В тази статия ще разгледаме различни влакови спирачки, тъй като те са един от най-важните агрегати във влаковете. В процеса на развитие на железниците влаковите спирачки са претъпели огромно развитие. Спирането е процес, който е пряко свързан със сигурността на транспорта и поради този факт спирачките и трябва да отговарят на редица изисквания.
Различаваме шест основни типа влакови спирачки
1 . Автоматични спирачки – Това е и най-използвания тип спирачки по време на движение, тъй като действа на спирачките на всички вагони от композицията и може да се регулира плавно, рез промяна на налягането в пневматичната спирачна система.
2. Директни спирачки – този тип влакови спирачки действа само на локомотива, което позволява по реме на движение спирането на влака да става само чрез спирачките на вагоните и да не се задействат спирачките на самия локомотив. По този начин се удължава животът на локомотивните спирачки и колооците.
3. Ръчна спирачка – задейства се само в спряло положение, като не позволява неконтролируемо придвижване на вагона. Особеното при ръчните влакови спирачки е, че ръчката, която ги задейства е разположена на площадка на самия вагон.
4. Електро-динамични спирачки – използват се само при локомотивите и мотрисите, като се използва способността на тяговите двигатели да работят като генератори, които да произвеждат електрическа енергия. В повечето случаи се използват като спомагателни, а не като основни. Този вид влакови спирачки може да се раздели на два подвида. Единият са реостатните спирачки, при които електроенергията се използва за загряване на реостати, но в този случай енергията се прахосва, защото само се загрява атмосферата. Рекуперативната спирачка има същото действие, но връща добитата енергия в контактната мрежа.
5. Магнитно-релсови спирачки – този тип влакови спирачки се използват най-често при трамваите и се задействат само при нужда от екстремно спиране. Използват се електромагнити, които са поставени на талигите на съвсем малко разстояние над релсите и при задействане се залепват за релсите и се плъзгат върху тях.
6. Фериботна спирачка – дейстрва както и ръчната, но се задейства посредством голямо колело отстрани на вагона.
Влаковите спирачки се задействат автоматично и когато падне налягането на въздуха в спирачната система. В противен случай при пробив на системата по време на движение влакът би продължил да се движи неконтролируемо по релсите. За управление на спирачките се използва сгъстен въздух, осигурен от компресора на локомотива. През зимния сезоан съществува опасност от заледяване на кондензната влага в системата и получаване на запушване, което да не позволи намаляване на налягането в спирачната система и по този начин влакът да не може да спре. Поради тази причина кондензатната вода от бутилките със сгустен въздух трябва редовно да се източва.
Калодкови и дискови влакови спирачки
Понеже колелата на влаковете са стоманени, то директно върху тях може да се прилага спирачното усилие. Това става чрез специални елементи, наричени калодки. Калодките са изработени от чугун и са извити според радиуса на съответното колело, с което трябва да работят. В последно време обаче се появяват и калодки от композитни материали на органична основа, които да намалят неравномерното износване на колелата и шума при спиране.
За спиране се използват и дискове, които също като колеката са запресовани за колооста, но могат да бъдат поставяни от външната страна на колелата, като при този вариант се закрепват чрез болтови съединения. На една колоос борят на дисковете може да е от един до четири. Калодковите и дисковите спирачки могат да се използват както поотделно така и съвместно. При използване и на двата вида влакови спирачки калодките се задействат при относително ниски скорости, а дисковете при високи. Една от положителните страни на калодките е, че почистват колелото и осигуряват по-добър контакт с релсовия път.
Стандартно за България средният спирачен път на един влак е един километър, като при екстренно спиране може да достигне до 700м. Тези стойности, разбира се,
могат да варират в зависимост от теглото на влака, вида и състоянието на спирачната система. Според спирачните показатели се изчислява и максималната скорост на влака, след композиране и преди потегляне. Важен показател за това изчисление е спирачната маса. Тази величина показва каква маса може да бъде спряна в рамките на даден спирачен път, като е известна приложената спирачна сила. Принципно спирачната маса трябва да е отбелязана на табелка на
самия вагон, но ако липсва или е нечетлива, то тя може да бъде изчислена в зависимост от режима, за който са нагласени влаковите спирачки и тарата (собствената маса) на пътническите вагони и в зависимост от брутната маса на товарните вагони. Влакът не може да развива по-висока скорост от макслимално допустимата скорост на най-бавния си вагон.
Вагоните имат различни настройки на техните влакови спирачки в зависимост от режима, при който ще се използват. Режим G e за товарен влак, при него спирачките действат бавно и влаковете в този режим се движат с до 90 км/ч. Следващият режим P е за пътнически влакове, движещи се със скорост до 120 км/ч, времената за задействане на спирачната система при него, както и при режим R са еднакви, но вторият режим се използва за пътнически влакове, движещи се с над 120 км/ч. Тези режими се подбират чрез специална ръчка отстрани на рамата на вагона.
Пневматичната връзка между отделните единици от подвижния състав се осъществява чрез така наречените присъединителни ръкави. Те представляват текстилно-гумени маркучи, които са закрепени с единия си край към съответното превозно средство, а на другия си край имат съединителна глава, която осъществява връзката с насрещния присъединителен ръкав.
Преди разделяне на два присъединителни ръкава налягането трябва да се спре, посредством затваряне на специални кранове преди всеки маркуч, защото в противен слуай при самото разделяне заради действието на високото налчгане маркучите ще се отплеснат рязко и ще наранят сериозно човека, който ги разделя.
При влаковите спирачки спирачните цилиндри задвижват лостова система, която директно движи калодките или накладките. Това позволява индивидуална настройка на всеки спирачен механизъм, така че да може да работи с съвместно с останалите.
Спирачната система на влаковете се състои от редица пневматични елементи, като компресор, регулатори на налягане, резервоари за въздух, пневматични спирачни цилиндри, тръби за въздух, кранове, клапани, съединителни ръкави, дехидратори, филтри и др.
Машинистите в кабината на локомотива управляват спирачките на целия влак посредством устройство, наречено кран-машинист. Чрез него се осигурява достъп на сгъстения въздух до спирачните цилиндри, като кранът има няколко положения, които се задават посредством ръчка и се управлява с ръка, за разлика от автомобилните спирачки.
Кран-машинистът има няколко функционални положения на ръчката. При първото се осигурява максимално бързо пълнене на системата. При второто се поддържа достигнатото налягане. Третото положение служи за проверка на плътност на крана. Четвъртото положение обхваща областта на степенните задържания. В тази област машинистът може да избира подходяща степен за регулиране на скоростта на влака или бързината, с която ще намалява скоростта. Петото положение заключва крана, а шестото служи за екстренно спираме. В това положение на кран-машинистът много бързо понижава налягането в главния въздуховод.
Принцип на действие на автоматичните пневматични влакови спирачки
Налягането в главния въздуховод служи за освобождаване на спирачките. Чрез кран-машинистът се намалява налягането в спирачната система, като по този начин се увеличава спирачното действие. Във всеки вагон се поставят запасни резервоари, които да осигуряват по-бързото действие на спирачките. Друг основен елемент в спирачната система е функционният вентил. Щом налягането от компресора достигне до функционния вентил то изтласква буталото му в крайно положение и достига до спирачния резервоар.
През това време спирачният цилиндър е свързан с атмосферата, посредством шибърния отвор в клапана, поради което пружината на спирачния цилиндър избутва буталото му и освобождава спирачката. Задействането на спирачката става, като се намали налягането в главния въздуховод. В този момент налягането в запасния резервоар е по-голямо и изтласква буталото на функционалния клапан в другото крайно полложение. В резултат на това налягането от резервоара се насочва към спирачния цилиндър с което задейства спирачния механизъм, като предизвиква задържане на спирачките.
Провеки на влакови спирачки
За сигурността в железниците е необходимо и периодичното извършване на спирачни проби. Пълната спирачна проба, известна още, като проба А, се състои от проверка на функционалността на спирачките на всички вагони. Тя се извършва на всички влакове в началната гара, а за товарните преди продължително спускане по стръмен наклон. Пробата може да се извърши по преценка на машинистите, когато имат съмнение за повреда. В извършването на пробата участва длъжностно лице, което има съответната правоспособност, машинистът и деружният ръководител движение на съответната гара.
Проба В се извършва от превозната бригада, като визуално се преглеждват всички спирачки при положение на кран-машиниста за задържане и за отпускане. При съкратената проба се проверява действието на спирачките само на последния вагон. Това показва и пълната проходимост на главния въздуховод по продължение на целия влак.
Извършва се и така наречената топла проба. Целта ѝ е да се определи ефективността на спирачките чрез степента на нагряване на фрикционните двойки. Тя се извършва при установяване на невъзможност за навременно спиране. Комисията, която я извършва е най-малко от трима души, които на пипане определят, дали колелото, калодката, диска или накладката са студени топли или горещи.
Преди създаването на пневматичните спирачки в железниците се използвали механични спирачки с калодки. При тях нямало как от локомотива да се управляват спирачките на целия влак и за това влакът се композирал така, че през няколко вагона се поставял един със спирачки. Спирачките се задействали от човек, наречен спирач, който при съответен звуков сигнал от машинистите съответно затягал или отпускал спирачките чрез манивела. В единия край на вагоните били поставяни специални кабинки, в които спирачите стояли през цялото време на пътуване и чакали сигнал от машиниста.
Няма коментари