О выборе зарядного давления в грузовом поезде

[Admin]

О выборе зарядного давления в грузовом поезде

Точка зрения научного работника

Действующей Инструкцией по эксплуатации тормозов подвижного состава железных дорог № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 для тормозов грузового типа предусмотрено нормирование зарядного давления, величина которого составляет: 5,3 — 5,5 кгс/см2 — при обычных условиях эксплуатации; 6,0 — 6,2 кгс/см2 — если поезд следует по крутым затяжным спускам; 4,8 — 5,0 кгс/см2 — когда состав сформирован из порожних вагонов.

Выбор зарядного давления не является такой простой задачей, как представляется с первого взгляда — он основан в первую очередь на требованиях безопасности движения. Применительно к обычным условиям эксплуатации автотормозов величина этого параметра обусловлена нормативным давлением в тормозном цилиндре на груженом режиме и величиной зарядного давления в хвостовой части поезда.

В случае следования по крутым затяжным спускам ввиду частых и длительных торможений требуется большее количество сжатого воздуха в запасных резервуарах и быстрое срабатывание автотормозов за счет увеличения скорости тормозной волны. Если поезд состоит из порожних вагонов, у которых воздухораспределители установлены на порожний режим торможения, а давление в тормозном цилиндре регламентируется величиной 1,4 — 1,8 кгс/см2, количество сжатого воздуха в запасном резервуаре для такого норматива значительно превышает потребности тормозной сети состава.

С принципиальных позиций можно считать вполне допустимым любой переход с низкого на более высокое зарядное давление, так как это действие повышает продолжительность тормозного эффекта, особенно после экстренного торможения. Следует принять во внимание только некоторое увеличение нагрузки на мотор-компрессорную установку. Однако на практике, как это ни парадоксально, ревизоры обвиняют машиниста в превышении величины зарядного давления в поезде из порожних вагонов, настаивая на безусловном соблюдении требований инструкции.

Полная расчетная тормозная эффективность поезда обеспечивается при условии достижения в хвостовой части зарядного давления, соответствующего особенностям состава и классификации перегона, что предусмотрено действующей Инструкцией № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 (п. 9.2.6). В сущности, это основной параметр тормозной эффективности поезда, при соблюдении которого можно обойтись без проверки плотности тормозной сети, если не принимать во внимание незначительное повышение нагрузки на мотор-компрессорную установку.

Технологией американских железных дорог в некоторых случаях предусматривался упрощенный способ достижения тормозной эффективности поезда: при недостаточной величине зарядного давления в магистрали хвостового вагона отцеплялась группа вагонов хвостовой части. Для российских железных дорог можно предложить более совершенный способ соблюдения полной расчетной тормозной эффективности — достижение норматива зарядного давления в магистрали хвостового вагона за счет повышения его величины, устанавливаемой краном машиниста на локомотиве.

Уменьшенное по сравнению с нормативом зарядное давление в тормозной сети хвостового вагона ведет к потере тормозной эффективности всего поезда, а в чрезвычайной ситуации — к нарушению безопасности движения. Так как величина зарядного давления в хвостовой части поезда определяется зарядным давлением, устанавливаемым краном машиниста, а также величиной утечек сжатого воздуха по длине магистрали, то любое понижение зарядного давления в головной части уменьшает величину зарядного давления в хвостовой.

Между тем, указанием МПС N9 К-2476у от 29.09.2000 г. предусмотрен перевод на пониженное зарядное давление 5,0 — 5,2 кгс/см2 грузовых поездов на участках, не имеющих крутых затяжных спусков. При этом переход на указанную величину давления характеризуется как мероприятие, улучшающее работу автотормозов и снижающее повреждаемость колесных пар.

Известно, что для тормозов грузового типа повреждаемость колесных пар не зависит от величины зарядного давления. Чтобы они нормально работали в эксплуатации при тормозном режиме, требуется соответствие суммарной тормозной силы весу вагона. Последнее должны обеспечивать применяемые на подвижном составе грузовой автоматический режим (авторежим) и ручной переключатель грузового режима. Отсюда следует, что выбранная цель является неудачной. Введение пониженного зарядного давления не только не уменьшает повреждаемость колесных пар, но может привести к снижению силы тормозного нажатия а также к потере продолжительности тормозного эффекта после экстренного торможения.

Предлагаемые нормативы зарядного давления в тормозной магистрали хвостового вагона 4,5 кгс/см2 (для состава до 200 осей) и 4,0 кгс/см2 (свыше 200 осей) при вводимом зарядном давлении 5,0 — 5,2 кгс/см2 расходятся с требованиями Инструкции по эксплуатации тормозов № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277. Ведь приведенные нормативы установлены для зарядного давления 4,8 — 5,0 кгс/см2 в поезде из порожних вагонов (п. 2.6). Трудно также представить, чем можно руководствоваться при выборе различных нормативов зарядного давления в хвостовой части поезда, если назначаются дополнительные потери тормозной эффективности для состава большей длины.

В соответствии с требованиями инструкции по тормозам (п. 7.1.12) следует: «В груженом состоянии вагонов-хопперов для перевозки цемента, оборудованных композиционными тормозными колодками, включать воздухораспределители на груженый режим торможения». И еще: «В зимний период на участках с затяжными спусками, подверженных снежным заносам, разрешается включать воздухораспределители на вагонах, оборудованных композиционными колодками, на груженый режим» (п. 18.4.6).

При пониженных нормативах зарядного давления в тормозной магистрали хвостового вагона, например, при длине состава более 200 осей (4,0 кгс/см2), давление в тормозном цилиндре хвостовых вагонов не превысит 3,3 кгс/см2. С учетом норматива давления в тормозном цилиндре на груженом режиме 3,9 — 4,5 кгс/см2 потери тормозной эффективности могут достигать 30 %. В чрезвычайной ситуации при выполнении экстренного торможения столь значительные потери тормозной эффективности при таких и без того сложных условиях — верный путь к нарушению безопасности движения.

Инструкция по движению поездов и маневровой работе на железных дорогах Российской Федерации № ЦД/206 определяет порядок действий локомотивной бригады в случае разъединения (разрыва) поезда на перегоне (п. 7.9). При этом на операции, связанные с соединением частей состава без закрепления оставшейся без локомотива части, отводится в регламентированное для этой цели время 20 мин. Понижение нормативов зарядного давления приведет к ускоренной потере тормозного эффекта и сокращению регламентированного времени.

В ближайшей перспективе для Западной Европы и России расчетная нагрузка на ось составит 25 тс. Еще в начале 80-х годов МПС выдало задание на проектирование грузовых вагонов с повышенными осевыми нагрузками. Комплексная программа реорганизации и развития отечественного локомотиво- и вагоностроения на 2001 — 2010 гг. предусматривает создание грузовых вагонов нового поколения с повышенной грузоподъемностью и нагрузкой на ось до 32 тс. В таком случае попытка введения пониженного зарядного давления полностью противоречит сложившейся тенденции увеличения осевых нагрузок подвижного состава, которая требует более высокой тормозной эффективности, в том числе за счет повышения нормативов зарядного давления.

Согласно общей теории автотормозов, скорость распространения тормозной волны и темп понижения давления в магистрали при торможении зависят от зарядного давления таким образом, что с уменьшением величины зарядного давления эти важные показатели ухудшаются. Последнее приводит к возрастанию тормозного пути. Пониженная величина зарядного давления 5,0 — 5,2 кгс/см2 применялась и ранее при запасных резервуарах 55 л, но в то время и максимальное давление в тормозных цилиндрах определялось соответствующим нормативом 3,7 — 3,9 кгс/см2, и тормозные цилиндры были меньшего диаметра, да и поезда намного короче.

Нельзя признать целесообразным одновременное применение двух одинаково составленных таблиц проверки плотности тормозной сети поезда. Это можно подтвердить также тем, что приведенные в Инструкции № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 нормативы плотности в таблице 9.1 не отличаются от предлагаемых.

Таким образом, приведенные соображения по поводу применения пониженного зарядного давления в грузовых поездах свидетельствует о необходимости прекращения эксплуатационной проверки величин, введенных указанием № К-2476у. Стратегия торможения должна быть однозначной: максимальная тормозная эффективность при полном обеспечении сохранности колесных пар.

Введение пониженного зарядного давления не является единственной ошибочной акцией. Вновь переизданная в 1998 г. Инструкция № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 подтверждает постоянно проявляющуюся тенденцию:

для грузовых поездов повышенного веса и длины вновь приведен несовершенный метод определения времени снижения давления в главных резервуарах локомотива при проверке плотности тормозной сети поезда (п. 1.4.5);

в номограммах для определения тормозного пути перепутаны величины спусков для рис. 2 и 3;

в нормативах по тормозам применяется завышенный показатель единого наименьшего нажатия для состава порожних поездов длиной до 350 осей и скоростей движения до 100 км/ч (55 тс на 100 т веса состава).

Приведенные доводы свидетельствуют о том, что к решению задач сетевого уровня следует привлекать ведущих специалистов в области автотормозного хозяйства.

Д-р техн. наук М.И. ГЛУШКО, г. Екатеринбург

[СЦБот]

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin