Воздухораспределитель № 483. Действие главной части

ВОЗДУХОРАСПРЕДЕЛИТЕЛЬ УСЛ. № 483. ДЕЙСТВИЕ ГЛАВНОЙ ЧАСТИ

ВР служит для выполнения трёх основных функций:

При разрядке ТМ (под разрядкой понимается понижение давления в ТМ) ВР «чувствует» разрядку и сообщает ЗР с ТЦ, то есть производит торможение.
При прекращении разрядки – перекрыше – ВР прекращает наполнение ТЦ. Созданное в ТЦ давление в положении перекрыши должно автоматически поддерживаться (восполнение утечек).
При повышении давления в ТМ ВР должен соединить ТЦ с Ат, то есть произвести отпуск тормозов, а ЗР сообщить с ТМ, чтобы он наполнился для нового торможения. Собственно поэтому ЗАРЯДКА и ОТПУСК – для всех тормозных приборов одно положение.

Кроме того, ВР должны соответствовать следующим требованиям:

Не реагировать на медленный темп изменения давления (темп мягкости) до 0,3 кг/см2 в минуту;
Ускорять и поддерживать незатухающую тормозную волну путем дополнительной разрядки ТМ в начальной фазе торможения;
Обеспечивать одновременность наполнения ТЦ по длине поезда и одинаковый уровень давления в них;
Иметь различные режимы торможения и отпуска в зависимости от условий эксплуатации.

Рассмотрим схему из альбома проф. Асадченко. Для лучшего понимания процессов мы вначале вообще не будем трогать магистральную часть, будто бы её и нет. Вообразим, что ТМ напрямую соединена с золотниковой камерой ЗК двухкамерного резервуара. На схеме изображена красная стрелка.

Работа ВР 483

Действие главной части ВР 483 при зарядке

Зарядка первоначальная

Она происходит, когда вагон подсоединили к ТМ и пустили воздух.

Из ТМ через разобщительный кран, по трубке поз.1, фильтр, калиброванное отверстие диаметром 1,3 мм (поз.2) и обратный клапан (поз. 3) наполняется ЗР. Отверстие рассчитано так, что ЗР до давления 4,8 кг/см2 наполняется приблизительно за 4,5 минуты. А зачем замедлять наполнение ЗР? Почему бы не открыть широкий канал, чтобы он наполнился поскорее? Этот вопрос был бы правомерен, если бы поезд состоял всего из одного вагона. Но вагонов много. Без отверстия 1,3 мм воздух при отпуске пойдет сначала в ЗР первого вагона, а уж после его наполнения (V=78л) двинется во второй вагон. Тем самым серьезно замедлится отпускная волна.
Главный поршень 14 за счет пружины 36 находился в крайнем левом положении. Когда в ЗК появится давление (а мы договорились, что ЗК напрямую соединена с ТМ), он там и останется. Его манжета не препятствует прохождению воздуха из ЗК в РК через отверстие диаметром 0,5 мм (поз.15) в расточке главной части. Происходит зарядка рабочей камеры РК.

В конце зарядки давление в обеих камерах станет равным поездному давлению в ТМ; такое же давление будет и в ЗР. Это положение – полностью заряженные камеры и ЗР – называют ПОЕЗДНЫМ ПОЛОЖЕНИЕМ, поскольку именно таким остается ВР при движении поезда.

Ступень торможения и перекрыша

В автоматических тормозах любое снижение давления в ТМ по какой бы то ни было причине вызывает торможение. Правда, принято различать три различных темпа разрядки ТМ.

0,8 кг/см2 за 1 секунду и быстрее – темп экстренного торможения. Такой темп бывает при постановке ручки КМ в VI положение, при срыве стоп-крана, при разъединении рукавов.
0,1-0,4 кг/см2 за 1 секунду – темп служебного торможения. Такой темп достигается при постановке ручки крана в V положение; именно им и пользуются для регулирования скорости. В дальнейшем, когда будем говорить о служебном торможении, подразумевается, что разрядка ТМ выполняется именно этим темпом.
0,2 – 0,5 кг/см2 за 1 МИНУТУ или медленнее – темп мягкости. При таком темпе ВР в поезде срабатывать не должны. Такой темп бывает, когда после отпуска сверхзарядное давление ликвидируется через стабилизатор крана машиниста.

В поездном положении зарядное давление в ТМ = 5,3 – 5,5 кг/см2 (для грузового груженого поезда). Это – требование Инструкции по тормозам № 277. При экстренном торможении давление в ТМ снижают до нуля. При служебном торможении, если ручку КМ оставить в V положении, давление в ТМ тоже снизится до 0, хотя и более медленным темпом. Но так не делают. Обычно, выполняют сначала первую ступень торможения разрядкой ТМ на 0,6 – 0,7 кг/см2 (то есть 5,5 - 0,7 = 4,8), после чего переводят ручку крана в положение перекрыши, прекращая тем самым разрядку ТМ. Наблюдают за снижением скорости. Если тормозной эффект недостаточен – выполняют вторую ступень торможения, например 4,8 – 0,5 = 4,3. После чего вновь ставят ручку крана в положение перекрыши.
Итак, произведена ступень торможения, после чего установлена перекрыша. 5,5 – 0,7 = 4,8 кг/см2.
Давление в РК (слева от главного поршня ) станет больше давления в ЗК (справа от главного поршня). Разница давлений сдвинет главный поршень вправо. Двигаясь, он будет сжимать пружину 36, сопротивление которой от сжатия будет возрастать. В конце концов, он «поймает» некоторое положение равновесия

РК > | < ЗК + пружина
5,5 > | < 4,8 + Fпружины

и остановится.
От перемещения поршня вот что изменится:

Отверстие диаметром 0,5 мм перекроется манжетой поршня, тем самым РК разобщится с ЗК. Если этого не сделать, то воздух перетекал бы из РК в ЗК, давление в РК уменьшалось бы, и поршень возвратился бы назад влево.
Тормозной клапан (поз. 24) коснется уравнительного поршня (поз. 25) и перекроет осевой канал в нем диаметром 2,8 мм, тем самым ТЦ разобщится с Ат. При перемещении штока главного поршня далее вправо тормозной клапан, упёршись в уравнительный поршень, вдавится внутрь штока, сжимая свою пружину. Откроется зазор между тормозным клапаном и его седлом, через этот зазор и начнется наполнение ТЦ по следующему пути: ЗР > 4 отверстия диаметром 3 мм во втулке штока > полость между 3 и 4 манжетами штока > 8 отверстий диаметром 1,6 мм (или 4 отверстия диаметром 3 мм в старых моделях) в штоке главного поршня > полость внутри штока > зазор между тормозным клапаном и его седлом > тормозная камера ТК (так принято называть полость слева от уравнительного поршня) > ТЦ.

Работа ВР483

Действие главной части ВР 483 при торможении

По мере наполнения ТЦ будет расти давление в тормозной камере ТК (это постоянно сообщающиеся объемы); отчего уравнительный поршень станет смещаться вправо, сжимая режимные пружины. В конце концов, он «поймает» положение, когда F тормозной камеры > | < F режимных пружин. При этом тормозной клапан прижмется к седлу, но и атмосферный канал диаметром 2,8 мм в уравнительном поршне будет закрыт. Всякое движение воздуха прекратится, наступит положение ПЕРЕКРЫШИ.

Действие ВР-483

Действие главной части ппри перекрыше. На рисунке вроде бы виден небольшой зазор между тормозным клапаном 24 и его седлом; на самом деле при перекрыше никакого зазора нет

Интересно отметить, что перекрышу в ТМ выполняет машинист по своему усмотрению, ставя руку крана в IV положение, а перекрыша в воздухораспределителе устанавливается сама, автоматически. Наступление перекрыши зависит от того, насколько сдвинулся вправо главный поршень (то есть от глубины разрядки ТМ) и насколько сдвинулся уравнительный поршень (то есть от усилия режимных пружин).
Совершенно очевидно, что если в результате первой ступени торможения машинист не достиг желательного тормозного эффекта, он может выполнить вторую, третью и так далее ступени торможения, дополнительно разряжая тормозную магистраль. Всякий раз главный поршень будет сдвигаться все дальше вправо, создавая в ТЦ все большее давление. Когда же поршень дойдет до крайнего правого положения, то дальнейшее понижение давления в ТМ уже не вызовет усиления тормозного эффекта. Такую ситуацию называют полным служебным торможением. Главный поршень в этом случае смещается вправо на 23 мм и упирается во втулку, по которой ходит шток. Для получения ПСТ необходимо разрядить ТМ на 1,5 – 1,7 кг/см2 либо в один прием, либо суммарно несколькими ступенями.

Подпитка утечек в ТЦ при перекрыше

Предположим, что режимный переключатель (поз. 29) стоит в положении П. Тогда внутренняя пружина ослаблена, а на уравнительный поршень нажимает одна наружная пружина, усилие которой регулируется завинчиванием стакана. Она давит с такой силой, которая уравновешивается давлением в ТЦ 1,4 – 1,8 кг/см2.
Допустим, за счет утечки в ТЦ (и в постоянно с ним связанной тормозной камере ТК) понизилось давление, стало не 1,4 а 1,3. Уравнительный поршень выйдет из равновесия, сдвинется влево, утопит тормозной клапан, откроется зазор между ним и седлом и откроется описанный выше путь наполнения ТЦ из ЗР. Давление в ТЦ восстановится до 1,4 и все встанет на первоначальные места.
Таким образом, ТЦ подпитается из ЗР. В ЗР давление уменьшится, но он подпитается через обратный клапан 7 из ТМ (на рисунке как раз обратный клапан поз.3 изображен приподнятым над седлом, то есть открытым). А ТМ через кран машиниста пополняется из ГР локомотива. Так реализуется свойство ПРЯМОДЕЙСТВИЯ (или иначе НЕИСТОЩИМОСТИ).
Надо, правда, сделать оговорку. В ТЦ груженого вагона при торможении создается давление 3,9 - 4,2 кг/см2. Чтобы утечки в нем пополнялись, надо чтобы в ТМ после торможения осталось давления не меньше. Если будет меньше – пополнение ТЦ начнется, когда уже много утечет. А после экстренного торможения пополнение вообще невозможно. Неистощимости в этом случае не будет.

Работа режимного переключателя грузовых режимов

Поразмышляем, как будет вести себя ВР во время перекрыши, если ручку переключателя переводить из П в Г и обратно. Допустим, затормозили на П режиме, в ТЦ создалось давление 1,4-1,8 кг/см2 и установилась перекрыша. Переведем ручку в Г. Эксцентрик сожмет внутреннюю пружину, давление на уравнительный поршень справа возрастет, он выйдет из равновесия – сдвинется влево. Следовательно, утопит тормозной клапан, образуется зазор и откроется канал наполнения ТЦ из ЗР. Наполнение будет идти до тех пор, пока давление воздуха в ТЦ не сравняется в давлением пружин на Г режиме, а именно 3,9-4,2 кг/см2. После чего вновь установится перекрыша.
Теперь переведем ручку в П режим. Давление пружин ослабнет, уравнительный поршень сдвинется вправо, осевой канал в нем диаметром 2,8 мм отойдет от тормозного клапана и откроется. ТЦ сообщится с атмосферой. Давление в ТЦ будет падать до тех пор, пока не сравняется с усилием пружин на П режиме, то есть 1,4 – 1,8 кг/см2, после чего все снова встанет в положение перекрыши.
Таким образом, величина давления в ТЦ определяется усилием затяжки режимных пружин. Согласно инструкции 277 ВР должен создавать в ТЦ при полном служебном торможении следующее давление:

Таблица. Давление в ТЦ (кг/см2) при различных положениях рукоятки переключателя грузовых режимов

	Установленное	Макс. допустимое
Порожний	1,4 – 1,8	2,0
Средний	2,8 – 3,3	3,5
Груженый	3,9 – 4,2	4,5

Поэтому, выпуская ВР из ремонта, его регулируют завинчиванием стакана и подборкой пружин нужной жесткости.
(Имеем в виду, что при полном служебном и экстренном торможении главный поршень встанет в крайнее правое положение – упрется во втулку штока. При ступенях служебного торможения поршень будет останавливаться, не доходя до крайнего правого положения. Поэтому давление в ТЦ будет зависеть не только от степени затяжки режимных пружин, но и от того, насколько далеко вправо сдвинулся главный поршень, то есть от глубины разрядки тормозной магистрали).

Замедление наполнения ТЦ головных вагонов

На штоке главного поршня есть 6 манжет. Рассмотрим их назначение. Манжеты, вообще говоря, работают как обратный клапан. Например, манжета на главном поршне (о которой уже говорилось выше) легко пропускает воздух из ЗК в РК, но не пропускает обратно – плотно прижимается этим воздухом к цилиндрической расточке. Если нужно закрыть проход и туда и обратно – то надо ставить пару манжет зеркально симметрично. Такие пары, например, первая и вторая (слева) манжеты на штоке – они надежно отгораживают полость внутри штока от золотниковой камеры.
Третья манжета работает так: в головных вагонах поезда давление в РК после зарядки было больше, чем в хвостовых, а темп разрядки ТМ при торможении выше, поэтому при торможении главный поршень сдвинется дальше вправо. С каналом от ЗР совместится полость между манжетами 2 и 3. А из этой полости внутрь штока ведет одно отверстие диаметром 1,7 мм, через которое и будет наполняться при торможении ТЦ ( на рисунке оно изображено сверху на штоке поршня). В хвостовых вагонах главный поршень сдвинется не так далеко. С каналом от ЗР совместится полость между манжетами 3 и 4. (Оба рисунка - торможение и перекрыша - показаны как раз для хвостовых вагонов).Наполнение ТЦ будет идти через 8 отверстий по 1,6 мм (или 4 отверстия по 3 мм в старых моделях). А также и третья манжета не будет препятствовать проходу воздуха и через отверстие 1,7 мм.
Таким образом, наполнение ТЦ при торможении в головной части поезда начинается раньше (скорость тормозной волны), но происходит медленнее, через калиброванное отверстие 1,7 мм; а в хвостовой части начинается позже, но идёт быстрее, более широкими каналами. Тем самым выравнивается время наполнения ТЦ у всех вагонов поезда и увеличивается плавность торможения. Отверстие 1,7 мм и третью манжету иногда называют замедлителем торможения.

Отпуск

Различают ступенчатый и полный отпуск. Рассмотрим ступенчатый. Предположим, что после торможения в ТЦ создалось давление 4,0 кг/см2, а в ТМ осталось давление 5,5 – 1,0 = 4,5 кг/см2. С помощью крана машиниста повышаем давление в ТМ на 0,5 кг/см2, то есть 4,5 + 0,5 = 5,0 кг/см2. Равновесие главного поршня нарушится

РК > | < ЗК + пружина

и он начнет движение влево. Но воздух в рабочей камере будет сжиматься и давление в ней будет возрастать. А давление пружины будет, наоборот, ослабевать – она расслабляется. Поэтому главный поршень сдвинется не до конца – он «поймает» новое положение равновесия и остановится.
Тормозной клапан отойдет от отверстия осевого канала в уравнительном поршне диаметром 2,8 мм; через него тормозная камера ТК (полость слева от уравнительного поршня) и связанный с нею ТЦ сообщатся с атмосферой. Давление в ТЦ и ТК станет падать, а из-за этого нарушится равновесие уравнительного поршня. Он под действием режимных пружин сместится влево, «догонит» отодвинувшийся главный поршень и прижмет свой осевой канал к тормозному клапану, то бишь закроет его. Разрядка ТЦ прекратится, наступит положение перекрыши, соответствующее более низкому давлению в ТЦ. Таким образом тормоза не отпустят, колодки от колес не отойдут, но сила их прижатия станет слабее. Этот режим удобно использовать при езде по горной местности, на затяжных спусках, когда необходимо «придерживать» поезд, чтобы не разгонялся.
Чтобы создать полный отпуск, надо повысить давление в ЗК до давления в РК. Тогда поршень, которому кроме ЗК помогает двигаться влево еще и пружина, сдвинется влево до упора. Воздух из ТЦ и ТК выйдет в атмосферу полностью. Как видно из схемы на верхней картинке, даже если уравнительный поршень будет находиться в крайнем левом положении его атмосферный канал все равно останется открытым (при крайнем левом положении главного поршня). Произойдет полный отпуск тормозов, что целесообразно при езде по равнинной местности.
После отпуска тормозов очень скоро может возникнуть потребность в новом торможении. Поэтому отпуск всегда совмещен с зарядкой, то есть во время отпуска параллельно идет наполнение запасного резервуара, а также золотниковой и рабочей камер воздухораспределителя.
С помощью отпускного клапана, за который для удобства обычно привязан проволочный поводок, можно сделать отпуск у отдельного вагона, если остальной состав заторможен. Потянув за поводок отпускного клапана, мы выпустим в атмосферу воздух из РК; из-за этого главный поршень сдвинется влево до упора (при любом давлении в ЗК, потому что пружина поможет) и произойдет полный отпуск тормоза данного вагона.

В начало страницы
Назад <<< >>>Вперед