Автотормоза: ответы СДО

Выдержку времени у автостопа задаёт не электроника, а физика: воздух вытекает из камеры известного объёма через калиброванное отверстие, и время истечения и есть те секунды, что даны машинисту на подтверждение бдительности. Литр здесь работает в паре с сечением дросселя. Поставить камеру другого объёма — значит изменить выдержку, поэтому объём нормирован жёстко, а не «примерно».

Уравнительный резервуар — это эталон, по которому кран машиниста держит давление в тормозной магистрали. Если эталон подтравливает, кран послушно опускает за ним и магистраль, то есть поезд начинает тормозить сам, без команды, и машинист узнаёт об этом по замедлению. Отсюда и жёсткость нормы: три минуты почти без падения — это требование фактической герметичности, а не «приемлемой утечки».

Таблицы связывают три величины разом: тормозное нажатие, крутизну спуска и скорость — потому что тормозной путь обязан уложиться в расстояние, с которого машинист видит сигнал. Тридцать три тонны на сто тонн веса — это нижняя норма для гружёного поезда, и ей соответствует верхняя допустимая скорость. Больше нажатия — можно быстрее; меньше — поезд вообще не отправляют.

Нажатие здесь ниже нормы для гружёного состава, поэтому скорость и урезана. Композиционные колодки в этом расчёте учитываются отдельно не из-за материала как такового, а из-за того, что их коэффициент трения ведёт себя иначе: он устойчивее на высоких скоростях, но заметно ниже на малых. Поэтому под них и средний режим воздухораспределителей в таблицах существует своя строка.

В расчёте участвует сразу и длина, и уклон. Длинный состав тормозит хуже не из-за массы, а из-за того, что тормозная волна доходит до хвоста с задержкой, и первые секунды тормозит только голова. Спуск добавляет скатывающую силу, которую тормозам приходится гасить дополнительно. Поэтому одно и то же нажатие на пологом спуске и на крутом даёт разные допустимые скорости.

Здесь два фактора работают в плюс: состав короче, а нажатие выше — поэтому и скорость выше, несмотря на более крутой спуск. Логика таблиц в том, что ни один параметр не читается сам по себе: нажатие компенсирует уклон, короткая длина компенсирует запаздывание тормозной волны, и решение принимается по совокупности.

Грузопассажирский поезд считают по своим строкам таблиц, потому что в нём соседствуют вагоны с разными тормозами и разной загрузкой — усреднённый расчёт для грузового к нему не подходит. Смысл нормы тот же: заданное нажатие на заданном спуске обязано уложить поезд в тормозной путь, а всё, что выше по скорости, этот путь удлиняет нелинейно.

Сокращённая проба отвечает на один вопрос: доходит ли воздух до хвоста и работает ли там тормоз. Этого достаточно, когда сам состав и его тормоза уже проверялись полностью, локомотив от поезда не отцеплялся и с тех пор в схеме ничего не менялось — сменились только люди в кабине. Новая бригада обязана убедиться, что принимает исправную магистраль, а не поверить на слово предыдущей.

Полная проба проверяет каждый вагон: сработал и отпустил. Её назначают там, где либо состав собран заново и про его тормоза ничего не известно, либо сменился источник воздуха, либо впереди участок, на котором отказ тормозов не оставит второго шанса. Затяжной спуск в этом списке стоит именно поэтому: там тормоза работают непрерывно, и любая невыявленная неисправность вылезет в худший момент.

Изменилось не всё, а конкретная часть: добавились новые единицы и удлинилась магистраль. Полная проба всего состава была бы тратой времени на то, что уже проверено. Поэтому берут сокращённую, но с двумя дополнениями по существу изменения: у каждого прицепленного вагона проверяют тормоз лично, а плотность сети — потому что новые соединения это новые места утечки.

Отсутствие эффекта после первой ступени означает не слабое торможение, а то, что магистраль не разряжается по всей длине: перекрыт концевой кран, разъединены рукава, встала ледяная пробка. Добавлять служебные ступени бессмысленно — они уходят в ту же перекрытую трубу. Экстренное торможение даёт разрядку таким темпом, на который воздухораспределители срабатывают даже при частичной непроходимости, и одновременно это единственный шанс использовать оставшееся расстояние.

После экстренного магистраль разряжена до нуля, и зарядка идёт от головы к хвосту через всю длину состава медленно. Если довести давление ровно до зарядного, хвост дозарядится с большим опозданием и поедет ещё заторможенным, пока голова уже тянет — состав получит рывок на растяжение. Завышение создаёт перепад, который проталкивает воздух к хвосту быстрее; потом излишек уходит сам.

Вспомогательный тормоз действует только на локомотив. Подтормаживание им во время проверки эффективности сразу портит саму проверку: непонятно, чей эффект наблюдается — автотормозов состава или локомотивного крана. Хуже другое: резкое повышение давления в цилиндрах локомотива создаёт большую разницу сил между ним и составом, вагоны набегают на голову, и в длинном поезде это заканчивается выдавливанием лёгких вагонов.

Это и есть проверка той самой выдержки времени: воздух уходит из камеры через калиброванное отверстие, и время падения давления в заданном диапазоне однозначно говорит об исправности тракта. Выпадение из нормы читается прямо: дольше — отверстие частично забито, и машинист получит лишние секунды, которых по расчёту быть не должно; быстрее — есть утечка, и автостоп сработает раньше, чем человек успеет отреагировать.

Все перечисленные случаи объединяет одно: под вопросом оказывается проходимость воздуха от головы до хвоста, а не исправность колодок. Перестановка локомотива, смена бригад, любое разъединение рукавов, перекрытие концевого крана, самопроизвольное срабатывание — после каждого из этих событий магистраль может оказаться разорванной или перекрытой, а внешне поезд выглядит так же. Сокращённая проба ровно это и проверяет, по хвостовому вагону.

Технологическое опробование ввели для случаев, когда меняется не состав и не тормоза вагонов, а условия управления и питания магистрали: за кран сел машинист другого локомотива, просело давление в главных резервуарах, прицепили или отцепили дополнительный локомотив. Проверять при этом каждый вагон незачем — состав тот же. Проверяют, что с новой точки управления тормоза слушаются как положено.

Три случая объединяет то, что за тормозами состава какое-то время никто не отвечал: поезд собран заново, сменился локомотив как источник воздуха, либо состав простоял без локомотивной бригады. В последнем случае это особенно важно: за время стоянки магистраль могла разрядиться через утечки, а концевые краны — оказаться перекрыты кем угодно.

Питательная сеть — это запас сжатого воздуха, и её утечку компенсирует компрессор, поэтому допуск здесь по времени мягче. Смысл проверки не в герметичности ради герметичности: постоянная подкачка означает, что компрессор работает без остановки, перегревается и не создаёт резерва к моменту, когда воздух понадобится разом — на экстренное торможение или на несколько торможений подряд на спуске.

Тормозная магистраль — не запас воздуха, а линия управления, и в этом вся разница с питательной сетью. Любое падение давления в ней воздухораспределители читают как команду тормозить. Поэтому при том же допустимом перепаде время проверки втрое короче — требование заметно строже. Утечка здесь оборачивается не расходом воздуха, а самопроизвольным торможением в пути.

Воздухораспределитель отличает экстренное торможение от служебного единственным способом — по скорости падения давления, а не по величине. Если магистраль разряжается медленнее нормы, приборы состава примут экстренное за обычное служебное, и поезд получит вместо максимального торможения рядовое. Три секунды на заданном участке диапазона — та граница, которую распознают все воздухораспределители в составе.

Шестьдесят тонн на сто тонн веса — расчётная норма, при которой пассажирскому поезду разрешена его максимальная скорость. Пассажирские нормы выше грузовых по двум причинам: скорость больше, а значит длиннее тормозной путь, и вагоны легче, поэтому обеспечить высокое удельное нажатие технически проще.

Тридцать три тонны — норма, ниже которой гружёный грузовой поезд не отправляют. У гружёного состава удельное нажатие невелико по естественной причине: масса выросла в разы против порожнего, а тормозные колодки и рычажная передача остались теми же. Поэтому норма для гружёных заметно ниже, чем для порожних, — она отражает не качество тормозов, а достижимый уровень.

Порожний состав лёгкий, и при тех же колодках удельное нажатие у него выходит в разы выше, чем у гружёного, — отсюда и большая цифра нормы. Для коротких порожних составов требование самое высокое, потому что им разрешены и самые высокие скорости: расчёт всегда идёт парой «нажатие — скорость», а не по одному числу.

Средняя ступень ряда для порожних поездов. Норма снижается с ростом длины не потому, что тормозить стало легче, а потому, что вместе с длиной снижается и разрешённая скорость: длинный состав дольше передаёт тормозную волну к хвосту, и таблицы учитывают это, урезая скорость. Требовать при этом ещё и максимального нажатия было бы избыточно.

Для самых длинных порожних составов норма опускается до уровня гружёных. Причина та же, что и на предыдущих ступенях: такие поезда водят медленно, и запас по тормозному пути обеспечивается в первую очередь скоростью. Плюс в очень длинном порожнем составе высокое нажатие в голове само становится опасным — лёгкие вагоны сзади набегают и выдавливаются.

Это другое понятие, и в этом суть вопроса. «Наименьшее» нажатие — норма, с которой поезд идёт с установленной для него скоростью. «Минимальное» — нижний предел, при котором движение ещё допускается вообще, но уже с ограничением скорости и особыми условиями. Ниже этого порога поезд не отправляют ни при какой скорости, поэтому две цифры для одного и того же пассажирского поезда не противоречат друг другу.

Как и у пассажирских, здесь речь о нижнем пределе, а не о рабочей норме. Разница между наименьшим и минимальным нажатием — это зазор, в котором поезду разрешают следовать, но со сниженной скоростью: например, когда часть тормозов пришлось выключить в пути. Ниже минимального состав не двигают, а разбирают причину на месте.

Порожние нормы во всех случаях выше гружёных, потому что удельное нажатие у лёгкого состава естественно велико, — и нижний предел следует за этим же уровнем. Практический смысл цифры тот же: она отделяет ситуацию «едем медленнее» от ситуации «стоим и разбираемся».

Деление отвечает на вопрос, что именно проверяем. Полное — действие тормоза у каждого вагона. Сокращённое — только целостность магистрали, по хвостовому вагону. Технологическое — работу управления, когда меняются условия питания магистрали. Технологическое существует только для грузовых, потому что именно там встречаются подталкивание, смена управляющего локомотива и составы такой длины, где это имеет значение.

Воздух идёт по магистрали через сотни рукавов и соединений, и падение давления по длине состава неизбежно — вопрос только в его величине. Поэтому допуск растёт вместе с длиной поезда: больше вагонов, больше сопротивление. Смысл проверки в том, что превышение допуска означает утечку сверх естественной, а на практике — хвост, который тормозит и отпускает с опозданием относительно головы.

Ступень при проверке в пути должна быть достаточной, чтобы замедление стало заметным по скоростемеру и по ощущению, но не настолько глубокой, чтобы поезд встал раньше времени или получил продольные удары. Для гружёного состава летом это и есть та величина, при которой эффект читается однозначно: масса большая, и на меньшую ступень поезд отзовётся слишком вяло, чтобы отличить работу тормозов от обычного сопротивления.

Одиночный локомотив проверяют той же ступенью, что и гружёный поезд, хотя масса несопоставима. Причина в том, что проверяется не эффективность торможения как таковая, а исправность самого крана и магистрали локомотива. Одинаковая величина разрядки удобна ещё и практически: машинисту не приходится держать в голове отдельную цифру для случая, когда он едет резервом.

Зимой ту же ступень делают глубже, потому что часть тормозного усилия уходит впустую: густеет смазка в рычажной передаче, колодки примерзают, зазоры забиты снегом и льдом. При летней величине разрядки эффект в мороз может просто не проявиться, и машинист решит, что тормоза не работают, хотя дело в недостаточной команде.

Порожнему составу нужна меньшая ступень, потому что при малом весе то же нажатие даёт заметно большее замедление. Если разряжать магистраль как в гружёном поезде, колёса легко срываются в юз: сила прижатия колодок оказывается больше, чем удерживает сцепление лёгкого колеса с рельсом. Юз портит колесо ползуном и увеличивает тормозной путь вместо того, чтобы его сократить.

Зимняя поправка работает и здесь, но с оглядкой на то, что состав порожний: ступень увеличивают против летней, потому что мороз съедает часть усилия, но оставляют ниже гружёной нормы, потому что риск юза у лёгких вагонов никуда не делся. Отсюда узкий диапазон между двумя опасностями — не почувствовать эффект и заклинить колёса.

Отсчёт даётся на то, чтобы тормозная волна прошла состав и эффект успел проявиться: чем длиннее и тяжелее поезд, тем позже он отзовётся. Короткому порожнему отводят меньше именно потому, что он обязан отреагировать быстрее. Если и за этот срок замедления нет, дальнейшее ожидание только съедает расстояние — значит магистраль не работает, и нужно экстренное.

Отпуск идёт от головы к хвосту, и тронуться, пока хвост ещё заторможен, нельзя: локомотив потянет, растянет состав рывком и оборвёт автосцепку. Выдержка и есть время прохода отпуска по всей длине. На горном режиме воздухораспределители отпускают ступенчато и медленнее — это сделано ради управляемости на затяжных спусках, и платой за неё как раз становятся дополнительные секунды ожидания.

После полного служебного торможения магистраль разряжена глубже, чем после ступени, значит и зарядка обратно занимает больше времени — отсюда увеличенные выдержки. Разрыв между равнинным и горным режимом здесь особенно велик по той же причине: ступенчатый отпуск, полезный на спуске, разворачивается заметно дольше, и трогание раньше срока означает, что часть состава поедет с прижатыми колодками.

Зарядное давление — это запас, из которого воздухораспределители потом наполняют тормозные цилиндры. Тяжеловесному поезду нужно большее тормозное усилие, а значит и больший запас в запасных резервуарах вдоль всего состава. Повышенное зарядное как раз это и обеспечивает, одновременно ускоряя дозарядку хвоста после торможений — на большой массе она становится узким местом.

Здесь всё наоборот: давление снижают. Порожний состав повышенной длины опасен не слабым торможением, а продольными силами — лёгкие вагоны при резком торможении головы набегают друг на друга и выдавливаются из колеи. Пониженное зарядное уменьшает силу торможения и делает её мягче по длине состава, разменивая часть тормозной эффективности на устойчивость поезда.

Тормозной цилиндр удерживает колодки прижатыми, и утечка из него означает, что тормоз отпускает сам, без команды. На стоянке под уклон это заканчивается уходом локомотива. Проверяют обязательно после наполнения до максимума и с перекрытой подачей воздуха — иначе компрессор будет всё время подпитывать цилиндр и скроет утечку, показав идеальную картину.

Проверяется не герметичность, а пропускная способность тракта. Выпуская воздух через открытый концевой кран при выключенных компрессорах, засекают, за сколько уйдёт известный объём при известном перепаде, — получается прямое измерение сечения. Медленнее нормы означает засорение блокировки, а это прямая угроза: при экстренном торможении магистраль не успеет разрядиться нужным темпом. Быстрее нормы — где-то лишняя утечка.

Датчик реагирует не на само давление, а на его падение — он служит признаком того, что магистраль разряжается. Поэтому проверка двухступенчатая. Загорание индикатора при небольшой разрядке подтверждает чувствительность: датчик ловит начало процесса. Гашение при более глубокой показывает, что схема отличает начавшееся торможение от уже установившегося, — иначе индикатор горел бы всю поездку и перестал что-либо значить.

Это то же требование к темпу экстренной разрядки, только выраженное через рабочий диапазон конкретного крана. Смысл прежний: воздухораспределители по всему составу распознают экстренное торможение исключительно по скорости падения давления. Уложился в три секунды — сработают все и на максимум; не уложился — часть состава отработает как при служебном торможении, и тормозной путь вырастет.

Объём главных резервуаров определяет, сколько торможений машина сделает, пока компрессор не восполнит запас. Для маневрового тепловоза это ключевой параметр: он работает короткими частыми торможениями, и между ними компрессор просто не успевает накачать. Отсюда сравнительно большой объём при небольшой самой машине.

Первое положение даёт прямой ход воздуха из питательной магистрали в тормозную, минуя редуктор. По тому, как ведёт себя давление, сразу видно, цела ли магистраль по всей длине: при перекрытом где-то концевом кране воздух упирается и картина на манометре другая. Проверка ценна именно моментом — она делается до отправления, а не после того, как выяснится, что хвост поезда не тормозит.

Между торможениями магистраль и запасные резервуары вагонов должны успеть подзарядиться. Если тормозить чаще, каждая следующая ступень получается слабее предыдущей — это и называется истощением тормозов, и на спуске оно заканчивается тем, что тормозов не остаётся ровно там, где они нужнее всего. Минута — то время, за которое зарядка восстанавливается настолько, чтобы следующее торможение было полноценным.

Короткий пассажирский состав заряжается быстро, и в этом всё дело: хвост догоняет голову почти сразу, поэтому гнать давление сильно выше зарядного не требуется. У длинных поездов завышение нужно, чтобы протолкнуть воздух к хвосту; здесь оно, наоборот, вредно — избыток потом стравливается и даёт затяжной отпуск с подтормаживанием на ходу.

в тесте может быть иначе В базе по этому вопросу встречаются два разных значения. Сверяйтесь с формулировкой в своём задании.

Гружёный режим воздухораспределителя даёт наибольшее давление в тормозных цилиндрах, а берётся оно из запасных резервуаров, которые заряжаются от магистрали. Чтобы этого запаса хватало по всему составу и после нескольких торможений подряд, зарядное давление в магистрали поднимают. Иначе гружёный режим окажется формальностью: команда на большое нажатие есть, а воздуха под неё нет.

Ручные тормоза нужны для того, чтобы состав стоял, когда автотормоза отпустят из-за утечек, — а отпустят они обязательно, вопрос только во времени. Поэтому расчёт привязан к весу поезда, а не к числу вагонов: удерживать надо массу на уклоне. Для поездов, идущих по двум и более дорогам, берут единую норму, потому что профиль пути по всему маршруту заранее неизвестен и считать под конкретный уклон не получится.