SU57704A1 - Регул тор давлени в тормозных цилиндрах дл скоростных поездов - Google Patents

Description

Известны авторегул торы скороСтного и грузового режимов нажати  колодок с применением дл  снижени  давлени  в тормозных цилиндрах системы клапанов, управл емых с одной стороны ма тником, а с другой стороны рычагом, наход щимс  под воздействием пружины, рассчитанной на максимальное замедление поезда, соответствующее определенной скорости .

В предлагаемом регул торе, с целью регулировки- замедлени  от нул  до .допустимой наибольщей величины и приближени  силы торможени  к силе сцеплени  колеса с рельсом на всех скорост х движени  поезда, взаимодействующа  с рычагом пружина св зана с диафрагмой, наход щейс  под давлением воздуха тормозной магистрали .

На чертеже схематически изображен регул тор с присоединением его к част м оборудовани  тормоза Вестингауза .

Регул тор состоит из следуюЩИХ основных частей: 1) резиновой диафрагмы /, нагруженной с иижней стороны воздущным давлением камеры М, наход щейс  в посто нном сообщении

с тормозной магистралью; 2) пружин 2 и 15, опирающихс  своими верхними концами на регулировочные щайбы 4 и 16, а нижними - на упорные щайбы 3 и 14, при посредстве которых давление пружин передаетс  на диафрагму /; 3) груза 5, перекатывающегос  по горизонтальной плоскости в направлении , параллельном продольной оси вагона; 4) порщн  6 с осевым каналом О, выход щим в атмосферу и закрываемым сверху выпускным клапаном 7; 5) расположенной над порщнем 6 камеры Т, посто нно сообщающейс  с тормозным цилиндром Б по трубе Ц; 6) впускного клапана 5 с м гким седлом 9, управл ющего впуском воздуха из кольцевой камеры А, наход щейс  в сообщении с тормозным каналом тройного клапана, в камеру Г и далее по трубе Ц в тормозной цилиндр; клапан 8 имеет осевой канал, закрываемый малым разгрузочным клапаном 10 с пружиной 11; 7) механизма дл  передачи инерционного усили  груза 5 на поршень 6, состо щего из двух угловых рычагов 12, вертикальные плечи которых с двух сторон охватывают груз 5, сила «нерЦИ1И которого, независимо от направлени  движени  поезда, при замедлении этого движени  при посредстве одного из двух рычагов передаетс  по направлению вниз на проушину поршн  6; 8) рычага 13 дл  передачи на поршень 6 усили  от системы пружин 2 и 15 диафрагмы 1.

Работа предлагаемого регул тора в автоном1Ной тормозной единице заключаетс  в следуюш,ем.

На схеме механизм регул тора изображен в положении, соответствующем зар женному состо нию тормоза. Отдельные части механизма занимают при этом нижеследующее положение.

Пружина 15 прижимает шайбу 14 к внутренней закраине шайбы 5 и, таким образом, на шайбу 3 и через нее на диафрагму / передаетс  суммарное давление обеих пружин 2 и 15. При помощи регулировочных винтов 4 и 16 величина этого суммарного давлени  устанавливаетс  така , что при нормальном давлении в магистрали она: незначительно превышает величи ну воздушного давлени  на диафрагму / со стороны камеры М; поэтому шайба 3 отжимаетс  пружинами в- свое крайнее нижнее положение - до упора в закраину корпуса. При этом рычаг 13 удерживаетс  центральным острием шайбы 14 и своим левым концом приподнимает поршень 6 в его крайнее верхнее положение. Вследсвие этого атмосферное отверстие О закрываетс  клапаном 7, верхний же хвостовик кла1пана 7 приподнимает от седел и удерживает в открытом состо нии оба клапана 8 и 10.

При производстве торможени  после срабатывани  тройного клапана воздух имеет возможность проходить из запасного .резервуара (а при экстренном торможении - также из магистрали ) сначала обычным путем через тройной клапан В, а далее через трубу К, кольцевую камеру А регул тора и трубу Ц - в тормозной цилиндр . С по влением давлени  в тормозном цилиндре получаетс  и некоторое замедление движени  вагона; величина этого замедлени  зависит от величины давлени  в тормозном цилиндре и от величины .d pэфициeнтa трени  соответствую щей скорости движени  вагона.

Так как давление в камере Т равно давлению в тормозном цилиндре, то с момента начала торможени  поршень 6 нагружаетс  сверху усилием, равнымвеличине давлени  в, тормозном цили ндре , умноженной: на площадь поршн . Одновременно с этим поршень 6 нагружаетс  инерционным усилием груза 5, передаваемым на проушину поршн  через посредство одного или другого, в зависимости от направлени  движени  вагона, рычага 12. Это усилие, очевидно, направлено также вниз. Таким образом, суммарное давление на поршень 6 состоит из двух составл ющих - одной от действи  воздушного давлени  в тормозном цилиндре и другой - от пропорционального величине замедлени  инерционного давлени  груза 5.

Это суммарное давление передаетс  далее рычагом- 13 на центральноеострие шайбы 14.

В нормальных услови х работы, т. е. до тех пор, пока величина давлени  в тормозном цилиндре и соответствующа  ей величина замедлени  не превосход т установленного дл  них предела, велич1ина| да1влени  рычага 13 на шайбу 14 остаетс  меньше первоначального нат га нружины 15. Как видно будет из дальнейшего, величина этого нат га пружины 15 определ ет собой максимальную величину замедлени  при полном торможении.

До тех пор, пока этот предел не достигнут , шайба 14 остаетс  прижатой к шайбе 5 с усилием, равным разности величины первона1чального нат га пружины 15 и давлени  на шайбу 14 от рычага 3. Поэтому дл  простоты можно прин ть в этих услови х шайбы /4 и 5 составл ющими как бы одно целое и считать, что на шайбу 5 действуют следующие силы: сверху - давление пружин 2 и /5, а снизу - воздушное давление магистрали на площадь диафрагмы / плюс суммарное усилие от действи  воздушного давлени  в тормозном цилиндре и инерционного давлени  груза 5 на поршень 6, передаваемое рычагом 1-3.

При данной ступени торможени , т. е. при данной величине снижени  давлени  в магистрали, давление в

тормозном цилиндре будет возрастать до того момента, пока не Наступит равновесие сил, действующих снизу и сверху на шайбу 3. После этого возрастающее суммарное давление на поршень 6 отпустит его вниз, причем шайба 3 поднимаетс  на соответствующую величину, сжима  пружины 2 и 15. При опускании поршн  6 опуститс  и поддерживаема  им система клала но-в 7, S, 10. Клапаи 8 .с дет на свое седло 9 и прекратит впуск воздуха из запасного резервуара Р в тормозной цилиндр. Этим заканчиваетс  получение ступени тормажени , соответствующей произведенному снижению . давлени  в магистрали.

Необходимо от.метить, что этот момент перекрыши в /регул торе давлени , вообще говор , не совпадает с моментом пе{ е-крышк в тройном клапане; поэтому, если в момент закрыти  слапана 8 давление запасного резервуара еще не сравн лось с давлением магистрали, то поршень тройного клапана под действием перевеса давлени  со стороны запасного резервуара перейдет в положение экстренного торможени , но так как клапан 8 в это врем  перекрывает впуск воздуха в тормозной цилиндр, то «а работе тормоза этот переход поршн  тройного клапана в положение экстренного торможени  никак не отразитс .

Таким образом, данна  ступень торможени , т. е. данна  величина сниженИ5 давлени  .в 1магистралй определила собой не завис щую от последнего величину давлени  -в тормозном цилиндре, как это имеет место в работе воздухораспределителей пр модействующих тормозов всех систем, а еекоторую величину давлени  в тормозном цилиндре, обусловливаеМ|ую при данной скорости движени  вагона величиной замедлени .

Если бы коэфициент трени  не измен лс  в зависимости от скорости, то величина замедлени  автономной тормозной единицы была бы пропорциональна величине давлени  в тормозном цилиндре. В этом случае работа описываемого регул тора давлена  была бы тождественна с работой воздухораспределител пр мо действующего тормоза. Так как, однако, в действительности коэфициент трени  не есть посто нна  величина, то из только что сказанного  сно, что при одном и том же снижении давлени  в магистрали в разных случа х получатс  разные величины давлени  в тормозном цилиндре, а именно: при малой скорости и соответственно большой величине коэфициента трени  величина давлени  в тормозном цилиндре получитс  меньше, а при большой скорости и соответственно малой величине коэфициента трени  величина давлени  в тормозном цилиндре получитс  больше.

После сделанного торможени  скорость движени  вагона уменьшаетс ; при этом коэфициент трени  возрастает , а следовательно, возрастает соответственно и величина тормозного усили  и пропорциональна  ей ве.тачина замедлени . Пропорционально последней величине возрастает, следовательно , и величина инерционного давлени  от груза 5, передаваемого рычагом 12 на поршень 6. Поэтому достигнутое в момент перекрыши равновесие сил, действующих на поршень 6 и шайбу 3, нарушитс . Поршень 6 опуститс  ниже, а шайба 5 подниметс , увеличива  сжатие пружин 2 и 15.

При опускании поршн  6 ниже положени  перекрыши клапана 8 клапан 7 своим буртиком упретс  в Т01рец втулки. Этот буртик клапана не сплошной круглый, а имеет широкие вырезы, так что и после этого сохран етс  сообщение камеры Т с центральным каналом поршн  6, в котором помещаетс  нижн   часть клапана 7 с направл ющими ребрами. Поэтому при дальнейшем опускании поршн  6 клапан 7 остаетс  опертым в торец втулки, но нижний конец его открывает атмосферное отверстие О, и воздух из тормозного цилиндра начинает уходит в атмосферу через трубу Ц к камеру Т. По мере падени  давлени  в тормозном цилиндре и одновременного уменьшени  величины замедлени  уменьшаетс  величина суммарного усили , действующего на поршень 6, по направлению вниз. Поэтому наступит момент, когда сила, действующа  на порщень 6 по направлению

вверх (со CTOpioiib рычага /5) получит перевес. В этот момент поршень 6 приподнимаетс , и клапан 7 перекроет выпуск воздуха из тормозного цилиНдра в атмосферу.

При дальнейшем уменьшении скорости и возрастании коэфициента трени  описа1нна  здесь работа регул тора должна повторитьс  в том же пор дке . В действительности, конечно, при непрерывном изменении скорости клапан 7 не будет производить перекрыши , а установит в соответствии с величиной скорости и произведенной ступени торможени  необходимую величину открыти  клапана 7 настолько, чтобы падение давлени  Б тормозном цилийдре через это сечение компенсировалось возрастанием замедлени , так что силы, действующие на поршень 6, будут оставатьс  все врем  в равновесии .

Из изложенного видно, что, предполага  неизменную величину произведенного снижени  давлени  в магистрали , мы по мере уменьшени  скорости будем иметь постепенное падение давлени  в тормозном цилиндре, и, одновременно с этим, возрастание Ееличи1Ны замедлени . Это обсто тельство , вообш,е говор , благопри тствует возможности получени  наиболее короткого тормозного пути, так как известно, что величина коэфициента сцеплени  колеса с рельсом, котора  и  вл етс  ограничением величины замедлени , с уменьшением скорости увеличиваетс , а следовательно, может увеличиватьс  и замедление. Необходимо только, чтобы крива  изменени  замедлени  в зависимости от скорости была по возможности близка к кривой изменени  в зависимости от скорости коэфициента сцеплени . Это достигаетс  соответствующим расчетом и выбором основных размеров деталей регул тора.

До сих пор рассматривалась работа регул тора при неизменной ступени торможени . Если после сделанной ступени торможени  даетс  втора  ступень, то в момент понижени  давлени  в магистрали и в камере М регул тора , равновесие сил, действующих на диафрагму / и поршень 6, нарушаетс . Диафрагма / прогибаетс 

под действием давлени  пружин 2 и /5 вниз, рычаг J3 повора1чиваетс  по часовой С1релке и толкает поршень 6 вверх. При подн тии поршн  6 прежде всего закрываетс  атмосферное отверстие О, которое, согласно вышесказанному , до этого момента было несколько приоткрыто. После этого поршень 6 поднимаетс  в.месте с клапаном 7. Последний своим верхним хвостовиком толкает и открывает сначала малый разгрузочный клапан 10, вследствие чего выравниваютс  величины давлени  под и над больщим впускным клапаном 8. При дальнейшем подн тии поршн  6 верхний хвостовик клапана 7 упираетс  в клапан 8 и легко приподнимает его от седла, вследствие чего происходит впуск воздуха в тормозной Ц1илиндр до величины давлени , соответствующей произведенному снижению давлени  в магистрали и данной скорости. После этого регул тор работает, как описано выше.

При по;гном торможении величина давлени  в тормозном цилиндре и величина замедлени  получатс  максимальные , допустимые при данной скорости . Если после этого произвести дальнейшее снижение давлени  в магистрали , то равновесие сил, действующих в механизме регул тора, нарущитс , в результате чего должно было бы получитьс  дальнейшее повыщение давлени  в тормозном цилиндре и повышение замедлени , что было бы недопустимо вследствие возможности заклинивани  колес. Дл  предупреждени  такой возможности пружиНна  нагрузка на шайбу 3 разделена между двум  пружинам1И 2 и 15. Величина нат га отдельно вз той пружины 15 определ ет собой величину максимальной допускаемой регул тором нагрузки на поршень 6 от действи  воздушного давлени  в тормозном цилиндре и инерционного давлени  груза 5. Если .в рассматриваемом сейчас слу|чае дл  восстановл ени  равновеси  в механизме регул тора потребовалось бы уъ&лкч& ие. этих величин выше установленного предела , то это произойти не может, так как щайба J4 подниметс  и поршень 6 опуститс  до перекрыши клапаном 8

впуска в тормозной ц илин:др, а в дальнейшем (при уменьшении скорости ) - до выпуска из него воздуха клапаном 7 согласно требуемой регулировке .

Работа регул торов в поезде, составленном из многих тормозных единиц , будет происходить следуюш,им образом. Часть приборов в поезде, в зависимости от их настройки и чувствительности при приближении величины замедлени  поезда к предельному ее значению данной ступени торможени , сработав первыми, перейдут на несколько пониженное по сравнению с остальным1И приборами давление в тормозном цилиндре и, следовательно, несколько повышенное замедление. При дальнейшем падении скорости и возрастании замедлени  сработают уже какие-то другие приборы, которые в свою очередь перейдут на более высокое замедление. Таким образом , по мере уменьшени  скорости будет происходить как бы автоматическое нивеллирование работы всех ре:гул торов , и и результате падение давлени  во всех тормозных цилиндрах будет происходить равномерно.

Предмет изобретен и  г.

Регул тор давлени  в тормозных цилиндрах дл  скоростных поездов с применением системы клапанов, служашиХ дл  снижени  давлени  в тормозных цилиндрах и управл емых с одной стороны ма тником, а с другой стороны рычагом, наход ш,имс  под воздействием пружины , отличающийс  тем, что, с целью регулировки замедлени  от нул  до допустимой наибольшей величины и приближени  силы торможени  к силе. сцеплени  колеса с рельсом на всех скорост х движени  поезда, взаимодействующа  с одним концом рычага 13 пружина св зана с диафрагмой , наход шейс  под давлением воздуха тормозной магистрали, создаюшего с противоположно направленным давлением пружины усилие, противодействующее приложенному к другому концу рычага усилию, создаваемому инерционным давлением ма тника и давлением воздуха тормозного цилиндра на плунжер 6.

ft авторскому свидетельству Л. С. Файва и В. Ф. Казанцева Л 57704

Лагистпраутд