Как поворачивает поезд? Зачем в кабине машиниста руль?
Опубликовано 26.07.2019 · Обновлено 12.11.2021
Сегодня мы поговорим об интересующей многих теме: как поворачивают на железной дороге локомотивы и вагоны?
Скажу сразу, руля ни на локомотивах ни тем более на вагонах нет и никто при движении поезда не рулит. Все очень просто: посмотрите на железнодорожное полотно. Если встать в центр пути между рельсами, сразу заметно, что у рельс есть наружные грани и внутренние, так вот внутренние все и решают, расстояние между ними и называется шириной колеи. А теперь посмотрим на колеса на локомотивах и вагонах, как видно они имеют определенный профиль, так называемый «бандаж».
Кабина электровоза ЧС2
» data-medium-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-300×188.jpg» data-large-file=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-1000×625.jpg» width=»1000″ height=»625″ gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAAAAAP///yH5BAEAAAAALAAAAAABAAEAAAIBRAA7″ data-src=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-1000×625.jpg» alt=»Кабина электровоза ЧС2 | Кабина электровоза ЧС2 | Движение24″class=»wp-image-25056″ data-srcset=»https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-300×188.jpg 300w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-1000×625.jpg 1000w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-768×480.jpg 768w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-1536×960.jpg 1536w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-520×325.jpg 520w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-720×450.jpg 720w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2-320×200.jpg 320w, https://cdn.dvizhenie24.ru/2021/01/dvizhenie24_ru_10_chs2.jpg 1800w» data-sizes=»(max-width: 1000px) 100vw, 1000px» /title=»Кабина электровоза ЧС2 | Движение24″/>
Главная часть бандажа – круг катания, стоит непосредственно на головке рельса, но далее профиль переходит в так называемый «гребень», который и находится за внутренней гранью рельса и ниже головки рельса, тем самым не давая колесной паре выскочить из колеи. Колесные пары находятся в тележках на локомотивах и вагонах, а тележки соединяются с кузовом посредством шкворневого устройства со всякими смягчающими опорами и амортизаторами, таким образом тележка может поворачиваться под кузовом локомотива и вагона. Так как гребни бандажей практически прижимаются к внутренним граням рельсов и не дают колесным парам сойти с рельс, тележки и поворачиваются свободно, согласно профиля пути а вместе с ними кузова локомотивов и вагонов, вот и все! И никаких систем поворота не требуется!
Иногда во многих роликах и фильмах показан пульт управления электровоза или тепловоза и там находится небольшой руль, но это не руль а контроллер машиниста. Так он сконструирован для удобства управления и им регулируют обороты дизель генераторной установки тепловоза и регулируется величина тока на тяговых электродвигателях электровоза, а соответственно мощность и скорость движения поезда, это как педаль газа на автомобиле, только с фиксацией положения, вот и все.
Теперь немного о ширине железнодорожной колеи в России, на всех основных дорогах она составляет 1520 мм, есть у нас и Сахалинский регион Дальневосточной железной дороги, где колея составляет 1067 мм, наследие оставшееся от Японии, но сейчас там идут работы по перешивке колеи на общероссийскую. Но осталось еще немного у нас детских железных дорог, так называемых узкоколеек, они имеют 752 мм.
Как поворачивает трамвай
Трамвай – старейшина транспорта – и сейчас довольно популярен среди пассажиров, не смотря на зачастую устаревшие конструкции и некоторые проблемы как с внешним видом, так и с ходом.
Вы когда-нибудь задумывались о том, как управляются трамвайные стрелки? Вы же, наверняка, замечали, что иногда выходит вагоновожатый и переводит ее ломиком. Но это редко. А в основном, она сама переключается. Так вот откуда она, стрелка, знает, куда надо перевестись.
А мы сейчас расскажем. Конечно, стрелка ничего заранее не знает. И нет никакой программы, в которой заранее была бы задана последовательность переключения стрелок. И нет никакого стрелочника, который следил бы за всем дистанционно.
Все проще. Водитель трамвая сам может выбирать, в какую сторону направить вагон. Если предельно упростить процесс, то получается вот что. По умолчанию стрелка стоит в положении направо.
Метров за 20 до стрелки на контактном проводе трамвая установлено специальное устройство.
Если водителю надо направо, то в момент проезда устройства трамвай должен идти накатом, с выключенным двигателем. Если нужно перевести стрелку налево, то устройство нужно пройти с включенной тягой. Тогда стрелка переведется. После прохода трамваем левого поворота, стрелка возвращается в правое положение.
Устройство – это сериесные воздушные контакты. Существуют стрелки, где для поворота в ту или иную сторону необходимо действовать наоборот.
Как именно устроена электросхема стрелки, что происходит при проезде сериесных контактов, и как стрелка возвращается в исходное положение.
Внутри срелочного механизма установлено два магнита; внутри обоих магнитов проходит якорь. При включении одного из магнитов якорь втягивается, передавая усилие на специальную планку, соединённую с перьями стрелки и они переводятся в нужном направлении.
Перед стрелочным переводом висят два вида контактов: сериесные и шунтовые. Сериесный контакт представляет собой пластину, к которой подводится напряжение с магнита, переводящего стрелку в левое положение. При проезде этого контакта со скоростью не более 5 кмч если водитель включит питание двигателей или замкнёт соответствующую кнопку произойдёт замыкание цепи магнита на «землю» через силовую цепь трамвая (через двигатели) или через специальное сопротивление (при нажатии на кнопку). Магнит сработает и переведёт стрелку. при этом включается схема блокировки (далее объясню зачем).
Шунтовые контакты представляют собой два провода, висящих рядом с контактным проводом. Если вагон проехал сериесный контакт на выбеге, т. е. с отключенными двигателями (или не нажатой кнопкой «стрелка»), и, соответственно цепь стрелки не заблокирована, то шунтовые контакты переведут стрелку в положение «направо». Происходит это очень просто: пантограф (токоприёмник) при прохождении замыкает эти контакты с контактным проводом и на магнит поступает напряжение с контактной сети; соответственно, стрелка переводится.
За стрелочным переводом на расстоянии около 25 м висят разблокировочные шунтовые контакты. После проезда стрелки вагон при помощи этих контактов разблокирует стрелку; при этом стрелка остаётся в том же положении.
И последнее: для чего нужна блокировка?
1. Для того, что бы при переводе стрелки «налево» отключить шунтовые контакты, иначе при прохождении их токоприёмником стрелка переведётся «направо»;
2. Для того, что бы избежать «подсечки» сзади идущим вагоном. Иногда, к сожалению, недобросовестные водители нарушают допустимую правилами технической эксплуатации дистанцию и могут «подсечь идущий впереди вагон, особенно, если это система многих единиц (сдвоенный вагон).
Если стрелка не исправна или что-то не сработало, водителю переводить ее вручную ломиком.
Троллейбусные стрелки устроены примерно также. Но там переводятся не рельсы, а «перья на проводе», направляя токосъемники троллейбуса в нужную сторону, а возврат стрелок в исходное положение производится пружиной, т. е. специальной электрической схемы управления не требует.
Кстати, за рубежом активно используется другой способ. При выезде из депо водитель выставляет на специальном устройстве номер своего маршрута. Вагон при движении непрерывно излучает закодированный сигнал, который принимается антеннами каждой стрелки и приемник определяет необходимое направление движения.
Несмотря на то, что мы живем в XXI веке, перевод стрелок в некоторых городах по-прежнему переводят ручным способом. Помните такую картину, когда вагоновожатый выходит из своей кабины с металлическим прутом, направляясь к рельсам. Вот он и открывает возможность изменить путь по старинке.
Неудобно, конечно, и в снег и в дождь выбегать на проезжую часть, чтобы изменить направление движение своего маршрута. Да и кабинку вагоновожатого оставлять без присмотра нельзя. Но в этом можно усмотреть и ретро-составляющую. Как и сам трамвай, который пытаются вытеснить другие виды транспорта.
Управление трамваем
Управление трамваем — способы управления электрическим трамваем.
Содержание
Обзор [ править ]
Управление трамвайным вагоном достаточно сложно, гораздо сложнее чем управление автотранспортом. Оно требует от водителя хороших познаний в электротехнике, механике, твёрдого знания правил и инструкций, умения понимать и предвидеть дорожную обстановку, хорошей реакции и хладнокровия.
Различные органы управления, расположенные в кабине, рассчитаны на воздействие рукой или ногой водителя. Трамвайные вагоны не имеют муфт сцепления и коробок передач — передаточное число от двигателя до колёсных пар всегда фиксировано — поэтому в кабине водителя трамвая нет органов управления трансмиссией. Большинство органов управления — электрические коммутационные аппараты.
Трамвайные вагоны (моторные) могут передвигаться как вперёд, так и назад, причём в обоих случаях развивать максимальную скорость, в отличие от автотранспорта.
Система управления [ править ]
Электросхема вагона устроена так: токоприёмник (полупантограф, пантограф, бугель или штанга) — система управления тяговым двигателем — тяговые электродвигатели (ТЭД) — рельсы.
Система управления тяговыми электродвигателеми предназначена для изменения силы тока, проходящей через ТЭД — то есть, для изменения динамики движения вагона. На старых вагонах применялась непосредственная система управления: в кабине находился высоковольтный контроллер, представляющий собой высокую тумбу с рукояткой наверху. Контроллер имел два вала — главный и реверсивный, механически сблокированные между собой. Оба вала имели большое число фиксированных положений, различное у контроллеров разных моделей.
При повороте рукоятки главного вала контроллера в тяговые электродвигатели подавался ток определённой величины. При этом остальная часть электроэнергии превращалась в тепловую. В настоящее время такие системы управления не применяют.
С 30-х годов XX века начали применяться косвенные полуавтоматические системы управления, так называемые «реостатно-контакторные». Появилась возможность работы вагонов в составе поезда по системе многих единиц — когда управление всеми двигателями и электрическими цепями вагонов осуществляется с одного поста. До этого поезда составляли из одного моторного и одного-двух прицепных вагонов, не имевших тяговых двигателей.
С 1970-х гг. и по настоящее время во всём мире (в том числе в России) внедряются частотно-импульсные системы регулирования, выполненные на основе силовых полупроводниковых элементов. На тяговый электродвигатель от частотно-импульсного преобразователя поступает импульсный ток, причем частота импульсов изменяется в соответствии с заданной для двигателя мощностью в конкретный момент времени. Это позволяет достичь высокой плавности хода и значительной экономии электроэнергии.
Система торможения на трамвае во многом схожа с ее аналогом на железнодорожном транспорте. Первое поколение трамвайных вагонов имело воздушные тормоза. Компрессор осуществлял нагнетание воздуха в воздушные резервуары, из которых при помощи тормозного крана воздух по трубопроводам подавался в тормозные цилиндры. Шток тормозного цилиндра воздействовал через сложную рычажную систему на чугунные тормозные колодки и прижимая их к бандажам колёс или тормозным дискам. В настоящее время пневматическое торможение на трамвае практически вытеснено более современными системами, сейчас по некоторым сведениям используется только на вагонах Петербургского трамвайно-механического завода.
С 50-х годов XX века на трамвайных вагонов в качестве служебного стало применяться электродинамическое торможение. ТЭДы при торможении отключаются от контактной сети и начинают работать в режиме генератора, вырабатывающего ток, который гасится на реостатах (мощных сопротивлениях, закрепленных на крыше или под полом вагона), при этом электрическая энергия преобразуется в тепловую.
Для торможения на низкой скорости, когда электродинамическое торможение неэффективно (например, при полной остановке вагона) применяются колодочные (механические) тормоза с воздушным или соленоидным приводом.
Низковольтные цепи вагона используются для косвенного управления высоковольтными аппаратами, питания освещения, сигнальных цепей, низковольтных аппаратов, подзарядки аккумуляторной батареи. Существует 2 вида устройства низковольтных цепей: с питанием от электромашинного преобразователя и от преобразователя, выполненного на полупроводниковой базе. Электромашинный преобразователь обычно устроен следующим образом: под полом трамвайного вагона на общем валу закрепляются двигатель постоянного тока, работающий от контактной сети, и генератор, вырабатывающий низкое напряжение (так называемая система «мотор-генератор»). Недостатком подобной системы является низкий КПД и высокий уровень создаваемого во время работы шума (чем и объясняется постоянный шум под полом вагонов Татра Т3, 71-605 и аналогичных). Тиристорно-импульсный (полупроводниковый) преобразователь лишен этих недостатков, однако его внедрение и активная эксплуатация началась только с 80-х годов XX в.
Примерный процесс управления (косвенная система управления) [ править ]
Включение и пуск вагона: [ править ]
Торможение, остановка и выключение вагона: [ править ]
При этом схема собирается на торможение, ТЭДы переводятся в генераторный режим, в силовую цепь начинают плавно вводиться пускотормозные реостаты, начинается электродинамическое торможение.
Для применения экстренного торможения необходимо включить последнюю тормозную позицию, при этом одновременно включатся электродинамическое торможение на полную мощность, рельсовый тормоз и при истощении электродинамического торможения — колодочный.
Управление вагоном с непосредственной системой управления (контроллер МТ-1А, прямодействующий воздушный тормоз) [ править ]
Включение и пуск вагона: [ править ]
Позиции с 1 по 4 — реостатные при последовательном соединении двигателей. 5 позиция — безреостатная при последовательном соединении. 6 и 7 позиции — реостатные при параллельном соединении ТЭДов. 8 позиция — безреостатная при параллельном соединении. Время движения на 5 и 8 позициях не ограничено.
Работа тормозного крана [ править ]
Тормозной кран (кран машиниста) бывает нескольких типов, но принцип его работы всегда один — при повороте рукоятки крана происходит соединение различных трубопроводов пневмосистемы с воздушными резервуарами, атмосферой или их полное перекрытие.
Нулевое положение рукоятки (прямо) — кран закрыт. Поворот ручки влево — торможение, вправо — отпуск. Режимы торможения и отпуска зависят от угла поворота ручки крана:
15 градусов влево служебное торможение 15 вправо служебный отпуск 30 влево полное торможение 30 вправо полный отпуск 45 влево экстренное торможение с подачей песка на рельсы 60 влево экстренное торможение с песком и опусканием подвагонной предохранительной сетки.
Тормозной кран ленинградского типа несколько отличается по устройству.
Торможение, остановка и выключение вагона: [ править ]
При необходимости экстренного торможения необходимо повернуть рукоятку тормозного крана до упора влево. При этом тормозные колодки с максимальным усилием прижмутся к колёсам вагона, на рельсы будет подаваться песок для избежания входа вагона в юз, опустится подвагонная сетка, чтобы подхватить на себя попавшего на пути человека или посторонний предмет. Далее водитель должен включить первую тормозную позицию и последующие с выдержкой 1-3 секунды. Включать сразу третью тормозную позицию запрещается во избежание выхода из строя пускотормозных реостатов.
Следует помнить, что самовозбуждение тяговых двигателей без дополнительных обмоток в генераторном режиме происходит с задержкой в 2-3 секунды и торможение истощается на скорости уже 10 км/ч. Поэтому реостатное торможение на вагонах с непосредственным управлением может применяться только в качестве аварийного.
Управление вагоном с непосредственной системой управления сложно и требует от водителя твёрдых навыков, отточенности движений и приёмов управления вагоном.
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать
У нас хоть городок маленьких, но есть свой трамвай. скоростной. был раньше когда его путь пролегал по окраине города. Сейчас он едет по одному очень длинному, прямому пути (за город), пересекая при этом центр города. Однако поворачивать ему не нужно да и некуда.
А вот в других больших городах трамваи передвигаются по улочкам города со сложными маршрутами и поворотами. Знаете ли вы, как поворачивает трамвай и как переводятся стрелки на его пути?
У трамвайных путей не бывает развилок «право-центр-лево». На трамвайных путях предусмотрена только двойная развилка. В прошлом стрелки переводились вручную. Вагоновожатые делали это обычными ломиками. Но все же сейчас стрелки работают автоматическом режиме.
Изначально стрелка расположена так, чтобы трамвай двигался направо. Если вагоновожатому необходимо изменить маршрут, он делает это заранее прямо из кабины. Для этого примерно за 20 метров предусмотрен воздушный (его еще называют сериесным) контакт. Питание от него идет к соленоидам, которые расположены в сравнительно небольшой металлической коробке, находящейся рядом со стрелкой.
Чтобы повернуть направо, водителю трамвая не нужно предпринимать никаких действий по переводу стрелки. До подъезда к сериесному контакту он отключает двигатель, и трамвай доезжает до стрелки по инерции. Так как на соленоиды не поступило напряжение, стрелка остается в положении «направо».
При необходимости повернуть налево вагоновожатый подъезжает к стрелке с включенными двигателями. Ток последовательно протекает через контактный провод на сериесный электропривод, затем по цепи – на воздушные контакты и через токосъемник и двигатель попадает на рельс, попутно создавая электромагнитную индукцию в соленоиде. Катушка соленоида втягивает в себя сердечник, благодаря чему стрелка устанавливается в положение «поворот налево».
После того, как трамвай проедет по нужному пути, требуется вернуть систему в стандартное положение. Этот процесс также автоматизирован. Благодаря токосъемнику происходит замыкание воздушного контакта (шунтового). Он проводит ток через шунтовой привод на рельсы. Запитанная катушка соленоида возвращает стрелку на место.
Безопасность: При автоматическом переводе пешеходам не угрожает поражение электричеством, потому что напряжение на рельсах не превышает 16 В.
На современных трамвайных путях используется несколько иная автоматизация перевода стрелок. После проезда трамвая стрелка остается в последнем положении («направо» или «налево»). Для управления движения на каждом из направлений имеются находящиеся два воздушных контакта и один выходной – после стрелки. Когда водитель трамвая отключает двигатель и едет по инерции, стрелка переводится направо. При включенном двигателе – налево. В остальном принцип работы схож с классическим.
В наиболее крупных городах мира все чаще для перевода стрелок используют бесконтактные высокочастотные механизмы, разработанные компанией «Signaltechnik-Elektronik AG» (Швейцария). Вагоновожатый делает установку согласно предполагаемому маршруту в начале рабочей смены, когда покидает депо.
В вагоне имеется передатчик, непрерывно излучающий сигнал. Находящиеся на его пути стрелки оборудованы приемниками и микропроцессорами, которые, уловив сигнал подъезжающего трамвая автоматически переключают стрелку в нужное положение. Таким образом вагоновожатый не отвлекается на лишние действия и может более внимательно следить за дорогой. Одну стрелку подобного типа можно увидеть в Москве на развилке к/ст Таллинская – Строгинское депо.
