1.1.1. Какие способы формирования и пропуска грузовых поездов повышенной массы и длины используются на железных дорогах СССР! Чем определяются условия формирования, какие процессы в тормозной системе лимитируют их?

Повышение массы и длины грузовых поездов одно из основных мероприятий в освоении постоянно возрастающих объемов перевозок народнохозяйственных грузов. Оно целесообразно прежде всего на тех направлениях, где практически исчерпана пропускная способность; на менее загруженных линиях пропуск поездов повышенной массы позволяет увеличить межпоездные интервалы при заданных объемах перевозок, создает более благоприятные условия для работ по техническому обслуживанию и ремонту технических средств (пути, контактной сети, устройств связи, СЦБ и др.).

Пропуск поездов увеличенной длины увеличивает провозную способность, несколько снижая пропускную, за счет больших межпоездных интервалов, особенно если учесть необходимость снижения максимальной скорости для некоторых категорий таких поездов. Это хорошо видно из формулы расчетного межпоездного интервала

где n — число блок-участков, разграничивающих поезда,
_Ln – средняя длина блок-участка, м.
l — длина поезда, м;
u_ср — средняя техническая скорость следования по рассматриваемым блок-участкам, км/ч

Примем для примера два варианта грузовых поездов, один длиной 800 м, другой- 1800 м, скорость первого поезда 80, а второго 75 км/ч, средняя длина одного блок-участка 1800 м, расчетное число блок-участков, разграничивающих поезда, n=4. Для первого варианта поезда получим /l_mn = 360 с, а для второго /l_mn = 432 с.

В состав поездов массой более 6 тыс. тонн запрещается включать вагоны двухосные, с негабаритными грузами четвертой и более степени, с разрядными грузами четырнадцатого и более разряда, с людьми; пассажирские вагоны могут находиться только в хвостовой части поезда, если в хвост поезда не установлен локомотив, питающий сжатым воздухом тормозную магистраль. Сцепленные локомотивы при их наличии не только в голове, но и в составе или хвосте поезда должны работать по системе многих единиц, чтобы не отвлекать машиниста головного локомотива на дополнительную передачу команд.

Используются следующие способы формирования грузовых поездов повышенной массы и длины.

Поезд с постановкой локомотивов (одиночная, двойная тяга, секционируемые локомотивы ВЛ80С, ВЛ11, 3ТЭ10М) в голове. Максимальная масса такого поезда 8 тыс. тонн, число осей: 400 с составом из груженых и 480 при меньшей массе из порожних вагонов.

Предельные условия для таких поездов в груженом состоянии ограничены продольными силами при экстренном торможении, а также зарядкой тормозов при повторных торможениях, разницей давлений в тормозной магистрали по длине поезда, отпуском и управляемостью автотормозов. Для поездов с составами из порожних вагонов определяющими являются разница давлений в тормозной магистрали, отпуск и управляемость автотормозов, а также периодичность включения и нагрев локомотивных компрессоров. Максимальная установленная скорость следования таких поездов не снижается по условиям работы автотормозов.

Поезд с постановкой локомотивов в голове и хвосте может иметь массу 6- 10 тыс. тонн, при однородном составе из полностью загруженных вагонов 12 тыс. тонн, числом осей в составе 400- 540. Локомотивы в голове и хвосте поезда имеют краны машиниста, включенные в тормозную магистраль, чем практически полностью решаются вопросы отпуска, зарядки, управляемости тормозов и продольной динамики при исправной радиосвязи. Однако максимальную массу поезда (имеющую некоторые резервы) устанавливают по условиям продольных динамических сил при экстренном торможении, совпадающем с отказом радиосвязи, а также исходя из таких неуправляемых машинистом режимов разрядки тормозной магистрали, как разъединение или разрыв соединительных рукавов, излом отвода от тормозной магистрали к воздухораспределителю и др. Максимальная скорость следования таких поездов, определяемая

В порядке накопления эксплуатационного опыта на некоторых дорогах допускается вождение поездов массой 10 тыс. тонн длиной до 400 осей с составами, в которых все вагоны загружены до полной грузоподъемности 6

эффективностью автотормозов, снижается на 5 км/ч с учетом возможной несинхронности разрядки тормозной магистрали с головного и хвостового локомотивов при отказе радиосвязи.

Поезд с постановкой локомотивов в голове и составе с объединенной тормозной магистралью может иметь массу от 6 тыс. до 12 тыс. тонн, числом осей в составе 400 – 540 при нахождении второго локомотива примерно в середине (как правило, поезд, образованный соединением двух поездов) либо иметь массу от 8 тыс. до 16 тыс. тонн, числом осей 540—780 при прицепке к локомотиву в составе 25- 35% от общего числа вагонов. Такие поезда допускают к обращению на участках со спусками до 0,012. Критерием максимальной массы таких поездов являются продольные усилия, возникающие при экстренном торможении с отказавшей радиосвязью, а также возможная быстрая разрядка тормозной магистрали, не управляемая машинистом (разрыв или разъединение тормозных рукавов и т. п.). Особенностью поездов максимальной массы является длительное (10—20 с) действие динамических продольных сил, что учитывается в условиях устойчивости вагонов от выжимания, особенно на кривых участках пути малого радиуса и на стрелках. Поэтому в поездах массой более 12 тыс. тонн, вагоны между локомотивами должны иметь загрузку не менее 50 тонн.

Максимальная скорость следования таких поездов, определяемая эффективностью автотормозов, должна быть уменьшена в сравнении с установленной на 15 и 10 км/ч соответственно при нахождении локомотивов в середине и второй трети состава поезда.

На головном локомотиве и хвостовом вагоне ручка концевого крана должна быть дополнительно зафиксирована, чтобы исключить самопроизвольное открытие концевого крана в пути следования.

Соединение двух или трех грузовых поездов с изолированными тормозными магистралями допускается только при ремонтнопутевых и строительных работах. Максимальная масса таких поездов 12 тыс. тонн, число осей в составе 520.

Соединение двух грузовых поездов с системой синхронизации допускается при общем числе осей соединенного поезда до 400 при ремонтно-путевых работах и в обычной эксплуатации. Масса поезда 8 тыс. тонн ограничивается продольными динамическими силами при торможении, а также отпуском и зарядкой автотормозов с наличием системы синхронизации. Максимальная скорость соединенного поезда без системы синхронизации 60 км/ч, с системой синхронизации – 80 км/ч. Такие поезда допускаются к обращению на участках с затяжными спусками до 0,012.

1.1.2 Какие дополнительные требования предъявляются к локомотивам для вождения поездов повышенной массы и длины?

Локомотивы должны быть оснащены кранами машиниста с положением VA, а в случае постановки локомотивов в голове и составе (хвосте) поезда- еще и сигнализатором обрыва тормозной магистрали с датчиком № 418. Вождение поездов с локомотивами в голове и составе (хвосте) поезда допускается при надежно действующей радиосвязи.

При вождении поездов повышенной массы и длины возрастает значение электрического (реостатного и рекуперативного) торможения, которое (при его наличии) должно исправно действовать на всех локомотивах.

1.1.3 Как обеспечивается вождение грузовых поездов массой  более 6 тыс. до 12 тыс. тонн с числом осей 400—540! Каковы особенности управления тягой и торможением таких поездов?

По опыту Московской дороги вождение таких поездов осуществляется двумя восьмиосными электровозами (один-в голове, другой-в хвосте поезда). В движении каждый электровоз следует с одним поднятым токоприемником, а при трогании с места должны быть подняты оба для более надежного токосъема и исключения пережога контактного провода. Обращение грузовых поездов допускается в любое время суток на участках, имеющих затяжные спуски крутизной до 0,012, при температуре наружного воздуха не ниже минус 30 °С. Для вождения поездов при температуре ниже минус 30 °C необходимо разрешение МПС.

Локомотив, следующий в голове поезда, должен быть оборудован краном машиниста № 394 (395) или 222М, имеющим положение VA, и сигнализатором разрыва тормозной магистрали с датчиком № 418. Локомотив, поставленный в хвост поезда, также должен иметь сигнализатор разрыва тормозной магистрали с датчиком № 418.

В поезде не должно быть вагонов двухосных, с негабаритным грузом четвертой и более степени, с разрядными грузами четырнадцатого и более разряда, пассажирских вагонов с людьми, вагонов-контейнеровозов, с воздухораспределителями № 320. Хвостовой локомотив должен быть включен в тормозную магистраль поезда. При этом кран двойной тяги должен быть открыт, а ручка крана машиниста установлена в поездное положение при отпущенных и заряженных автотормозах.

Подготовку и опробование автотормозного оборудования производят в отдельных составах в соответствии с действующими инструкциями. После сформирования поезда и прицепки локомотивов производят сокращенное опробование автотормозов. В поездном положении кран машиниста на обоих локомотивах должен быть отрегулирован на зарядное давление 5,3 5,5 кгс/см². После соединения подготовленных составов и прицепки локомотивов машинисты головного и хвостового локомотивов завышают давление в уравнительном резервуаре до 5,8— 6,0 кгс/см² I положением ручки крана, после чего переводят ручку крана в поездное положение. По истечении времени не менее 15 мин от начала зарядки проверяют плотность тормозной сети поезда. Нормы времени в зависимости от числа осей в составе на каждую 1000 л объема главных резервуаров составляют для поезда с составом 401 – 500 осей 13 с, 501 540 осей — 10 с. Плотность тормозной магистрали проверяют с головного и хвостового локомотивов. Норму времени определяют делением суммы времени снижения давления в главных резервуарах локомотивов на 0,5 кгс/см² на их суммарный объем в тысячах литров.

По команде осмотрщика вагонов производят ступень торможения с обоих локомотивов снижением давления в тормозной магистрали на 0,6 0,7 кгс/см²; ручку крана машиниста на обоих локомотивах устанавливают в IV положение (перекрышу с питанием). При этом машинист хвостового локомотива приводит в действие автотормоза после дополнительной разрядки магистрали и срабатывания сигнальной лампы «ТМ» сигнализатора № 418, что характеризует нормальный проход сжатого воздуха через всю тормозную магистраль. Отпуск автотормозов производят с завышением давления в уравнительном резервуаре I положением ручки крана до 5,8 6,0 кгс/см² с головного и хвостового локомотивов. Первая ступень торможения составляет 0,6-0,7 кгс/см². Проверку действия автотормозов в пути следования производят ступенью торможения на 0.7- 0,8 кгс/см².

Служебные торможения выполняют постановкой ручки крана машиниста в V положение с выдержкой в этом положении до снижения давления в уравнительном резервуаре на 0,5— 0,6 кгс/см² с последующим переводом ее в положение VA; после получения необходимой разрядки ручку крана переводят в IV положение.

Повторные ступени торможения производят V положением ручки крана машиниста. Машинист головного локомотива при необходимости служебного торможения по радио за 10- 15 с передает машинисту хвостового локомотива команду «Приготовиться к торможению ступенью…» и называет ступень предстоящего торможения (например, 0,8 кгс/см²), а машинист хвостового локомотива обязан ответить: «Понял. Подготовиться к торможению ступенью…» и повторяет ступень торможения. Выполняя служебное торможение, машинист головного локомотива одновременно по радио передает команду «Торможение» машинисту хвостового локомотива. По этой команде машинист хвостового локомотива производит разрядку уравнительного резервуара на заданную ступень.

В случае необходимости экстренного торможения машинист головного локомотива выполняет экстренное торможение и одновременно но радио передает машинисту хвостового локомотива команду «Экстренное торможение». По этой команде машинист хвостового локомотива переводит ручку крана машиниста в VI положение, включает песочницу, тормозит локомотив вспомогательным тормозом с предельным давлением в тормозных цилиндрах и переводит тяговый контроллер в нулевое положение. Если опасность движению поезда первым замечает машинист хвостового локомотива, он немедленно производит экстренное торможение, одновременно передавая по радио машинисту головного локомотива команду «Экстренное торможение». По этой команде машинист головного локомотива выполняет экстренное торможение.

При необходимости отпуска автотормозов машинист головного локомотива производит отпуск и передает машинисту хвостового локомотива команду «Отпуск». По этой команде машинист хвостового локомотива производит отпуск тормозов постановкой ручки крана машиниста в I положение до повышения давления в уравнительном резервуаре до 5,8 6,0 кгс/см² с последующим переводом ее в поездное. Отпуск тормозов выполняется одновременно с обоих локомотивов или с опережением начала отпуска на 3—6 с на локомотиве, находящемся в хвосте поезда.

Если в процессе ведения поезда на хвостовом локомотиве загорается лампа «ТМ», сигнализирующая о срабатывании датчика № 418, машинист хвостового локомотива должен сообщить об этом машинисту головного локомотива, выяснить по радио причину торможения и при необходимости перевести ручку крана машиниста в III положение. При неисправности радиосвязи машинист .хвостового локомотива по включению и отключению тяги ориентируется по профилю пути и скорости поезда, а торможение производит ступенью 0,8 -1,0 кгс/см² при загорании лампы «ТМ» сигнализатора. Машинист головного локомотива при отказе радиосвязи также служебные торможения выполняет разрядкой магистрали на 0,8—-1,0 кгс/см². Отпуск автотормозов машинист хвостового локомотива при перерыве радиосвязи производит переводом ручки крана во II положение после повышения давления в тормозной магистрали и выпуска сжатого воздуха через атмосферное отверстие крана машиниста, а также после остановки поезда.

Режимные карты вождения таких поездов разрабатывают с учетом приложения максимальной силы тяги от локомотивов, находящихся в голове поезда, но не более 95 тыс. Сила тяги локомотива в хвосте поезда, а также сила сжатия от электрического торможения головным локомотивом не должна превышать 50 тс. При порожних вагонах в хвосте и следовании поезда по кривым малого радиуса (до 300 м) сила тяги хвостового локомотива не должна превышать 30 тс. Ток, потребляемый обоими локомотивами, не должен превышать предельно допустимый по условиям тягового энергоснабжения. При трогании поезда тягу хвостового локомотива включают одновременно с головным локомотивом либо с опережением на 3- 6 с, не допуская приведения в движение хвостового локомотива с выключенной тягой за счет воздействия автосцепки хвостового вагона. Набор и сброс тяговых позиций и позиций электрического торможения (за исключением случаев экстренного торможения) производят таким образом, чтобы возрастание силы тяги или торможения от нуля до максимального значения и ее снижение с максимального значения до нуля происходили не быстрее чем за 25 с.

Максимальная скорость движения поезда, определяемая эффективностью тормозных средств, должна быть снижена на 5 км/ч с учетом возможности несинхронного торможения с обоих локомотивов (головного и хвостового).

1.1.4 Каковы особенности вождения поездов массой 6—16 тыс. тс объединенной тормозной магистралью и локомотивами в голове и составе поезда по сравнению с поездами массой 6—12 тыс. т с локомотивами в голове и хвосте поезда?

Безостановочный пропуск поездов должен производиться по главным путям промежуточных раздельных пунктов. На всем пути следования должна быть обеспечена устойчивая радиосвязь между машинистами локомотивов, а также машинистом головного локомотива и поездным диспетчером, дежурным по станции; при отказе радиосвязи поезд следует довести до ближайшей станции, управляя автотормозами аналогично управлению поездом с постановкой локомотивов в голову и хвост (см. ответ 1.1.3). В случае неисправности радиосвязи и датчика № 418 поезд с локомотивом в середине состава должен быть остановлен и разъединен, а поезд с локомотивами во второй, третий и хвосте состава довести до ближайшей станции со скоростью не более 40 км/ч, где нормальное действие радиосвязи и датчика № 418 должно быть восстановлено или поезд должен быть расформирован.

Плотность тормозной сети поезда при опробовании автотормозов проверяют по истечении не менее 15 мин от начала зарядки. Время снижения давления в главных резервуарах локомотивов для всего поезда определяют делением суммы времен для всех локомотивов в составе поезда на суммарный объем их главных резервуаров в тысячах литров. Это время должно быть не менее 13 с для состава с числом осей 401- 500; 10 с-501- 600; 9 с-601 -700; 8 с- 701-780 осей.

Режимы управления автотормозами в таких поездах одинаковы с рассмотренными в ответе на вопрос 1.1.3.

1.1.5. Каковы особенности вождения соединенных грузовых поездов с необъединенной тормозной магистралью?

Объединение и пропуск таких поездов разрешается при исправно действующей радиосвязи. Соединение поездов разрешается на уклонах до 0,006, причем на спусках от 0,004 до 0,006—под контролем машиниста-инструктора. За 50- 100 м до хвостового вагона первого поезда машинист второго поезда снижает скорость до 3 км/ч и с этой скоростью подтягивает поезд до соединения; после соединения проверяет сцепление автосцепок и сообщает по радиосвязи машинисту головного локомотива о соединении поездов, номер своего поезда, его массу, число осей в составе и тормозное нажатие.

При предстоящем следовании с системой синхронизации помощник машиниста второго локомотива соединяет рукав системы синхронизации с рукавом тормозной магистрали хвостового вагона первого поезда, после чего машинист второго локомотива переводит ручку крана синхронизации во включенное положение, а кран машиниста — в IV положение. При следовании поездов с автономными магистралями зарядное давление в поездах сохраняется без изменения; при предстоящем следовании с системой синхронизации машинист головного локомотива устанавливает зарядное давление 6,0—6,2 кгс/см². Машинист второго локомотива после включения системы синхронизации наблюдает но манометру тормозной магистрали за давлением. Его повышение свидетельствует о нормальной проходимости тормозной магистрали первого поезда и действии системы синхронизации. После стабилизации давления в тормозной магистрали первого поезда машинист головного локомотива завышает давление в уравнительном резервуаре I положением ручки крана до 6,5 кгс/см². после истечения 1 мин поезд можно привести в движение.

При ведении поезда с системой синхронизации автотормозами обычно управляет машинист головного локомотива; управление тормозами одновременно двумя машинистами производится в случае-экстренного торможения, когда дальнейшему движению поезда угрожает опасность. Экстренное торможение с локомотива второго поезда выполняют поворотом ручки крана синхронизации в выключенное положение с включением песочницы и торможением вспомогательным тормозом локомотива с полным давлением в тормозных цилиндрах.

Для предотвращения обрыва поезда при отпуске автотормозов следует по команде машиниста головного локомотива одновременно с ним или с опережением до 3 с поставить на 5—8 с ручку крана машиниста второго локомотива в I положение, после чего перевести ее в IV положение; не начинать отпуск автотормозов на равнинном профиле пути при низкой скорости (менее 20 км/ч). Рекомендуется первую половину первого поезда переключить на горный режим.

При следовании поезда с автономными тормозными магистралями управление автотормозами производится одновременно с двух поездов по командам машиниста головного локомотива (кроме экстренного торможения, если опасность движению поезда первым замечает машинист второго локомотива). Допускается торможение только первого поезда снижением давления в тормозной магистрали максимально на 0,8 кгс/см².

При вождении соединенных поездов разрешается применять электрическое торможение на локомотивах. При вождении строенных поездов в условиях ремонтно-путевых и строительных работ систему синхронизации включают только во втором поезде.

1.1,6. В каких условиях допускается пропуск соединенных грузовых поездов с объединенными и автономными тормозными магистралями?

Соединенные поезда, сформированные из двух грузовых поездов, обшей суммарной массой более 6 до 12 тыс. тонн и числом осей 400 – 540 допускаются к обращению в обычной эксплуатации только с объединенной тормозной магистралью. Локомотивы должны быть оснащены краном машиниста с положением VA и сигнализатором обрыва поезда с датчиком № 418. При общем числе осей соединенного поезда до 400 необходимо включать пневматическую синхронизацию управления тормозами и

отключения тяги на втором локомотиве (наличие на втором локомотиве крана машиниста с положением VA и сигнализатора обрыва с датчиком № 418 в этом случае не обязательно).

Объединение грузовых поездов с сохранением автономности тормозных магистралей допускается только как мера сокращения задержек поездов при предоставлении «окон» для ремонтнопутевых и строительных работ, а также при значительных перерывах движения поездов из-за стихийных бедствий, аварий и т. п Их пропуск на двухпутных участках должен осуществляться по временно однопутному перегону и одному или двум впереди лежащим перегонам без скрещения с пассажирскими поездами; на однопутных линиях движение объединенных поездов может осуществляться в пределах участка, включающего ремонтируемый перегон.

1.1.7 Какова технология наиболее эффективного использования системы пневматической синхронизации управления автотормозами и отключения тяги?

До соединения поездов кран машиниста на локомотиве первого поезда регулируют на зарядное давление в тормозной магистрали 5,5 кгс/см². У крана машиниста на локомотиве второго поезда ослабляют регулирующий стакан редуктора на ’/4 оборота за несколько минут до соединения поездов, чем обеспечивается снижение давления в магистрали на 0,3- 0,4 кгс/см² темпом мягкости. Соединение поездов и включение системы синхронизации производят при поездном положении крана машиниста на втором локомотиве. Повышение давления в тормозной магистрали второго поезда после соединения поездов свидетельствует об удовлетворительном состоянии тормозной магистрали первого поезда и нормальном действии синхронизации.

После включения системы синхронизации регулирующий стакан редуктора вывертывают на три оборота, ручку крана машиниста оставляют в поездном положении. Давление в тормозной магистрали локомотива второго поезда должно быть не менее 5 кгс/см²; если оно меньше, то повышают зарядное давление на головном локомотиве до 6,0—6,2 кгс/см². В полости над уравнительным поршнем при этом устанавливается давление сжатого воздуха из тормозной магистрали первого поезда, клапан редуктора закрыт. При управлении автотормозами первого поезда кран машиниста второго работает автоматически, как при обычной системе синхронизации.

Отпуск автотормозов выполняют одновременно с двух локомотивов (или с опережением до 3 с на втором локомотиве).

По команде машиниста головного локомотива машинист второго поезда переводит ручку крана машиниста в I положение на 5 8 с, после чего возвращает ее в поездное положение. Это ускоряет начало отпуска автотормозов и резко снижает уровень возникающих при отпуске продольных сил.

В процессе отпуска автотормозов в течение 30 40 с необходимо тормозить головной локомотив краном вспомогательного тормоза с давлением в тормозных цилиндрах 1,5- 2,0 кгс/см² для предотвращения оттяжек в поезде.

Если вследствие неустойчивой работы радиосвязи нет возможности передать машинисту второго поезда команду об отпуске автотормозов, начинать отпуск только с головного локомотива разрешается при скорости более 20 км/ч; при меньшей скорости поезд следует тормозить до остановки во избежание больших растягивающих сил при отпуске.

При экстренном торможении на втором локомотиве ручку крана синхронизации переводят в выключенное положение, а ручку крана машиниста — в VI положение, приводят в действие песочницу и кран вспомогательного тормоза с полным давлением в тормозных цилиндрах, выключают тягу.

1,1,8. Каковы особенности подготовки и вождения поездов повышенной массы и длины с постановкой локомотива в голове состава?

Локомотивы должны иметь компрессоры типа КТ; использование компрессоров Э-500 допускается только при двойной тяге при условии работы компрессоров по системе многих единиц. Стабилизатор крана машиниста регулируют на снижение давления в тормозной магистрали с 6,0 до 5,8 кгс/см² за 100-120 с (при искусственной утечке из магистрали, если регулировку производят на одиночном локомотиве).

Подготовка и полное опробование автотормозов могут производиться в двух составах с зарядным давлением на пульте 4,8—5,0 кгс/см² (при порожних составах — 4,0 кгс/см²). Такое же зарядное давление должны иметь локомотивы, осуществляющие маневровые передвижения составов при их соединении.

Зарядное давление на поездном локомотиве устанавливают 5,3 5,5 кгс/см² при составе из загруженных вагонов, в тормозной магистрали в хвосте поезда после окончания зарядки должно быть давление не менее 4,5 кгс/см² (при необходимости для достижения такого давления в хвосте зарядное давление на локомотиве может устанавливаться 6,0 6,2 кгс/см²). После соединения составов сокращенное опробование автотормозов производят с проверкой тормозов на пяти хвостовых вагонах. Отпуск автотормозов при опробовании выполняют с завышением давления в магистрали на 0,5- 0,6 кгс/см².

При следовании поезда на светофор с зеленым сигнальным огнем или по свободному перегону допускается разрядка тормозной магистрали при первой ступени на 0,3 -0,5 кгс/см² с усилением при необходимости торможения разрядки на 0,3- 1,0 кгс/см² (в том числе и зимой при температуре до минус 40 °C и отсутствии снегопада и обледенения тормозных колодок).

В момент начала отпуска автотормозов локомотив затормаживают вспомогательным тормозом с давлением в тормозных цилиндрах 1,5- 2,0 кгс/см². Давление в тормозной магистрали при отпуске автотормозов завышают на 0,5- 0,7 кгс/см², а если ступень торможения более 0,5 кгс/см², после окончания перехода на нормальное зарядное давление повторно завышают на 0,5 кгс/см². Отпускать автотормоза при скорости движения менее 20 км/ч запрещается из-за опасности возникновения больших продольных сил в движущемся поезде.

1.1.9. Каковы особенности подготовки и вождения грузовых поездов с составами из порожних вагонов с числом осей от 400 до 480 с постановкой локомотива в голове поезда?

Локомотивы в таких поездах должны иметь компрессор типа КТ; при двойной тяге допускается использование компрессоров Э-500, если они работают по системе многих единиц. Это требование вытекает из возможных значительных расходов сжатого воздуха вследствие утечек, которые должны обеспечиваться без перегрузки и повышенного нагрева компрессоров.

Готовят такие поезда обычно в двух составах на разных путях с последующим их соединением; зарядное давление в тормозной сети состава при этом должно быть 4,0 кгс/см², такое же давление в тормозной магистрали должен иметь маневровый локомотив.

В каждом из составов производят полное опробование автотормозов. После объединения составов и зарядки в течение не менее 15 мин тормозной сети проверяют ее плотность и давление в тормозной магистрали хвостового вагона сформированного поезда и выполняют сокращенное опробование. При числе осей более 450 до 480 наименьшее допустимое время снижения давления на 0,5 кгс/см² в главных резервуарах локомотивов, отнесенное к их объему в тысячах литров, должно быть не менее 11 с, а давление в тормозной магистрали хвостового вагона – не менее 3,5 кгс/см². Зарядное давление в тормозной магистрали локомотива должно быть 4,8 5,0 кгс/см². При сокращенном опробовании давление в тормозной магистрали снижают на 0,5- 0,6 кгс/см², торможение и отпуск проверяют по пяти хвостовым вагонам.

В связи с высокой эффективностью тормозных средств поездов с составами из порожних вагонов первую ступень торможения в пути следования выполняют снижением давления в уравнительном резервуаре краном машиниста на 0,3 0,4 кгс/см²; при проверке действия автотормозов в пути следования такую ступень выдерживают в течение 8—10 с, после чего производят отпуск. Отпускают автотормоза с завышением давления в уравнительном резервуаре I положением ручки крана до 6,0-6,5 кгс/см² и последующим переводом ее в поездное положение.

При ступени снижения давления в тормозной магистрали более 0,5 кгс/см² после окончания перехода на нормальное зарядное давление повторно завышают давление в тормозной магистрали (уравнительном резервуаре) до 6,0 кгс/см².

Вождение поездов с порожними составами длиной 400— 480 осей допускается на участках, имеющих затяжные спуски крутизной до 0,012 включительно, после разработки местных инструкций и опытных поездок с проверкой работы автотормозов и компрессоров локомотивов.

1.1.10. Как проверяют нормальную проходимость сжатого воздуха через всю тормозную магистраль первого поезда при соединении поездов с системой синхронизации на локомотиве второго поезда?

Перед соединением поездов машинист головного локомотива устанавливает зарядное давление в магистрали 6,0 6,2 кгс/см², а машинист локомотива второго поезда- 5,3 кгс/см². После соединения поездов машинист локомотива второго поезда должен ручку крана синхронизации перевести во включенное положение, а ручку крана машиниста в IV положение и наблюдать за показанием манометра тормозной магистрали. Отсутствие снижения давления и его некоторое повышение указывают на нормальное состояние тормозной магистрали первого поезда и действие системы синхронизации.

1.1.11. Как обеспечить нормальный режим работы компрессоров в длинносоставных грузовых поездах?

Режим работы компрессоров зависит от утечек сжатого воздуха из тормозной сети. Нормальным является режим, при котором в процессе ведения поезда средняя продолжительность работы компрессора не превышает 30% интервала времени между его последовательными включениями. Для компрессоров КТ6Эл, КТ6 при частоте вращения коленчатого вала и подаче ниже, чем расчетные (частота вращения вала вместо 850 об/мин 400 -440, а подача вместо 5,3 м³/мин 2,75), допустима периодичность включения 50%. В длинносоставных поездах должны быть исключены утечки из тормозной сети, превышающие установленные нормы. Для вождения длинносоставных поездов с учетом местных условий используют локомотивы с современными компрессорами. При двойной тяге соединяют питательные магистрали локомотивов и компрессоры включают по системе многих единиц.

1.1.12. Какова необходимая подача компрессорной установки локомотива для длинносоставного поезда?

Максимально допустимую утечку сжатого воздуха из тормозной сети и нормы снижения давления в главных резервуарах при проверке плотности определяют исходя из снижения давления во всем объеме тормозной сети 0,2 кгс/см² в 1 мин. Из объема 100 л тормозной сети четырехосного грузового вагона расход воздуха от утечек составит 100-0,2 = 20 л свободного воздуха в 1 мин, а на одну ось 20:4 = 5 л.

При расчете подачи компрессоров этот расход необходимо увеличить на 30% с учетом процессов торможения и служебных нужд. При максимально допустимой установившейся периодичности включения компрессоров (ПВ) ¹/_з (отношение времени подачи компрессором воздуха ко времени всего цикла — подачи плюс холостой работы или остановки) минимальная подача компрессорной установки Q для состава, в котором n осей, составит

 

 

Это означает, что по условиям обеспечения сжатым воздухом и нормального режима работы компрессоров такой состав могут вести локомотивы, имеющие не менее двух компрессоров КТ6, КТ6Эл.

Предельная длина состава на электровоз с двумя компрессорами Э500 с подачей по 1750 л/мин с допустимой ПВ = ¹/_з составит

1.1.13. Каковы основные приемы управления автотормозами, обеспечивающие ведение грузовых груженых поездов повышенной массы и длина без возникновения больших продольных сил?

Такими приемами являются использование наименьших ступеней торможения, удовлетворяющих условиям ведения поезда, либо применение положения VA ручки крана машиниста при большой ступени после снижения давления в уравнительном резервуаре V положением на 0,5 кгс/см². При больших разрядках тормозной магистрали положением VA на 30 40% снижают продольные силы. Другим эффективным приемом является ограничение разрядки тормозной магистрали значением 0,8 кгс/см² и соответствующее расчетливое торможение при ведении поезда. В грузовых груженых поездах на вагонах с композиционными тормозными колодками, имеющими загрузку более 6 т/ось, воздухораспределители включают на средний режим. При разрядке тормозной магистрали на 0,8 кгс/см² в воздухораспределителях работает только пружина порожнего режима; подключение пружины груженого режима происходит при более глубокой разрядке. Это значит, что при торможении грузового груженого поезда ступенью до 0,8 кгс/см² его воздухораспределители работают так же, как на порожнем режиме, с ограниченным значением возникающих тормозных сил.

Торможение большой ступенью следует выполнять лишь когда внезапно возникнет необходимость эффективного торможения, или если при малой ступени торможение протекает с сильной оттяжкой из-за дутья неисправных воздухораспределителей № 270-005 в хвостовой части поезда, вызывающего углубление разрядки тормозной магистрали. Для повышения плавности служебного торможения разряжать тормозную магистраль следует после сжатия поезда или на режиме тяги головного локомотива с плавным выключением тягового режима после прекращения выпуска сжатого воздуха краном машиниста (но не менее 10—15 с от начала торможения).

В поездах массой более 8 тыс. тонн при отпуске могут возникать значительные усилия. В поездах большой массы с распределенными по длине локомотивами отпуск следует начинать одновременно либо с отставанием до 6 с на головном локомотиве по отношению к локомотивам в составе или хвосте поезда.

Умелое применение электрического торможения локомотива для сжатия поезда до торможения, а также в процессе регулировочного торможения и отпуска значительно снижает продольные динамические усилия. Управлять электрическим тормозом следует так, чтобы максимальная тормозная сила достигалась за время не менее 25 с, уменьшение тормозной силы также должно происходить от максимального значения до 0 не быстрее 25 с.

При ведении соединенного грузового поезда с автономными тормозными магистралями в условиях ремонтно-путевых или строительных работ следует использовать возможность торможения одного головного поезда с разрядкой тормозной магистрали до 0,8 кгс/см² лишь в тех случаях, когда затруднена передача команды машинисту локомотива второго поезда вследствие нечеткой работы радиосвязи. Как правило, торможение любой ступенью следует выполнять одновременно с обоих локомотивов для улучшения плавности и снижения продольных сил.

1.1.14. Почему зарядное давление в хвосте длинносоставного груженого поезда должно быть не менее 4,5 кгс/см²! От чего зависит значение давления в хвосте поезда?

Зарядное давление р_зар обеспечивает давление в тормозных цилиндрах р_тц при выходе штока h (.мм):

где p_зар — соответственно абсолютные давления (т. е. давление по манометру Р_ат.р-₁ плюс 1 кгс/см²) зарядное в запасном резервуаре, атмосферное и максимальное в тормозном цилиндре, кгс/см²;
V_вр, — объем вредного пространства тормозного цилиндра и объем запасного резервуара, л;
F_n— площадь поршня, дм².

Таким образом, зарядное давление 4,7 кгс/см² обеспечивает получение необходимого давления в тормозных цилиндрах при выходе штока в пределах установленных норм на груженом режиме, с учетом большого насыщения грузового парка вагонов композиционными колодками и их работы на среднем режиме допускается давление в тормозной магистрали хвоста поезда 4.5 кгс/см² (обычно при достаточном времени в пути следования это давление увеличивается еще на 0,2—0,3 кгс/см²). Кроме того, при давлении в магистрали в процессе торможения 3.5 кгс/см² обеспечен необходимый для полного хода Главного поршня воздухораспределителя диапазон снижения магистрального давления 1,2 кгс/см² (4,7- 3,5).

Значение давления в хвосте поезда зависит от его длины, утечек, а также распределения утечек по длине магистрали. Наибольшее падение давления дают утечки в хвостовой части поезда, так как восполняющий их сжатый воздух преодолевает наибольшее сопротивление и имеет максимальные потери энергии. Наименьшее влияние на перепад оказывают утечки в голове поезда. Что касается компрессорной установки локомотива, то влияние утечек на ее работу не зависит от места их расположения.

1.1.15. Могут ли использоваться специальные приемы для удержания остановленного на спуске соединенного поезда без системы синхронизации с автономными тормозными магистралями?

Остановленный на спуске служебным торможением соединенный грузовой поезд с автономными магистралями может удерживаться последовательным торможением двух поездов. При отпуске и зарядке тормозов одного поезда второй поезд необходимо затормозить ступенью снижения магистрального давления 0,8— 1,0 кгс/см² и выдерживать эту ступень в течение необходимого времени. При необходимости пришедший в движение из-за самопроизвольного отпуска автотормозов соединенный поезд может быть остановлен тормозами состава, которые были заряжены в процессе удержания на месте. Такой способ удержания поезда может использоваться при наличии напряжения в контактном проводе или при тепловозной тяге. При удержании соединенного поезда на спуске вспомогательные тормоза всех локомотивов должны использоваться с максимальной эффективностью.

1.1.16. Какая ступень торможения допускается в одном головном поезде в соединенных поездах без системы синхронизации?

В соединенном грузовом поезде без системы синхронизации допускается торможение только одного первого поезда ступенью снижения давления в магистрали до 0,8 кгс/см². Ограничение ступени определяется силой, возникающей в автосцепках хвостового вагона первого поезда и прицепленного к нему локомотива и в головной части второго поезда.

При соединении грузовых поездов в голову ставят более тяжелый поезд. Это обеспечивает возможность управления из головной рабочей кабины большей частью тормозов всего соединенного поезда. Торможение только одним головным поездом не следует допускать при наличии в головной части второго либо в хвосте первого поезда порожних, мало загруженных вагонов либо вагонов на тележках пассажирского типа. При таких условиях необходимо тормозить оба поезда.

1.1.17. как оценивать уровень усилий, возникающих при торможении только головного поезда в соединенном поезде [без системы синхронизации]?

Длительно действующее усилие между соединенными поездами не должно превышать 50 тс при наличии в хвостовой части первого и головной второго поезда порожних, слабо загруженных (до 10 т на ось) вагонов либо вагонов на пассажирских тележках по условиям их схода и 100 тс при грузовых груженых вагонах.

Между массой заторможенного головного поезда Q_r (т), массой прицепленного к нему нетормозимого поезда (или двух нетормозимых поездов) Q_x (т), усилием F (тс) в автосцепках, расчетным тормозным коэффициентом  υ⁰ головного поезда и коэффициентом трения q_кр колодок имеется следующая зависимость:

где a – коэффициент реализации расчетного тормозного нажатия при данной ступени снижения давления в магистрали.
Рассчитаем по приведенному выражению массу поезда Q_x при различном Q_r для u⁰_p = 0,33 тс/т,
а = 0,5 (при ступени снижения давления в магистрали 0,8 кгс/см²), φ_кр = 0,12, F = 50 тс.

Результаты расчета следующие:

Масса головного поезда Q_r т…….. 4000     50006000
Максимально допустимая масса второго поезда
Q_x т………. 6849*    5102*4360
Общая масса соединенного поезда (Q, +Q), т      10 849    10 102    10 360
Отношение Qr/Qx………. .    0,584     0,981,376

В соединенном поезде масса второго поезда не должна превышать массы первого

Уравнение (2) может быть решено относительно силы:

 

Определим, какие возникли бы силы между соединенными поездами массой по 5 тыс. т (сдвоенный 2×5 тыс. т), 4 тыс. и 8 тыс. т (строенный 3×4 тыс. т) при скорости 20 км/ч, если машинист головного поезда производит экстренное или полное служебное торможение только в головном поезде?

Принимая u⁰р = 0,33 тс/т; а=1; υ = 20 км/ч; Q_r = Q_x= 5 тыс. т (первый случай) и Q_r = 4 тыс. т; Q_х = 8 тыс. т (второй случай), получим:

В обоих рассмотренных случаях усилие превышает максимально допустимую длительно действующую силу 100 тс для груженых вагонов. При этом в начальный период торможения ударные силы (действующие кратковременно) значительно (в 1,5— 2,0 раза) превышают длительно действующие силы.

Кратковременно действующие динамические усилия, превышающие установленные нормативы, вызывают разрушение подвижного состава (преимущественно обрыв автосцепок), длительно действующие сход порожних и слабо загруженных вагонов.