Содержание к диссертации
Введение
1. Состояние вопроса. постановка задачи 11
1.1. Анализ и классификация существующих и перспективных пневматических тормозных систем многосекционных локомотивов 12
1.2. Варианты работы магистрали вспомогательного тормоза 13
1.3. Работа магистрали вспомогательного тормоза наполняющего типа 14
1.4. Работа магистрали вспомогательного тормоза наполняюще-командного типа 16
1.5. Работа магистрали вспомогательного тормоза командного типа... 18
1.6. Обеспечение совместной работы автоматического и вспомогательного тормозов многосекционного локомотива 21
1.7. Математико-статистический метод экспертных оценок обоснования выбора быстродействующей тормозной системы локомотива 24
1.8. Обоснование численности группы экспертов-специалистов 26
1.9. Обработка данных анкет мнений экспертов 21
Выводы по главе 1 32
2. Математическое моделирование пневматических тормозных систем локомотивов 34
2.1. Задачи расчета конструктивных параметров пневматических тормозных систем локомотивов 34
2.2. Особенности математических моделей, используемых при анализе пневматических тормозных систем локомотивов 38
2.3. Определение расхода газа в надкритическом и подкритическом режимах 43
2.4. Основные модели подсистем 47
2.4.1. Типовые элементы расчетных схем пневматических тормозных систем локомотивов .47
2.4.2. Модель подсистемы «КВТ-МВТ-РД» 51
2.4.3. Модель подсистемы «ПМ (-РД) - ТЦ» 52
2.4.4. Модель подсистемы «КВТ-МВТ-ТЦ» 53
2.5. Особенности представления и исследования полных математических моделей пневматических тормозных систем локомотивов..54
2.6. Теоретические исследования времени наполнения тормозных цилиндров локомотивов 55
Выводы по главе 2 62
3. Пневматическая тормозная система локомотива командного типа 64
3.1. Пневматическая схема тормозной системы грузопассажирского электровоза ДСЗ 65
3.2. Конструктивные особенности пневматической тормозной системы грузопассажирского электровоза ДСЗ 73
3.3. Тормозная рычажная передача грузопассажирского электровоза ДСЗ 76
Выводы по главе 3 .82
4. Экспериментальные исследования тормозной системы грузопассажирского электровоза ДСЗ 84
4.1. Цель и программа проведения испытаний 84
4.2. Методика проведения испытаний 87
4.3. Методика измерений 88
4.3.1. Комплекс измерительной и регистрирующей аппаратуры 88
4.3.2. Измерение тормозного пути и скорости движения 92
4.3.3. Измерение величины давления в тормозной магистрали, магистрали вспомогательного тормоза и тормозном цилиндре 97
4.3.4. Измерение силы нажатия и момента касания тормозной колодки 98
4.3.5. Измерение выхода штока тормозного цилиндра 100
4.3.6. Расчет показателей точности результатов испытаний 100
4.4. Методика обработки результатов испытаний 102
4.4.1. Вычисление ошибки и расчет доверительной оценки измерений 103
4.4.2. Определение окончательных результатов эксперимента 106
4.5. Исследование тормозных процессов грузопассажирского электровоза ДСЗ 106
4.5.1. Оценка эффективности тормозной рычажной передачи грузопассажирского электровоза ДСЗ 134
4.6. Результаты эксплуатационных испытаний грузопассажирского электровоза ДСЗ 141
Выводы по главе 4 153
5. Сравнение результатов теоретических и экспериментальных исследований тормозных систем локомотивов 156
5.1. Сравнение результатов математического моделирования с экспериментом 156
5.2. Оценка эффективности пневматического тормоза грузопассажирского электровоза ДСЗ 159
5.2.1. Расчет тормозного пути 159
5.2.2. Проверка на заклинивание колесных пар 167
5.3. Эффективность тормозной системы электровоза ДСЗ в сравнении с существующими локомотивами. 171
Выводы по главе 5 174
Заключение 176
Литература 179
Приложения 190
- Обеспечение совместной работы автоматического и вспомогательного тормозов многосекционного локомотива
- Особенности математических моделей, используемых при анализе пневматических тормозных систем локомотивов
- Конструктивные особенности пневматической тормозной системы грузопассажирского электровоза ДСЗ
- Оценка эффективности тормозной рычажной передачи грузопассажирского электровоза ДСЗ
Введение к работе
Актуальность темы. Высокая эффективность тормозов является одним из важнейших условий обеспечения безопасности движения при увеличении скоростей и массы поездов. Организация эффективного и безопасного перевозочного процесса невозможна без надежной работы пневматических тормозных систем локомотивов.
Существующие тормозные пневматические системы целого ряда локомотивов как односекционных, так и многосекционных, не отвечают требованиям, предъявляемым к современному подвижному составу. В отдельных случаях это приводит к увеличению продольно-динамических усилий в поезде и нарушению безопасности движения.
К числу недостатков пневматических схем тормозных систем локомотивов можно отнести: низкое быстродействие при работе как вспомогательного, так и автоматического тормозов, отсутствие универсальности, невозможность работы пневматического тормоза при экстренном торможении с электродинамическим тормозом, недостаточный уровень обеспечения безопасности движения в нештатных ситуациях (например при саморасцепе секций и др.).
В данной работе рассматриваются вопросы усовершенствования тормозных средств локомотивов с целью устранения указанных отдельных недостатков и повышения безопасности движения.
Следовательно, усовершенствование тормозных систем локомотивов для увеличения их безопасности движения является актуальным особенно для грузопассажирских локомотивов со скоростями движения до 160 км/ч, что отражено в Постановлении Правительства Российской Федерации № 1400 от 23.11.1996 года о федеральной целевой программе «Разработка и производство подвижного состава нового поколения на предприятиях России (1996-2005 годы)». Работа соответствует «Перечню актуальных проблем
научно-технического развития железнодорожного транспорта для разработки их докторантами, аспирантами и сотрудниками отрасли в 2001 — 2002г.», утвержденному Указанием МПС России от 17.11.2000 г. № М-2775у.
Цель и задачи исследования. Целью диссертационной работы является решение научно-технической проблемы повышения эффективности действия тормозных средств локомотивов, увеличения безопасности движения за счет быстродействия тормозной системы локомотива, разработки математической модели, позволяющей на стадии проектирования определять рациональные параметры системы.
Для достижения поставленной цели решаются следующие задачи:
- определение критериев оценки конструкций пневматических тормозных систем локомотивов;
- разработка математической модели с учетом факторов, влияющих на быстродействие тормозных средств, для обеспечения безопасности движения грузопассажирских локомотивов с конструкционной скоростью до 160 км/ч;
- создание программы расчета, которая позволит определить необходимые зависимости в функции времени и определить рациональные параметры тормозной системы локомотива;
- сравнение теоретических данных с экспериментальными по определению времени наполнения тормозных цилиндров и тормозных путей локомотива для различных видов и способов торможения;
- определение фактических нажатий тормозных колодок рычажной передачи локомотива;
определение коэффициента полезного действия тормозной рычажной передачи и коэффициента нажатия тормозных колодок локомотива по фактически измеренным силам нажатия;
- определение момента касания тормозной колодки колеса и времени подготовки тормозов к действию.
Методы исследования и достоверность полученных результатов.
Исследования выполнялись теоретическими и экспериментальными методами, базирующимися на принципах подобия и математического моделирования, математической статистики, теории ошибок и обработки данных на ЭВМ.
Составление математической модели пневматической тормозной системы локомотива производилось на основе анализа реальных параметров, влияющих на процесс торможения.
Достоверность полученных результатов подтверждается сходимостью данных моделирования, расчета и экспериментальных исследований.
Экспериментальные исследования выполнялись на путях НПО «Днепропетровский электровозостроительный завод» (НПО «ДЭВЗ») и на участках пути Юго-Западной железной дороги.
Научная новизна. Новизна научных результатов, изложенных в диссертации, заключается в следующем:
- разработана математическая модель пневматической тормозной системы локомотива, учитывающая динамические процессы, протекающие в магистрали вспомогательного тормоза и тормозных цилиндрах, а также действие системы «поршень - тормозная рычажная передача - тормозная колодка»;
- разработана компьютерная программа, позволившая построить зависимости величин давления в магистрали вспомогательного тормоза и тормозном цилиндре продольного перемещения и скорости продольного перемещения поршня тормозного цилиндра, в функции времени;
- универсальность математической модели, представленной в работе, позволит определить рациональные геометрические параметры пневматической тормозной системы на стадии проектирования, сократив его сроки; - определены фактические коэффициент полезного действия тормозной рычажной передачи и коэффициент нажатия тормозных колодок для скоростей движения локомотивов до 160 км/ч;
- усовершенствована методика тормозных испытаний пневматических тормозных систем локомотивов.
Практическая значимость и внедрение. Полученные в работе результаты имеют практическое значение для решения конкретных задач при проектировании пневматических тормозных систем локомотивов. Разработанная в диссертации математическая модель позволит сократить сроки проектирования и выбрать рациональные параметры пневматической тормозной системы локомотива. По результатам испытаний УЭлНИИ НПО «ДЭВЗ» даны рекомендации по изменению конструкции элементов тормозной рычажной передачи. Установлен коэффициент полезного действия тормозной рычажной передачи электровоза ДСЗ в соответствии с необходимым нажатием тормозных колодок для скоростей движения. до 160 км/ч. Установлено, что эффективность при торможении краном машиниста равна эффективности при действии краном вспомогательного тормоза.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертации доложены и обсуждены на Международной научно-технической конференции «Проблемы и перспективы развития транспортного комплекса Юга России» (Ростов-на-Дону, Россия, 2001 г.), Второй научно-технической конференции ассоциации «АСТО» в честь 80-летия ОАО МТЗ «Трансмаш» и отечественного тормозостроения «Перспективное тормозное оборудование для железнодорожного транспорта и метрополитена» (Москва, Россия
2001 г.), Международной научно-технической конференции «Проблемы механики горно-металлургического комплекса» (Днепропетровск, Украина,
2002 г.), Научно-практической конференции «Безопасность движения на железнодорожном транспорте: правовые и технические аспекты» (Ростов-на 10 Дону, Россия, 2002 г.), VI Международной научно-технической конференции
«Состояние и перспективы развития электроподвижного состава» (Новочеркасск, Россия, 2003 г.), Международном конгрессе «Механика и трибология транспортных систем - 2003» (Ростов-на-Дону, Россия, 2003 г.), XIII Международной научно-технической конференции «Проблемы развития рельсового транспорта» (Крым, Украина, 2003 г.), 60-й, 61-й, 62-й научно-теоретических конференциях «Транспорт-2001» «Транспорт-2002», «Транспорт-2003» (Ростов-на-Дону, Россия, 2001 г., 2002 г., 2003 г.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 13 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 189 страницах основного текста, состоит из введения, 5 глав, заключения и 5 приложений. Список литературы содержит 95 наименований.
Обеспечение совместной работы автоматического и вспомогательного тормозов многосекционного локомотива
Не использование КВТ усл.№254 в режиме реле-повторителя приводит к тому, что: - невозможно произвести ступенчатый отпуск (при использовании электропневматических вентилей для автономного отпуска воздухораспределителей локомотива), на некоторое время (3-4 мин.) теряется автоматичность и неистощимость автоматического тормоза [11]; - появляются кратковременные скачки давления сжатого воздуха в тормозных цилиндрах (при разрядке рабочей камеры воздухораспределителя и работе автоматического тормоза многосекционного локомотива) из-за их наполнения от канала дополнительной разрядки воздухораспределителя, величины которых определяются глубиной разрядки тормозной магистрали. Это вызывает неудовлетворительную продольную динамику, преждевременный выход из строя автосцепок и повышает вероятность заклинивания колесных пар локомотива [11]; - реальна опасность отказа воздухораспределителя из-за возможных утечек из его рабочей камеры через соединения с электропневматическим вентилем; - невозможно автономно произвести отпуск автоматического тормоза секции, имеющей обрыв в электрической цепи питания катушки электропневматического вентиля. А использование в качестве реле-повторителя крана вспомогательного тормоза усл.№254 исключает ряд этих недостатков и дает возможность ступенчатого автономного отпуска автоматического тормоза локомотива.
Помимо анализа тормозных систем локомотивов автор обратился к ведущим ученым и специалистам в данной области и использовал метод экспертных оценок для обоснования выбора быстродействующей тормозной системы локомотива.
Тормозные системы современных локомотивов имеют ряд схем тормозного оборудования, отличающихся по способу наполнения сжатым воздухом тормозных цилиндров в зависимости от секционности исполнения. Они не в полной мере обеспечивают сохранение требуемых параметров наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом и выпуска из них вне зависимости от типа локомотива и его секционного исполнения. Поэтому выбор оптимального варианта тормозной системы локомотива по быстродействию встречает определенные трудности. Проведенный патентный поиск и анализ существующих конструкций позволяет считать, что схемные решения тормозных систем локомотивов определяются скоростью движения и родом работы. При этом играет значение увязка работы автоматического и вспомогательного тормозов, обеспеченность автоматического затормаживания секций при их возможном саморасцепе.
Математические методы при подготовке технических решений являются существенными факторами при выборе быстродействующих тормозных систем локомотивов. Однако полная математическая формализация технических задач часто неосуществима вследствие их качественной новизны и сложности [19 - 21, 25]. В связи с этим все шире используются экспертные методы, под которыми понимают комплекс логических и математико-статистических методов и процедур, направленных на получение от специалистов информации, необходимой для подготовки и выбора рациональных решений.
Опыт, понимание существа проблемы, чувство перспективы и интуиция помогают специалисту в ситуации неопределенности оценить значимость альтернативных исходов, выбрать наиболее предпочтительную цель и лучший критерий, а следовательно, и наиболее рациональное (оптимальное) решение.
Применение математико-статистических методов значительно расширяет возможность использования информации, полученной от специалистов. Практика последних лет показала, что даже простые статистические методы в сочетании с этой информацией при выборе перспективных решений часто приводят к более успешным результатам, чем «точные» расчеты с ориентацией на средние показатели [23, 24, 26]. В ряду математико-статистических методов наиболее предпочтительным является метод экспертных оценок (метод анализа иерархий (МАИ)), суть которого состоит в выборе критериев оценки технического решения. Для применения данного метода с целью обоснования выбора быстродействующей тормозной системы локомотивов необходимо: - определить численность и состав экспертов, известных специалистов в области автотормозной техники и безопасности движения поездов; - составить анкеты: а) наиболее значимых критериев, позволяющих оценить данное решение, и предложить проранжировать их по значимости; б) подкритериев, путем деления и ранжирования внутри критерия; в) альтернативных решений, в которых проставляются баллы каждому из подкритериев внутри определенной альтернативы; - составить таблицу со шкалой балльных оценок альтернативных решений. В приложении 1 приведены в вышеописанной последовательности все виды анкет и бальная шкала оценок. В анкетах каждый эксперт должен проставить весовую значимость критерия и подкритерия в процентах так, чтобы суммарная весовая значимость обозначенных критериев не превышала 100 % и суммарная весовая значимость подкритериев не превышала 100 % по каждому критерию. На рассмотрение экспертов было представлено три альтернативных решения работы магистрали вспомогательного тормоза локомотива: 1. Наполняющего типа - от которой непосредственно происходит затормаживание - отпуск всех тормозных цилиндров (электровозы серий ВЛ22М, ВЛ23, ВЛ60К, ВЛ8; тепловозы серий ТЭЗ, 2ТЭ10Л, М62 и 2М62 (первых выпусков ), ТЭП10, ТЭМ1, ТЭМ2, ЧМЭЗ, ТГМЗ); 2. Наполняюще - командного типа — непосредственное затормаживание — отпуск части тормозных цилиндров и подача командных сигналов на управляющие входы реле давлений, которые наполняют остальные тормозные цилиндры сжатым воздухом от питательной магистрали или из специальных дополнительных резервуаров, связанных через обратные клапаны с питательной магистралью (электровозы серий ВЛ10, ВЛ80 (всех индексов), ВЛ60П; тепловозах серий ТЭ7, ТЭП60, « ТЭМ7, 2ТЭ10В, 2ТЭ116); 3. Командного типа — подаются только командные сигналы на управляющие входы реле давлений, которые и затормаживают отпускают все тормозные цилиндры (электровоз ДЭ1, ДСЗ; тепловоз серии 2М62 (с 1985 года выпуска; тягового агрегата ОПЭ1АМ).
Особенности математических моделей, используемых при анализе пневматических тормозных систем локомотивов
При проектировании новых и исследовании существующих конструкций решить задачи, связанные с аэродинамикой тормозной системы.
Важнейшими конструктивными параметрами тормозных систем являются величины объемов резервуаров и камер и размеры соединяющих их калиброванных отверстий. Продолжительность и характер процессов, происходящих в тормозных системах, зависят, как правило, от величины указанных параметров. Поэтому задачей расчета является установление зависимости между ними и временем изменения воздушного давления в том или ином объеме на заданную величину.
Решение так называемой задачи «многих резервуаров» (наиболее общий случай), при котором требуется построить кривые изменения давления в зависимости от времени для системы из п резервуаров различных объемов, соединенных между собой m калиброванных отверстий, в общей форме затруднено из-за ее сложности. Но в каждом конкретном случае решение может быть найдено с помощью приближенных численных методов, широко используемых в настоящее время [34, 45, 50, 58].
Аналитический расчет аэродинамических процессов [45, 50, 58, 82] сравнительно громоздок и применим только к самым частным задачам. Его расчетные формулы выведены из предположения, что рассчитываемые процессы в приборах происходят изотермически и не раскрывают всей сложности явлений истечения газов.
Воздухопровод пневматической и электропневматической тормозных систем локомотива обеспечивает расход сжатого воздуха на работу приборов торможения и передачу импульсов снижения либо повышения магистрального давления при пневматическом управлении.
В работе тормозной системы различаются неустановившиеся и стационарные режимы движения воздуха. Неустановившиеся режимы характеризуются изменением значений давления и расхода в поперечных сечениях воздухопровода с течением времени; при стационарных режимах значения давления и расхода с течением времени не изменяются. В результате аэродинамических расчётов для любого поперечного сечения воздухопровода и момента времени могут быть определены [43] величина и темп изменения давления, расход сжатого воздуха, распределение давления по длине воздухопровода при наличии утечек, открытии стоп-крана, обрыве. Данные аэродинамического расчёта являются исходными для определения времени наполнения тормозных цилиндров и эффективности служебного и экстренного торможений, продолжительности зарядки тормозной сети локомотива, процессов отпуска и др. Перспективным методом исследования следует считать метод математического моделирования, получивший за последний период времени широкое применение и основанный на идентичности дифференциальных уравнений, описывающих явления в оригинале и модели [39, 41, 44, 47, 48, 49, 51, 54-56, 63, 68-70, 82]. Метод позволяет осуществить с помощью одного устройства решение целого класса задач и даёт следующие преимущества: - быстроту и легкость перехода от одной задачи к другой, - возможность имитации различных переменных параметров и начальных условий; - почти полное устранение влияния собственных параметров аппаратуры модели на точность решения; - простоту введения разного рода систематических и случайных возмущений; - возможность моделирования систем автоматического регулирования по звеньям; - возможность изменения параметров отдельных элементов исследуемой системы и выяснения влияния этих изменений на качество работы системы в целом; - легкость наблюдения и записи процессов, происходящих в системе; - возможность изменения масштаба времени, что позволит ускорить или замедлить процессы, делая их удобными для наблюдения; - возможность остановки решения в любой момент времени для изменения параметров моделируемой системы; - изменение одного параметра какого-либо устройства или системы, которое осуществляется простым изменением величины параметра системы; - возможность имитации таких режимов работы системы, которые в реальных условиях близки к аварийным. Все перечисленное показывает, что компьютерное моделирование с применением персональных электронных вычислительных машин (ПЭВМ) для исследования тормозных систем локомотивов перспективно. Естественно, что моделирование не заменит, а лишь дополнит существующие методы и облегчит работу исследователя.
Работа по созданию математической модели пневматической тормозной системы локомотива требует проведения детальной разработки моделей основных элементов и узлов. Такие модели должны достаточно точно отобразить протекание в них аэродинамических процессов. Все тормозные системы можно разбить на две группы: системы с сосредоточенными параметрами, процессы в которых описываются обычными нелинейными дифференциальными уравнениями (приборы управления и торможения), и системы с распределенными параметрами, процессы в которых описываются дифференциальными уравнениями в частных производных (магистральный воздухопровод).
Методы анализа и исследования процессов в этих системах широко разработаны [33, 38, 39, 42, 45, 46, 50, 52 - 57, 59 - 70, 82], но полученные теоретические данные по разработанным моделям дают расхождения для условий высокоскоростного подвижного состава, что в свою очередь затрудняет разработку тормозных систем высокоскоростных локомотивов на стадии проектирования и требует их дальнейшего совершенствования.
Первоочередной задачей следует считать поиск математических моделей подсистем локомотивов. Последовательное, параллельное, последовательно-параллельное соединение этих подсистем образует математическую модель пневматической системы всего локомотива.
Конструктивные особенности пневматической тормозной системы грузопассажирского электровоза ДСЗ
Формула (2.9) отражает расход газа в подкритическом режиме зарядки (разрядки) резервуаров. В этом диапазоне отношения давлений расход является переменным при дозвуковой скорости движения газа. Формула (2.10) описывает расход газа в надкритическом режиме зарядки (разрядки) резервуаров. В этом диапазоне отношения давлений расход является постоянным при скорости движения газа, равной скорости звука.
Как отмечалось, на расход газа существенное влияние оказывают силы трения, что в формулах (2.8) и (2.9) учитывается при помощи коэффициента расхода. Вопрос об определении параметров потока при его прохождении через местные сопротивления до настоящего времени остается малоизученным. Исключением является теория истечения газа через насадки с плавным очертанием входной кромки. При расчете таких насадок используется уравнения Сен-Венана и Ванцеля [33], которое дает хорошее совпадение с результатами опытных исследований.
В пневматических системах, так же как и в гидравлических, местные сопротивления играют исключительно большую роль. От умения правильно оценить параметры потока, проходящего через местные сопротивления, зависит точность и надежность произведенных расчетов.
Как известно, в случае движения несжимаемой жидкости механическая энергия потока, расходуемая на преодоление сопротивлений, превращаясь в тепловую энергию, безвозвратно теряется потоком, поскольку в несжимаемой жидкости не происходит последующего обратного превращения тепловой энергии в механическую. По этой причине такую энергию трактуют как потерянную, а ее отношение к единице массы протекающей жидкости называют либо потерей удельной энергии, либо потерей напора.
Поскольку местные сопротивления способствуют, как правило, турбулизации потока, то коэффициент местного сопротивления уже при сравнительно малых числах Рейнольдса определяется лишь формой местного сопротивления, а потери напора пропорциональны квадрату средней скорости течения жидкости.
При движении сжимаемой жидкости (газа) механическая энергия, преобразуясь в тепловую, частично или полностью поглощается самим потоком; при этом происходит перераспределение энергии. В этом отношении механическая энергия, израсходованная на преодоление сопротивлений, не является потерянной энергией. Поэтому более корректно в случае движения газа говорить не о потери напора, а о работе, израсходованной на преодоление сопротивлений, употребляя термин «удельная работа сил трения или сопротивлений».
Если теплообменом между потоком и окружающей средой можно пренебречь, то в пределах местного сопротивления происходит перераспределение энергии при сохранении неизменной полной энергии потока. Другими словами, для теплоизолированного потока температура торможения при протекании потока через местное сопротивление остается постоянной.
В работе [34] приведено следующее выражение, функционально связывающее коэффициент расхода с коэффициентом сопротивления при резком сужении потока: где уо - отношение давления на выходе из насадка к давлению внутри резервуара. Экспериментальные данные показывают, что коэффициент расхода зависит также от числа Рейнольдса Re [34]. Кривая зависимости носит плавно возрастающий характер и имеет тенденцию к насыщению (иными словами, имеет асимптоту). Коэффициент расхода цилиндрического насадка с острой входной кромкой увеличивается с ростом числа Рейнольдса и при Re \Q5 достигает значения 0,88. При истечении газа через отверстие в тонкой стенке, а также через отверстие с фаской, коэффициент расхода зависит от отношения внутреннего и наружного давлений. При этом рекомендуется пользоваться кривыми, построенными по эмпирическим данным [34].
Оценка эффективности тормозной рычажной передачи грузопассажирского электровоза ДСЗ
Пневматический автоматический тормоз (грузового либо пассажирского типа, в зависимости от вида поезда) срабатывает при снижении давления в тормозной магистрали (ТМ) и устанавливает давление в тормозных цилиндрах (ТЦ), соответствующее ступени снижения давления в ТМ. Управление пневматическим автоматическим тормозом осуществляется поездным краном машиниста усл. № 395. При следовании с грузовым поездом необходимо включить воздухораспределитель усл. № 483М грузового типа с датчиком обрыва тормозной магистрали усл. № 418 и отключить электровоздухораспределитель усл. № 305 с пассажирским воздухораспределителем усл. № 292М. При следовании с пассажирским поездом необходимо включить электровоздухораспределитель усл. № 305 с пассажирским воздухораспределителем усл. № 292М и отключить воздухораспределитель усл. № 483М грузового типа с датчиком обрыва тормозной магистрали усл. № 418.
При служебном торможении рукоятка крана машиниста усл. № 395 на рабочем посту управления переводится в тормозное положение. После снижения давления в ТМ и уравнительном резервуаре РС7(РС8) на требуемую величину срабатывает воздухораспределитель РК1 или РКЗ и подает воздух к управляющему входу крана вспомогательного тормоза усл. № 254 КВТ1(КВТ2). Кран вспомогательного тормоза работает в режиме реле-повторителя и перепускает воздух из ПМ в магистраль вспомогательного тормоза (МВТ). Из МВТ электровоза воздух через клапан К4 поступает на управляющие входы реле давления РД1 и РД2. В случае необходимости давление в тормозных цилиндрах электровоза можно увеличить переводом рукоятки крана вспомогательного тормоза усл. № 254 в одно из тормозных положений, либо отпустить пневматический тормоз электровоза и поставить рукоятку крана вспомогательного тормоза усл. № 254 в отпускное положение.
Схема работы автоматического тормоза с включением вспомогательного тормоза в режиме реле-повторителя дает возможность отпуска пневматического тормоза при заторможенном составе переводом рукоятки крана вспомогательного тормоза усл. № 254 в первое положение, без разрядки рабочей камеры воздухораспределителя.
Экстренное торможение производится установкой рукоятки крана машиниста усл. № 395 SQ3(SQ4) на рабочем посту в шестое положение, либо рукояткой комбинированного крана КК1 устройства блокировки усл. № 367 SQ1(SQ2) с любого поста управления. При падении давления в ТМ ниже 0,25 МПа (2,5 кгс/см2) открывается клапан Кб. Воздух из сработавшего воздухораспределителя усл. № 483М или усл. № 292М РК1 (РК2) через открытый клапан Кб, клапаны К5 и К4 поступает на управляющие входы реле давлений усл.№404 РД1 и РД2. Таким образом, установка клапанов Кб обеспечивает экстренное торможение электровоза в случае, если перед этим торможением было выполнено торможение автоматическим тормозом и тормоз электровоза был отпущен переводом рукоятки КВТ1(КВТ2) в первое положение, т.е. было прекращено воздействие воздухораспределителя на кран вспомогательного тормоза.
Такой же процесс экстренного торможения электровоза происходит и при экстренной разрядке ТМ при срабатывании электропневматического клапана автостопа усл. № 150И-1 FSH1-A11(FSH2-A11).
При экстренном торможении со скоростью более 60 км/ч из системы управления SIBAS выдается сигнал на включение клапана YA7, открывается клапан КЗ и через клапаны К5 и К4 воздух поступает на управляющие входы реле давлений усл. № 404 РД1 и РД2. Давление в тормозных цилиндрах устанавливается 0,6 МПа (6 кгс/см ). При снижении скорости движения до 60 км/ч и менее клапан YA7 выключается, а клапан YA8 включается и в ТЦ устанавливается давление, заданное воздухораспределителем. Электропневматический тормоз наполняет ТЦ через электровоздухораспределитель усл. № 305 YA10 , а величина давления в ТЦ зависит от продолжительности электрического сигнала на торможение. Вспомогательный локомотивный тормоз наполняет ТЦ через кран вспомогательного тормоза усл. № 254 из питательной магистрали. При торможении краном вспомогательного тормоза усл. № 254 торможение и отпуск электровоза производится с поста управления ведущей кабины переводом рукоятки крана КВТ1(КВТ2) в соответствующее положение. Воздух от крана вспомогательного тормоза усл. № 254 поступает в МВТ и далее через клапан К4 к управляющим входам реле давлений усл. № 404 РД1, РД2. Стояночный (ручной) тормоз приводится в действие вращением штурвала вручную и фиксируется в заторможенном положении рукояткой. Для стояночного торможения электровоза ручной тормоз должен приводиться в действие в обеих кабинах электровоза. Электровоз оборудован системой аварийно-экстренного торможения. Аварийно-экстренное торможение осуществляется включением кнопки аварийного торможения в любой кабине электровоза. При этом включается вентиль YA17(YA18), сообщающий с атмосферой полость над срывным клапаном электропневматического клапана автостопа усл. № 150И-1. Через клапан автостопа немедленно начинается экстренная разрядка ТМ. Одновременно включаются клапаны YA23, YA24, которые подают воздух к тифонам ТФ1, ТФ2 обеих кабин электровоза, также включаются клапаны подачи песка (YA11-YA14), подающие воздух к форсункам песочниц нечётных по ходу движения колесных пар электровоза, и в систему управления SIBAS подается сигнал, по которому выполняются действия такие же, как и при экстренном торможении краном машиниста усл. № 395. В случае срабатывания датчика усл. № 418 (SP10) в центральное устройство управления электровозом (SIBAS) подается соответствующий сигнал, по которому режим тяги должен отключаться. После срабатывания датчика усл. № 418 рукоятки контроллеров необходимо установить в нулевое положение. Взаимодействие электрического и пневматического тормозов. При включении электрического тормоза пневматический автоматический тормоз электровоза блокируется электроблокировочным клапаном YA9. При этом возможность пневматического торможения состава сохраняется. Из системы управления SIBAS подается сигнал: «электрический тормоз включен». Этот сигнал подается в систему безопасности и включает электроблокировочный клапан YA9. При торможении краном вспомогательного тормоза усл. №254 и достижении давления в ТЦ электровоза больше 0,18 МПа (1,8 кгс/см ) срабатывают датчики реле давления SP5, SP6, которые подают сигнал в систему управления SIBAS на выключение режима тяги или рекуперативного торможения.
