Тормозная сила.

Тормозная сила 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 скорости

-От сил сопротивления движению

-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.

Пневматическая схема тормозного оборудования электропоезда серии ЭР.

Под каждым вагоном электропоезда проложены питательная (ПМ) и тормозная (ТМ) магистрали, оборудованные концевыми кранами 1 № 190 и соединительными рукавами. Воздухопроводы под вагонами перекрещиваются, поэтому в конце вагона питательная магистраль расположена слева, а тормозная - справа. Межвагонные рукава обеих магистралей должны соединяться накрест.

Приборы торможения и приборы снабжения сжатым воздухом размещены на головном и

прицепном вагонах. Они включают в себя мотор-компрессоры (К) типа ЭК-7Б (или ЭК-7В

на электропоезде ЭР-9П), по два главных резервуара (ГР) объемом по 170 л каждый, воздухораспределитель (ВР) № 292 (в комплекте с электровоздухораспределителем № 305-001), запасные резервуары (ЗР) объемом 78 л и тормозные цилиндры (ТЦ) № 501Б диаметром 14".

Управление работой мотор-компрессора осуществляет регулятор давления (РГД) типа АК-11Б, установленный на головном вагоне.

Регулятор включает компрессоры при давлении в ПМ 6,5 кгс/см², а выключает - при

давлении 8,0 кгс/см².

Приборы управления тормозами расположены только на головном вагоне электропоезда.

Эта группа приборов включает в себя поездной кран машиниста (КМ) № 395-000-5

(или № 334Э на электропоездах ЭР-2 до № 1028 и на электропоездах ЭР-9П до № 345) и

разобщительные краны 4 № З77. Приборы контроля, расположенные на головном вагоне,

включают в себя электропневматический клапан автостопа (ЭПК) № 150И, скоростемер (СЛ), установленный на отводе трубопровода тормозных цилиндров, и манометры (МН1 - МНЗ).

На моторном вагоне (рис. 2.18 б), кроме воздухораспределителей ВР и запасного резервуара ЗР, установлены четыре тормозных цилиндра № 507Б диаметром 10" (по два на каждой тележке), реле давления (РД) № 304, питательный резервуар (ПР) объемом 78 л, пневматический выключатель управления (АВУ) № Э-119Б (или ПВУ-2) и резервуар отправления (РУ) объемом 55 л.

На каждом вагоне на отводах ТМ установлены стоп-краны 2 № 163, на трубопроводах

от воздухораспределителя ВР к запасному резервуару ЗР, а также на трубопроводах от ВР к ТЦ (на моторных вагонах от ВР к РД) установлены выпускные клапаны 3 № 31и сигнализаторы отпуска тормозов (СОТ) № 352 А.

Компрессоры К всасывают атмосферный воздух через фильтр (Ф1) № УФ-2 и нагнетают его через змеевик, маслоотделитель (МО) № Э-120 и обратный клапан (КО1) № Э-155 в главные резервуары ГР и далее в питательную магистраль. Маслоотделители и главные резервуары снабжены водоспускными кранами для удаления конденсата и масла. На трубопроводе между компрессором и ГР установлен предохранительный клапан (КП) № Э-216, отрегулированный на давление срабатывания 9,0 кгс/см2 .

На головных вагонах сжатый воздух из ПМ через разобщительный кран 4 подходит к поездному крану машиниста КМ, через который происходит зарядка уравнительного резервуара (УР) объемом 20 л (на электропоездах ЭР-2 и ЭР-9П, оборудованных кранами машиниста № 334 Э, объем УР составляет 12 л). Воздух из ПМ через разобщительный кран 5 и фильтр (Ф) № Э-114 подходит к 3ПК, который соединен со срывным клапаном (СК). Срывной клапан представляет из себя электропневматический вентиль ВВ-32 и обеспечивает автоматическое действие пневматических тормозов в случае разрыва электрической цепи электропневматического тормоза при всех режимах управления ЭПТ. Срывной клапан устанавливается на электропоездах ЭР-2 с № 1028 и ЭР-9П с №345.

На электропоездах ЭР-2 и ЭР9П с кранами машиниста № 334Э срывной клапан отсутствует, а сжатый воздух по отводу ПМ поступает к вентилю перекрыши № ВП-47 (на схеме не показан).

На моторных вагонах воздух из ПМ через редуктор давления (РЕД) № 348, отрегулированный на давление 5,0 кгс/см2, и обратный клапан (КО2) № Э-175 поступает в резервуар управления РУ и далее через трехходовой кран 4 № Э-220 и обратный клапан (КО3) № 3700 в питательный резервуар ПР и к реле давления РД.

Через поездной кран машиниста КМ и разобщительный кран 4 (рис. 2.18а) сжатый воздух из ПМ на головных вагонах поступает в тормозную магистраль. По отводу ТМ через разобщительный кран 6 воздух подходит к ЭПК, а через разобщительный кран 7 и воздухораспределитель ВР происходит зарядка запасного резервуара ЗР. На моторных вагонах воздух из ТМ подходит также к АВУ, который предназначен для разрыва цепи управления электропоездом, если давление в ТМ стане ниже 2,7 – 2,9 кгс/см2.

При электропневматическом или пневматическом торможении краном машиниста

воздухораспределители (или электровоздухораспределители) всех вагонов срабатывают на торможение. При этом на головных и прицепных вагонах ВР (или ЭВР) сообщает запасный резервуар ЗР с тормозным цилиндром ТЦ. На моторном вагоне ВР (или ЭВР) наполняет из запасного резервуара тормозные цилиндры (ТЦ1, ТЦ2) первой тележки и управляющую камеру реле давления. Реле давления РД срабатывает как повторитель и наполняет тормозные цилиндры (ТЦЗ, ТЦ4) второй тележки сжатым воздухом из питательного резервуара ПР.

Отпуск тормозов выполняют постановкой ручки КМ в положение I или II. При этом ВР (или ЭВР) срабатывают на отпуск и через свою клапанную систему сообщают ТЦ с атмосферой (на головных и прицепных вагонах). На моторных вагонах воздухораспределитель сообщает с атмосферой ТЦ1, ТЦ2 первой тележки и управляющую камеру реле давления РД, которое, в свою очередь, тоже срабатывает на отпуск и опорожняет в атмосферу ТЦ3, ТЦ4 второй тележки.

Отпуск тормоза вручную на отдельном вагоне можно выполнить с помощью выпускных

клапанов 3.

При следовании электропоезда в нерабочем («холодном») состоянии, когда в питательной магистрали воздух отсутствует, зарядка питательного резервуара ПР на моторном вагоне осуществляется из тормозной магистрали через трехходовой кран 4 и обратный клапан КО3. Предварительно трехходовой кран 4 необходимо установить в положение «холодного резерва», а в обеих кабинах перекрыть разобщительные краны к ЭПК и разобщительные краны на ПМ и ТМ к крану машиниста. При этом, если электропоезд оборудован кранами машиниста № 334Э, то ручки кранов необходимо установить в положение I, а при кранах машиниста № 395 - в положение VI.

Пневматическая схема тормозного оборудования электропоезда серии ЭД.

Под каждым вагоном поезда проложены два воздухопровода — напорная и тормозная магистрали, которые оканчиваются концевыми кранами и соединительными рукавами. Для питания сжатым воздухом всей пневматической системы на головных и прицепных вагонах установлены электрокомпрессоры. Всасывание атмосферного воздуха электрокомпрессором происходит через рукав и фильтр. Сжатый воздух нагнетается через маслоотделитель и обратный клапан в главные резервуары емкостью по 170 л каждый. В маслоотделителе накапливается масло, конденсат и другие примеси, которые периодически удаляют из него через выпускной кран. На главных и запасных резервуарах также установлены краны для слива конденсата. Для облегчения запуска электрокомпрессора к трубопроводу присоединен электропневматический выключающий вентиль, который после остановки компрессора выпускает воздух из напорной магистрали в атмосферу (от компрессора до обратного клапана). Из главных резервуаров воздух поступает в напорную магистраль вагона, а через концевой кран и соединительный рукав — в напорную магистраль поезда.

Работой компрессоров управляет регулятор давления, установленный на головном вагоне. Регулятор давления автоматически выключает компрессоры при достижении давления в напорной магистрали 0,8 МПа (8,0 кгс/см2) и включает их при снижении давления до 0,65 МПа (6,5 кгс/см2). При повышении давления в напорной магистрали выше установленного в случае неисправности регулятора давления (его электрической или пневматической цепи) срабатывает предохранительный клапан, который отрегулирован на величину срабатывания 0,9+0,01 МПа (9,0 кгс/см2). Тормозная магистраль питается сжатым воздухом из напорной магистрали через кран машиниста. На трубопроводах, сообщающих кран машиниста с напорной и тормозной магистралями, установлены разобщительные краны. Кран машиниста при поездном положении ручки поддерживает в тормозной магистрали заданное давление; этой же ручкой осуществляется управление электропневматическими u1080 и пневматическими тормозами электропоезда. Кран машиниста сообщен с уравнительным резервуаром емкостью 20 л. Для контроля давления в уравнительном резервуаре и тормозной магистрали головного вагона на пульте управления установлен двухстрелочный манометр, второй манометр служит для наблюдения за давлением в напорной магистрали и тормозных цилиндрах передней тележки головного вагона. В прицепном вагоне для контроля давления в тормозных цилиндрах служит манометр установленный в шкафу № 2.

От тормозной магистрали на каждом вагоне воздух поступает:

• через тройник и разобщительный кран к воздухораспределителю усл. № 292электровоздухораспределителю усл. № 305, смонтированным в одном блоке. В качестве разобщительного крана использован кран двойной тяги, в корпусе которого отверстие с резьбой G1/4-B закрыто пробкой;

• к стоп-кранам позволяющим снизить давление в тормозной магистрали до нуля и вызвать тем самым экстренное торможение поезда. Стоп-краны установлены в тамбурах, пассажирских салонах и кабинах машиниста.

Кроме того, от тормозной магистрали имеются ответвления:

• на моторном вагоне к пневматическому выключателю управления не позволяющему собрать схему тяги тяговых двигателей при отсутствии зарядного давления в тормозной магистрали. Пневматический выключатель управления замыкает электрическую цепь управления поездом при достижении в тормозной магистрали давления 0,40-0,42 МПа (4,0-4,2 кгс/см2) разрывает электрическую цепь при снижении давления до 0,29-0,27 МПа (2,9-2,7 кгс/см2);

• на головном вагоне через разобщительный кран к электропневматическому клапану автостопа. Электропневматический клапан автостопа на головном вагоне сообщен с включающим вентилем 10. Этот вентиль обеспечивает автоматичность действия пневматических тормозов в случае разрыва электрической цепи электропневматического тормоза при перемещении ручки крана машиниста в положение пневматического торможения (положения VA, V, VI) .

От напорной магистрали на каждом вагоне воздух поступает:

• через краны разобщительные и фильтры к вентилям управления автоматическими дверями поезда. На головном вагоне, кроме этого, имеются отводы:

• через разобщительный кран к регулятору давления;

• через разобщительный кран и фильтр к электропневматическому клапану автостопа;

• через разобщительные краны к клапанам звуковых сигналов, тифону, свистку.

На моторном вагоне от напорной магистрали имеются отводы:

• для питания сжатым воздухом электропневматических аппаратов;

• к пневматическому клапану управления песочницей; От трубопровода, сообщающего реле давления с тормозными цилиндрами передней тележки, выполнен отвод через однострелочный манометр к пневматическому выключателю, который отрегулирован на размыкание электрической цепи при давлении 0,13...0,15 МПа (1,3—1,5 кгс/см2) и на замыкание при давлении О..Д05 МПа (0-0,5 кгс/см2). Это позволяет отключить электродинамический тормоз если одновременно применено и пневматическое торможение, а давление в тормозных цилиндрах превысило 1,5 кгс/см2, что исключает юз колесных пар. На каждом вагоне электропоезда установлены воздухораспределители и электровоздухораспределители усл. № 305. Воздухораспределители сообщены с запасными резервуарами емкостью 55 л. Для получения оптимального давления в тормозных цилиндрах на трубопроводе между воздухораспределителем и реле давления установлен дополнительный резервуар емкостью 16 л (сложный тормозной цилиндр).

Внимание! В тормозной системе поезда необходимо применить только реле давления № 404.000. Замена этих реле в условиях эксплуатации в депо на аналогичные реле № 304.002 не допускается.

Для возможности отпуска тормоза вручную на трубопроводах, сообщающих воздухораспределитель с запасным резервуаром и реле давления, установлены выпускные клапаны. Оба реле давления соединены с питательным резервуаром емкостью 170 л, который, в свою очередь, питается через обратный клапан, трехходовой кран, фильтр и разобщительный кран от напорной магистрали. Для возможности отключения реле давления на трубопроводе, соединяющем его с тормозными цилиндрами, установлен разобщительный кран.

При следовании вагонов в нерабочем состоянии, когда в напорной магистрали отсутствует сжатый воздух, питание реле давления осуществляется из тормозной магистрали через трехходовые краны, которые предварительно должны быть включены в соответствующие положения, и ниппель диаметром 2,5 мм. Реле давления соединяется трубопроводом через резиновые рукава с тормозными цилиндрами. На этих отводах трубопроводах, идущих к тормозным цилиндрам, установлены сигнализаторы отпуска тормозов и срабатывающие клапаны.

Клапан срабатывающий входит в состав противоюзного устройства и предназначен для быстрого выброса сжатого воздуха из тормозного цилиндра в момент возникновения заклинивания (юза) колесной пары при торможении, а также для автоматического наполнения тормозного цилиндра сжатым воздухом при восстановлении нормального вращательного движения колесной пары. Тормозные цилиндры сообщены через разобщительные краны с регуляторами выхода штока, действующими от сжатого воздуха тормозных цилиндров и обеспечивающими автоматическое регулирование тормозной рычажной передачи в пределах заданных норм выхода штока тормозных цилиндров.

Для централизованного открывания и закрывания наружных раздвижных дверей на каждом вагоне установлены дверные цилиндры, полости которых со стороны задних концов сообщены попарно непосредственно с включающим вентилем, а полости передних концов сообщены с этим же вентилем через регулировочные вентили. Регулированием этих вентилей обеспечивается одновременность открывания и закрывания створок дверей. Включающие вентили сообщены с напорной магистралью через фильтры и разобщительные краны.

На головном вагоне установлены звуковые сигналы: свисток малой звуковой мощности и тифоны большой звуковой мощности. Звуковые сигналы сообщены с клапанами. При легком нажатии на педаль одного из этих клапанов сжатый воздух поступает в один из свистков, а при более сильном нажатии — в тот же свисток и оба тифона.

При отсутствии сжатого воздуха в напорной магистрали сжатый воздух для привода токоприемника дает вспомогательный компрессор. Электродвигатель компрессора, который питается от аккумуляторной батареи. Компрессор засасывает воздух через фильтр и нагнетает его через маслоотделитель и обратный клапан по двум направлениям:

• через кран и фильтр тонкой очистки сжатого воздуха к воздушному однополюсному выключателю;

через редуктор к клапану токоприемника.

Из клапана токоприемника через трехходовой кран, покрышку, рукав токоприемника сжатый воздух поступает к токоприемнику.

Автоматическое включение и выключение вспомогательного компрессора осуществляется регулятором давления (АК11Б), установленным в шкафу моторного вагона. Регулятор давления срабатывает на включение при давлении 0,5±0,02 МПа и на выключение 0,65±0.02 МПа. Для контроля его регулировки установлен манометр. После того как электрокомпрессоры повысят давление в напорной магистрали выше 0,65 МПа, регулятор давления выключит вспомогательный компрессор, и дальнейшее питание пневматического привода токоприемника осуществляется из напорной магистрали.

Моторный вагон оборудован системой подачи песка. Для хранения песка установлены два бункера (правый и левый), сообщенные трубопроводами с форсунками. Сжатый воздух к форсункам поступает из напорной магистрали через пневматический клапан, рукава песочниц и далее к наконечникам.

В вагонах с туалетным комплексом «Экотол-ЭП» установлены краны для отвода воздуха к туалету.

Раздел: Приборы питания сжатым воздухом.