Тормозные процессы.

Темп и величина изменения давления в магистрали.

Чтобы осуществить торможение, надо привести в действие воздухораспределитель, для чего необходимо понизить давление в тормозной магистрали на заданную величину определенным темпом (под темпом понимается скорость изменения давления).

Различают следующие темпы понижения давления в магистрали (рис.2.9):

темп мягкости (разрядка), при котором давление в магистрали понижается. с 5 до 4 кгс/см² за 120—300 с (темп до 0, 2—0, 5 кгс/см² в 60 с). При таком темпе тормоза в действие не должны приходить;

служебный — давление в магистрали с 5 до 4 кгс/см² понижается за 2, 5—10 с (темп 0, 1—0, 4 кгс/см² в 1 с). При таком темпе тормоза производят служебное торможение. Применяется для регулирования скорости движения поезда и остановки его в определенном месте;

экстренный — давление в магистрали с 5 до 4 кгс/см² понижается не более чем за 1, 2 с (темп 0, 8 кгс/см² в с и выше). При этом происходит экстренное торможение с разрядкой тормозной магистрали на величину не - менее 1, 5 кгс/см². Применяется, если требуется немедленно остановить поезд.

Воздушная волна.

Воздушная волна представляет собой импульс начала движения частиц газа в трубопроводе после того, как будет открыто сообщение тормозной магистрали с атмосферой. Скорость распространения воздушной волны (в м/с) практически равна скорости звука в данной газовой среде и зависит в основном от температуры газа. Для воздуха υ _в=20·√ Т.

где Т=273+t^оС– абсолютная температура газа.

Тормозная волна.

Одной из важных качественных характеристик тормозной системы, в значительной степени влияющей на продольные усилия в поезде при торможении, является скорость распространения тормозной волны. Скоростью распространения тормозной волны υ _т называется частное от деления длины тормозной магистрали L поезда на время t_Т от момента поворота ручки крана машиниста в тормозное положение до начала появления давления в тормозном цилиндре последнего вагона:
υ _Т =
Скорость распространения тормозной волны υ _т зависит от чувствительности и конструктивных особенностей воздухораспределителей, аэродинамического сопротивления тормозной магистрали, зарядного давления и температуры окружающего воздуха. Так, если при температуре 0° С скорость распространения тормозной волны составляет 250 м/с, то при -30° С она будет около 210 м/с, а при + 30° С около 275 м/с. Чем выше зарядное давление в магистрали, тем больше скорость распространения тормозной волны. При увеличении вредных объемов магистрали (отводы к воздухораспределителям, стоп-кранам и т. п.) скорость распространения тормозной волны понижается. По международным требованиям скорость распространения тормозной волны должна быть не менее 250 м/с, в новейших тормозах она достигает 300 м/с.

Отпускная волна.

Время с момента постановки ручки крана машиниста в отпускное положение до начала выпуска воздуха воздухораспределителем из тормозного цилиндра называется временем распространения отпускной волны t₀.

Частное от деления длины тормозной магистрали L на время распространения отпускной волны t₀ называется скоростью распространения отпускной волны: υ ₀ =

Скорость распространения отпускной волны зависит от величины давления воздуха в главном резервуаре при отпуске, размера проходного сечения канала в кране машиниста и времени сообщения главного резервуара с тормозной магистралью, величины сопротивления воздухопровода, утечек воздуха из магистрали и тормозных цилиндров и темпа подзарядки запасных резервуаров при отпуске. Скорость распространения отпускной волны техническими требованиями не оговаривается.

Индикаторная диаграмма торможения и отпуска одного вагона представлена на рис.2.10, где t₁ — время от момента постановки ручки крана машиниста в тормозное положение до поступления воздуха в тормозной цилиндр; t₂ — время поступления воздуха в тормозной цилиндр до прижатия тормозных колодок к колесам (время выхода штока); t_H— время наполнения тормозного цилиндра до 95% максимального давления в нем (обычно до 3, 5кгс/см²) и t₀— время отпуска от начала выпуска воздуха из тормозного цилиндра до давления в нем 0, 4 кгс/см². От времени и характера диаграммы наполнения тормозных цилиндров во многом зависит длина тормозного пути и величина возникающих при торможении продольных усилий в поезде. В тормозах пассажирского типа время наполнения тормозных цилиндров при воздушном управлении до давления в них 3, 5 кгс/см² устанавливается 5-7 с, а при электрическом - 3-4 с; в тормозах грузового типа – 15-20 с.

Для обеспечения достаточно плавного торможения поезда без снижения эффективности тормозной силы в момент начала торможения хвостового вагона давление в тормозном цилиндре головного вагона должно быть примерно не более 1, 0 кгс/см².

Время отпуска тормоза одного вагона принято: пассажирского 9—12 с, грузового на равнинном режиме 20—60 с и на горном 40—60 с, вагона электропоезда при электрическом управлении в среднем 4 с.

Рис.2.10

Контрольные вопросы.