Содержание
Введение
Основная часть
1. Развитие устройств торможения
2. История возникновения и устройство автосцепки
Заключение
Список литературы
Вагоном называется единица железнодорожного подвижного состава, предназначенная для перевозки пассажиров или грузов. При всем разнообразии типов и конструкций вагонов они имеют общие основные элементы (узлы или по-другому - сборочные единицы). К ним относятся кузов, ходовые части, ударно-тяговые приборы и тормоз.
Кузов вагона предназначен для размещения пассажиров или грузов. Его конструкция зависит от типа вагона. У многих вагонов основанием кузова является рама, состоящая в основном из совокупности продольных и поперечных балок, жестко соединенных между собой. Рама кузова опирается на ходовые части, на ней размещены ударно-тяговые приборы и часть тормозного оборудования.
Ходовые части предназначены для безопасного движения вагона по рельсовому пути, с необходимой плавностью хода и наименьшим сопротивлением движению. К ходовым частям относятся колесные пары, буксы и рессорное подвешивание. В современных (имеющих более четырех колесных пар) вагонах ходовые части объединяются в самостоятельные узлы, называемые тележками.
Ударно-тяговые приборы предназначены для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, для передачи и смягчения действия растягивающих (тяговых) и сжимающих усилий от локомотива и от одного вагона к другому. Современным ударно-тяговым прибором является автосцепное устройство, выполняющее основные функции ударных (буфера) и тяговых (сцепка) приборов. Автосцепка, установленная на вагоне, автоматически взаимно сцепляется при нажатии или ударе с автосцепкой локомотива или другого вагона и расцепляется вручную при помощи специального рычага.
Уменьшение продольных усилий, передающихся на раму и другие части вагона через автосцепку, обеспечивают поглощающие аппараты. Помимо автосцепки и поглощающего аппарата, имеется тяговый хомут с клином, поддерживающими болтами и упорной плитой. Автосцепное устройство имеет также розетку с центрирующей балочкой, маятниковыми подвесками и передними упорами, а также задние упоры и поддерживающую планку.
Процесс сцепления двух автосцепок происходит следующим образом: скошенные поверхности больших зубов направляют малый зуб каждой автосцепки в зев другой. При этом, вначале замки под давлением малых зубьев перемещаются внутрь головной части, а после того, как малые зубья встали на свои места, замки, ничем не удерживаемые, под действием своего веса опускаются в образовавшееся пространство и занимают своё нижнее положение, запирая автосцепку.
Тормоза - это установленные на локомотивах и вагонах устройства, с помощью которых создаются тормозные силы, способствующие уменьшению скорости движения поезда или полной его остановке.
По способу управления тормоза делятся на автоматические и неавтоматические. По принципу действия пневматические тормоза делятся на три основные группы: прямодействующие автоматические, автоматические не прямодействующие и неавтоматические прямодействующие.
Автоматический прямодействующий тормоз применяется на всех грузовых локомотивах и вагонах. Тормоз называется автоматическим потому, что при понижении давления сжатого воздуха в магистрали из-за разъединения рукавов происходит торможение независимо от действий машиниста. Тормоз является прямодействующим, поскольку в заторможенном состоянии в положении ручки крана машиниста "перекрыта" с питанием тормозной магистрали происходит питание всей системы сжатым воздухом прямо из главного резервуара локомотива, а также неистощимым, так как утечки воздуха из тормозных цилиндров постоянно восполняются.
В определенном смысле железнодорожный тормоз старше самого железнодорожного транспорта, хотя, конечно, намного моложе безрельсовых колесных экипажей. Дело в том, что необходимость специальных устройств для торможения любого подвижного состава возникает только при таких скоростях движения, когда естественное сопротивление вращению колес становится недостаточным для остановки в нужный момент. Например, английские почтовые дилижансы достигли этого уровня в конце XVIII века, и сразу появился целый ряд тормозных устройств для них. Как известно, тормоз создает искусственное сопротивление движению для остановки или регулирования скорости и тем самым обеспечивает безопасность движения подвижного состава.
Первые тормоза рельсового транспорта в XVIII веке (еще до того, как он стал железнодорожным) были ручными. В действие они приводились тормозилыциками. Грузовые вагончики с деревянными колесами были тогда малы, двигались с использованием конной тяги, и для их эффективного торможения достаточно было прижать к полотну дороги сбоку от рельсового пути заостренный железный брус, укрепленный на вагонной раме. Другой вариант тормозного устройства тех времен - рычаг, вручную прижимаемый к колесу вагона; в отпущенном состоянии он подвешивался на цепи к кузову.
По такому же принципу приводились в действие и первые тормоза пассажирских поездов с паровой тягой. Однако именно применение силы пара дало толчок к быстрому развитию тормозной техники в XIX веке. Новые условия работы (поезд, а не отдельные вагоны) потребовали прежде всего, чтобы при разрыве или другом случайном разъединении поезда его тормоза автоматически срабатывали и вызывали остановку разъединившихся частей. Это важнейшее свойство, получившее название автоматичности действия, не могли обеспечить ручные тормоза. Кроме того, каждый ручной тормоз требовал отдельного управ - ления, в единую (непрерывную) систему они не связывались. Поэтому значительным шагом вперед явилось создание в середине XIX века нескольких систем тормозов, которые были уже и автоматическими и непрерывными. Один из таких тормозов приводился в действие энергией больших спиральных пружин на торцовых стенках вагонов. Специальные тормозильщики заводили эти пружины на станции отправления, а для торможения машинист тянул за веревку, привязанную к каждой пружине вдоль всего поезда. Тормоза срабатывали быстро и через систему рычагов - тормозную рычажную передачу - прижимали колодки к обода м колес.
Имелись и другие конструкции механических тормозов, наряду с ними совершенствовались ручные. Но они были громоздки, требовали большой численности обслуживающего персонала, да к тому же длина поезда ограничивалась физическими возможностями машиниста и прочностью веревки.
К середине XIX века появились новые тормозные системы, приспособленные к работе в более длинных поездах. Появляется сначала паровой тормоз Стефенсона, передающий давление пара от небольшого парового цилиндра через рычажную передачу на тормозные колодки и колеса (1833 г). Затем почти одновременно были созданы тормоза, использующие действие разреженного (вакуумные) или сжатого (пневматические) воздуха. Последние в XX веке получили наибольшее распространение.
Пневматический тормоз, предложенный в 1869 г. известным английским изобретателем и промышленником Дж. Вестингау-зом, не обладал вначале столь важным и уже заложенным ранее в механических тормозных системах свойством автоматичности действия. Тем не менее он был настолько удачен принципиально и конструктивно, что к началу XX века нашел широкое применение на многих железных дорогах. Представим себе небольшой воздушный насос, установленный сбоку паровоза и приводимый в действие паром. Насос качает воздух в находящийся там же резервуар, а из этого резервуара по всему поезду проходит труба воздухораспределителя с гибкими соединительными рукавами на концах каждого вагона. Получается непрерывная тормозная система, в которую входят на вагонах чугунные цилиндры с уплотненными поршнями, а на паровозе - трехходовой кран. Машинист, управляя этим краном, пропускает сжатый воздух из резервуара через воздухопровод в тормозные цилиндры. При перемещении их поршней штоки через рычажную передачу прижимают к колесам тормозные колодки. Тем же краном воздух из тормозного цилиндра и воздухопровода выпускается в атмосферу, и тормоза отпущены. Отсоединяя воздухопровод как от резервуара, так и от атмосферы (положение перекрыши), машинист регулирует количество сжатого воздуха, а следовательно, и соответствующее тормозное усилие.
Для отдельно взятого вагона или паровоза такой тормоз подходил как нельзя лучше, но в поездах он грозил полным отказом в самые опасные моменты - при разрыве поезда, разъединении тормозных рукавов, поломке тормоза и т.п. Поэтому его заменил автоматический пневматический тормоз Вестингауза. Следует, однако, сказать, что и сегодня тормоза, работающие по такой схеме, широко используются на локомотивах и другом самоходном подвижном составе железных дорог - это так называемый прямодействующий, или вспомогательный, тормоз.
С появлением в середине XIX века первого пневматического тормоза мы имеем дело уже с целыми тормозными системами железнодорожных поездов, включающими компрессорные и насосные установки для питания тормозов сжатым воздухом и управления тормозами, механическую часть в виде тормозной рычажной передачи и тормозных колодок, воздухопровод с тормозными цилиндрами и арматурой, а также важнейшим прибором, непосредственно осуществляющим торможение, - воздухораспределителем.
Сегодня под словом "тормоз" во многом подразумевается именно тип применяемого воздухораспределителя. Появилось и новое устройство управления пневматическими тормозами - кран машиниста, заменивший первоначальный простой трехходовой кран. И в таком виде, постепенно изменяя и совершенствуя конструкцию отдельных устройств, система пневматического тормоза сохранилась до наших дней. Конечно, в ней появился и целый ряд дополнительных устройств, отвечающих новым условиям работы подвижного состава, однако названные выше присутствуют в любом современном поезде. Уже к 30-м годам XX века произошло четкое разграничение требований к тормозному оборудованию различных типов подвижного состава. Необходимость делить тормоза на пассажирские и грузовые вызвана главным образом разными длиной и максимальными скоростями движения пассажирских и грузовых поездов, а также разным соотношением массы тары и груза у пассажирского и грузового вагонов.