Опробование тормозов (составители): ответы СДО

Каркас колодки виден именно в проушине. У колодки с сетчато-проволочным каркасом ушко заполнено той же фрикционной массой, что и тело колодки: проволочная сетка утоплена внутри. У колодки с металлической спинкой в ушке видна сама стальная спинка. Конфигурация и материал тут не помогают: снаружи оба типа выглядят одинаково, различие заложено в конструкции крепёжного ушка.

Шести- и восьмиосные вагоны тяжелее обычных, и для их остановки чугунным колодкам не хватает тормозной эффективности: коэффициент трения чугуна падает с ростом скорости. Композиционные колодки держат трение стабильно во всём диапазоне скоростей, поэтому для тяжёлых вагонов и вагонов с опасными грузами, где цена отказа тормозов особенно велика, допущены только они.

Чугунная колодка изнашивается по всей толщине, и ниже 12 мм её прочность уже не гарантируется: тонкая колодка перегревается и может разрушиться прямо при торможении, а обломки уходят под колесо. Запас в 12 мм оставляет металла достаточно, чтобы колодка дожила до замены без риска излома.

У композиционной колодки с металлической спинкой изнашиваемый слой ограничен: под фрикционной массой лежит стальная спинка. Если допустить износ глубже 14 мм, спинка выходит к поверхности катания и начинает тереть колесо сталью по стали, оставляя на нём повреждения. У колодок с сетчато-проволочным каркасом предел мягче, потому что каркас утоплен в массе и наружу не выходит.

Авторегулятор стягивает рычажную передачу по мере износа колодок, а размер «А» задаёт ему точку отсчёта: расстояние между упором привода и корпусом определяет, при каком выходе штока регулятор начнёт подтягивать тяги. Выставленный по норме размер «А» удерживает выход штока тормозного цилиндра в допустимых пределах, а с ним и фактическое нажатие колодок.

В одном поезде тормоза всех вагонов должны срабатывать согласованно, иначе при торможении состав растягивается и сжимается с опасными продольными усилиями. Дисковый тормоз по эффективности близок к колодочному на композиционных колодках, поэтому такой вагон в состав включить можно. Вагон на чугунных колодках тормозит заметно слабее на высоких пассажирских скоростях, и его присутствие разрушило бы равномерность торможения.

Дисковый и колодочный тормоз на чугунных колодках тормозят по-разному, и в одном поезде это даёт неравномерное замедление с продольными усилиями в составе. Поэтому такое сочетание разрешено только как исключение и с одной целью — перегнать отдельные вагоны с дисковым тормозом к месту назначения. Штатная работа поезда в таком составе не допускается; при композиционных колодках сочетание допустимо, потому что их эффективность близка к дисковому тормозу.

Остановка за 10-15 метров от первого вагона даёт машинисту рассчитанный подход: с этого расстояния он подъезжает к составу на минимальной скорости и сцепляется без удара. Ближе останавливаться опасно, потому что не остаётся места на выборку люфта и погрешность торможения, а дальше — теряется точность подхода, и сцепление приходится делать длинным накатом.

Грузовой вагон отличается от пассажирского и тормозными характеристиками, и конструкцией ходовых частей, рассчитанных на другие скорости. В пассажирском или почтово-багажном поезде он стал бы самым слабым звеном при торможении на высокой скорости, поэтому такая постановка не допускается вовсе — ни одного вагона, а не «не более одного».

На затяжном спуске крутизной 0,018 и более тормоза работают долго и с многократными разрядками, поэтому магистраль заряжают повышенным давлением 0,52-0,54 МПа (5,3-5,5 кгс/см²). Запас нужен, чтобы после серии торможений давления хватило на полноценный отпуск и повторное торможение; на обычном профиле такой запас не требуется и применяется меньшее зарядное давление.

Компрессорный агрегат — источник сжатого воздуха для всей тормозной системы: при его отказе давление в магистрали восстанавливать нечем, и после первого же торможения машина остаётся без тормозов. Поэтому выпуск специального подвижного состава с неисправным компрессором или аппаратурой его управления не допускается без оговорок — это отказ, при котором тормоз перестаёт быть тормозом.

Режим включения воздухораспределителя выбирают по надписи на борту или главной раме машины, где завод указал соответствие режима загрузке и типу колодок. Причина в том, что нужное тормозное нажатие зависит от массы машины и коэффициента трения колодок, а эти данные знает изготовитель конкретной модели. Согласовывать режим с дежурным по станции или машинистом локомотива бессмысленно: они характеристик этой машины не знают.

У композиционной колодки с металлической спинкой в замер входит и сама стальная основа, которая не тормозит: работает только фрикционная накладка поверх неё. Отсюда и более высокая цифра — 14 мм измеренной толщины оставляют накладке рабочий запас до выхода на металл. Дотёртая до спинки колодка тормозить перестаёт и начинает портить поверхность катания колеса.

Сетчато-проволочный каркас утоплен в теле колодки и стирается вместе с фрикционной массой, поэтому у такой колодки рабочая вся измеренная толщина. Предел ставят ниже, чем у колодки с металлической спинкой: 10 мм — это остаток самого фрикционного материала, а не сумма с несущим основанием. Цифры двух конструкций напрямую не сравниваются, потому что меряют в них разное.

Чугун работает всей толщиной, но с износом теряет способность отводить тепло: тонкая колодка при торможении прогревается насквозь, трескается и может разрушиться на ходу, а обломки уходят под колесо. Двенадцать миллиметров — та толщина, при которой запас на нагрев ещё сохраняется. От композиционных цифр норма отличается потому, что материалы принимают и рассеивают тепло по-разному.

Колодка должна прилегать к поверхности катания всей площадью: только тогда усилие распределяется равномерно и тормозной момент выходит расчётным. Клиновидный износ означает контакт кромкой, местный перегрев обода и падение эффективности. Выход колодки за наружную поверхность бандажа ещё хуже: часть колодки работает мимо обода, а износ идёт по кромке колеса. Оба состояния отбраковочные, и выпускать такой СПС нельзя.

Зазор в отпущенном положении решает две задачи сразу. Малый зазор — колодка задевает колесо на ходу, греет обод и стирается вхолостую. Большой — шток тормозного цилиндра успевает выйти на предельную величину раньше, чем колодка дойдёт до колеса, и прижатие получается слабым. Диапазон 5–8 мм оставляет колесу свободный ход и сохраняет запас хода поршня на саму работу торможения.

Колесо диаметром 600–730 мм делает на том же километре пути заметно больше оборотов, и колодка на нём стирается быстрее: одинаковый остаток толщины кончится раньше. Поэтому запас закладывают больший — 20 мм, чтобы колодки хватило до следующей проверки. Двенадцать и пятнадцать миллиметров относятся к колодкам на колёсах большего диаметра, к малым колёсам эти пределы не применяют.

Единица с пролётной магистралью воздух через себя пропускает, но сама не тормозит. Пока такие оси идут группой в середине поезда, их удерживает соседний тормозящий подвижной состав, и группу ограничивают восемью осями. Ближе к хвосту допуск вдвое строже — не более 4 осей: сзади остаётся мало тормозной силы, чтобы удержать нетормозящую группу от набегания. Последние две единицы поэтому обязаны иметь не менее 8 осей с исправными включёнными тормозами.

Электропневматический тормоз срабатывает по всему поезду одновременно, а вагон без него тормозит по волне разрядки магистрали, то есть с запозданием. Пока таких вагонов не больше двух и стоят они в хвосте, отставание не даёт заметных продольных сил. В голове или в середине они разделили бы поезд на две по-разному тормозящие части. Отметка в справке об обеспечении поезда тормозами нужна машинисту, чтобы он знал этот состав поезда заранее.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Проходимость проверяют с дальнего конца: открытый концевой кран хвостового вагона выпускает воздух, и по реакции в голове поезда видно, что магистраль соединена по всей длине. Открытие крана у головного вагона показало бы состояние только первых метров, а разобщительный кран отсекает отдельный прибор и к сквозной магистрали отношения не имеет. За 8–10 секунд падение давления успевает дойти до локомотива.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Справка нужна двум сторонам сразу: машинисту — как документ о тормозах поезда, который он везёт с собой весь рейс, и пункту технического обслуживания — как след выполненной работы. Отсюда два экземпляра. По оставшейся копии потом и восстанавливают, с какими тормозными данными поезд ушёл со станции, если тормоза сработают в пути неудовлетворительно.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Копия справки — тот документ, по которому восстанавливают тормозные данные поезда уже после его отправления. Семь суток покрывают время, за которое неудовлетворительная работа тормозов успевает обнаружиться в пути, дойти до заявки на контрольную пробу и попасть в разбор: всё это происходит позже самой поездки. Трое и пятеро суток такого запаса не дают.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Зазор между колодкой и колесом растёт по мере износа колодки и определяет, сколько хода поршня уйдёт впустую до прижатия. При зазоре больше 10 мм шток выходит на предельную величину, а часть тормозной силы теряется: цилиндр отработал полностью, колодка прижалась слабо. Размер держит авторегулятор рычажной передачи, и выход зазора за 10 мм показывает, что регулировать он перестал.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Индикатор показывает давление в тормозном цилиндре, не вскрывая его: штоки выходят из корпуса под тем же воздухом, что идёт в цилиндр. На кадре из корпуса выдвинут один шток — это давление порожнего режима, оно ниже, потому что лёгкий вагон при полном давлении пошёл бы юзом. Осмотрщик вагонов читает режим с земли, не залезая под вагон и не разыскивая положение режимного переключателя.

На кадре из корпуса выдвинуты оба штока. Второй выходит при более высоком давлении в цилиндре: гружёный вагон прижимает колодки сильнее, потому что тормозить приходится большую массу, а нагрузка на ось поднимает сцепление колеса с рельсом и юза не даёт. Два штока наружу — гружёный режим отработал. Расхождение этой картины с фактической загрузкой вагона говорит о неверно поставленном режиме, и видно оно при обходе состава.

На кадре корпус гладкий, штоки утоплены заподлицо — воздуха в тормозном цилиндре нет либо давление ниже 0,05–0,07 МПа. Третьего режима индикатор не показывает: порожнему соответствует один шток, гружёному два, а пустое окно указывает на отказ пневматики вагона — не сработал воздухораспределитель, перекрыт разобщительный кран или утечка не даёт цилиндру наполниться. При опробовании такой вагон считают нетормозящим.

Полная зарядка — состояние тормозной сети, а не отдельное действие: магистраль по всей длине набрала зарядное давление, и запасные резервуары вагонов заполнены. Отсчёт ведут от перевода ручки крана машиниста в положение отпуска до момента, когда зарядное давление установилось в сети поезда. Полный отпуск тормозов и уход штока цилиндра наступают раньше: воздух в хвосте состава в этот момент ещё набирается.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Дисковый и колодочный тормоза набирают тормозную силу по-разному, а хвост поезда не должен тормозить слабее головы: иначе задние вагоны набегают на передние. Композиционная колодка даёт коэффициент трения примерно вдвое выше чугунной и держит его ровнее с ростом скорости, поэтому колодочные вагоны в хвосте сравниваются по эффективности с дисковыми. Требование адресовано именно хвосту, где отставание по тормозной силе выливается в продольные удары.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Полное опробование от стационарной установки проверило вагоны, но не связку с локомотивом: воздух составу давал компрессор станции, а везти поезд будет другой источник. Поэтому при сокращённом опробовании после такого полного машинист и осмотрщик вагонов замеряют плотность тормозной сети именно от локомотива. Полученная величина потом служит машинисту эталоном: её изменение в пути укажет на утечку или разрыв магистрали.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Стояночный тормоз проверяют по результату, а не по виду деталей: колодки должны реально прижаться к колёсам, а штурвал вращаться без заеданий, иначе в нужный момент его не докрутят до упора. Целый штурвал и подвижный фиксирующий механизм ещё не говорят, что усилие дошло через рычажную передачу до колодок. Именно на порванной передаче состав и трогается с места после отпуска пневматических тормозов.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Пассажирские вагоны и локомотивы в грузовом поезде несут тормозные приборы с другими характеристиками: срабатывают и отпускают они быстрее грузовых. Буква «П» в справке предупреждает машиниста об этой разнице, чтобы торможение и отпуск он вёл без продольных ударов по составу. Порожние вагоны и вагоны, идущие в ремонт, тип тормозных приборов в поезде не меняют и повода для такой отметки не создают.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Обстукивание работает как простой акустический контроль: труба со свободным сечением отзывается звонко, а участок, забитый льдом, гасит колебания стенки и звучит глухо. Пробку находят по границе, где звонкий звук переходит в глухой. Дребезжащий звук говорит о незакреплённой детали воздухопровода, а не о замерзании.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Смазка на уплотнительном кольце зимой густеет, собирает влагу и грязь и мешает кольцам сомкнуться плотно: соединение начинает пропускать воздух там, где должно держать магистраль. Головки рукавов поэтому очищают ото льда, снега и грязи, кольца осматривают, негодные меняют, контакты зачищают и продувают сжатым воздухом, а смазку не наносят. Прочие действия во всех вариантах совпадают, и выбор решает одна строка про смазку.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Контрольная проверка — разбирательство, а не плановая операция: её назначают, когда тормоза в пути следования сработали неудовлетворительно и причина при осмотре на месте не нашлась. Заявить о ней могут машинист, работники подразделения инфраструктуры или владелец подвижного состава, а выполняют на станции с пунктом технического обслуживания либо на промежуточной. Проверки перед отправлением из пунктов формирования и после стоянки без локомотивной бригады — это опробование тормозов, у него другой повод.

Правила технического обслуживания тормозного оборудования и управления тормозами железнодорожного подвижного состава

Самоходный СПС ходит по путям сам и оказывается вдали от вагонного хозяйства, поэтому техническое обслуживание тормозного оборудования на нём ведёт обслуживающая бригада — те же люди, что этой машиной управляют. Работники пункта технического обслуживания вагонов отвечают за вагоны в составах поездов, а специализированный ремонтный персонал вступает в дело на плановых ремонтах, а не при подготовке машины к выезду.

Состав работ по проверке и регулировке тормозов зависит от конкретной машины: типов СПС много, и единого перечня на все не составить. Поэтому перечень работ и порядок контроля утверждает руководитель предприятия приписки, который знает свою технику, а владелец инфраструктуры документ согласовывает, потому что эта техника выходит на его пути. Начальник станции и начальник пункта технического обслуживания к приписке СПС отношения не имеют.