Lokomotywy SM42 / SM31 > Elementy układu hamulcowego i opis hamowania
Elementy układu hamulcowego i opis hamowania:
Układ hamulcowy dzieli się na część sterującą pneumatyczną oraz mechaniczną. W skład części pneumatycznej wchodzą:
- sprężarka główna,
- zbiorniki powietrza i przewody powietrzne,
- układy sterowania hamowaniem,
- cylindry hamulcowe.
Do części mechanicznej zalicza się cylindry hamulcowe i układ siłowych przekładni mechanicznych oraz klocki hamulcowe.
Sprężarka to urządzenie służące do sprężania powietrza do zbiorników głównych powietrznych.
Sprężarka w SM42 i jej pochodnych
Ogólnie przedstawiając, sprężarka składa się między innymi z cylindrów (widać je na powyższej fotografii), w których poruszają się tłoki napędzane poprzez wał korbowy. Wał korbowy połączony jest natomiast przekładnią pasową z wałem pędnym napędzanym przez silnik spalinowy lokomotywy. Obracanie się wału korbowego powoduje posuwizstozwrotny ruch tłoków i sprężanie powietrza w cylindrach, które następnie magazynowane jest w zbiorniku głównym.
Koło przekładni pasowej napędu sprężarki
W związku z faktem, że sprężarka pracuje cały czas, gdy pracuje silnik spalinowy, sprężanie powietrza musi być odpowiednio załączane i wyłączane, tak aby w zbiorniku głównym ciśnienie nie przekroczyło wartości progowych oraz żeby nie było zbyt niskie. W tym celu zastosowano specjalne zawór załączajacy sprężanie. Sprężarka rozpoczyna sprężanie powietrza w momencie, gdy ciśnienie w zbiorniku głównym spadnie poniżej 0,7 MPa (7 bar).
Zbiornik główny powietrza - SM42
Klocki hamulcowe to elementy wyposażone we wstawki cierne dociskane do powierzchni tocznych kół jezdnych podczas hamowania poprzez układ mechanicznych, siłowych przekładni dźwigniowych i cięgien połączonych z tłoczyskami cylindrów hamulcowych (siłowników).
Cylinder hamulcowy to element układu hamowania pneumatycznego, do którego odpowiednio jest wtłaczane / wypuszczane powietrze podczas czynności hamowania. W cylindrze znajduje się tłok, który pod wpływem napierającego powietrza jest wypychany, a przy wypuszczaniu powietrza z cylindra cofany przez sprężynę powrotną.
Ruch tłoczyska powoduje odpowiednie poruszanie układem przekładni dźwigniowych i cięgieł w wyniku czego klocki są dociskane do powierzchni tocznych kół jezdnych. W ten sposób zostaje wytworzona siła hamująca (opór ruchu) i lokomotywa hamuje. jezdnych.
Cylinder hamulcowy (siłownik) - SM31 (opis na powiększeniu)
Cylinder hamulcowy (siłownik) - SM42
Dokładne informacje na temat układów pneumatycznych można znaleźć tutaj, a na temat układow hamulcowych - tutaj.
Omawiane manewrowe lokomotywy spalinowe z przekładnią elektryczną wyposażone są w cztery rodzaje hamulców: hamulec zasadniczy zespolony systemu Oerlikon, hamulec dodatkowy, hamulec nagły zwany klapą Ackermana oraz hamulec ręczny.
a) Hamulec pneumatyczny zespolony - to hamulec typu pośredniego dzialnia, który działa na lokomotywę i wagony, czyli użycie tego hamulca spowoduje hamowanie całego składu.
Zawór hamulca zespolonego 
0 - pozycja odcięcia - to pozycja, w której należy ustawić rękojeść zaworu hamulca gdy lokomotywa jedzie jako ukrotniona (sterowana) lub jest pozostawiona zahamowana na postoju.
1 - pozycja odluźniania - inaczej nazywana popełnianiem. Jest to pozycja w której przewód główny zasilany jest bezpośrednio ze zbiornika głównego. Powoduje to szybki wzrost ciśnienia w przewodzie głównym przez co hamulce są odluzowywane - spuszczane jest powietrze z cylindrów hamulcowych w celu odhamowania i możliwości ruszenia.
2 - pozycja jazdy - czyli pozycja do jazdy lokomotywy.
3 - 5 to pozycje hamowania służbowego - w zależności od ustawienia rękojeści zaworu odpowiednio spada ciśnienie w przewodzie głównym w związku z czym wzrasta ciśnienie w cylindrach hamulcowych - następuje hamowanie.
6 - pozycja hamowania nagłego - pozycja w której przewód główny zostaje połączony z atmosferą (nie ma ciśnienia w przewodzie) przez co hamowanie jest najmocniejsze.
Hamowania nagłego używa się w przypadku konieczności jak najszybszego zatrzymania składu. Nazywa się go potocznie "godziną szóstą", gdyż położenie rękojeści jest 6 pozycją kranu hamulca, jak również kran wskazuje tak jakby była godzina szósta.
b) Hamulec nagły (bezpieczeństwa) - zwany klapą Ackermana działa analogicznie jak ustawienie zaworu hamulca zespolonego na pozycję hamowania nagłego - 6. Następuje wtedy połączenie przewodu głównego z atmosferą w wyniku czego cylindry hamulcowe otrzymują maksymalne ciśnienie powietrza i hamowanie jest najmocniejsze.
Rękojeść klapy Ackermana (tylko SM42)
c) Hamulec pneumatyczny dodatkowy - działa tylko na lokomotywę i używa się go do lekkiego przyhamowywania, jak również przy jeździe luzem (czyli jeździe samej lokomotywy bez składu). Przy jeździe luzem hamulec pomocniczy jest wydajniejszy niż zasadniczy gdyż szybciej działa. Przy użyciu hamulca dodatkowego nie jest obniżane ciśnienie w przewodzie głównym, a powietrze jest kierowane przez układ pneumatyczny bezpośrednio do cylindrów lokomotywy.
Hamulec dodatkowy sterowany jest z wału nastawnika jazdy. W celu odluzowania hamulców lokomotywy po użyciu hamulca dodatkowego wystarczy cofać koło nastawnika od siebie aż do pozycji początkowej - "0". Nastąpi wtedy odluzowanie hamulców lokomotywy.
Pozycje nastawnika jazdy
d) Hamulec ręczny - jest wykorzystywany w celu umiejscowienia lokomotywy na czas postoju.
Hamulec ręczny - SM31
Hamulec ręczny - SM42 i pochodne
Dokładne informacje na temat rodzajów hamulców i hamowania znajdują się tutaj.
Przed rozpoczęciem hamowania nastawnik jazdy należy sprowadzić z pozycji rozruchowych do pozycji początkowej - 0. W przypadku gdy hamowanie będzie przeprowadzone podczas pracy silników trakcyjnych po wzroście ciśnienia w cylindrze hamulcowym powyżej 2,1 MPa zadziała wyłącznik ciśnieniowy i rozłączy styczniki liniowe, które zostaną automatycznie załączone dopiero po opadnięciu ciśnienia do 1,1 MPa i zejściu nastawnikiem jazdy do pozycji początkowej - 0.
Manometry
Są to urządzenia wskaźnikowe, które pokazują ciśnienie w układzie pneumatycznym i hamulcowym.
Manometry na pulpicie (opis na powiększeniu)
- Manometr cylindra hamulcowego - wskazuje ciśnienie jakie panuje w cylindrze hamulcowym.
- Manometr przewodu głównego - wskazuje ciśnienie jakie panuje w przewodzie głównym, czyli głównym przewodzie hamulcowym (w czasie jazdy powinien wskazywać: 0,5 MPa).
- Manometr zbiornika głównego - wskazuje ciśnienie jakie panuje w zbiorniku głównym i przewodzie zasilającym, czyli aktualną wartość ciśnienia wytworzonego przez sprężarkę (w czasie jazdy powinien wskazywać: 0,7 - 0,8 MPa)
Poniższe fotografie przedstawiają wskazania na manometrach przewodu głównego i cylindra hamulcowego na kolejnych pozycjach hamowania hamulcem zespolonym, zgodnie z zasadą, że wraz ze obniżeniem ciśnienia w przewodzie głównym rośnie ciśnienie w cylindrach hamulcowych. Odwrotna sytuacja ma miejsce przy luzowaniu, gdy poprzez podwyższenie ciśnienia w przewodzie głównym w stosunku do wartości nominalnej następuje wypuszczenie powietrza z cylindrów do atmosfery poprzez układ rozrządczy hamulców.
Pierwsza pozycja hamowania
Trzecia pozycja pozycja hamowania
Czwarta pozycja hamowania - hamowanie nagłe
Dokładne informacje na temat rodzajów hamulców i hamowania znajdują się - tutaj.