Минимальная толщина чугунных тормозных колодок на локомотиве: требования, типы и вес

1. Требования к тормозным колодкам
2. Технические требования
3. Методы испытаний
4. Транспортировка и хранение
5. Когда следует задействовать стоп-кран в вагоне пассажирского состава
6. Типы тормозных колодок подвижного состава
7. Толщина и вес тормозной колодки вагона
8. Заключение
   

Элементы ВСП, отвечающие за остановку состава, обязаны отличаться надежностью. И ниже мы рассмотрим, что за требования предъявляются к их исполнению: какой должна быть минимальная толщина чугунных тормозных колодок на локомотиве и вагоне, насколько допустим износ и так далее. Также взглянем на методы испытаний, которым они подвергаются для проверки качества, на условия хранения и транспортировки. Отдельно проанализируем существующие их виды – чтобы вы могли выбрать тот вариант, что лучше всего подходит именно для вашей колеи.

Важный момент: абсолютно все модели, даже самые высококлассные, требуется периодически менять. Почему? Потому что со временем, под воздействием сил трения и постоянных нагрузок, они теряют в сопротивлении, что оборачивается серьезным снижением их эффективности и повышением риска возникновения аварий.

Требования к тормозным колодкам

Они несколько отличаются – в зависимости от того, какой транспорт едет по железнодорожному пути.

Для локомотивов

Минимальная толщина регламентируется исходя из двух показателей – вид состава и тип элемента ВСП, – отсюда:

•   тендеры и безгребневые – 12 мм; 

•   поезда и секционные/гребневые – 15 мм; 

•   вывозные и маневровые ТС – 10 мм. 

Внимание, рассматриваемые конструкции не должны выходить за наружную грань обода колеса более чем на 10 мм. Производить их замену необходимо по достижении предельного значения, при появлении трещин, грозящих перейти на каркас, при клиновидном истирании.

Для вагонов

В случае с грузовыми есть ограничение – в 10 мм, а вот у рефрижераторных или пассажирских выход за поверхность катания вообще не должен допускаться. Выбор конкретных элементов ВСП осуществляется на основании приказа начальника ЖД, который тот подписывает исходя из имеющихся опытных данных – с тем расчетом, чтобы обеспечить нормальную работу всех конструкций на колее.

Внимание, если в ходе следования по маршруту будет обнаружена выбоина глубиной 1-2 мм, ТС разрешено довести до ближайшего пункта техобслуживания без отцепления от состава – с тем, чтобы там заменили колесную пару. Однако при этом скорость движения не должна превышать 100 км/ч. Исключение составляют тендеры с роликоподшипниковыми буксами и МВПС – их нужно остановить сразу же, как только это станет возможным. Если же дефект больше, 2-6 мм, необходимо замедлиться до 15 км/ч, если 6-12 – до 10 км/ч, а если свыше 12 мм, требуется также обеспечить вывешивание либо исключить вращение подвижных частей.

Глубина выбоины вычисляется при помощи специального шаблона, если же его нет, совершаются примерные расчеты исходя из длины выбоины (не в пути, а во время ближайшей остановки).

Минимальная толщина композиционных тормозных колодок вагона равняется:

•   14 мм – если у них металлическая спинка; 

•   10 мм – если у них сетчато-проволочный каркас. 

У обычных чугунных этот показатель составляет 12 мм. И для любой модели измерять ее нужно снаружи, а при подозрении на клиновидный износ – с отступом в 50 мм от торца. Если наблюдается явное истирание со стороны гребня, следует озаботиться вопросом скорейшей замены – промедление обернется повреждением башмака.

Технические требования

Их регламентирует ГОСТ 30249-97, составленный на основе целого ряда норм, переизданный в июне 2005 года и актуальный на территории 12 стран постсоветского пространства.

Точность отливки должна соответствовать межгосударственному стандарту 26645, исполнение формовочных уклонов – 3212.

Для обеспечения подходящих эксплуатационных свойств химический состав рассматриваемых элементов ВСП строго определен, как и отклонения по массовым долям примесей (Mn, C, Si, S, P, Ca, Ba).

Диапазон приемлемой твердости, по шкале Бринелля и в зависимости от марки, составляет:

•   для М-исполнения – 229-302 НВ; 

•   для Р – 217-303 НВ. 

Номинальный вес чугунной колодки равняется 14,7 и 15,8 кг (М и Р варианты, соответственно).

Важно, чтобы все включения – графиты, перлиты, цементиты, фосфидная эвтектика – обладали регламентированной формой и длиной, содержанием и дисперсностью, а также были правильно распределены и представлены в количестве, не выходящем за рамки норм.

Скобы и спинки каркаса исполняются из сталей серии Ст (0, 1, 2, 3) и БСт3, в соответствии с ГОСТом 380. В качестве заготовок могут быть использованы листы, полосы или ленты (последние также допустимо применять для выпуска объемной сетки). Прежде чем заливать эти детали в тело конструкции, их необходимо очистить от ржавчины, обезжирить и смазать, чтобы предотвратить науглероживание. Причем состав и способ приготовления и нанесения СМ обязан четко соответствовать документации завода-изготовителя.

Тормозные колодки для вагонов ЖД следует обрубить от заусенцев, литников и заливов, а также убрать пригар и формовочную землю. Приливы допустимы, если их высота не более 1 мм.

Есть ряд дефектов, не уменьшающих износостойкости и прочности, их можно не исправлять, и это:

•  Локальные просветы в точках прилегания башмака и на основной плоскости (по кругу катания), не превышающие 2 мм.

•  Смещения по отношению к разъему на величину до 2 мм.

•  Сколы (до 10 мм в высоту и до 30 мм в длину), в партии должно быть не более 15% элементов ВСП с такими дефектами. 

•  Утяжины в количестве до 3 штук, протяженность каждой из которых не превышает 25 мм, а глубина – 4 мм. Исключение составляют те же параметры дефектов, но под отверстием для чеки – там они могут быть 25 и 5 мм; 

•  Сдвиг каркаса от нормального положения сетки, если он не превышает 3 мм. Учтите, что распределение, расположение и даже число листов строго фиксируется изготовителем (и согласовывается с заказчиком).

•  Усадочные раковины, если они не выходят на рабочую поверхность, а располагаются в отливах, в длину не доходят до 30 мм, а в ширину – до 5 мм, а также локальные, числом от 3 до 5, если их диаметр менее 10 мм, а длина – 15 мм.

•  Сколы, если они расположены на нерабочих плоскостях и исправлены в результате заварки электродом без подогрева самого элемента ВСП. Твердость наплавленного материала при этом – строго до 302 НВ. 

Эксплуатируемые тормозные колодки на вагонах поезда обязаны быть без трещин.

Заливать стальную спинку необходимо вровень с поверхностью сопряжения с башмаком – чтобы она оставалась хорошо видна. Качество проведения этой операции, а также надежности и прочности, выясняют с помощью проверки на излом под статической нагрузкой величиной как минимум 127,5 кН. Нужно, чтобы по итогам тестов не было зафиксировано разрушения.

На участке излома допустимы определенные дефекты, например, раковины, в количестве 1-3 штук, если они равномерно распределены, а диаметры каждой из них не достигают 5 мм.

Конструкторский чертеж обязан отражать место расположения и вариант нанесения маркировочных обозначений (предполагается, что они останутся читаемыми в течение всего эксплуатационного срока). Один из упорных приливов изделия должен нести на себе условный номер (товарный знак) завода, второй – тип элемента ВСП, а ушко – артикул партии.

Укомплектованные и готовые к монтажу изделия следует направлять заказчику вместе с сопроводительной документацией, содержащей такие сведения:

•   название предприятия, выпустившего и поставившего конструкции; 

•   количество отгружаемых штук; 

•   дата изготовления; 

•   актуальные ГОСТы; 

•   результаты проверок химического состава и твердости. 

Также важно, чтобы разработчики межгосударственных стандартов раз в 3 месяца получали от завода итоги проведенных тестов, причем по каждой плавке.

Методы испытаний

Фактический химический состав, которым обладают колодки чугунные тормозные для вагонов и локомотивов, определяют по ГОСТ 22536.0 и еще целому ряду межгосударственных стандартов.

Для оценки правильности исполнения мест сопряжения отверстия под скобу и прилегания башмака к спинке используют шаблоны – проходные и прямоугольную призму. Контроль соприкосновения эталонного образца осуществляют при помощи щупов. Линейные дефекты измеряют стандартным штангенциркулем.

Тест на прочность спинки проводится под прессом – на готовое изделие воздействуют с усилием от 30 тс (300 кН). Под нагрузкой в 30 кН, десятимиллиметровым шариком, находят твердость (по шкале Бринелля) – по нормам ГОСТов 27208, 9012, 23677.

Для определения микроструктуры следует руководствоваться положениями межгосударственного стандарта 3443. Фактическую массу допустимо вычислять с погрешностью ± 0,2 кг.

Транспортировка и хранение

Вне зависимости от того, какая минимальная толщина чугунных тормозных колодок, их сортируют по типам, после чего перевозятся навалом в контейнерах и на борту автомобильного или ЖД-транспорта. Но их погрузка/выгрузка должна проводиться аккуратно – так, чтобы уберечь готовые изделия от соударений и предотвратить образование сколов и/или трещин.

Сопутствующая документация обычно содержит в себе все правила по перемещению элементов ВСП от изготовителя к потребителю. Не менее важно верно выполнить консервацию: особенности ее проведения регламентированы ГОСТом 9.014.

После сборки в штабеля хранение допустимо осуществлять не только в закрытом помещении, но и на открытой площадке, в течение 5 лет в первом случае и 2 – во втором. Регулярные проверки состояния (и пригодности к использованию) необходимы.

Когда следует задействовать стоп-кран в вагоне пассажирского состава

Итак, в каких же случаях важна толщина тормозных колодок локомотива в эксплуатации? Когда ответственный представитель обслуживающего персонала поезда дергает вниз ручной штурвал, а сделать это он в праве в следующих ситуациях:

•  подача машинистом сигнала о необходимости экстренной остановки (три длинных гудка) или тревоги (один длинный, три коротких); 

•  саморасцеп; 

•  ограждение хвоста проводником; 

•  пожар (если транспорт не проезжает тоннель или мост); 

•  угроза безопасности движения или человеческой жизни; 

•  высокая вероятность схода на перегон (если есть уклон); 

•  срабатывание системы контроля нагрева букс; 

•  заклинивание колес. 

Сам стоп-кран – это устройство из нескольких разобщительных кранов и отводящих труб, расположенных в салоне, тамбуре, пассажирских и служебных помещениях. Чтобы воспользоваться им, необходимо перевести его ручку из верхнего положения в нижнее, взявшись за нее на дистанции вытянутой руки (это поможет предотвратить получение травмы). Он является не только экстренным, но и резервным средством остановки.

Типы тормозных колодок подвижного состава

Есть несколько их моделей, отличающихся между собой материалом и формой (конструкцией) исполнения. Рассмотрим 3 вида, наиболее актуальных в России.

Гребневые

Устанавливаются на локомотивы, передвигающиеся по магистралям с шириной полотна 1520 мм. Востребованы тогда, когда тяговое оборудование нельзя попарно соединить. Обладают фигурным пазом, помогающим создать боковую силу вдобавок к нормальной и удержать колесо от сползания с направляющей.

Выпускаются в двух вариантах:

•  с твердой вставкой, модифицированные, М – особо устойчивые к повышенным динамическим воздействиям; востребованы в системах горнодобывающих предприятий, транспорт которых используется в условиях интенсивного износа; 

•  с высоким зацепом – позволяют исключить повреждение бандажей колес и появление термоциклических трещин. 

Композиционные

Тормозные колодки для тепловозов, пассажирских и грузовых вагонов, едущих 120 км/ч и быстрее. Выполняются на основе асбокаучука, с добавками сажи и баридов, с вулканизацией и напрессовкой на каркас из металла.

Их износостойкость в 3-5 раз лучше, чем у других моделей, у них высокий коэффициент трения, они стабильны, а значит эффективны. Их минус – сравнительно плохой теплоотвод, провоцирующий образование опасных температурных режимов в местах контакта колес и возникновение повреждений – трещин, сдвигов, наваров – на поверхности подвижных частей. Они также сильно увлажняются под действием дождей, снега, влаги, обледеневают в холодную погоду и требуют просушки. Поэтому их не применяют тогда, когда бандаж может сползти, ослабнув в случае перегрева.

Важный момент, который нужно учитывать, рассматривая колодки композиционные для вагонов: вес их может варьироваться от 2,7 до 4 кг, в зависимости от габаритов и состава сырья исполнения. Обычно чем они тоньше, тем легче (что логично). С фрикционным материалом не все так просто, ведь он должен быть прочным, жестким и одновременно обеспечивающим минимальный износ. Поэтому такой популярностью у производителей пользуются ТИИР-300, Фритекс-950 и 970/2 (безасбестовые). Изготовленные из них конструкции можно применять в температурном диапазоне от -60 до +60 градусов Цельсия, со скоростями движения до 28-39 м/с и осевыми нагрузками в 200-250 кН, при удельном давлении, достигающем 20 МПа.

Чугунные

Это стандартный вариант для составов, передвигающихся медленнее 120 км/ч. В числе их плюсов отличный отвод тепла и невосприимчивость к влаге. Правда, они не отличаются стабильностью: их коэффициент трения серьезно снижается при убыстрении езды. Чтобы устранить эту проблему, применяют регуляторы сил нажатия, что приводит к увеличению износа, а значит и к частой замене, ремонту, регулировке.

Прочности и долговечности добиваются путем повышения содержания фосфора – его долю доводят до 1,5%, что на 30% улучшает показатель износостойкости. Побочный эффект – много искр, а потому такая модель не подходит для транспорта с деревянными элементами конструкции подвижных частей.

Толщина и вес тормозной колодки вагона

Самые востребованные варианты мы приводим в виде таблицы

Заключение

Один важный момент напоследок: на выбор модели влияет не только конструкция, надежность или цена, но и сезонность. Так, летом больше подойдут композиционные виды исполнения, тогда как зимой – из черного металла. Для специфических случаев лучшей покупкой станут гребневые.

Специалисты компании «ПромПутьСнабжение» помогут определиться: обращайтесь, сообщите особенности своего ЖД-объекта, и мы предложим оптимальное решение. Теперь, когда вы знаете, какой должна быть допустимая толщина тормозных колодок на локомотиве и вагонах, сделать правильный заказ не составит труда.