Силы, действующие на поезд. Образование силы тяги (стр. 14 )

К недостаткам кранов можно отнести:

- наличие золотника и зеркала, трудоемкость их ремонта и обслуживания;

- завышение давления в УР и ТМ при неплотности клапана редуктора или золотника;

- термодинамические процессы в УР после ручки крана из 5-го в 4-е положение.

5-ым положением снижают давление в ТМ на 0,6—0,7 атм. Дальнейшую разрядку на 0,3-0,4 производят 5А положением, при котором УР сообщается с АТ через отверстие 0,75 мм и темп разрядки очень медленный — с 5 до 4 атм. за 30-40 сек. Смысл такого управления заключается в следующем:

1) после ступени торможения 5-м положением снижают давление на 0,6-0,7 атм. в ТМ, а в давление создается незначительное 1.2. Работа крана

I положение — Зарядка и отпуск

Чтобы показать работу крана при 1 положении, пользуясь плакатом, следует придерживаться следующего плана:

- показать два пути зарядки ТМ:

а) основной — через каналы золотника и зеркала;

б) через впускной клапан;

— показать два пути зарядки полости над уравнительным поршнем:

а) через сквозные отверстия золотника и зеркала диаметром 5 мм;

б) через питательный клапан редуктора — зарядка УР из полости над уравнительным поршнем через отверстие диаметром 1,6 мм;

— сообщение полости над ур. поршнем через стабилизатор с АТ.

II положение — Поездное.

"Кран машиниста при 2 положении выполняет три функции:

- автоматическая ликвидация сверхзарядного давления;

- поддержание зарядного давления; — отпуск вторым положением.

Для того, чтобы легче освоить работу крана при втором положении, необходимо знать и учиты­вать следующие моменты:

- рассказ о работе крана при 2 положении необходимо начинать с того, что УР сообщается с по­лостью над диафрагмой редуктора;

- учитывать, что чувствительность диафрагмы редуктора (0,05 атм.) значительно выше чувстви­тельности Ур. поршня (0,2-0,3 атм.).

Это значительно облегчит построение логической цепи рассуждений.

Автоматическая ликвидация сверхзарядного давления.

После перевода ручки крана из 1 во 2 положение уравнительный резервуар сообщается с полос­тью над диафрагмой редуктора. Давление в УР выше зарядного, следовательно, над диафрагмой бу­дет также выше зарядного. Под диафрагмой — зарядное давление регулировочной пружины. Под избы­точным давлением сверху диафрагма прогнется вниз, и питательный клапан закроется, разобщив ГР от УР.

Вывод: после перевода ручки крана из 1 во 2 положение редуктор автоматически выполняет нашу команду, прекращая повышение давления в УР, поскольку мы уже создали в нем необходимое давление.

Дальше рассказываем, как происходит ликвидация сверхзарядного давления в уравнительном объе­ме и ТМ.

В уравнительный объем при 2 положении входят: а) УР;

б) полость над уравнительным поршнем;

в) полость над диафрагмой редуктора.

При 2 положении, так же, как при 1, уравнительный объем разряжается в АТ через стабилизатор постоянным темпом. Поэтому после закрытия питательного клапана редуктора в уравнительном объе­ме давление начнет снижаться постоянным темпом. Точно таким же темпом будет снижаться давле­ние и в ТМ за счет естественных утечек.

Процесс снижения давлений происходит до тех пор, пока оно не станет равным зарядному, пос­ле чего можно сказать, что произошла полная ликвидация сверхзарядного давления, и кран перехо­дит к выполнению 2-й функции — поддержанию зарядного давления.

Возникают два вопроса:

1) Почему стабилизатор обеспечивает постоянный темп сброса?

2) Почему давление в ТМ снижается точно таким же темпом, как и в УР?

На 1 вопрос можно ответить следующим образом: представим себе резервуар, сообщенный с АТ через отверстие, и зададимся вопросом — при каком условии темп выхода воздуха из резервуара бу­дет постоянным? Очевидно, условие одно — поддерживание постоянного давления в нем. Для обес­печения этого условия необходимо пополнять утечки, для чего поставим клапан. Уяснив этот момент, переключимся на стабилизатор.

Полость над диафрагмой стабилизатора - это не что иное, как своеобразный резервуар, в кото­ром поддерживается практически постоянное давление с помощью возбудительного клапана, и, в то же время, есть сообщение с АТ через отверстие.

Ответ на 2-й вопрос заключается в следующем: стабилизатор регулируется на очень медленный темп ликвидации сверхзарядного давления (с 6-5,8 атм., за 80-120 сек.). Естественно, что в ТМ гру­зового поезда, за счет естественных утечек, давление снижается значительно быстрее, чем в полости нал уравнительным поршнем, т. е. возникает разница давлений над и под поршнем. Как только она достигает 0,2-0,3 атм. уравнительный поршень опускается вниз и открывает впускной клапан, сообщая ГР с ТМ. Следовательно, давление в ТМ будет поддерживаться таким, какое над уравнительным поршнем. Само название: «уравнительный поршень» говорит о его функции - он уравнивает давле­ние над и под поршнем, т. е. в УР и ТМ.

Напрашивается вывод, что ликвидация сверхзарядного давления в ТМ грузового поезда происхо­дит за счет естественных утечек при открытом впускном клапане.

Поддерживание зарядного давления в уравнительном объеме и ТМ.

После ликвидации сверхзарядки уравнительный объем продолжает разряжаться в АТ через ста­билизатор. Это значит, что давление в УР, в полости над уравнительным поршнем и в полости над диафрагмой становится ниже зарядного, а под уравнительным поршнем и диафрагмой — зарядное. Остается выяснить, что придет в движение быстрее: поршень или диафрагма? Так как чувствитель­ность диафрагмы (0,05 атм.) значительно выше, чем уравнительного поршня (0,2-0,3 атм.), то при снижении давления в уравнительном объеме ниже зарядного на 0,05 атм. диафрагма под действием пружины, отрегулированной на зарядное давление, прогнется вверх, откроет питательный клапан и сообщит ГР с уравнительным объемом. После восстановления зарядного давления в уравнительном объеме диафрагма редуктора встанет в среднее положение, и питательный клапан закроется, разобщив ГР от УР, а уравнительный объем продолжает разряжаться в АТ через стабилизатор, и выше - описанный процесс периодически будет повторяться, т. е. редуктор крана отвечает за поддержание зарядного давления в уравнительном объеме.

При снижении давления в ТМ из-за утечек снижается давление и под уравнительным поршнем. Над поршнем — давление зарядное. По достижении разницы давления 0,2-0,3 атм., поршень опустится вниз, откроет впускной клапан, сообщив ГР с ТМ. После восстановления зарядного давления в ТМ уравнительный поршень и впускной клапан, под действием своей пружины, перемещаются вверх до закрытия клапана. При последующих утечках из ТМ этот процесс будет повторяться.

Следует отметить, что постоянное сообщение УР с АТ через стабилизатор при 2 положении ручки крана вынуждает редуктор работать очень напряженно. В то же время это сообщение частично компенсирует неплотность прилегания питательного клапана редуктора.

Отпуск 2-м положением.

Особенностью отпуска вторым положением является поддержание сверхзарядного давления ТМ (при условии ее небольшого объема — один локомотив или с 2-3 вагонами (в течение времени необходимого для подзарядки УР)). Поскольку речь идет об отпуске, до этого было произведен торможение, и давление в УР и ТМ — ниже зарядного. После перевода ручки крана из 4-го во 2-е положение УР сообщится с полостью над диафрагмой редуктора, следовательно, давление в ней так ниже зарядного. Под избыточным давлением пружины диафрагма прогнется вверх, откроет питательный клапан, сообщая ГР с уравнительным объемом. В полость над уравнительным поршнем воздух поступает через 3-мм канал, а в УР и в полость над диафрагмой - через отверстие 1,6 мм. Поэтому над уравнительным поршнем создается высокое давление, под действием которого он перемещается вниз, открывая выпускной клапан и сообщая ГР и ТМ. Время открытия впускного клапана пропорционально времени открытия питательного клапана, которое в свою очередь, зависит от времени подзарядки УР до зарядного давления. Таким образом, благодаря наличию отверстия 1,6 мм., увеличивается время подзарядки УР и, соответственно, время открытия питательного и впускного клапанов. Давление в ТМ (если ее объем небольшой), по принципу сообщающихся сосудов, будет стремиться выравниваться с давлением ГР.

III положение — Перекрыша без питания ТМ.

Воздух из ТМ через отверстия золотника и зеркала поступает в полость над обратным клапаном. Под клапаном - давление УР. Обратный клапан чувствительней уравнительного поршня, поэтому при снижении давления в ТМ из-за утечек, примерно на 0,1 атм., обратный клапан поднимается, сообщая УР с ТМ. Уравнительный поршень не перемещается из-за малой разницы давлений над, и поднимается впускной клапан, сообщая ГР с ТМ.

IV положение — Перекрыша с питанием ТМ.

Все каналы между золотником и зеркалом перекрыты, за исключением центральных 16-мм отверстий. Происходит следующее:

- УР разобщен от камеры над диафрагмой редуктора;

- полость над уравнительным поршнем разобщена от стабилизатора;

- воздух из ГР не подходит к питательному клапану редуктора;

- УР сообщен только с полостью над уравнительным поршнем, т. е. утечки в нем не подпитываются (изолирован). Поэтому перекрыша с питанием обеспечивается только за счет хорошей плотно­сти УР. При снижении давления в ТМ на 0,2-0,3 атм. ниже давления УР, уравнительный поршень опускается вниз, открывает впускной клапан, сообщая ГР с ТМ.

Положение 5А.

Служит для управления тормозами в длинносоставных поездах - более 350 осей. Принцип управления заключается в следующем:

, и динамические реакции в поезде терпимы;

2) при медленной дальнейшей разрядке ТМ положением 5А будет увеличиваться давление в ТЦ но медленным темпом, так как сообщение ЗР с ТЦ будет периодически перекрываться тормозным клапаном (дросселироваться). Вследствие планового повышения давления в ТЦ не происходит обрыва поезда, но увеличивается тормозной путь. Положение 5А можно использовать и при управлении тормозами в поездах нормальной длины, с целью предотвращения повышения давления в УР после пе­ревода ручки крана из 5 в 4 положение. Для этого ручку крана перед переводом из 5 в 4 необходимо задержать на несколько секунд в положении 5А.