1 Назначение и классификация тормозов

Для уменьшения скорости движения поезда или его остановки локомотивы и вагоны снабжены тормозами. Силы, создающие искусственное сопротивление (силы трения), называют тормозными. От значения тормозной силы зависит эффективность (мощность) тормозов: чем эффективнее тормоза, тем меньше тормозной путь (расстояние, проходимое поездом от начала торможения до полной его остановки) и тем дольше поезд может следовать по перегону с наибольшей скоростью. Следовательно, повышается средняя скорость движения поезда, безопасность его движения, увеличивается пропускная способность железных дорог.

Тормозная сила зависит от силы нажатия тормозных колодок. Беспредельно увеличивать эту силу нельзя: если она превысит силу сцепления колеса с рельсом (последняя определяется нагрузкой от колесной пары на рельсы и коэффициентом сцепления колеса с рельсами), возникнет юз, т.е. скольжение колеса по рельсу. Это снижает эффективность тормозов и приводит к появлению ползунов на колесах.

На железнодорожном подвижном составе применяются следующие способы торможения: фрикционное, реверсивное и электромагнитное.

фрикционное, использующее силу трения тормозных колодок, прижимаемых к ободьям вращающихся колес, или специального диска, насаженного на ось колесной пары. В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в теплоту, нагревающую трущиеся детали и рассеиваемую в окружающую среду.

реверсивное (электрическое) торможение - на локомотивах с электрической передачей осуществляется переключение тяговых электродвигателей в генераторный режим, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Это торможение называется электродинамическим. Оно бывает рекуперативным или реостатным. В первом случае вырабатываемая электрическая энергия возвращается в контактную сеть, во втором — электрическая энергия поступает на специальные тормозные резисторы и превращается в теплоту, которая рассеивается в окружающую среду.

электромагнитное торможение, при этом способе тормозная сила создается притяжением специальных тормозных башмаков с электромагнитами к рельсам. На подвижном составе применяются как электромагнитные рельсовые тормоза, так и тормоза с использованием вихревых токов.

По способу управления и источнику энергии для прижатия колодок фрикционные тормоза подразделяются на пневматические, электропневматические и ручные.

Основным видом фрикционного тормоза, применяющегося на подвижном составе наших дорог, является пневматический тормоз. Действие такого тормоза основано на создании разности давлении сжатого воздуха в камерах соответствующих приборов. Торможение поезда происходит быстро, так как запас сжатого воздуха для наполнения тормозных цилиндров имеется под каждым вагоном.

Ручными тормозами оборудуют все локомотивы и пассажирские вагоны, а также часть грузовых вагонов. Ручной тормоз применяют на железнодорожном подвижном составе как резервное средство для остановки поезда при неисправности автотормозов, а также для затормаживания пассажирских вагонов, находящихся в отстое (на месте во время стоянок).

Электропневматические тормоза в отличие от пневматических управляются электрическим током; тормозные колодки прижимаются к колесам приборами, питающимися сжатым воздухом.

По роду подвижного состава тормоза подразделяют на грузовые, предназначенные для торможения грузовых поездов и отличающиеся сравнительно медленным наполнением тормозных цилиндров сжатым воздухом; пассажирские с более быстрым наполнением тормозных цилиндров; высокоскоростные с электропневматическим управлением, обеспечивающим одновременное действие тормозов всего поезда.

По условию торможения – служебное и экстренное.

В обычных условиях машинист применяет служебное торможение, при котором давление в главной магистрали понижается ступенями. Такой режим обеспечивает плавное уменьшение скорости поезда и позволяет остановить его в заранее предусмотренном месте. Для немедленной остановки поезда применяют экстренное торможение, которое происходит в результате быстрого и полного выпуска воздуха, из магистрали, что создает наибольшую тормозную силу. Экстренное торможение может производиться краном машиниста или краном экстренного торможения, установленным во всех пассажирских и частично грузовых вагонах.

Служебное торможение (IV положение ручки крана). При IV положении ручки крана машиниста 1 в контроллере замыкаются все три контакта. Ток от плюсовой клеммы батареи поступает в провода тормозной и отпускной, в результате чего катушки вентилей ТВ и ОВ на всех вагонах возбуждаются. Электровоздухораспределители 8 срабатывают и цилиндры 6 наполняются воздухом из запасных резервуаров 5. Контакты сигнализаторов СОТ, соединенных с тормозными цилиндрами, замыкают цепь сигнальной лампы ЛСЗ, контролирующей срабатывание тормозов на отпуск. 

Лампы  ПС1   и  ЛС2  в  головной   кабине также загораются.  Первая  питается током по  цепи,  как   описано  выше.   Цепь питания   второй    лампы   идет   от    плюса батареи   через  тормозной   провод,   контакт БР1 блок-реле хвостового вагона, блокировочный   провод, лампу ЛС2, обратный  провод,  переключатель ТП к минусу батареи. Одновременно   при   прохождении   тока по   этой   цепи   возбуждается   катушка   ПВ вентиля перекрыши 4. Его якорь с клапаном притягивается и сообщает камеру главного резервуара с резервуаром 3 и уравнительной камерой  крана   машиниста 1.  Давление  в этой камере будет выше, чем в тормозной магистрали,   что   исключает   разрядку   магистрали   в   атмосферу.   Поэтому   воздухораспределители   7  срабатывать  не  будут. 

Экстренное  торможение   (V положение). При V положении ручки крана машиниста  воздух из магистрали через широкий канал в золотнике  этого  крана выходит  в атмосферу  —  происходит  быстрое   снижение   давления   в   магистрали. В   этом  случае воздухораспределители 7 хотя и придут в действие, но торможения не произведут,  так  как раньше их сработают электровоздухораспределители  8.  Электровоздухораспределители при IV и V положениях ручки крана действуют одинаково, но конечное давление в тормозных цилиндрах при V положении будет несколько меньше.  Если ток в вентиль ПВ перестанет поступать (например, при обрыве проводов), лампа ЛС2 гаснет, сигнализируя о повреждении электропневматического тормоза. В этом случае при IV и V положениях ручки крана машиниста срабатывают на торможение воздухораспределители 7, соединяющиеся через переключательные клапаны с тормозными   цилиндрами  6.