Чыгуначны тормаз

Чыгуначны тормаз — прылады, якія ствараюць штучныя сілы супраціву, неабходныя як для рэгулявання хуткасці, так і для прыпынку рухомага састава.

 Віды тармазоў 
міні|200x200пкс|Калодачны тормаз чыгуначнага саставу
міні|150x150пкс|Дыскавыя тармазы на некаторых лакаматывах
міні|150x150пкс|Магнітарэйкавы тормаз
 Паводле рэакцыі на абрыў кіраўніка канала (тармазной магістралі):
 аўтаматычныя — спрацоўваюць на тармажэнне пры разрыве цягніка і спыняюць усе яго часткі без удзелу машыніста;
 неаўтаматычныя — пры разрыве цягніка не спрацоўваюць на тармажэнне, а ў затарможаным стане вырабляюць водпуск.
 Паводле спосаба стварэння тармазнога эфекту:
 фрыкцыйныя — выкарыстоўваюць сілу трэння;
 электрычныя — пераўтвораць механічную энергію цягніка ў электрычную, якая вяртаецца ў кантактную сетку (рекуперативное тармажэнне) або пераўтворыцца ў цеплавую энергію і рассейваецца.
 Паводле спосаба папаўняць уцечкі ў тармазных цыліндрах і запасных рэзервуарах:
 прамадзейныя (неспусташымыя) — папаўняюць уцечкі на кожнай адзінцы рухомага складу з галоўнага рэзервуара лакаматыва;
 непрамадзейныя (спусташымыя) — зніжэнне ціску ў запасных рэзервуарах і тармазных цыліндрах не кампенсуецца.
 Паводле характара дзеяння:
 няжорсткія — працуюць з любога зараднага ціску, не рэагуюць на павольнае зніжэнне ціску ў тармазной магістралі (тэмп мяккасці), вырабляюць поўны водпуск пры невялікім павышэнні ціску ў тармазной магістралі (на 0,02—0,03 МПа);
 паўцвёрдыя — працуюць з любога зараднай ціску, не рэагуюць на зніжэнне ціску ў тармазной магістралі тэмпам мяккасці, вырабляюць ступеністы водпуск, пры якім кожнай велічыні павышэння ціску ў тармазной магістралі адпавядае пэўная велічыня зніжэння ціску ў тармазных цыліндрах;
 жорсткія тармазы — наладжваюцца на пэўны ціск у тармазной магістралі і пры яго змене ў любым тэмпе ўсталёўваюць адпаведны ціск ў тармазных цыліндрах.
 Паводле тэмпа змены ціску ў тармазных цыліндрах:
 павольнадзейныя грузавыя;
 хуткадзейныя пасажырскія.

 Ручныя тормазы стаяначныя 



 Пнеўматычныя аўтатармазы 
міні|300x300пкс|Тармазны цыліндр, грузавы паветраразмеркавальнік і запасны рэзервуар тармазной сістэмы паўвагона
Самымі распаўсюджанымі з'яўляюцца пнеўматычныя тармазы, якія прыводзяцца ў дзеянне сціснутым паветрам. У іх паветра паступае ў тармазныя цыліндры і цісне на поршань, які пераўтворыць ціск паветра ў высілак, якое перадаецца праз тармазную рычажную перадачу на тармазныя калодкі, прыціскаючы іх да вобада колы, альбо да тармазнога дыска на восі. Упершыню пнеўматычны тормаз быў прапанаваны ў 1869 годзе Весцінгаузам і з тых часоў увесь час удасканальваўся. Тормаз Весцінгаўзам мае толькі два рэжыму — тармажэнне і водпуск, у цяперашні час ён яшчэ выкарыстоўваецца ў цягніках метрапалітэна. У адрозненне ад яго, сучасныя пнеўматычныя тармазы дазваляюць рэгуляваць тармазную сілу, змяняючы ціск паветра ў тармазных цыліндрах. Машыніст кіруе тармазамі, выкарыстоўваючы пнеўмааўтаматыку. Змяняючы ціск у тармазной магістралі, пры дапамозе крана машыніста ён вырабляе разрадку тармазной магістралі (тармажэнне), падтрымлівае усталяванае ціск (перакрыша) і зараджае тармазную магістраль (водпуск тармазоў). Пнеўматычная схема лакаматыва таксама ўключае ў сябе кран дапаможнага тормазу, які дазваляе кіраваць тормазамі лакаматыва незалежна ад тармазоў састава.

На кожнай адзінцы рухомага састава да тармазной магістралі праз трайнік і разлучальны кран падлучаны паветраразмеркавальнік, злучаны з тармазным цыліндрам і запасным рэзервуарам. На грузавых вагонах паміж паветраразмеркавальнікам і тармазным цыліндрам можа ўключацца грузавы аўтарэжим. Зарадная ціск у тармазной магістралі залежыць ад тыпу цягніка, так і для пасажырскага цягніка яно складае 4,5—5,2 кг/см2 (каля 0,44—0,51 МПа). Пры зніжэнні ціску ў тармазной магістралі паветраразмеркавальнік напаўняе тармазной цыліндр сціснутым паветрам з запаснога рэзервуара. Ціск у тармазным цыліндры усталёўваецца ў залежнасці ад велічыні разрадкі тармазной магістралі, рэжыму працы паветраразмеркавальнік (парожні, сярэдні, гружаны) і загрузкі вагона пры выкарыстанні авторежима. У рэжыме перыкрышы ў прямадзейных тармазах ўцечкі паветра з тармазнога цыліндру кампенсуюцца з запаснога рэзервуара, а запасны рэзервуар можа папаўняцца з тармазной магістралі праз зваротны клапан. У непрямодействующих тармазах ўцечкі паветра з тармазных цыліндраў не кампенсуюцца.

Пры павышэнні ціску ў тармазной магістралі тармазны цыліндр разраджаецца ў атмасферу альбо цалкам, пры раўнінным (нежорсткам) рэжыме працы паветраразмеркавальніка, альбо на прыступку, прапарцыйную павышэнню ціску ў тармазной магістралі пры горным (паўцвёрдым) рэжыме працы і адбываецца дазарадка запаснага (варта памятаць, што рэзервуар не запасны́, а запа́сны, таму як не ён важдаецца пра запас, але ў ім важдаецца запас паветра) рэзервуара. У выпадку пашкоджання тармазной магістралі (у тым ліку пры разрыве цягніка) і выхадзе паветра з яе ў атмасферу, воздухораспределитель напроста злучае запасны рэзервуар з тармазным цыліндрам. У гэтым выпадку адбываецца экстранае тармажэнне — паветра трапляе ў цыліндры пад максімальным ціскам, дзякуючы чаму рэалізуецца максімальная тармазная сіла. Экстранае тармажэнне можна выклікаць і прымусова — пастаноўкай ручкі крана машыніста ў становішча «Экстранае тармажэнне», альбо адкрыццём стоп-крана — у гэтым выпадку тармазная магістраль таксама напроста злучаецца з атмасферай.

Асноўны недахоп пнеўматычнага тормазу — хуткасць распаўсюджвання ўздзеяння ад крана машыніста да паветраразмеркавальнікаў, а такім чынам і спрацоўвання тармазоў па саставу, не можа перавышаць хуткасці гуку (331 м/с). Распаўсюджванне вобласці паніжанага ціску ў тармазной магістралі называецца паветранай хваляй, яе хуткасць блізкая да хуткасці гуку. Працэс распаўсюджвання па складзе цягніка нарастальнага ціску ў тармазных цыліндрах называецца тармазной хваляй. Хуткасць тармазной хвалі залежыць ад канструкцыі паветраразмеркавальнікаў, тэмпературы паветра, зараднай ціску. Для падтрымання хуткасці тармазной хвалі паветраразмеркавальнікамі вырабляецца дадатковая разрадка тармазной магістралі. Хуткасць тармазной хвалі можа дасягаць 280 м/с пры службовым тармажэнні і 300 м/с — пры экстраным.

Неадначасовасць спрацоўвання тармазоў можа прывесці да падоўжных штуршкоў, што ў пасажырскіх цягніках прыводзіць да дыскамфорту пасажыраў, а ў доўгіх грузавых — да разрыву цягніка. Таму на пасажырскіх, а таксама грузавых доўгасастаўных цягніках выкарыстоўваюць электрапнеўматычныя тармазы. У гэтым выпадку паралельна тармазной магістралі ідзе электрычны провад, па якім і перадаюцца сігналы на паветраразмеркавальнікі (апошні пры гэтым завецца электрапаветраразмеркавальнікам, з-за наяўнасці ў канструкцыі электрычнай часткі). Перавага такога тыпу тормазу складаецца ў практычна адначасовым спрацоўванні тармазоў па ўсёй даўжыні саставу, што таксама дазваляе скараціць тармазны шлях.

Для праверкі працы пнеўматычных тармазоў пасля завяршэння фарміравання цягніка вырабляюць іх поўнае апрабаванне. Пры гэтым правяраецца дзеянне тармазоў ўсіх вагонаў у складзе, а таксама хуткасць ўцечкі паветра з тармазной магістралі. Пасля поўнага апрабавання тармазоў, аглядчык вагонаў уручае машыністу вядучага лакаматыва даведку аб забяспечанасці цягніка тармазамі і іх спраўнасці (даведку формы ВУ-45). На маторвагонных цягніках дадзеныя аб поўным апрабаванні тармазоў заносяцца ў журнал тэхнічнага стану. На расійскіх чыгунках таксама вырабляюць скарочанае апрабаванне тармазоў, пры гэтым правяраецца дзеянне тармазоў толькі на двух апошніх вагонах. Скарочанае апрабаванне вырабляюць у наступных выпадках:
 пасля прычэпки цягніковага лакаматыва да састава, калі папярэдне на станцыі было выканана поўнае апрабаванне аўтатармазоў ад кампрэсарнай устаноўкі (станцыйнай сеткі) ці лакаматыва;
 пасля змены лакаматыўных брыгад, калі лакаматыў ад цягніка не адчапляецца, пры стаянцы цягніка больш за 20 хвілін;
 пасля усялякага раз'яднання рукавоў у складзе цягніка або паміж саставам і лакаматывам (акрамя адчэпкі кое падштурхоўваючага лакаматыва, уключанага ў тармазную магістраль);
 злучэння рукавоў з прычыны прычэпкі рухомага састава, а таксама пасля перакрыцця канцавога крана ў саставе;
 пры падзенні ціску ў галоўных рэзервуарах ніжэй 5,5 кгс/см2;
 пры змене кабіны кіравання або пасля перадачы кіравання машыністу другога лакаматыва на перагоне пасля прыпынку цягніка ў сувязі з немагчымасцю далейшага кіравання рухам цягніка з галаўнога кабіны;
 у грузавых цягніках, калі пры стаянцы цягніка адбылося самаадвольнае спрацоўванне аўтатармазоў або ў выпадку змены шчыльнасці больш чым на 20 % ад указанай у даведцы формы ВУ-45;
 у грузавых цягніках пасля стаянкі цягніка больш за 30 мін, дзе маюцца аглядчыні вагонаў або работнікі, якія навучаныя выканання аперацый па апрабаванні аўтатармазоў, і на якіх гэты абавязак ўскладзены.
Таксама ў пуці прытрымлівання ў устаноўленых месцах вырабляецца праверка тармазоў на эфектыўнасць — машыніст тармажэннем памяншае хуткасць на пэўную велічыню, пры гэтым правяраецца даўжыня шляху тармажэння.

 Электрапнеўматычны тормаз 
міні|300x300пкс|Пульт электравоза ЧС7, справа — лямпы «П» і «Т» і падпаленая зялёная лямпа «Аб»
Для сінхроннага спрацоўвання ўсіх тармазоў складу, нягледзячы на хуткасць распаўсюджвання тармазной і адпускной паветраных хваляў, можна выкарыстоўваць электрычнае кіраванне пнеўматычнымі тармазамі — такі тормаз называецца электрапнеўматычным (ЭПТ). У метрапалітэнах былога СССР ЭПТ не ўжываецца, так як там рабочым тормазам з'яўляецца электрычны рэастатны, на грузавых вагонах таксама адсутнічае з прычыны складанасці ўкаранення і недастатковай надзейнасці ў доўгасастаўных цягніках, на заходнееўрапейскіх цягніках таксама адсутнічае — на іх устаноўлены аўтатармазы тыпу KEs са ступеністым водпускам. На Чыгунках былога СССР ЭПТ ўжываецца на пасажырскіх цягніках (двухправадная схема кіравання) і моторвагонных цягніках (пяціправадная схема).

Пры двухправадной схеме кантакты правадоў ЭПТ ўстаноўлены на злучальных галоўках рукавоў тармазной магістралі і злучаюцца пры злучэнні рукавоў. Да прамога провада падлучаныя электрапаветраразмеркавальнікі (ЭПР), да зваротнага провада не падключана нічога — ён служыць кантрольным. На галоўцы рукавы, не злучанай з адным рукавом, кантакты прамога і кантрольнага правадоў пад дзеяннем спружыны замыкаюцца паміж сабой, ствараючы ланцуг кантролю. У кожным ЭВР стаяць два вентыля, уключаныя паміж прамым провадам і корпусам — адзін (вентыль тармажэння) падлучаны праз дыёд, другі (вентыль адпачынку) падлучаны напрамую.

Пры абясточанай лініі абодва вентыля ў алпушчаным становішчы і ЭПР знаходзіцца ў рэжыме водпуску. Паміж ПР аўтатармазоў і ЭПР усталяваны пераключальны клапан, які падключае да тармазных цыліндраў той ПР, які дае большы ціск, таму пры выключаным ЭПТ аўтатармазы працуюць як звычайна. Пры падачы «плюсу» напругай 50 вольт на прамой провад і «мінусу на рэйкі» узбуджаюцца абодва вентыля і ЭВР спрацоўвае на тармажэнне — ўпускае паветра ў ГЦ. Пры перапалюсоўцы («мінус» на лініі, «плюс» на рэйках) вентыль тармажэння адпускае, так як ён уключаны праз дыёд, які прапускае ток толькі пры «плюсе» у провадзе, і застаецца прыцягнутай толькі вентыль водпуску, які забяспечвае рэжым перакрышы — ў тармазных цыліндрах ўтрымліваецца набраны ціск. 

Такім чынам, простымі пераключэннямі сілкавання лініі ЭПТ («плюс» у лінію для тармажэння, «мінус» у лінію для перакрышы, абясточванне лініі для водпуску) можна лёгка кіраваць тормазамі ўсяго складу, выконваць ступеністае тармажэнне або адпачынак з вялікай дакладнасцю. Для падачы ў лінію напружання прамой і зваротнай палярнасці служаць тармазное і адпускное рэле (ТР і АР) адпаведна. Гэтыя два рэле кіруюцца кантактамі на кране машыніста, аб уключэнні АР кажа лямпа «П» на пульце машыніста, аб уключэнні ТР — лямпа «Т». Для кантролю ў лінію падаецца пераменны ток частатой 625 Гц ад пераўтваральніка, які не праходзіць праз вентылі з-за іх высокага індуктыўнага супраціву, а вяртаецца праз кантакты галоўкі хваставога вагона і зваротны провад на лакаматыў і ўзбуджае кантрольнае рэле (КР) ЭПТ. 

Калі кантрольны ток не праходзіць (няма кантакту ў адным з правадоў) і КР не ўключаецца — не загараецца кантрольная лямпа «О» (альбо «С») і ТР і АР ўключацца не будуць. У гэтым выпадку неабходна альбо знайсці і ліквідаваць няспраўнасць, альбо прытрымлівацца без ЭПТ (на аўтатармазах), альбо ўключыць дубляванае сілкаванне ЭПТ — спецыяльным выключальнікам прамы і зваротны драты злучаюцца наўпрост на лакаматыве і сілкаванне ЭПР ідзе не па адным провадзе, а па двух. Каб ланцуг не быў пастаянна прадубляваны праз кантакты на галаўным рукаве лакаматыва, не падлучаным да састава, на лакаматыве ўсталёўваюць ізаляваныя падвескі рукавоў, размыкаючыя кантакты.

 Электрычны тормаз 
міні|300x300пкс|Дысплей электравоза 2ЭС6 пры рэастатным тармажэнні на нізкай хуткасці (14 км/г), а ўнізе гарыць індыкацыя рэжыму — «ЭДТ П»
На электрацягніках, электровозах, а таксама цеплавозах з электрычнай перадачай акрамя пнеўматычных тармазоў выкарыстоўваюць і электрычныя, якія пераўтвараюць механічную энергію цягніка ў электрычную. У гэтым выпадку выкарыстоўваюць зварачальнасць электрарухавіка, гэта значыць яго магчымасць працы генератарам. Атрыманая электраэнергія або пераўтвараецца ў цеплавую ў рэастатах (рэастатнае тармажэнне, яно ж электрадынамічнае — ЭДТ), або вяртаецца ў кантактную сетку (рэкуператыўнае тармажэнне), таксама магчыма іх спалучэнне (рэкуператыўна-рэастатнае тармажэнне). Рэкуператыўнае тармажэнне дазваляе павысіць ККД электрычнай цягі за кошт вяртання часткі электраэнергіі, рэастатнае ж забяспечвае поўную аўтаномнасць ад знешніх крыніц, што дазваляе выкарыстоўваць яго на цеплавозах. Рэкуператыўным тармажэннем абсталяваныя электравозы ВЛ8, ВЛ10, УЛ80р, ВЛ85, серыі ЭП1 і Э5К «Ярмак». Рэастатным тормазам абсталяваныя цеплавозы ТЭП70, 2ТЭ116 з нумара 1610 і ўсё 2ТЭ116У і 3ТЭ116У, электрацягнікі ЭР9Т, ЭР200, электравозы ВЛ80 і УЛ80т і УЛ80з, ВЛ82 і ВЛ82м, ЧС2т і ЧС4т, ЧС7, ЧС8, ЧС200, а таксама трамвай, вагоны метрапалітэна і ўсё высакахуткасныя цягнікі. Рэкуператыўна-рэастатным тормазам абсталяваны электрацягнікі ЭР2Р, ЭР2Т, ЭТ2, электравозы 2ЭС6, 2эс10, ЭП10 і ЭП20.

 Магнітарэйкавы тормаз 
міні|300x300пкс|Магнітарэйкавы тормаз трамвая
Таксама існуе магнітарэйкавы тормаз. Ён складаецца з двух (радзей — чатырох) чаравікоў, кожны з якіх падвешаны паміж коламі і па канструкцыі ўяўляе сабой электрамагніт. Пры тармажэнні чаравікі апускаюцца на рэйкі, а на іх шпулькі падаецца электрычны ток. Якая ўзнікла магнітная сіла прыціскае чаравікі да рэек, тым самым павялічваючы тармазную сілу, тармазны шлях пры гэтым скарачаецца на 30-35 %. Ужываецца дадзены тормаз на трамваях, высакахуткасных цягніках і цягавых агрэгатах. Іх асноўная перавага — кампактнасць, што дазваляе разам з імі выкарыстоўваць дыскавыя тармазы, якія займаюць адносна вялікі аб'ём ад падвагоннай прасторы.

 Гл. таксама 
 Стоп-кран
 Тармазны чаравік

 Літаратура 
 Агафонов М. И., Перов А. Н. Устройство и ремонт автотормозов — М., ВИПО МПС, 1961
 Албегов Н. А., Успенский В. К., Фокин М. Д., Ясенцев В. Ф. Электропневматические тормоза — М., Транспорт, 1964

 Спасылкі 

 Кніга «Гісторыя грузавых чыгуначных перавозак у Расіі XIX—XX стагоддзя» 
Катэгорыя:Тармазы чыгуначнага рухомага састава