Основные требования к тормозным устройствам

Вагоны магистральных железных дорог, промышленного и городского транспорта оборудованы тормозными устройствами, необходимыми для замедления движения поезда или быстрой его остановки при нормальных условиях эксплуатации или аварийных ситуациях.

Конструкция тормозных устройств вагона определяется его типом, грузоподъемностью, конструкционной скоростью и осо­быми условиями эксплуатации. Основным традиционным спосо­бом торможения, определяющим конструкцию тормоза, является фрикционное торможение с пневматическим, электропневматиче­ским и ручным управлением. В вагонах электропоездов, метро­политена и трамвая применяется также электродинамическое (реостатное или рекуперативное) торможение, а в вагонах скорост­ных поездов и трамвая, кроме того, используется магнитно-рель­совое торможение.

Основными узлами типового фрикционного тормоза (рис. 32) вагона являются воздухораспределитель 5, запасной резервуар 4, тормозной цилиндр 7, авторежимный регулятор 6 режима тормо­жения (авторежим), тормозная магистраль 3 с концевыми кра­нами 2 и соединительными рукавами /, рычажная передача 8. Для нормальной работы тормоз снабжен трубопроводами, кра­нами, пылеловками, выпускными клапанами, стоп-кранами, регу­лятором выхода штока или другими устройствами, компенси­рующими износ тормозных колодок в эксплуатации. Вагоны электропоездов, дизель-поездов, метрополитена и трамвая, кроме того, оборудованы компрессорами, главными резервуарами, кра­нами машиниста и другими средствами и приборами, обеспечи­вающими работу и управление тормозом.

Для автоматического регулирования тормозной силы поезда в тормозах вагонов можно применять авторежимы, скоростные авторегуляторы и противоюзные устройства. Авторежимы при­меняют на всех вагонах, вес брутто которых резко отличается от веса тары. Этот прибор служит для автоматического изменения силы нажатия тормозных колодок в зависимости от загрузки вагона. Если необходима реализация высокой тормозной эффек­тивности при использовании повышенных значений коэффициента

сцепления колес с рельсами, то для предохранения колес от скольжения по загрязненным рельсам скоростные вагоны обо­рудуют противоюзными устройствами.

Требования к тормозным устройствам при их проектировании определяются нормативами и параметрами, устанавливаемыми в техническом задании. При этом основными являются нормативы допустимой длины тормозного пути вагона, предельные ускоре­ния (замедления), требования по надежности и т. д. (см. § 9). Указания по проектированию тормозов приведены в действующих нормах расчета механической части вагонов. Согласно этим указаниям тормоза грузовых вагонов в однородном поезде массой до 10 тыс. т, обеспечивая необходимую эффективность торможения, не должны вызывать продольных сил, превышающих 200 тс, при условии, что каждый поглощающий аппарат в вагонах поезда имеет энергоемкость Э 5= 0, 055В, где В — вес брутто вагона.

При полном служебном торможении с любой скорости до остановки, а также при регулировочных торможениях со скоро­стей до 50 км/ч продольные усилия в поезде не должны превышать 150 тс. При регулировочных торможениях со скоростей свыше 50 км/ч, а также при электропневматическом торможении для всех режимов и скоростей продольные усилия в поезде не должны превышать 100 тс. Необходимую силу тормозного нажатия при выбранном типоразмере тормозного цилиндра можно получить применением соответствующего передаточного числа рычажной передачи.

После выбора типоразмера тормозного цилиндра и определе­ния передаточного числа рычажной передачи строят схему этой передачи. Размеры рычагов, тяг, затяжек и других деталей пере­дачи, их взаимное расположение выбирают так, чтобы при средних значениях выхода штока, износа колодок и колес, сред­нем положении регулировочных устройств рычажной передачи

рычаги в заторможенном состоянии занимали перпендикулярное положение к тягам, затяжкам, штоку тормозного цилиндра, т. е. к деталям, с которыми они соединены. При проектировании рычажной передачи следует иметь в виду, что ее элементы и де­тали не являются абсолютно жесткими. В сумме упругие дефор­мации элементов рычажной передачи при торможении с учетом передаточного числа могут составить существенную величину, которую необходимо компенсировать соответствующим выходом штока.

Рычажная передача вагонов должна обеспечивать гаранти­рованный зазор между колесом и тормозной колодкой в отпу­щенном состоянии тормоза. Обычно колодка от колеса отводится под действием собственного веса триангеля или тормозной тра­версы с башмаками. С этой целью центр тяжести узла распола­гают на 40—50 мм ниже центра колесной пары, а подвески триан­геля или тормозных траверс делают наклонными. При этом угол между направлением силы тормозного нажатия и линией, про­ходящей через центры нижнего и верхнего шарниров подвески, при прижатой колодке и средних значениях износов должен быть прямым.

Рычажная передача всех пассажирских и грузовых вагонов снабжена ручным приводом тормоза с червячной или винтовой передачей усилия от приводной рукоятки или маховика. Ручной тормоз в основном выполняет функции стояночного. Расчетная сила нажатия ручного тормоза при чугунных колодках в пасса­жирских и рефрижераторных вагонах принята равной 4 тс, а грузовых 2 тс. Передаточное число рычажной передачи ручного тормоза выбирают таким, чтобы указанные значения сил нажатия обеспечивались при усилии на рукоятке или маховике привода, не превышающем 30 кгс.

Пассажирские вагоны скоростных поездов в дополнение к основному колодочному или дисковому тормозу оборудуют магнитно-рельсовым тормозом для сокращения длины тормозного пути при экстренном торможении. Эффективность этого тормоза не зависит от коэффициента сцепления колес с рельсом и поэтому без опасения возникновения юза может быть принята достаточно большой.