что такое скорость распространения тормозной волны

Тормозная волна. Отпускная волна.

В ТМ при управлении указанными процессами возникают три волны: воздушная, тормозная и отпускная. Воздушной волной яв­ляется перепад давления, движущийся в ТМ и возникающий при ее сообщении с атмосферой. Скорость этой волны такая же, как звука в воздухе, и составляет около 330 м/с в обычных условиях. В общем случае она практически не зависит от величины давления и влажности, но существенно зависит от температуры

Тормозная волна характеризуется началом появления давле­ния в ТЦ. Ее скорость зависит от чувствительности и быст­родействия воспринимающей части ВР и должна быть не менее 250 м/с в соответствии с международными требованиями. Грузо­вой ВР № 483 создает скорость тормозной волны 300 м/с, а пас­сажирский ВР №292 — не более 200 м/с. Время тормозной волны, определяется от момента поворота руч­ки КМ в тормозное положение до появления давления в ТЦ соответствую­щего вагона. Аналогично определяется скорость отпускной волны, ко­торая характеризуется снижением давления в ТЦ, время отпускной волны определяется от момента поворота руч­ки КМ в отпускное положение до начала падения давления в ТЦ. Скорость этой волны составляет около 50 м/с. Так, например, до последнего вагона поезда длиной в 1 км она доходит через 20 с. Этим объясняются, в частности, рекомендуемые выдержки време­ни после начала отпуска тормозов до набора тяги, в зависимости от длины поезда.

Тормозной путь — это расстояние, которое проходит поезд от момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положе­ние, в общем случае, до полной остановки.

На тормозной путь основное влияние оказывают следующие факторы:

-скорость поезда в начале торможения, профиль пути, состояние пути и погодные условия, масса и длина поезда, обеспечение поезда тормозами и тип тормозной системы, режим торможения, т. е. значение и темп разрядки тормозной магистрали.

Существует два метода тормозных расчетов:

1. Аналитический метод Правил тяговых расчетов (ПТР) — рас­чет тормозного пути по интервалам скорости;

2. Графический метод.

С помощью аналитического метода ПТР решают задачи, в ко­торых реализуется полная тормозная сила:

при определении расстояния ограждения мест препятствий движению поезда (при экстренном торможении поезда);

при выборе расстояния между постоянными сигналами (при полном служебном торможении поезда);

при проверке расчета выбора расстояния между постоянными сигналами (при автостопном торможении).

Тормозной путь при полном служебном торможении рассчи­тывается так же, как при экстренном торможении, но значение тормозного коэффициента принимается равным 0,8 от его полно­го значения. В практике часто возникает необходимость точного расчета тор­мозного пути или скорости движения поезда при ступенчатых тор­можениях, во время безостановочного следования по переломно­му профилю пути и при других разнообразных условиях торможе­ния. В таких случаях тормозные задачи решают численным интег­рированием уравнения движения поезда не по интервалам скоро­сти, а по интервалам времени. При расчетах аналитическим методом ПТР полный тормозной путь S_Т, проходимый поездом от начала торможения до останов­ки, принимается равным сумме пути подготовки тормозов к дей­ствию S_n и действительного пути торможения S_Д: S_Т=S_{П +} S_Д.

В основу входит определения тормозного пути в зависимости от уклона, расчетного тормозного коэффициента, скорости, согласно приложения 5 инструкции по эксплуатации тормозов ЦТ 277.

1.4. Темп разрядок тормозной магистрали.

Серийные ВР 483 обладают сверхмягкостью, разряжаясь во время стоянки темпом 1-1,5 кгс/см 2 без вызова торможения. По некоторым данным свойство мягкости тормоза 483 простираются до 2,0 кгс/см 2 за 1 мин без торможения.Темп служебного торможения 0,2 кгс/см 2 за 1 сек. или с 5,0 кгс/см 2 до 4,0 кгс/см 2 за 4-6 сек.(5-е положение), с 5,0 кгс/см 2 до 4,5 кгс/см 2 за 15-20 сек ( 5А положение), темп экстренной разрядки 0,8 кгс/см 2 за 1 сек. или с 5,0 кгс/см 2 до 1,0 кгс/см 2 за 3 сек.

Источник

Характеристики тормозных процессов.

Для приведения тормозов в действие машинист краном усл.№ 395 понижает давление в тормозной магистрали определенным темпом, который вызывает переключение воздухораспределителей на тормозной режим. Переключение приборов на торможение происходит по принципу домино, последовательно от локомотива в сторону хвоста поезда. Воздушная волна представляет собой импульс начала движения частиц газа в трубопроводе после того, как будет открыто сообщение тормозной магистрали с атмосферой. Воздушной волной называется перепад давления в тормозной магистрали, возникающий при ее сообщении с атмосферой. Скорость распространения воздушной волны (в м/с) практически равна скорости звука в данной газовой среде и зависит в основном от температуры газа.

Распространение торможения по длине состава называют тормозной волной и характеризуют её определенной скоростью. Чем совершеннее приборы торможения, тем большую скорость тормозной волны они обеспечивают, а чем скорость тормозной волны выше, тем меньше отставание последних вагонов по переключению на торможение, меньше набегание хвостовых вагонов на головные и тем благоприятнее продольная динамика торможения поезда.

Скоростью распространения тормозной волны называется частное от деления длины тормозной магистралиL поезда на время от момента поворота ручки крана машиниста в тормозное положение до начала появления давления в тормозном цилиндре последнего вагона.

Воздухораспределитель грузового типа усл. № 483-000 имеет скорость тормозной волны 283 м/с, пассажирского типа усл. № 292-001 120м/с. Скорость распространения тормозной волнызависит от чувствительности и конструктивных особенностей воздухораспределителей, аэродинамического сопротивления тормозной магистрали, зарядного давления и температуры окружающего воздуха. При понижении температуры окружающего воздуха на один градус ниже ноля скорость тормозной волны уменьшается на 1 м/с. С понижением зарядного давления на 1 кгс/см 2 скорость тормозной волны снижается на 8 м/с и наоборот. При увеличении вредных объемов магистрали (отводы к воздухораспределителям, стоп-кранам и т. п.) скорость распространения тормозной волны понижается. При ведении поезда в зимних условиях вследствие снижения скорости тормозной волны в момент начала торможения увеличиваются продольные реакции, что может привести к разрыву поезда. Важно чтобы тормозная волна была незатухающей и достигала хвоста поезда любой длины.

Время с момента постановки ручки крана машиниста в отпускное положение до начала выпуска воздуха воздухораспределителем из тормозного цилиндра последнего вагона называется временем распространения отпускной волны. Скорость отпускной волны зависит от давления в главных резервуарах, времени сообщения главных резервуаров с тормозной магистралью, утечек сжатого воздуха из тормозной магистрали, величины сопротивления трубопроводов.

Скорость отпускной волны техническими требованиями не оговаривается, она невысока и составляет примерно 70 м/с.

Темп понижения давления – это изменение величины давления в тормозной магистрали за единицу времени. Различают следующие темпы понижения давления в ТМ:

Темп мягкости – это понижение давления с 5,0 кгс/см 2 до 4,0 кгс/см 2 за 120 – 300 с. При таком понижении давления мягкие и полужесткие тормоза не приходят в действие.

Темп служебный – это падение давления в тормозной магистрали с 5,0 кгс/см 2 до 4,0 кгс/см 2 за 2,5-10 с. При таком снижении давления в тормозной магистрали тормоза срабатывают на служебное торможение.

Тормозной путь — это расстояние, которое проходит поезд от момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положение до полной остановки. Однако тормоза начинают работать с силой согласно разрядке магистрали не мгновенно от момента установки ручки крана в тормозное положение. Некоторое время происходит волнообразное распространение торможения от локомотива до хвостового вагона, затем определенное время тратиться на повышение давления в тормозных цилиндрах, причем в головой части поезда оно завершается раньше, чем в хвостовой. Только после окончания наполнения цилиндров сжатым воздухом в хвосте поезда начинается торможение поезда с полной силой соответственно глубине разрядки тормозной магистрали. Однако начинать отсчет тормозного пути с этого момента было бы несправедливо. Ведь головные вагоны уже тормозили, вызывая замедление поезда. Поэтому отсчет тормозного пути ведут от момента, когда в тормозном цилиндре среднего вагона поезда возникнет давление, равное половине расчетной величины, соответствующей разрядке магистрали поезда.

Путь, проходимый поездом от постановки ручки крана машиниста в тормозное положение до получения в цилиндре среднего вагона половины расчетного давления, называют путем подготовки торможения Sп.

Условно считают, что на подготовительном пути тормоза еще не работали, а от момента окончания подготовительного пути Sп тормоза начинают работать в полную силу. С этого момента отсчитывают действительный тормозной путь Sд. Временем подготовки называется время, в секундах, следования поезда от момента установки ручки крана машиниста в тормозное положение до момента создания в тормозном цилиндре среднего вагона половины расчетного давления воздуха. Для пассажирских поездов следующих по пути без уклона при пневмоуправлении тормозами это время составляет 2 с, для грузовых поездов до 200 осей 7 с, более 200 осей 10 с. При срабатывании автостопа это время увеличивается на 14 секунд.

Полный тормозной путь Sт проходимый поездом от начала торможения до остановки принимают равным сумме пути подготовки тормозов к действию Sп и действительного тормозного пути Sд.

На тормозной путь влияют факторы:

1. скорость поезда в начале торможения.

3. Состояние пути и погодные условия.

4. Масса и длина поезда.

5. Обеспечение поезда тормозами.

6. Режим торможения.( значение и темп разрядки тормозной магистрали)

V км/ч

S, км

Источник

Тормозная и отпускная волна.

Тормозная волна— процесс распространения понижения давления воздуха в ТМ при торможении от головы к хвосту поезда.

Отпускная волна – процесс распространения повышения давления воздуха в ТМ при отпуске от головы к хвосту поезда.

Темпы понижения давления воздуха в ТМ при управлении автотормозами.

Виды торможения.

В автотормозах при торможении применяются следующие темпы понижения давлений.

1) Медленный темп – давление воздуха в ТМ падает 0,4 – 0,5 кгс/см² в минуту, такой темп применяется при ликвидации сверхзарядного давления и автотормоза при этом в действие не приходят. Такое свойство автотормозов называется мягкостью.

2) Служебный темп – давление воздуха в ТМ снижается на 0,1-,0,4 кгс/см² в секунду, такой темп применяется при служебном торможении, достигается за счёт выпуска воздуха из УР в 5 положении ручки КМ через калиброванное отверстие диаметром 2,3 мм.

В зависимости от глубины разрядки (ТМ) служебным темпом (в 5 положении ручки КМ) различают два вида торможения:

Служебное – торможение ступенями регулируемой величины, достигаемое снижением давления в тормозной магистрали темпом служебного торможения для плавного уменьшения скорости или остановки поезда.

Полное служебное – торможение служебное, достигаемое снижением давления в тормозной магистрали темпом служебного торможения для получения полного давления в тормозных цилиндрах вагонов поезда с целью значительного снижения скорости поезда или его остановки на более коротком расстоянии (давление в УР (ТМ) в один приём понижается на 1,5 – 1,7 кгс/см²)

3) Экстренный темп – давление в ТМ понижается на 0,8 кгс/см² и более в секунду. Применяется при экстренном торможении. Давление в ТЦ, как и при полном служебном торможении, достигает максимального значения, но автотормоза быстрее приходят в действие.

Экстренное торможение применяется:

а) В случаях угрожающей безопасности движения.

б) Для предотвращения наезда на людей.

в) При срыве ЭПК.

г) При падении давления воздуха в ТМ пассажирского поезда.

Запрещается прерывать экстренное торможение до полной остановки.

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 _кзависит:

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 состояния 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.

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).

· От сил сопротивления движению

· 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 KO1 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.

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 КВТ2 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.

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник