jak hamuje pociąg

JAK HAMUJE POCIĄG …
HHAAMMUULLCCEE KKOOLLEEJJOOW
WEE Ich rozwój historyczny.
Prezentujemy serię miesięcznych artykułów dla naszych klientów
Nr 2 - Hamulce Próżniowe
W pierwszym artykule w tej serii opisane zostały hamulce stosowane w pociągach, działające na zasadzie mechanicznej;
przedstawiono również poważne wady towarzyszące takim systemom. Ze względu na potrzebę związaną z większą mocą
hamowania przy coraz szybszych i cięższych pociągach, od połowy XIX-tego wieku mechaniczne systemy hamulcowe zaczęły
być zastępowane przez systemy działające na sprężone powietrze oraz w oparciu o siłę próżni. Oprócz nielicznych przykładów
zastosowania przez kilka lat hamulców próżniowych w takich krajach jak, np. Niemcy czy Stany Zjednoczone, tylko na kolejach
w Wielkiej Brytanii i w koloniach brytyjskich hamulce próżniowe przyjęły się powszechnie i na dłuższy czas.
Pociągi w XIX w. były holowane wyłącznie przez parowozy. Zatem,
ażeby wygenerować odpowiednią próżnię w celu aktywowania hamulców
próżniowych, wykorzystano tak zwany ejektor parowy - przyrząd bardzo
prosty i- może przez to- mało zawodny. Jego działanie sprowadzało się do
wpuszczania pod ciśnieniem pary przez wlot 'A' i ulatniania przez wylot
'B', a skutkiem wewnętrznego kształtu ejektora, tak zwanej zwężki
Venturiego, było to, że przy punkcie 'C' powstawała próżnia. Punkt 'C' był
podłączony do przewodu hamulcowego biegnącego wzdłuż całego pociągu.
Rys. 1 Ejektor parowy
Na każdym wagonie była zamontowana stalowa rura, między wagonami
stosowano przewód giętki ze wzmocnionej gumy. Odpowiednie
złączki zapewniały szczelność systemu zapobiegając
przedostawaniu się powietrza atmosferycznego do przewodu.
W
późniejszych rozwiązaniach systemów hamulców
próżniowych, sprężyny dociskają klocki hamulcowe do
obręczy kół a próżnia służy odciążeniu siły sprężyn.
Oznacza to, że podczas jazdy pociągu w przewodzie
hamulcowym cały czas istnieje próżnia, więc kiedy maszynista
zamierza zahamować pociąg po prostu aktywuje dźwignię
hamulcową, a przez to odcina połączenie próżniowe i
dopuszczając powietrze do przewodu, doprowadza do tego, że
sprężyny przyciskają klocki hamulcowe do kół.
Rys. 2 Automatyczny hamulec próżniowy
System ten, znany jako automatyczny hamulec próżniowy
był niezwykle odporny na uszkodzenia; jego zaletą było to,
że kiedy próżnia zanikała wskutek awarii, hamulce przy
każdym wagonie automatycznie się włączały. W szczególnie
dramatycznych przypadkach, kiedy lokomotywa ciągnęła
pociąg pod górę a złącze między wagonami zostało zerwane,
system taki pozwalał na to, aby odłączone wagony nie
jechały do tyłu, lecz były automatycznie hamowane.
Jednakże należy wiedzieć, że w pierwotnych
systemach próżniowych, układ hamulcowy nie był
zabezpieczany w taki sposób. Przez kilkadziesiąt lat, ze
względów oszczędnościowych, koleje brytyjskie
Rys. 3 Bezpośredni hamulec próżniowy
stosowały prostszy system, działający na odwrót, w
którym siła próżniowa była wykorzystana tak, aby
przyciskać klocki hamulcowe bezpośrednio do obręczy
kół. W takim jednak układzie, w razie awarii próżni, pociąg tracił całkowitą możność hamowania. Potrzebna
była jednak dopiero ogromna katastrofa (znana w historii kolejnictwa jako katastrofa kolejowa w Armagh),
ażeby zmusić przedsiębiorstwa kolejowe do przyjęcia automatycznego systemu hamulców próżniowych na
kolejach brytyjskich.
Do wspomnianego zdarzenia doszło w roku 1889,
kiedy część składu pociągu linii łączącej Armagh i
Warrenpoint w Irlandii (Irlandia była wówczas częścią
Wielkiej Brytanii) zderzyła się z nadjeżdżającym
pociągiem, wskutek czego 78 osób (głównie dzieci)
zginęło, a 260 zostało rannych. Linię ArmaghWarrenpoint zbudowano w pagórkowatym terenie,
gdzie nachylenia sięgały nawet 1,4% procent ( co w
przypadku linii kolejowych oznacza już stromiznę).
Pociąg, który uległ katastrofie, wyposażany w
hamulce próżniowe-bezpośrednie, przewoził ok. 800
osób – uczniów i członków kościelnej szkółki
niedzielnej, jadących z wycieczką z Armagh nad
morze. Lokomotywa holowała 15 wagonów, lecz była
za słaba, aby podołać takiemu ciężarowi w terenie o Rys. 4 Katastrofa kolejowa w Armagh
sporych pochyłościach, toteż
przy pierwszym
poważnym wzniesieniu poddała się prawom fizyki i zatrzymała. Załoga zdecydowała o rozdzieleniu pociągu.
Lokomotywa miała holować dalej 5 wagonów, natomiast rozkładowy pociąg tej samej linii, który opuścił dworzec w
Armagh 20 minut później i był wyposażony w mocniejszą lokomotywą, miał popchnąć do celu pozostałe 10 wagonów.
Ponieważ po odłączeniu tylne wagony były pozbawione możliwości hamowania, więc załoga zablokowała koła
wagonów kamykami znalezionymi przy torze, jednak zabezpieczenie okazało się niewystarczające- skład zaczął się
cofać. Kamyki zostały wytrącone spod kół coraz szybciej jadących wagonów, albo przygniecione, a wagony, nabierając
coraz większej prędkości, podążały z powrotem w kierunku Armagh.
Komisja badająca później przyczyny katastrofy doszła do wniosku, że uciekające wagony na chwilę przed tym, gdy
zderzyły się z nadchodzącą lokomotywą pociągu rozkładowego, jadącego z Armagh, osiągnęły prędkość ok.60km/h.
Do roku 1889 był to najgorszy wypadek kolejowy w Europie, do dziś pozostaje czwartym najbardziej tragicznym
wypadkiem na kolejach brytyjskich. To katastrofalne zdarzenie wymusiło zaostrzenie regulaminów kolejowych w
Wielkiej Brytanii i ustawowe zobowiązanie operatorów do stosowania automatycznego hamulca próżniowego.
Hamulce próżniowe przetrwały na kolejach brytyjskich do około roku 1975. Stosowane były jeszcze w pociągach
holowanych przez lokomotywy spalinowe oraz elektryczne. Niemniej jednak, ostatecznie koleje brytyjskie, ze względów
technicznych i praktycznych, poddały się konkurencji hamulców działających na zasadzie sprężonego powietrza.
Wychodząc z prostej definicji, siła próżniowa nie potrafi wygenerować więcej mocy niż jedną atmosferę (100 kPa) , zaś w
praktyce- w próżniowych systemach hamulcowych- nie więcej niż około 80 kPa. Przy dzisiejszych prędkościach i przewożonych
ciężarach, jest to daleko za mało. Do dodatkowych wad należy zaliczyć trudności w uszczelnieniu systemu próżniowego oraz gabaryty
rur i zbiorników- o wiele większych niż w analogicznych systemach działających na zasadzie sprężonego powietrza. Ponadto, ze
względu na wycofywanie z użytku parowozów, bardzo prosty system ejektora parowego, który stwarzał niezbędną próżnię, musiał
zostać zastąpiony bardziej skomplikowaną i zawodną pompą próżniową, zasilaną przez silnik spalinowy lub elektryczny.
Obecnie pociągi z systemem hamulcowym próżniowym można spotkać jeszcze w Indiach, w Południowej Afryce
oraz na jednej linii towarowej w Irlandii.
Kolejny artykuł – „Hamulce zasilane sprężonym powietrzem”.
E KSPERCI
W PNEUMATYCE K OLEJNIC TWA
Regeneracje zaworów
Systemy diagnostyczne
Naprawy elementów pneumatycznych
Ażeby otrzymać najbardziej konkurencyjną ofert ę na fachowe wykonanie usług oraz
na dost arczenie syst emów diag nost yczn ych:
Dzwoń: 12 294 52 83 Email: [email protected]