давлений по обе стороны поршня уменьшится, отчего уменьшится давление на колодки. Т. о. отпуск тоже может происходить ступенями. Полный отпуск наступает тогда, когда давление в передних камерах будет доведено до 5 atm. Однако, несмотря на такие принципиальные преимущества этого тормоза, он не получил распространения вследствие двух причин: 1) большого расхода воздуха и 2) продолжительного времени для выпуска воздуха, т. е. медленного торможения.

Начиная с 1909 г. во всех европейских странах начались работы по исследованию применимости существующих систем автотормозов для обслуживания товарных поездов, при чем выяснилось, что в европейских условиях, при длинных поездах-, состоящих на 30% из тормозных вагонов и имеющих слабую сквозную (неупругую) стяжку, автотормоз должен обладать иными свойствами сравнительно с пассажирским типом. Он долнсен обладать: 1) Свойством легкой регулировки действия тормозом, т.е. постепенным нажатием и постепенным отпуском, чтобы предотвращать явления набега и отдергивания хвоста во избежание разрывов поезда. Если сравнить диаграммы давления в тормозном цилиндре первого и последнего вагонов (фиг. 8, левые кривые- возрастание давления в первом вагоне, а правые - в последнем), то очевидно, что в тормозах пассажирских поездов первый вагон уже сильно тормозится, когда в последнем вагоне действие тормоза только еще началось. Вследствие этого задние вагоны набегают на передние, что в дальнейшем ведет к отдергиванию и разрыву поезда.

кг/см

0 5 10 IS 20 25 30 35 АО йЪ 50 55Сек

Фиг. 8. Диаграмма давлений пассажирского и товарного тормозов: v-первый вагон, Л-последний вагон.

Для ослабления этого явления тройные клапаны товарных поездов имеют каналы для наполнения тормозных цилиндров с весьма малым сечением, что позволяет наполнять цилиндры значительно медленнее, чем у пассажирских тормозов, и потому распространение торможения по длинному поезду происходит достаточно плавно (пунктирная кривая диаграммы фиг. 8). 2) Н е и с т о-щимостью, особенно на участках с длинными крутыми уклонами. 3) Двумя режимами - груженым и порожним . Вес груженого товарного вагона в среднем в 3% раза больше веса порожнего, поэтому если нал<атие тормозных колодок будет соответствовать весу груженого вагона, то при следовании вагона порожним давление колодок будет больше давления от колес на рельсы, колеса за-

Фпг. 9. Схема выпускного клапаиа Вести1ггауза.

клинятся И не будут вращаться; если же давление колодок будет соответствовать весу порожнего вагона, то при следовании груженого вагона не будет использована возможная для него тормозная сила. Стремление использовать возможно ббльшую тормозную силу имеет особо важное экономическое значение, т. к. дает возмолч-ность уменьшить число тормозных вагонов в поезде. В тормозе Вестингауза для удовлетворения первому требованию применяются упомянутые узкие каналы в тройном клапане. Для удовлетворения второму требованию в нем вводится такого рода приспособление. Отверстие тройного клапана, сообщающееся с атмосферой, снабжено трубой, имеющей кран и разветвление, одна ветвь которого сообщается с атмосферой, а другая-с особой камерой (фиг. 9) с перегородками, имеющими каждая малое отверстие, с диаметром 0,8 мм. При следовании по обьгчному профилю кран ставится на непосредственное сообщение с атмосферой - равнинный режим, и тормоз действует по-обычному; перед спуском же по длинным уклонам кран ставится на камеру- горный режим. В этом случае воздух из тормозного цилиндра будет очень медленно (ок. 110 ск.) выходить через малые отверстия камеры, что не даст заметного ослабления торможения в течение определенного срока, во время которого запасные резервуары успеют зарядиться. Наконец, для удовлетворения третьего требования применяются для груженого режима два тормозных цилиндра, из которых при порожнем режиме один цилиндр выключается. Из описанного видно, что все эти требования удовлетворяются в системе Вестинхауза недостаточно полно и притом довольно сложными и не совсем удобными мерами. - После испытаиий автоматических тормозов в товарных поездах, произведенных за последние годы, Франция, Польша и Румыния остановились на системе Вестингауза; остальные же страны забраковали эту систему, при чем Германия, Швеция, Дания и Венгрия приняли двукамерный тормоз Кунце-Кнорра, а СССР, Швейцария, Юго-Славия и отчасти Австрия считают необходимым применение новых систем автоматических прямодействующих тормозов, обладающих огромными принципиальными преимуществами.

Тормоз Кунц е-К и о р р а. Этим тормозом оборудованы товарные вагонные парки Германии, Швеции и Дании и, по-видимому, будут оборудованы в недалеком будущем вагоны Австрии и Венгрии. Тормоз Кунце-Кнорра, будучи значительно усовершенствованным по сравнению с тормозом Вестингауза, представляет собой развитие идеи двукамерного тормоза системы Карпентера, заключающееся в комбинации однокамерного и двукамерного цилиндров,

и обладает следующ. достоинствами: 1) возможностью ступенчатого отпуска, 2) возможностью повысить тормозную силу груженого вагона примерно на 60% по сравнению с поролним и 3) меньшею истощи-мостью но сравнению с тормозом Вестингауза при повторных торможениях. Но он имеет много недостатков, главными из к-рых являются: 1) истошимость тормоза на затялшых уклонах, 2) зависимость давления в тормозных цилиндрах от величины хода поршня, 3) крайняя медленность торможения и оттормаживания (полное торможение поезда - ок. 60 ск., столько же и от-тормаживание), 4) сложность управления тормозом, 5) сложность устройства тормозных цилиндров и воздухораспределителей. На фиг. 10 изображен тормозной цилиндр системы Кунце-Кнорра, состояший из отлитых вместе однокамерного и двукамерного ци.тиидров. Двукамерный цилиндр имеет рабочую камеру А, объем которой несколько увеличен добавочным резервуаром А, и переднюю камеру В. В однокамерном цилиндре только камера С участвует в торможении, вторая же его часть, по другую

Фиг. 10. Положение тормозных поршней и передачи при отпуске.

сторону поршня, всегда сообщается с атмосферой. На тормозном цилиндре укреплен воздухораспределитель (тройной клапан), в левой стороне к-рого имеется особый переключательный кран, дающий необходимые соединения для пстучения порожнего и груженого режима, т. е. для получения меньшего или большего конечного давления тормозных колодок на колеса. При отпущенном тормозе (фиг. 10) оба тормозных поршня нахрдятся в крайнем правол! пололсении; при* этом камера В через канал X и воздухораспределитель сообщается с камерой А. Обе камеры нанолнены воздухом при 5 aim, камера же С сообщается с атмосферой. При постепенном торможении, т. е. при малых выпусках воздуха из магистрали, сжатый воздух через воздухораспределитель проходит из 1амеры В в С и передвигает поршень однокамерного цилиндра влево. Обе камеры двукамерного цилиндра при торможении служат запасным резервуаром. Чем больше воздуха выпускается через кран машиниста из магистрали, тем больше перейдет его из В в С и тем сильнее будет действие тормоза. По мере падения давления в В поршень двукамерного цилиндра все дальше продвигается влево. Т. к. при этом объем камеры А все время возрастает, то воздух в и в добавочном резервуаре А

соответственно расширяется. Если прекратить выпуск воздуха из магистрали (при ступенчатом торможении), то переход воздуха из Б в С, а ташке убыль давления в А будут продолжаться только до тех пор.

Фиг. 11. Положение тормозных поршней и передачи при ступенчатом торможении.

пока давление в А станет немногим меньше давления в магистрали. Тогда воздухораспределитель автоматически прекращает приток воздуха из В в С. Тормозные поршни при этом занимают положение, показанное на фиг. 11. При дальнейшем торможении давление в цилиндре С еще возрастет; но поршень цилиндра С не может передвинуться еще дальше влево, т. к. он уже раньше нажал на передачу. Поршень двукамерного ци.тиндра имеет еще возмолгность передвинуться влево. Тормозное усилие можно еще увеличивать, пока воздух в А может расширяться и пока правый поршень не упрется в рычансную передачу (фиг. 12). Если переключательный кран поставлен на порожний режим, то после ряда торможений давление в В и С уравняется и получится наибольшее торможение, возможное при таком пололсении переключателя. При по.ложении переключателя па груженый релшм и уравнении давлений в В и С воздух из В через воздухораспределитель уйдет в атмосферу, тогда как дав.ление в С сохранится полностью. По правую сторону двукамерного поршня начнет действовать давление в А, и поршень начнет давить влево.

Фиг. 12. Положение тормозных поршней и передачи при полном торможении.

Этим общее тормозное усилие будет повышено на 60% по сравнению с порожним;> режимом.

Автоматические прямодей-ствующие тормоза. Следующее усовершенствование тормозов было внесено системой автоматических пря-модействующих тормозов, представляющих србою значительный шаг вперед по сравнению со всеми другими

усовершенствоваииял1и старых систем. Основное усовершенствование заключается в применении воздухораспределителя, построенного на р а в н о в е с и и не двух давлений (магистрали и запасного резервуара), как в старых системах, а трех давлен и й (магистрали, тормозного цилиндра и особой камеры постоянного давления). Для уяснения принципа действия представим себе воздухораспределитель (фиг. 13), состо-яший из трех камер, отделенных друг от друга гибкими диафрагмами: левая камера всегда имеет определенное постоянное давление, средняя --сообщается с магистралью и правая - сообщается с тормозным цилиндром. Обозначим площадь левой

РАСЛКДЕЛИиЛЬ

Фиг. 13. Схема одиорежимного воздухораспределителя тормоза Казанцева.

диафрагмы через i2, а правой через ш; силы, действующие направо, знаком +, а силы, действующие налево, знаком -. Тогда равновесие системы можно выразить следующим уравнением: СИ- М£1 + - -Та) = 0, где С - давление (в кг/слг или в aim) в левой камере, М-давление в средней и Т - давление в правой камере. <2 Si

Отсюда С----М -f М. Если соотпо-

шенне площадей ~ выбрать равным 4, то

Г-4С -4ikf+ М = 4С -ЗЛ/. (1) Давление в левой камере получим из рассмотрения равновесия системы во время отпуска, когда давление в магистрали будет равно 6 atm абс., а в тормозном цилиндре 1 atm абс; тогда из ур-ия (1)

, 3 М + Г 19 , ,

С =-,- - = , =4, io atm аос.

п ур-ие (1) примет вид:

Г = 19 - 3 М, (2)

т. е. T=f\M). Это означает, что давление в тормозном цилиндре является функцией от давления в магистрали, т. е. любому дав-.тению магистрали будет соответствовать свое определенное давление в тормозном цилиндре; это свойство дает возмоашость иметь любое ступенчатое тормо-ж е н и е и любой ступенчатый о т-п у с к. Другое основное свойство - н е-

и с т о щ и м о с т ь т о р .\1 о 3 а, т.е. его питание во время процесса торможения, обеспечивается тем, что при тормозном давлении в магистрали в 6 atm абс. при отпущенных тормозах наименьшее давление в магистрали при максимальном торможении назначается в 4,8 aim абс; тогда максимальное давление в тормозном цилиндре будет, из ур-ния (2), равно

Т = 19 - 31f:=19 -14,4 == 4,6 atm абс., т. е. М (4,8 atm абс.) > С (4,75 atm абс.) > > Т (4,6 afm абс).

Следовательно, при тор м о лг е н и и д а-в л е н и е в м а г и с т р а л и в с е г д а будет больше давления в цилиндре, а потому воздух всегда будет иметь возмолность перетекать йз магистрали в цилиндр, пополняя утечки. Это свойство дстает тормоз п р я м о д е й с т в у ю-щ и м, а следовательно, и п е и с т о щ н-м ы м. В этих тормозах .четко осуществляется применение двойного режима - груженого и порожнего ; д.тя этого воздухораспределитель разде-чеп диафрагмами не па 3, а на 5 камер (добавляется атмосферная камера и режимная ); переключением этих камер получаются разные зависимости давлений между магистралью и тормозным цилиндром. Так, при понижении давления в лгагистрали с 6 до 4,8 atm абс. давление в тормозном цилиндре получается для гру-лхсного режима 4,6 afm абс, для поронс-него релгИма 2,3afm абс, т. е. действительное давление при груженом релшме получается на 100% выше, чем при порожнем, тогда как в тормозе Кунце-Кнорра превышение равняется всего 60%. - По такому принципу построены тормоза: Казанцева, Матросова (СССР), Дрольсхаммера (Швейцария), Божича (Юго-Славия) и Американской компании прямодействующих тормозов, но, конечно, в совершенно различной конструктивной разработке. Схема воздухораспределителя Казанцева приведена на фиг. 14. Камера Т, кроме тормозного цилиндра, может сообщаться с источником сжатого воздуха (запасным резервуаром и магистралью) или с атмосферой. Это зависит от положения стержня, на котором собираются все диафрагмы, и клапана в ускорительную камеру. При понижении давления в магистрали равновесие системы нарушается, и вся система со стержнем передвигается вправо, толкая вместе с собой также клапан и открывая впуск воздуха из запасного резервуара в тормозной цилиндр. Т. к. с повышением давления в тормозном цилиндре повышается давление в камере Т, то при некоторой величине давления в цилиндре систе{иа вновь вернется в положение равновесия, и клапан закроет впуск воздуха в цилиндр. При повышении давления в магистрали (и в камере М) система передвигается влево; стержень отойдет от конца клапана, закрывающего канал в стержне, и через этот кана.л откроется сообщение между Т и камерой А, соединенной с атмосферой; воздух из цилиндра через Т и А выйдет в атмосферу и произведет оттормалшвапие. Схема конструкции крана машиниста показана на фиг. 14. Тормоз системы Казанцева