебном, полном служебном и экстренном торможении.

Полный тормозной путь разделяют на следующие два участка:

1) Участок подготовки – от момента постановки ручки КМ в тормозное положение до момента прижатия колодок хвостового вагона, его величина зависит:

-От вида торможения (полное служебное или экстренное)

-От вида тормозов (автоматические или ЭПТ).

2) Участок торможения - от момента прижатия колодок хвостового вагона до полной остановки. Его величина зависит:

-От сил сопротивления движению

-От скорости

-От тормозного нажатия на 100 тонн веса.

Схема пневматического тормозного оборудования тепловоза ЧМЭ3Т

Маневровый тепловоз ЧМЭЗТ оборудован автоматическим, прямодействующим (неавто­матическим), ручным и электрическим (реос­татным) тормозом.

На тепловозе установлен трехцилинд­ровый двухступенчатый компрессор К (типа К-2), привод которого осуществляется от коленчатого вала дизеля с помощью гидромуфты, вал турбин­ного колеса который через зубчатую передачу с внутренним зацеплением передает вращение валу привода компрессора. Компрессор К через обрат­ный клапан К01 нагнетает сжатый воздух в четы­ре последовательно соединенных главных резер­вуара ГР, объемом по 250 л каждый. На напорном трубопроводе перед KOI установлен предохрани­тельный клапан КП1 (типа М), отрегулированный на давление 9,5 кгс/см2, а на соединительном тру­бопроводе между вторым и третьим ГР установлен предохранительный клапан КП2 (типа М), отре­гулированный на давление 9,2 кгс/см2. Между третьим и четвертым ГР установлен разобщитель­ный кран 1. Все ГР снабжены спускными кранами для удаления конденсата.

Работой компрессора управляет регулятор давления РГД, который при давлении в ГР более 8,5 кгс/см2 пропускает сжатый воздух к золотниковой коробке гидромеханического редуктора и золотник, опускаясь вниз, перекрывает доступ масла в гидромуфту и компрессор останавливается. При снижении давления в ГР менее 7,5 кгс/см2 РГД сообщает полость над золотником с атмосферой, вследствие чего коленчатый вал К опять начинает вращаться. В качестве РГД может использоваться регулятор давления 3РД или специальное пневмомеханическое устройство.

1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 9, 10, 11, 12 - разобщительные краны; 8 - комбинированный кран; КМ - поездной кран машиниста; КВТ1, КВТ2 - краны вспомога­тельного локомотивного тормоза; УР - уравнительный резервуар; Ф - фильтры; РДВ, РДТ - реле давления воздуха; СЛ - локомотивный скоростемер; МН1 — МН4 - манометры; РД - реле давления (повторитель); М01 - маслоотделитель; М02 - отстойник конденсата; ТМ - тормозная магистраль; ПМ -питательная магистраль; МВТ - магистраль вспомогательного тормоза; МБК - магистраль блокировки компрессоров; ГР - главные резервуары; ЗР - за­пасный резервуар; РКР1, РКР2 - резервуары-компенсаторы; РГД - регулятор давления; КП1, КП2 - предохранительные клапаны; ЗПК(1), ЗПК(2) - пере­ключательные клапаны; ТЦ - тормозные цилиндры; К - компрессор; ЭПВ1, ЭПВ2, ЭПВЗ, ЭПВ4 - электропневматические вентили; ЭПК - электропневма­тический клапан автостопа; BP - воздухораспределитель; ВК - выпускной клапан; К01, К02, КОЗ, К04 - обратные клапаны; РЕД1, РЕД2, РЕДЗ - редук­торы давления; ПКТ - пневматический клапан торможения; ПКО - пневматический клапан отпуска.

От напорного трубопровода отходит магист­раль блокировки компрессоров МБК.

Из ГР сжатый воздух через маслоотделитель М01 поступает в питательную магистраль ПМ, по отводам которой воздух проходит к приборам управления тормозами и другим пневматическим устройствам.

Из ПМ через разобщительный кран 2 (кран двойной тяги усл. № 377) воздух проходит к поез­дному крану машиниста КМ (№ 395), через кото­рый происходит зарядка уравнительного резерву­ара УР объемом 20 л, а также к кранам вспомогательного локомотивного тормоза КВТ1, КВТ2 (№ 254), через разобщительные краны 3 и 4 соответственно. Через разобщительный кран 5 и фильтр Ф сжатый воздух из ПМ подходит к элект­ропневматическому клапану автостопа ЭПК (№ 150), а через разобщительный кран 6, редуктор РЕД1 (№ 348) и обратный клапан КОЗ поступает в резервуар управления РУ объемом 100 л. Редук­тор РЕД1 понижает давление ПМ с 8,5 кгс/см2 до 5,0 кгс/см2. Через разобщительный кран 7 сжатый воздух из ПМ поступает к редукторам РЕД2 и РЕДЗ и к реле давления РД (типа DAKO-TR).

Редуктор РЕД2 понижает давление ПМ с 8,5 кгс/см2 до 4,0 кгс/см2 и пропускает воздух к электропневматическим вентилям ЭПВ2, ЭПВ4 (типа EV-51), которые предназначены для дис­танционного управления соответственно пнев­матическими клапанами торможения ПКТ и от­пуска ПКО.

Редуктор РЕДЗ понижает давление ПМ с 8,5 кгс/см2 до 2,0 кгс/см2 и пропускает воздух к электропневматическому вентилю ЭПВЗ типа EV-51, который служит для управления реле дав­ления РД (типа DAKO-TR).

Через КМ и комбинированный кран 8 (№ 114) сжатый воздух из ПМ проходит в тормозную магис­траль ТМ, по отводам которой воздух подходит к локомотивному скоростемеру СЛ и через разобщи­тельный кран 9 к ЭПК. Из ТМ через воздухораспре­делитель BP (№ 483) заряжается запасный резерву­ар ЗР объемом 78 л. На ТМ установлен отстойник конденсата М02, а на ее отводах — реле давления воздуха РДВ (типа TSV 4Е) и выпускной клапан ВК (типа DAKO-N) с электропневматическим венти­лем ЭПВ1. РДВ исключает возможность движение тепловоза при давлении в ТМ менее 4,5 кгс/см2, а при давлении в ТМ 3,5 кгс/см2 и менее обеспечивает сброс нагрузки. ЭПВ1 получает питание при нажа­тии кнопки «Стоп» на переносном пульте управления. При этом выпускной клапан ВК выпускает в ат­мосферу воздух из ТМ экстренным темпом, что при­водит к срабатыванию автоматического тормоза.

ПМ и ТМ соединены трубопроводом, на ко­тором установлены разобщительный кран 10 (кран холодного резерва) и обратный клапан К02. При нормальной работе тепловоза разоб­щительный кран 10 закрыт.

На импульсных магистралях кранов КВТ1 и КВТ2 установлены резервуары-компенсаторы соответственно РКР1 и РКР2 объемом по 5 л, которые предназначены для увеличения объема импульсной магистрали и обеспечения плавности торможения. (На ряде локомотивов установлен один резервуар-компенсатор в импульсной магистрали КВТ1, ра­ботающего через воздухораспределитель).

При торможении КВТ1 сжатый воздух из ПМ проходит через переключательный клапан ЗПК2 и поступает в магистраль вспомогательного тормоза МВТ, из которой через разобщительные краны 11 и 12 в тормозные цилиндры ТЦ соответственно первой и второй тележек. При торможении К.ВТ2 воздух из ПМ проходит через переключательный клапан ЗПК1, переключательный клапан ЗПК2 и далее в МВТ и в ТЦ обеих тележек. На каждой тележке расположено по четыре ТЦ диаметром 8". Отпуск тормоза осуществляется постановкой ручки КВТ1 или КВТ2 в поездное положение. При этом происходит выпуск воздуха из ТЦ обеих тележек в атмосферу непосредственно через КВТ.

При торможении КМ происходит разрядка тор­мозной магистрали, в результате чего срабатывает на торможение воздухораспределитель BP, кото­рый подключает запасный резервуар ЗР к импульс­ной магистрали крана КВТ1. Сжатый воздух из ЗР поступает в импульсную магистраль и далее в КВТ1, который срабатывает как повторитель и через переключательный клапан ЗПК2 пропускает воздух из ПМ в МВТ и в ТЦ обеих тележек. Отпуск тормоза происходит при постановке ручки КМ в положение I или II. При этом повышается давле­ние в ТМ, a BP срабатывает на отпуск, выпуская через свои каналы в атмосферу сжатый воздух из импульсной магистрали и самого крана вспомога­тельного тормоза КВТ1. В свою очередь КВТ1 сра­батывает на отпуск и сообщает ТЦ обеих тележек с атмосферой.

На отводе МВТ установлено реле давления воз­духа РДТ (типа TSV 4Е), которое разбирает схему электрического тормоза при повышении давления в ТЦ более 2,0 кгс/см2 независимо от типа приме­няемого пневматического тормоза. При следовании тепловоза в режиме электро­динамического торможения при скорости менее 8 км/ч автоматически включается схема замеще­ния реостатного тормоза пневматикой. При этом получает питание ЭПВЗ, который начинает про­пускать воздух из ПМ через РЕДЗ, отрегулирован­ный на давление 2,0 кгс/см2, в управляющую ка­меру РД (типа DAKO-TR). Реле давления срабатывает на торможение и в свою очередь про­пускает сжатый воздух из ПМ через разобщитель­ный кран 7 и переключательные клапаны ЗПК1, ЗПК2 в ТЦ обеих тележек. Давление воздуха в ТЦ соответствует величине давления воздуха в управ­ляющей камере РД.

Дистанционное управление тормозами тепло­воза можно осуществлять специальным тумбле­ром с переносного пульта управления. Тумблер имеет три положения. При переключении тумб­лера из нейтрального положения в положение "Торможение" получает питание вентиль ЭПВ2 и начинает пропускать воздух из ПМ через РЕД2, отрегулированный на давление 4,0 кгс/см2 , к пневматическому клапану торможения ПКТ, ко­торый открывается и, в свою очередь, пропуска­ет воздух от РЕД2 через обратный клапан К04 в импульсную магистраль крана вспомогательно­го локомотивного тормоза КВТ2. Кран срабаты­вает как повторитель и через переключательные клапаны ЗПК1, ЗПК2 пропускает сжатый воздух из ПМ в МВТ и в тормозные цилиндры обеих тележек. Величина давления в ТЦ зависит от продолжительности питания вентиля ЭПВ2.

Для отпуска тормозов, тумблер переносного пульта устанавливают в положение "Отпуск". При этом получает питание вентиль ЭПВ4 и на­чинает пропускать воздух из питательной магис­трали через РЕД2 к пневматическому клапану отпуска ПКО, который открывает клапан и вы­пускает воздух из импульсной магистрали КВТ2 в атмосферу. Кран вспомогательного локомотив­ного тормоза КВТ2 срабатывает на отпуск и вы­пускает воздух в атмосферу из ТЦ обеих тележек. Величина ступени отпуска (величина снижения давления в ТЦ) зависит от продолжительности выдержки тумблера в положении "Отпуск".

Для следования тепловоза в холодном состоя­нии необходимо перекрыть разобщительный кран 1 между третьим и четвертым ГР, разобщительные краны 5 и 9 к ЭПК, а также разобщительный кран 2 на трубопроводе ПМ к крану машиниста и разоб­щительный кран 4 на трубопроводе ПМ к КВТ2. Комбинированный кран 8 на ТМ устанавливают в положение двойной тяги, ручку КМ устанавлива­ют в положение экстренного торможения, а ручку КВТ2 в положение VI. Ручка КВТ1 должна нахо­диться в поездном положении. Необходимо от­крыть разобщительный кран 10 (кран холодного резерва) и установить воздухораспределитель на средний режим торможения. Скоростемер и пнев­матические цепи вспомогательных аппаратов должны быть отключены от источников сжатого воздуха соответствующими разобщительными крана­ми, концевые краны питательной магистрали зак­рыты, а соединительные рукава ПМ сняты.

После подготовки тепловоза к следованию в недействующем состоянии все ручки разобщи­тельных кранов должны быть опломбированы.

Схема тормозного оборудования тепловоза 2ТЭ10М

Тепловоз 2ТЭ10М имеет автоматический, вспомогательный (неавтоматический) и ручной тормоз. Отличительной особенностью пневматической системы тормоза тепловозов ТЭ10М является обеспечение автоматического торможения секций при их саморасцепе. На каждой секции тепловоза 2ТЭ10М установлен компрессор (К) типа КТ-7, который нагнетает сжатый воздух в четыре последовательно соединенных главных резервуара, объемом по 250 л каждый. Главные резервуары (ГР) оборудованы спускными кранами для удаления конденсата. Между 3-м и 4-м ГР включена адсорбционная установка - система осушки сжатого воздуха (СОВ). При работающей СОВ разобщительный кран К42 открыт, а разобщительный кран К41 -закрыт. При выходе из строя системы осушки разобщительный кран К42 закрывают, а разобщительный кран К41 открывают. На напорном трубопроводе между компрессором и ГР установлены два предохранительных клапана № Э-216 (ПК), отрегулированных на давление 9,5 кгс/см2. Поступающий из ГР в питательную магистраль (ПМ) сжатый воздух очищается маслоотделителем (МО) № Э-120. Работой компрессора управляет регулятор давления № 3РД, установленный на отводе ПМ. Он переводит компрессор в режим холостого хода при давлении в ГР 9,0 кгс/см2 и производит обратный перевод компрессора в рабочий режим при давлении в ГР 7.5кгс/см2. Пневматическая схема тепловоза обеспечивает синхронизацию работы компрессоров, для чего она снабжена магистралью блокировки компрессоров.

Из питательной магистрали через обратный клапан № Э-155 (ОК1) сжатый воздух поступает в питательный резервуар (ПР) объемом 250 л, из которого через разобщительные краны К64 и К72 и редукторы давления РД № 348 подходит к двум реле давления (повторителям № 404). Редукторы РД№348 понижают давление с 9,0 кгс/см2 до 5,0 кгс/см2. Воздух из ПМ через фильтр (Ф2) № Э-114 подходит к электропневматическому клапану автостопа (ЭПК) № 150, а также через устройство блокировки тормозов (БУ) № 367м к поездному крану машиниста (КМ) № 394 и к крану вспомогательного локомотивного тормоза (КВТ) № 254. Кран вспомогательного локомотивного тормоза включен по независимой схеме. Через КМ заряжается уравнительный резервуар (УР) объемом 20 л и тормозная магистраль (ТМ) тепловоза, по отводам которой сжатый воздух подходит к скоростемеру (СК) и к воздухораспределителю (ВР) № 483, включенному на горный режим отпуска. Воздухораспределитель осуществляет зарядку запасного резервуара (ЗР) объемом 20 л из тормозной магистрали. На тормозной магистрали установлен датчик-реле давления (РДВ) типа РД-1-ОМ5-02, который осуществляет контроль величины давления в ТМ. При падении давления в ТМ ниже 2.7 – 3,2 кгс/см2 контакты РДВ размыкаются и происходит сброс нагрузки дизеля. Тормозная магистраль может сообщаться с питательной через обратный клапан (ОК2) № Э-175 и разобщительный кран К63 (кран холодного резерва). При движении тепловоза с составом или при следовании резервом разобщительный кран К63 закрыт.

При торможении КВТ воздух из ПМ через устройство блокировки тормозов БУ поступает в магистраль вспомогательного тормоза (МВТ) и далее через дроссель ДР и переключательный клапан ПК в управляющие камеры реле давления РД№304, которые, сработав на торможение, наполняют тормозные цилиндры ТЦ обеих тележек из питательного резервуара ПР. Каждая тележка тепловоза имеет по шесть тормозных цилиндров № 553 диаметром 8". При постановке КВТ в поездное положение управляющие камеры РД№304 сообщаются с атмосферой через кран вспомогательного локомотивного тормоза, при этом воздух из ТЦ обеих тележек выходит в атмосферу через реле давления. Происходит отпуск тормоза. При снижении давления в ТМ поездным краном машиниста срабатывает на торможение ВР, который пропускает сжатый воздух из ЗР к переключательному клапану ПК и далее в управляющие камеры реле давления РД№304. Повторители, сработав на торможение, наполняют тормозные цилиндры ТЦ обеих тележек из питательного резервуара ПР. Отпуск тормоза производится постановкой ручки КМ в отпускное пли поездное положение. При этом повышается давление в ТМ и воздухораспределитель срабатывает на отпуск, сообщая управляющие камеры РД с атмосферой. Воздух из ТЦ обеих тележек выходит в атмосферу через реле давления. На магистралях ТЦ обеих тележек расположены датчики-реле давления ДТЦ типа Д250Б, которые при давлении в ТЦ более 0,4 кгс/см2 замыкают свои контакты и на пульте управления загорается сигнальная лампа. При необходимости отпуск автоматического тормоза может быть произведен кнопкой на пульте управления с помощью специального отпускного устройства, связанного с ВР483. Это устройство включает воздухораспределитель ВР, соединенный через дроссель Др с рабочей камерой воздухораспределителя № 483 и электропневматический вентиль (ВТ) типа ВВ-32. При нажатии кнопки отпуска электропневматический вентиль начинает пропускать сжатый воздух из пневматической цепи управления к ВР, который, в свою очередь, открывает клапан для выпуска в атмосферу (на ряде локомотивов - в тормозную магистраль) воздуха из рабочей камеры ВР483. Вследствие этого воздухораспределитель № 483 срабатывает на отпуск и выпускает в атмосферу сжатый воздух из управляющих камер РД304. Далее процесс отпуска протекает аналогично описанному выше. Торможение секций при их саморасцепе или при разъединении соединительных рукавов между секциями обеспечивается срабатыванием на торможение ВР483 при падении давления в ТМ и дальнейшим наполнением ТЦ из питательного резервуара ПР через реле давления РД304. Воздух из питательного резервуара при этом не может выйти в атмосферу, благодаря наличию обратного клапанаОК1. Для вождения соединенных поездов тепловоз оборудован устройством пневматической синхронизации работы кранов машиниста. Это устройство включает в себя разобщительный кран К7 и отвод от ПМ с установленным на нем стоп-краном K12, который соединен с УР штуцером. При управлении тормозами соединенного поезда по системе синхронизации на локомотиве в середине состава концевой рукав К10 питательной магистрали соединяют с тормозной магистралью хвостового вагона и открывают концевые краны. Разобщительный кран К7 открывают, ручку крана машиниста КМ переводят в IV положение и закрепляют специальной скобой для исключения перемещения ее в положения I, II и III. Ручку крана К12 устанавливают в положение синхронизации. Таким образом, уравнительный резервуар УР сообщается с атмосферой, а полость над уравнительным поршнем крана машиниста КМ с тормозной магистралью хвостового вагона первого поезда. Для следования тепловоза в холодном состоянии необходимо в обеих кабинах установить ручки КМ в положение экстренного торможения, а ручки КВТ в крайнее тормозное (VI) положение, выключить устройство блокировки тормозов БУ, установить комбинированный кран К8 в положение двойной тяги и перекрыть разобщительные краны на ЭПК. На каждой секции установить ВР483 на средний режим торможения и равнинный режим отпуска и открыть кран холодного резерва К63. Скоростемеры и пневматические цепи вспомогательных аппаратов должны быть отключены от источников сжатого воздуха соответствующими разобщительными кранами, концевые краны питательной магистрали закрыты, а соединительные рукава ПМ сняты. После подготовки тепловоза к следованию в недействующем состоянии все ручки разобщительных кранов должны быть опломбированы. Если тепловоз ТЭ10М выполнен в трехсекционном исполнении (тепловоз ЗТ310М), то тормозное оборудование средней секции несколько отличается от оборудования крайних секций. На средней секции отсутствуют кран машиниста с уравнительным резервуаром, устройство блокировки тормозов, устройство синхронизации работы кранов машиниста, электропневматический клапан автостопа.

Подразделение тормозного оборудования по назначению.