Автостоп

Автостоп

Министерство транспорта Российской Федерации

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Самарский Государственный Университет Путей Сообщений

Кафедра «Безопасность перевозок пассажиров и груза»

Контрольная работа

по дисциплине «Технические средства обеспечения безопасности движения»

Тема: «Автостоп»

Выполнил: студент 5го курса

Заочного факультета

Шифр 2007-СДМ-6228

Бутин А.В.

Проверил: доц. Киселёв Г.Г.

Самара 2012

Введение

Автоматические тормоза железнодорожного подвижного состава являются одним из основных средств, обеспечивающих безопасность движения поездов и оказывающих непосредственное влияние пропускной и провозной способности железных дорог.

В связи с этим большое значение имеет изучение автоматических тормозов как предмета в общей программе подготовки техников железнодорожного транспорта. Учащийся должны знать устройство и действие автоматических тормозов, их эксплуатацию, основные технические приёмы ремонта и испытания тормозного оборудования подвижного состава. Быстрое развитие железнодорожной техники требует систематического изучения всего нового, что является в области конструирования и эксплуатации автоматических тормозов.

Краткий обзор развития тормозов

железнодорожный автостоп электропневматический

Изобретение пневматического, или, как часто его называют, воздушного пневматического тормоза относится к 1869 г., а автоматического - к 1872 г. Примерно в эти же годы появились электрические и электропневматические тормоза.

В 1987 г. поставлен вопрос о переводе грузовых поездов на автоматическое торможение. Под руководством проф. Н. П. Петрова были проведены широкие испытания нескольких систем тормозов (Вестингауза, Ликовского, Нью-Йорк, Филь-Лиль и Шейфера), из которых Министерство путей сообщения приняло в качестве основных тормоза систем Вестингауза и Нью-Йорк.

Однако осуществить задачу перевода грузовых поездов с ручного торможения на автоматическое , выдвинутыми русскими инженерами-новаторами, царскому правительству оказалось на под силу.

В 1899 году фирмой «Вестингауз» был построен в Петербурге тормозной завод. В 1915 году завод был эвакуирован в Ярославль, и на его базе в 1928 году создан Ярославский тормозной завод (ЯТЗ), который просуществовал до 1945 года. В 1915 году на базе эвакуированного из Риги завода «Унион» всеобщей электрической компании в Москве был создан Военно-артиллерийский завод, после национализации получивший название ВЭК. На его базе в 1927 г., был создан Московский тормозной завод (МТЭ), ныне Московский завод «Трансмаш».

Перед молодой советской тормозостроительной промышленностью в те годы были поставлены две задачи: в короткий срок освоить выпуск тормозных приборов, необходимых для восстановления железнодорожного транспорта и создать отечественные системы тормозов.

Первым изобретателем отечественного автоматического тормоза был машинист депо Челкар Ташкентской дороги Ф.П. Казанцев. Ещё в 1909 году он изобрел двухсторонний неистощимый тормоз, который в 1910 году блестяще выдержал испытания в пассажирском поезде. Однако это изобретение не нашло применения в дореволюционной России. В 1923 году Московский тормозной завод выпустил первые образцы отечественных тормозов (тип Д) системы Ф.П. Казанцева, которые успешно прошли испытания на Октябрьской дороге в длинносоставном пассажирском поезде.

В 1925 году опытная партия тормозных приборов, изготовленных Московским тормозным заводом для грузовых поездов, была испытана совместно с представителями Германских железных дорог на участке Москва - Саратов, а затем на Сурамском перевале Закавказкой дороги параллельно с тормозами Кунце - Кнора (Германия). Эти испытания показали неоспоримое преимущество тормозов Казанцева перед тормозами Кунце - Кнора, особенности в частности неистощимости действия.

В 1927 году Ф.П. Казанцев создал новый воздухораспределитель типа К, который с 1929 г., был принят для оборудования грузовых поездов. С 1924 года по 1929 год было выпущено около 35000 воздухораспределителей жесткого типа серия АП-1 и с 1929 по 1932г. - около 128 000 воздухораспределителей серии К.

В конце 1929 года появились новые воздухораспределители Ф.П. Казанцева (тип К-2), И.К.Матросова (М320) и Б.Л. Карвацкого (тип С). Проведенные в 1930 - 1931 году широкие сравнительные испытания этих воздухораспределителей показали, что все они по всем качествам удовлетворяли предъявленным требованиям. Показавший наилучшие результаты воздухораспределитель усл.№ М320 системы Матросова был принят типовым для грузового подвижного состава. С 1932 года начался массовый выпуск этих воздухораспределителей, и уже в 1935 году был завершен полный перевод грузовых поездов на автоматическое торможение, что позволило резко увеличить скорости движения поездов.

Известному изобретателю И.К. Матросову (1886 -1965гг.) принадлежат большие заслуги в деле создания и оснащения подвижного состава отечественными пневматическими тормозами. Практически весь подвижной состав железных дорог СССР оборудован воздухораспределителями и концевыми кранами его системы и конструкции. С 1932 года было выпущено более 1 млн. воздухораспределителей усл. № МТЗ-135, в 1959 - 1967 гг. воздухораспределители усл. № 270 -002 для грузовых поездов, с 1958 года воздухораспределители усл. №292 -001 для пассажирских поездов и с 1968 года воздухораспределители усл. №270 - 005 -1 для грузовых поездов так же созданы И.К. Матросовым.

С 1932 года были начаты первые испытания отечественных электропневматических тормозов системы Ф.П. Казанцева в пассажирских и грузовых поездах, продолженные в последствии В.П. и Б.В. Казанцевыми на электропоездах.

С 1948 года Московский тормозной завод выпустил к серийному производству электропневматических воздухораспределителей усл. № 170 и 305 -001 для моторвагонного подвижного подвижного состава и с 1950 года усл. № 305 - 000 для пассажирских поездов с локомотивной тягой.

В 1971 году исполнилось 50 лет советского тормозостроения и Московского тормозного завода. За эти годы выпущено более 3 млн. воздухораспределителей, из них более 2,5 млн. системы И.К. Матросова, а за последние 15 лет выпущено свыше 1,6 млн. воздухораспределителей типа усл. №270.

Большую роль в развитии отечественного тормозостроения сыграли работы по теории торможения, основоположником которой является проф. Н.П. Петров. Опубликованный им впервые в мире (1878) труд «О непрерывных тормозных системах» и сейчас имеет большое значение.

В 1890 годах отечественный ученый С.П. Гомелля провел большую работу по расчету нажатия тормозных колодок.

Советские ученые В.Ф. Егорченко (1892-1952), Б.Л. Карвацкий (1881-1970гг.) и другие развития о торможении, обогатив её ценными исследованиями.

В Западной Европе разработкой и исследованием тормозов занимается несколько фирм, наиболее крупными которыми являются «Кнор-Бремзе» (ФРГ) и «Эрликом» (Швеция). Разработанные этими фирмами тормозов на железных дорогах Европы. В настоящее время в Западной Европе, а так же в социалистических странах около 60% подвижного состава оборудовано тормозами Кнор -КЕ, 30% тормозами Эрликов, а остальные - тормозами Шармий, Вестингауза, DAKO и др. эксплуатация тормозов в Западной Европе значительно отличается от наших условий: короткие поезда, винтовое сцепление подвижного состава, благоприятные климатические условия.

Фирма «Вестингауза» (США) обеспечивает тормозами все страны американского континента, имеет фелиалы в Англии, Италии, ФРГ, и Франции. Тормозной завод в Канаде работает по лицензии фирмы «Вестингауза». На дорогах США наиболее распространены воздухораспределители АВ, ABD, D22, 26C.

Основные требования ПТЭ к устройствам тормозов

«Выписка из ПТЭ Москва 2011г. утверждённого приказом Минтранса России от 21 декабря 2010 г. №286»

Общие положения по организации технической эксплуатации железнодорожного транспорта на участках движения поездов пассажирских со скоростями более 140 до250 км/ч

Техническая эксплуатация железнодорожного подвижного состава

Железнодорожный подвижной должен быть оборудован автоматическими тормозами, а пассажирские вагоны и локомотивы , вагоны мотор - вагонного железнодорожного подвижного состава , кроме того, оборудуются электропневматическими тормозами. Порядок и сроки оборудования автоматическими тормозами железнодорожного подвижного состава, не находящегося в обращении и не имеющего права подачи (выхода) на железнодорожные пути общего пользования, устанавливаются их владельцами.

Автоматические и электропневматические тормоза железнодорожного подвижного состава и специального подвижного состава должны содержатся в соответствии с нормами и правилами, и обладать управляемостью и надежностью действия в различных условиях эксплуатации, обеспечивать плавность торможения, а автоматические тормоза также остановку поезда при разъединении тормозной магистрали и при открытии стоп - крана (крана экстренного торможения).

Автоматические и электропневматические тормоза железнодорожного подвижного состава должны обеспечивать тормозное нажатие, гарантирующее остановку поезда при экстренном торможении на расстоянии не более, тормозного пути, определенного по расчетным данным, утвержденным нормами и правилами.

Автоматические должны обеспечивать возможность различных режимов торможения в зависимости от загрузки вагонов, длины поезда и профиля железнодорожного пути.

Стоп - краны в пассажирских вагонах и мотор - вагонном железнодорожном подвижном составе устанавливаются в тамбурах, внутри вагонов и пломбируются.

В специально самоходном подвижном составе при необходимости устанавливаются стоп - краны или другие устройства для экстренного торможения.

Локомотивы, пассажирские вагоны, мотор - вагонный железнодорожный подвижной состав и специальный самоходный подвижной состав оборудуются ручными тормозами, часть грузовых вагонов в случаях, установленных нормами и правилами, должна иметь переходную площадку со стоп - краном или ручным тормозом.

Ручные тормоза железнодорожного подвижного состава должны содержатся в соответствии с нормами и правилами, и обеспечивать расчётное тормозное нажатие.

Все части рычажной тормозной передачи, разъединение или излом которых может вызвать выход из габарита или падение на железнодорожный путь, должны иметь предохранительные устройства.

Не допускается выпускать в эксплуатацию и к следованию к поездах железнодорожный подвижной состав, имеющий неисправности, угрожающие безопасности движения и эксплуатации железнодорожного транспорта, а так же ставить в поезда грузовые вагоны, состояние которых не обеспечивает сохранность перевозимых грузов. Не допускается выдача поезда локомотив, выработавший срок службы.

Электропневматический клапан автостопа

Автостоп это система, состоящая из электропневматического клапана, локомотивного светофора, скоростемера и рукоятки бдительности. Автостоп - устройство, с помощью которого приводятся в действие тормоза, и осуществляется экстренное торможение поезда при потере бдительности машиниста. Автостоп так же автоматически останавливает поезд перед закрытым светофором. При смене на локомотивном светофоре с более разрешающего показания на менее разрешающий отключается электропневматический клапан. За счет разряда в нем воздушной камеры выдержки времени включается предупредительный свисток. Если в течении 5-7 сек машинист однократным нажатием рукоятки бдительности не подтвердит восприятие поданного ему сигнала, то ЭПК, открывая срывной клапан, объединяет тормозную систему поезда с атмосферой. Это приводит к автоматическому торможению поезда до полной остановки.

На подвижном составе используются электропневматические клапаны автостопа ЭПК № 150Е и № 150И

ЭПК имеет кронштейн 5, к которому присоединены трубопроводы от ГР и ТМ, а также атмосферная труба Ат1. В этом же кронштейне расположена камера 24 выдержки времени объемом 1 л. На верхней части кронштейна смонтированы все узлы ЭПК.

Электромагнит ЭПК состоит из катушки 20 с сердечником 25 и якорем 18. С якорем жестко соединен шток 19, нижняя часть которого представляет собой плунжер (клапан) 21. Полость плунжера каналом 26 может сообщаться со свистком 1. На электромагните установлен корпус 16 замка ЭПК, в котором находятся эксцентрик 4 с осью 2, проходящей через крышку 3. На крышке 13 с помощью скобы 14 укреплена контактная группа 15, замыкание и размыкание контактов которой осуществляется эксцентриком 4. Эта контактная группа обеспечивает регистрацию на скоростемерной ленте состояние автостопа (включенное или выключенное).

Камера выдержки времени снабжена резиновой диафрагмой 7, на которую сверху через стакан 11 действует регулировочная пружина 12. Стакан имеет рычаг 9, с помощью которого он может воздействовать на атмосферный клапан 8 и концевой выключатель 10. Под диафрагмой расположен напруженный пружиной срывной клапан 6 с калиброванным отверстием «а» диаметром 0,8 мм.

Для зарядки ЭПК необходимо вставить ключ 17 в корпус замка 16 и повернуть его до упора вправо (выключить ЭПК). При этом ось 2 эксцентрика переместит шток 19 с плунжером 21 в крайнее нижнее положение и последний перекроет канал 26, разобщив полость плунжера от свистка 1. Воздух из ГР через калиброванные отверстия 23 и 22, диаметром соответственно 0,9 мм и 1,0 мм. начнет поступать в камеру выдержки времени и в полость под диафрагмой 7. Зарядка камеры выдержки времени с 1,5 кгс/см2 до 8,0 кгс/см2 происходит за 9 - 10 с.

Диафрагма, прогибаясь вверх, также перемещает в верхнее положение стакан 11 с рычагом 9 и сжимает регулировочную пружину 12. При этом рычагом 9 замыкаются контакты концевого выключателя 10 и электрическая цепь питания катушки электромагнита ЭПК, будет частично подготовлена к включению. Одновременно рычаг 9 освобождает атмосферный клапан 8, который своей пружиной поднимается вверх (закрывается) и разобщает полость над срывным клапаном 6 от атмосферы Ат 2.

Сжатый воздух из ТМ поступает под срывной клапан 6 и через калиброванное отверстие «а» диаметром 0,8 мм перетекает в полость, расположенную над ним, сильнее прижимая клапан к седлу.
После этого ключ 17 необходимо повернуть в крайнее левое положение (включить ЭПК) и нажать рукоятку бдительности РБ. При этом на катушку 20 электромагнита будет подано напряжение, и якорь 18 притянется к сердечнику 25, обеспечивая тем самым нижнее положение плунжера 21, то есть перекрытие воздушного канала 26 к свистку 1.

При потере питания катушки ЭПК, например: при смене огня локомотивного светофора, давлением воздуха из ГР плунжер 21 со штоком 19 поднимаются вверх. При этом плунжер открывает канал 26. и сжатый воздух из камеры выдержки времени и из ГР начинает через свисток выходить в атмосферу АтЗ. Если в течение 7-8с после начала звучания свистка машинист не нажмет РБ. то давление в камере выдержки времени упадет продано до 1,5 кгс/см2 , и регулировочная пружина 12 переместит вниз стакан с рычагом 9, Последний разомкнет контакты концевого выключателя 10 и одновременно переместит вниз (откроет) атмосферный клапан 8, который сообщит полость над срывным клапаном 6 с атмосферой Ат2. Давлением ТМ срывной клапан поднимается вверх, обеспечивая экстренную разрядку тормозной магистрали в атмосферу Ат1. Разрядка ТМ независимо от положения ручки крана машиниста будет происходить до тех пор, пока срывной клапан не опустится на седло под действием своей пружины, то есть приблизительно до давления в ТМ 1,5 -2.0 кгс/см2.

Прекратить начавшееся торможение поезда, вызванное автостопом, путем нажатия РБ невозможно, поскольку электрическая цепь питания катушки ЭПК разорвана контактами концевого выключателя 10.

Чтобы восстановить работу автостопа, необходимо ключ 17 повернуть в крайнее правое положение - выключить ЭПК и произвести зарядку камеры выдержки времени.

Ремонт электропневматического клапана автостопа

После разборки металлические клапаны притирают по месту, а в клапанах с мягкой посадкой зачищают или заменяют резиновое уплотнение при наличии забоин на нём.

В процессе сборки проверяют следующие сборочные размеры и восстанавливают их путём подгонки деталей: ход якоря 1,4 -1,7 мм; ход резиновой диафрагмы вверх 3-4,5 и вниз 6,0-7,0 мм; ход клапана 2,3-3.5 мм; дроссельные отверстия во втулке плунжера диаметром не более 1,0+0,1 мм и в поршне срывного клапана 0,8±0,05 мм, подъём срывного клапана 6-9 мм.

После сборки ЭПК проверяют на стенде:

·        Время превышения давления в камере выдержки от 1,5 до 7,5 кгс/см2, которое должно быть не более 10 сек;

·        Время понижения давления с 8±0,2 до 1,5-0,2+0,5 кгс/см2 должно быть в пределах 7-8.5 сек;

·        Размыкание верхних контактов при давлении 1,5-0,2+0,5 кгс/см2 в камере выдержки, остаточное давление в ней допускается не более 0,6 кгс/см2;

·        Разобщение тормозной магистрали с атмосферой при снижении давления в ней до 1,5-0,2+0,5 кгс/см2 при нахождении ручки крана в 3 положении.

При разрядки камеры должен непрерывный свисток.

При напряжении 30 В должен закрываться клапан (допускается образование малого пузыря за 4 сек.), а при напряжении 8 В - отпадать якорь электромагнита.

Литература

·        ПТЭ «правила технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации» от 21 декабря 2010 года №286.

·        Методические указания №1708. Составители: И.Н. Глущенко Н.М. Сосевич Ю.Ю. Становова, Самара 2006.