17. Развитие железнодорожных тормозов, сцепных приборов.

Железнодорожные тормоза - комплекс устройств, создающих искусственное сопротивление движению поезда с целью регулирования скорости его движения или остановки. Тормоз старше самого железнодорожного транспорта, тормозные устройства появились еще в колесных экипажах для регулирования скорости, например, в Англии на почтовых дилижансах в конце ХVIII века. Тормоза рельсового транспорта в ХVIII веке были ручными, приводились в действие тормозильщиками. Тормозное устройство состояло из рычага, вручную прижимаемого к колесу вагона или к полотну дороги сбоку от рельсового пути. Первые тормоза поездов с паровой тягой приводились в действие по такому же принципу.

Применение силы пара дало толчок к быстрому развитию тормозной техники в XIX веке. На смену ручным пришли механические тормоза. Были созданы несколько систем тормозов. Один из таких тормозов приводился в действие энергией больших спиральных пружин на торцовых стенках вагонов. Специальные тормозильщики заводили пружины на станциях отправления, а для торможения машинист тянул за веревку, привязанную к каждой пружине вдоль всего поезда. Тормоза срабатывали через систему рычагов, прижимали колодки к ободам колес.

К середине XIX века появились тормозные системы, приспособленные к работе в более длинных поездах. Сначала это был паровой тормоз Дж. Стефенсона, передающий давление пара от небольшого парового цилиндра через рычажную передачу на тормозные колодки и колеса (1833 г.). Затем почти одновременно были созданы тормоза, использующие действие разреженного (вакуумные) или сжатого (пневматические) воздуха.

Патент на первый воздушный тормоз был выдан в 1859 г. российскому инженеру инженеру О. Мартину, но он не смог реализовать проект практически. В 1869 г. американский изобретатель и промышленник Дж. Вестингауз получил патент на прямодействующий воздушный (пневматический) тормоз, организовал производство тормозов и их внедрение на подвижном составе в США, Западной Европе и в России. В 1872 г. фирма "Вестингауз" приступила к выпуску тормозов с автоматическим управлением. Эти тормоза были широко распространены в XX веке.

К 30-м годам XX века произошло разграничение тормозного оборудования на тормоза пассажирские и грузовые в соответствии с типами подвижного состава. Такое деление тормозов было вызвано разными длиной и максимальными скоростями движения пассажирских и грузовых поездов, а также разным соотношением массы тары и груза у пассажирского и грузового вагонов. К середине XX века на железных дорогах мира наметилось два направления в развитии тормозной техники, условно названные “европейское" и "американское". Различия зависят от вида сцепки и длины тормозного пути.

В СССР в конце 20-х гг. на грузовых поездах взамен тормозов фирмы "Вестингауз" начали применять тормоз с воздухораспределителем конструкции Ф.П. Казанцева. С 1931 г. в тормозных системах грузовых вагонов и локомотивов стал использоваться воздухораспределитель И.К. Матросова. В 1952 г. было начато изготовление воздухораспределителя для длинносоставных и тяжеловесных поездов; с 1959 г. грузовые вагоны и локомотивы оборудуются усовершенствованным воздухораспределителем высокой чувствительности. В настоящее время в тормозных системах для высокоскоростного движения применяют не только колодочный, но и так называемый дисковый или магнитно-рельсовый тормоз. В скоростных пассажирских и пригородных электропоездах применяют также электропневматическое торможение. Обязательным прибором, обеспечивающим безопасность следования поезда, является автостоп, установленный в кабине локомотива. Он вызывает экстренное торможение автоматически, если машинист не реагирует своевременно на запрещающий сигнал светофора.

Сцепные приборы, соединяющие отдельные единицы подвижного состава, также имеют свою историю. Вначале это была ручная винтовая сцепка. Винтовая упряжь, изобретенная в США, состояла из петель и серег, свободно укрепленных на крюке вагона, и нарезного винта, вращая который можно сближать и раздвигать серьги. Ручная винтовая сцепка сдерживала рост объема перевозок из-за недостаточной прочности. Велика была опасность травматизма сцепщиков, которые осуществляли винтовую стяжку, находившись между вагонами. В конце XIX века взамен ручной сцепки стали применять автосцепку. С 1890 г. железные дороги США перешли на автосцепку типа Джени, изобретенную еще в 1876 г. Затем автосцепка внедрялась и в других странах, в том числе в России.

Практически перевод подвижного состава советских железных дорог на автосцепку проходил с 1935 по 1957 г. В 1932 г. в Институте реконструкции тяги под руководством В.Ф. Егорченко была разработана автосцепка СА-З, имеющая двузубый контур зацепления.

Применяемая в настоящее время автосцепка за период эксплуатации претерпела значительные изменения, направленные на повышение эксплуатационных показателей. Например, у автосцепки СА-З рабочая нагрузка повысилась в 3 раза (с 0,8 до 2,5-3 МН). Дальнейшее развитие автосцепки направлено также на повышение ее долговечности и прочности.