Admin

Особенности управления режимом торможения на электропоездах

Электропоезда выполняют основную долю пассажирских перевозок в пригородном сообщении. При сравнительно небольших расстояниях тяговых плеч (в основном не превышающих 130 — 150 км) они имеют большое число остановочных пунктов (станций и пассажирских платформ). Необходимость выполнения частых остановок в пути следования требует реализации наибольших ускорений и замедлений поезда.

Это составляет основную особенность моторвагонной тяги. Для возможности реализации максимальных ускорений и замедлений электропоезда по сравнению с локомотивной тягой имеют самую большую удельную мощность. Так, для десятивагонного электропоезда ЭР2Т мощность, приходящаяся на 1 т тары, составляет 9,4 кВт. Для сравнения: удельная мощность электровоза ВЛ10 при работе в часовом режиме с поездом массой 4000 т не превышает 1,4 кВт/т.

Важной составляющей режима ведения поезда является фаза торможения. Рассмотрим более подробно возможные разновидности режима торможения.

На режим торможения напрямую влияет сочетание многих факторов, таких как: погодные условия, населенность поезда, квалификация и опыт машиниста, состояние и правильность регулировки тормозной рычажной передачи вагонов. Основным параметром, характеризующим процесс торможения, является его интенсивность. От ее величины зависит время, потраченное на остановку поезда. Низкая интенсивность при высоких скоростях начала торможения приводит к значительному увеличению тормозного пути, излишним потерям времени, затраченного на остановку, что, в результате, приводит к возникновению опоздания. Как следствие, необходимость ликвидации опоздания на следующем перегоне вызывает избыточный расход электроэнергии.

Интенсивность торможения напрямую зависит от величины тормозной силы, равной произведению силы нажатия колодки на коэффициент трения между тормозной колодкой и колесом. Необходимо помнить, что коэффициент трения чугунных тормозных колодок с увеличением скорости уменьшается. Поэтому для обеспечения необходимой тормозной силы при высоких скоростях требуется большее нажатие колодки на колесо. Однако при уменьшении скорости происходит увеличение коэффициента трения и тормозной силы.

При оборудовании электропоезда композиционными тормозными колодками следует помнить, что тормозной эффект наступает только после их прогрева. Поэтому торможение необходимо начинать несколько раньше, чем при чугунных колодках, особенно в зимнее время.

Другим важным параметром, характеризующим движение заторможенной колесной пары, является сила сцепления
колеса с рельсом, которая равна произведению величины осевой нагрузки на коэффициент сцепления между колесом и рельсом.

В случае превышения тормозной силой величины силы сцепления колеса с рельсом качение колесной пары становится невозможным и дальше происходит ее скольжение по рельсу — юз, приводящий к серьезным повреждениям как поверхности катания самой колесной пары, так и рельса. При торможении необходимо строго выполнять условия безюзового торможения: тормозная сила не должна превышать силу сцепления колеса с рельсом.

Можно выделить следующие основные разновидности режимов торможения при электропневматическом управлении: интенсивный (полное служебное торможение и постепенный ступенчатый отпуск по мере снижения скорости), ступенчатый (ступенчатое торможение и ступенчатый отпуск).

При высоких скоростях начала торможения, нормальной населенности поезда и хороших условиях сцепления колеса с рельсом (сухие чистые рельсы) следует выполнять интенсивное торможение путем применения полного служебного торможения. Затем по мере уменьшения скорости поезда необходимо выполнить ступенчатый отпуск (одну-две ступени). В момент полной остановки для повышения плавности давление в тормозных цилиндрах должно быть минимальным (рис. 1).

В случае низкой населенности поезда и при плохих условиях сцепления (влажные, замасленные рельсы) торможение следует выполнять в два приема: подготовительное подтормаживание для очистки поверхности катания колесных пар путем выполнения ступени торможения величиной около 1 кгс/см2 длительностью 2... 3 с и последующее интенсивное торможение (рис. 2).

Величина давления в тормозных цилиндрах при интенсивном торможении должна выбираться машинистом в зависимости от скорости начала торможения и не всегда может составлять максимальную величину.

Малое время хода по перегону, заложенное в график движения поездов, или нагон опоздания вызывает необходимость следования с максимальной скоростью. В результате скорость подхода к остановочному пункту и начала торможения перед ним также высока. В данном случае при наличии возможности следует применять интенсивное торможение, которое обеспечивает наибольшее замедление поезда 0,8... 1 м/с2.

Ступенчатое торможение выполняется путем постепенного наполнения тормозных цилиндров до требуемого давления и последующего их опорожнения. Фаза отпуска схожа с режимом интенсивного торможения за исключением количества ступеней отпуска (в данном случае их может быть больше, рис. 3).


Данный вид торможения характеризуется наибольшим тормозным путем, максимальным временем, затрачиваемым на торможение. В то же время, он обладает наилучшей плавностью. Поэтому данный вид торможения можно рекомендовать при наличии запаса времени на торможение, а также при обслуживании пассажирских поездов электропоездами повышенной комфортности. Ввиду наибольшей длины тормозного пути при данном способе торможения его необходимо начинать заранее.

Во всех случаях выбирать величину ступени отпуска необходимо так, чтобы после ее выполнения величина замедления поезда оставалась постоянной. Ступень отпуска перед остановкой необходимо выполнять с таким расчетом, чтобы обеспечивалась наибольшая плавность в момент остановки.

Повышенную сложность торможения вызывает пневматическое управление тормозами. Известно, что воздухораспределитель № 292 пассажирского типа, используемый на всех электропоездах, не имеет ступенчатого отпуска. Поэтому при подъезде к месту остановки необходимо заранее начинать торможение. Для обеспечения плавности торможения и предотвращения заклинивания колесных пар в случае применения нескольких ступеней или полного служебного торможения при
малой скорости необходимо выполнить полный отпуск тормозов с готовностью выполнить повторное торможение с несколько большей разрядкой тормозной магистрали.

Особое внимание следует уделить соответствию данных режимов торможения требованиям Инструкции по эксплуатации тормозов № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277. Многие работники локомотивных бригад и ревизорского аппарата считают, что торможение должно быть обязательно ступенчатым, а полное служебное торможение или превышение при выполнении первой ступени давления в тормозном цилиндре 1...1,5 кгс/см2 является серьезным нарушением. Данное мнение можно назвать ошибочным, так как специфика моторвагонной тяги требует интенсивного торможения и последующего интенсивного разгона. Определяющую роль при выборе способа торможения играют условия сцепления, поэтому локомотивным бригадам необходимо обращать на это особое внимание.
Одновременно пункты 15.2.3 и 15.3.6 Инструкции № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277 не запрещают применение полного служебного торможения в один прием. Следовательно, допустимо делать ступень торможения выше 1,5 кгс/см2 в один прием без последующего наполнения тормозных цилиндров при выполнении одноступенчатого торможения.

Особо следует отметить, что полное служебное торможение необходимо выполнять в исключительных случаях только в поездах с локомотивной тягой (п. 10.1.20 Инструкции № ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ/277), что связано с возникновением в составе больших продольно-динамических реакций, резко снижающих комфортность пассажиров и могущих стать причиной схода подвижного состава в грузовом поезде.

Канд. техн. наук В.А. БАРАНОВ, инж. М.В. ЛЫЖНИКОВ, г. Санкт-Петербург

__________________
Телеграм-канал ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНИК

Если у вас возникли вопросы по работе сайте - пишите на почту admin@scbist.com

СЦБот

Эта тема была перенесена из раздела Журнал "Локомотив".

Перенес: Admin