Файл: Москва 2 0 1 9министерство транспорта российской федерациифедеральное государственное бюджетное.pdf

55
материала допускается при оформлении отчета использовать информацию, размещенную в информационных ресурсах Ин- тернета, с обязательной ссылкой на источник информации.
Теоретический материал
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ ГАСИТЕЛИ КОЛЕБАНИЙ ВАГОНОВ.
НАЗНАЧЕНИЕ И УСТРОЙСТВО
Такие гасители устанавливают в тележках пассажирских ва- гонов. В гидравлических гасителях сила сопротивления созда- ется за счет перетекания жидкости через узкие (дроссельные) отверстия из подпоршневой полости рабочего цилиндра в над- поршневую и резервуар (при ходе поршня вниз) и из надпорш- невой полости рабочего цилиндра и резервуара в подпоршне- вую (при ходе поршня вверх). При этом силы сопротивления с течением времени мало изменяются, так как они зависят в основном от вязкости жидкости и износа посадочных поверх- ностей клапанов и дроссельных отверстий, которые в эксплу- атации мало изменяются.
Гидравлические гасители обеспечивают более плавный ход вагона и обладают высокой стабильностью работы, компактны и имеют малую массу. Силы сопротивления в них изменяют- ся в зависимости от режима колебаний вагона. Эти качества гидравлических гасителей колебаний являются их достоин- ством, но у них есть и недостаток — относительная сложность конструкции.
Гидравлический гаситель колебаний состоит из следующих основных частей: рабочего цилиндра, поршня со штоком, ре- зервуара, верхнего и нижнего клапанов, корпуса и направляю- щей втулки. Гаситель заполнен вязкой жидкостью (веретенным, приборным или трансформаторным маслом, а также другими специальными жидкостями). В качестве рабочей жидкости в га- сителях колебаний вагонов используется приборное масло МВП.
На тележках современных пассажирских вагонов устанав- ливают гидравлические гасители колебаний, имеющие одина- ковую силу сопротивления как при движении поршня вверх, так и при его движении вниз (с симметричной характеристи- кой сопротивления).

56
На АО «АВЗ» проводят ремонт пассажирских вагонов с те- лежками следующих типов:
— КВЗ-ЦНИИ тип I и II, КВЗ-ЦНИИ-М и ТВЗ ЦНИИ-М производства Тверского вагоностроительного завода,
— безлюлечные тележки модели 68-4095, 68-4096 (с ре- дуктором привода генератора 32 кВт на средней части оси) и
68-4075, 68-4076 (с электромагнитным тормозом);
TSKZ-37 производства КНР.
На всех перечисленных тележках устанавливаются гидрав- лические гасители колебаний, имеющие различия в конструк- ции.
В тележках пассажирских вагонов железных дорог России установлены преимущественно гасители колебаний производ- ства Тверского (ранее Калининского) вагоностроительного за- вода, разработанные совместно с ЛИИЖТ (типа КВЗ-ЛИИЖТ)
В тележках TSKZ-37 производства КНР устанавливаются масляные амортизаторы типа DISPEN2174-00 (гидравличе- ские гасители колебаний).
Гасители колебаний вагонов — элементы рессорного подве- шивания вагонных тележек, ограничивающие амплитуду коле- баний кузова, особенно при резонансных скоростях движения, и поглощающие энергию колебаний. Деформация упругих элементов рессорного подвешивания способствует снижению сил и ускорений, воспринимаемых кузовом вагона, при про- хождении неровностей пути. При этом кузов совершает ко- лебательные движения на упругих элементах. Гасители коле- баний вагонов создают диссипативные (рассеивающие) силы, необходимые для рассеяния энергии колебаний вагона или его узлов. Наиболее широко на ж.-д. подвижном составе приме- няются фрикционные и гидравлические гасители колебаний вагонов (рис. 18).
Во фрикционных гасителей колебаний вагонов рассеяние энергии происходит за счёт сил трения при относит, переме- щениях его деталей. Фрикционные гасители колебаний ваго- нов просты и в изготовлении дёшевы, довольно надёжны и поэтому широко применяются в тележках грузовых вагонов.

57
Рис. 18. Схемы гасителей колебаний вагонов:
1–7 — фрикционные; 8–11 — телескопические; 12 — роторный
Недостатками их являются непостоянство характеристик и необходимость замены изнашиваемых элементов. Гидравличе- ские гасители колебаний вагонов обычно имеют телескопиче- скую конструкцию. Принцип действия таких гасителей коле- баний вагонов заключается в перемещении вязкой жидкости поршнем через узкие (дроссельные) каналы и всасывании её обратно через клапан одностороннего действия. При прохож- дении жидкости через дроссельные каналы возникает вязкое трение, в результате чего механическая энергия колебательно- го движения вагона превращается в тепловую, которая затем рассеивается. В гидравлические гасители колебаний вагонов реализуется сила сопротивления вязкого трения, пропорцио-

58
нальная первой или второй степени скорости перемещения.
Гидравлические гасители колебаний вагонов стабильны в ра- боте, компактны, имеют малую массу, широко применяются в тележках пасс, вагонов. К недостаткам существующих кон- струкций относятся малая надёжность, необходимость систе- матического обслуживания и постоянного контроля за техни- ческого состоянием.
УСТРОЙСТВО ТОРМОЗОВ ГРУЗОВЫХ И ПАССАЖИРСКИХ
ВАГОНОВ
Общие сведения о тормозах. Тормоза и тормозное оборудо- вание служат для уменьшения скорости движения поезда или его остановки. Для железнодорожного подвижного состава характерны три вида торможения: фрикционное с пневматическим приводом, основанное на действии силы трения между тормозными колодками или дис- ками и вращающимися колесами;
реверсивное (электрическое), связанное с использованием силы инерции поезда для выработки электровозом энергии, которая либо поглощается специальными резисторами, либо возвращается в контактную сеть;
электромагнитное, которое происходит вследствие воздей- ствия электромагнитных устройств на рельсы.
Основным видом торможения является фрикционное с пневматическим приводом. Принцип действия пневматиче- ских фрикционных тормозов заключается в том, что сжатый до давления 500...550 кПа воздух, вырабатываемый компрессо- ром локомотива, подается по тормозной магистрали поезда в тормозные цилиндры, имеющиеся в каждом вагоне, и, воздей- ствуя на их поршни, обеспечивает через рычажную передачу прижатие тормозных колодок к ободьям вращающихся колес.
Управление тормозами осуществляется машинистом с по- мощью крана, находящегося в кабине локомотива. Основной запас сжатого воздуха, интенсивно расходующегося при за- рядке и отпуске (оттормаживании) тормозов, накапливается в главном резервуаре, расположенном на локомотиве. Кроме того, в каждом вагоне имеется запасной резервуар с возду-

59
хом для питания тормозного цилиндра. Если при торможении главный резервуар сообщается с запасными резервуарами, то такой тормоз называется прямодействующим, если же отклю- чается от них — непрямодействующим.
Тормозное оборудование вагона необходимо для создания искусственных сил сопротивления движению, необходимых для снижения скорости движения поезда и его остановки.
Тормозное оборудование вагонов предназначено для соз- дания и увеличения сил сопротивления движущемуся поезду.
Силы, создающие искусственное сопротивление, называют- ся тормозными силами.
Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят ки- нетическую энергию движущегося поезда. Наиболее распро- страненным средством для получения тормозных сил являет- ся колодочный тормоз, при котором торможение осуществля- ется прижатием колодок к вращающимся колесам, благодаря чему возникают силы трения между колодкой и колесом.
На подвижном составе железных дорог применяются 5 ти- пов тормозов: стояночные (ручные), пневматические, элек- тропневматические, электрические и магнитно-рельсовые.
На грузовых вагонах общей сети железных дорог приме- няются пневматические тормоза. В систему пневматическо- го тормоза входят: тормозная магистраль (М), которая рас- положена относительно продольной оси симметрии вагона
(рис. 19,
a). Тормозная магистраль крепится к кузову ваго- на в нескольких местах и у концевой балки рамы вагона она имеет концевые краны, соединительные рукава с головками
(рис. 19,
б). Тормозная магистраль каждого вагона, входящего в сформированный поезд, должна быть соединена при помо- щи соединительных рукавов между собой, а концевые краны открыты. Концевой кран хвостового вагона поезда должен быть перекрыт.
От тормозной магистрали на каждом вагоне имеются отводы через тройники к воздухораспределителю (ВР) и, в некоторых случаях, к стоп-кранам (см. pис. 19,
а). Воздухораспредели- тель (ВР) и запасный резервуар (ЗР) крепятся к кронштейнам,

60
Рис. 19. Система пневматического тормоза:
а — тормозная магистраль; б — концевые краны, соединительные рукава с головками (см. также с. 60)
установленным на раме вагонов, при помощи болтов. В основ- ных типах вагонов воздухораспределитель и запасный резерву- ар расположены в средней части рамы. У некоторых типов гру- зовых специализированных вагонов воздухораспределитель и запасный резервуар устанавливаются в консольной части рамы вагона.
Воздухораспределитель соединен с тормозной магистралью
(М), запасным резервуаром и тормозным цилиндром при по- мощи труб (pис. 19,
в).
На трубе между тормозной магистралью (М) и воздухорас- пределителем (ВР) установлен разобщительный кран, который при неисправном автотормозе вагона должен быть перекрыт — рукоятка крана расположена поперек трубы.
Тормозной цилиндр крепится при помощи болтов к крон- штейнам, установленным на раме вагона, и соединен с возду- хораспределителем при помощи трубы (pис. 19,
г). При тор-

61
Рис. 19. (
окончание):
в–г — соединения воздухораспределителя можении усилие от штока тормозного цилиндра (ТЦ) переда- ется через горизонтальные рычаги и затяжку горизонтальных рычагов к тягам, соединенным с тормозной рычажной пере- дачей тележки. На одной из тяг тормозной рычажной переда- чи устанавливается регулятор выхода штока, который по мере износа тормозных колодок уменьшает длину этой тяги и тем

62
самым компенсирует увеличение зазоров между колодками и поверхностями катания колес. Кроме указанных узлов тор- мозное оборудование некоторых типов грузовых вагонов име- ет авторежим — это прибор, обеспечивающий автоматическое регулирование давления воздуха в тормозном цилиндре в за- висимости от загрузки вагона. Устанавливается между воздухо- распределителем и тормозным цилиндром. У некоторых типов пассажирских вагонов устанавливается противоюзное устрой- ство, обеспечивающее автоматическое понижение давления в тормозном цилиндре для прекращения проскальзывания ко- лесной пары при движении заторможенного вагона.
ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА
Пневматические тормоза имеют однопроходную магистраль
(воздухопровод), проложенную вдоль каждого локомотива и вагона для дистанционного управления воздухораспредели- телями с целью зарядки запасных резервуаров, наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом при торможении и сообщения их с атмосферой при отпуске. Применяемые на подвижном составе пневматические тормоза разделяются на автоматические и неавтоматические,
а также на пассажирские
(с быстрыми тормозными процессами) и грузовые (с замед- ленными процессами).
Автоматическими, называются тормоза, которые при раз- рыве поезда или тормозной магистрали, а также при откры- тии стоп-крана из любого вагона автоматически приходят в действие вследствие снижения-давле ния воздуха в магистрали
(при повышении давления происходит отпуск тормозов).
Неавтоматические тормоза, наоборот, приходят в действие при повышении давления в трубо проводе, а при выпуске воз- духа происходит отпуск тормоза. Работа автоматических тор- мозов разделяется на следующие процессы:
•
зарядка — воздухопровод (магистраль) и запасные ре- зервуары под каждой единицей подвижного соста ва за- полняются сжатым воздухом;
•
торможение — производится снижение давления воздуха в магистрали вагона или всего поезда для приведения в

63
действие воздухораспределителей, и воздух из запасных резервуаров поступает в тормозные цилиндры; последние приводят в действие рычажную тормозную передачу, ко- торая прижимает колодки к колесам;
•
перекрыша — после произведенного торможения давление в магистрали и тормозном цилиндре не изменяется;
•
отпуск — давление в магистра ли повышается, вследствие чего воздухораспределители выпускают воздух, из тор- мозных цилиндров в атмосферу, одновременно произво- дится подзарядка запасных резервуаров путем сообщения их с тормозной магистралью.
Рассмотрим принципиальные схемы прямодействующих не- автоматических и непрямодействующих автоматических тор- мозов.
Прямодействующий неавтоматический тормоз (рис. 20). Та- кой тормоз применяется на локомотивах. Воздух нагнетается компрессором в главный, резервуар
2, откуда по питательной магистрали
3 поступает к крану 4, в простейшем виде представ- ляющему собой пробковый трехходовой кран. Каждому поло- жению ручки крана
4 соответствует определенный процесс.
Рис. 20. Прямодействующий неавтоматический тормоз
Торможение — питательная магистраль 3 сообщается с тор- мозной магистралью
5, и воздух поступает в тормозные цилин- дры, перемещая поршень
7 со штоком 8 вправо, вследствие

64
чего вертикальный рычаг поворачивается вокруг неподвижной точки
9 и нижним концом прижимает тормозную колодку 10 к колесу;
Перекрыша — тормозная магистраль 5 разобщается с пита- тельной магистралью
3, давление воздуха в тормозных цилин- драх
6 остается без изменения.
Непрямодействующий автоматический тормоз (рис. 21).
Рис. 21. Схема непрямодействующего автоматического тормоза:
а — зарядка и отпуск; б — торможение
Тормоз этого типа отличается от прямодействующего неав- томатического тем, что на каждой единице подвижного соста- ва между тормозной магистралью
5 и тормозным цилиндром 7 установлены прибор
6, называемый воздухораспределителем, и запасный резервуар
8. По этой схеме оборудованы все пас- сажирские вагоны, электро- и дизель-поезда. Компрессор
1, главный резервуар
2 и кран машиниста монтируются на ло- комотиве. Перед отправлением поезда тормоз
заряжают, для

65
чего ручку крана машиниста
4 ставят в отпускное положе-
ние I (рис. 21, а), при котором воздух из главного резервуара 2 по питательной магистрали
3 через кран машиниста 4 поступа- ет в тормозную магистраль
5 и далее через воздухораспредели- тель
6 — в запасный резервуар 8. При этом тормозной цилиндр
7 через воздухораспределитель 6 сообщен с атмосферой Ат.
Для
торможения поезда ручку крана машиниста 4 переводят в тормозное положение III (рис. 21,
б), питательная магистраль
3 отключается, а тормозная магистраль 5 через кран 4 сообща- ется с атмосферой
Ат. При понижении давления в магистра- ли
5 воздухораспределитель 6 приходит в действие, разобщает тормозной цилиндр
7 с атмосферой и сообщает его с запасным резервуаром
8, наполненным сжатым воздухом. Под действием сжатого воздуха поршень тормозного цилиндра перемещается и при помощи системы тяг и рычагов прижимает тормозные колодки к колесам. Для
отпуска тормоза ручку крана машини- ста
4 ставят в положение I. Питательная магистраль 3 сообща- ется с тормозной магистралью
5, вследствие чего давление в ней повышается и воздухораспределитель
6 сообщает тормоз- ной цилиндр
7 с атмосферой, а магистраль 5 — с запасным ре- зервуаром
8. В случае открытия в вагоне крана для экстренного торможения (стоп-крана)
9 тормоза автоматически приходят в действие.
Показанный на рис. 21 тормоз называется непрямодейству- ющим, или истощимым, потому что в процессе торможения воздухораспределитель
6 разобщает тормозную магистраль от запасного резервуара
8 и тормозного цилиндра 7 и при утеч- ках воздуха из запасного резервуара или тормозного цилиндра давление в них не восстанавливается.
Вопросы для самоконтроля
1. Какими тормозами должны быть оборудованы грузовые вагоны колеи 1 520 мм?
2. Какими тормозами должны быть оборудованы пассажир- ские вагоны?
3. Что называется автоматическим тормозом железнодо- рожного подвижного состава?