Магнитна релсова спирачка (Mg brake)

Магнитната релсова спирачка (Mg спирачка) е технология, използвана за спиране на железопътни вагони. Тя работи чрез създаване на мощно магнитно поле между електромагнити, монтирани под вагона, и релсите. Това магнитно поле генерира електромагнитна сила, която противодейства на движението на вагона, като по този начин го забавя и спира.

Съдържание

Устройство и принцип на работа

Състои се от спирачни магнити, полюсни обувки , окачване и релсов прът. Когато токът протича през магнитната намотка, магнитът се привлича към релсата, която притиска полюсните обувки към релсата, като по този начин забавя превозното средство.

До като дискови спирачки или челюстни спирачки зависят от фрикционната връзка между колелото и релсата , магнитната релсова спирачка действа директно върху релсата. Следователно неговият спирачен ефект не е ограничен от контакта колело-релса. По този начин факторите на околната среда като влага или замърсяване на релсата имат по-малко влияние върху спирачната сила.

Използване

Магнитните релсови спирачки се използват на релсови превозни средства в допълнение към основните, ефективни за колелата спирачни системи. Като допълнителна спирачна система те спомагат за спазването на предписаните спирачни пътища на релсовите превозни средства.

Тъй като магнитните релсови спирачки винаги действат нерегулирано и при максимална спирачна сила, те се използват само като предпазни и аварийни спирачки. Те могат да се използват при скорости до 270-280 км/ч . С използването на специални фрикционни материали те могат да се използват до скорости от 350 км/ч.

Благодарение на техния почистващ ефект, магнитните релсови спирачки увеличават коефициента на сцепление между следващите колела и релсата по време на процеса на спиране. Това допълнително води до подобряване на ефективни спрямо колелата спирачни системи.

По принцип магнитните релсови спирачки се разграничават между твърди и шарнирни магнити.

Принцип и функционалност

Основният компонент на магнитната релсова спирачка е спирачният магнит. Следвайки принципа на електромагнита , той се състои от намотка, навита около желязна сърцевина, която е обградена от подковообразни магнити.

През тази магнитна намотка преминава постоянен ток , генерирайки магнитно поле . Това предизвиква сила на привличане между спирачния магнит с прикрепените към него полюсни обувки и релсата. Обувките на стълбовете се притискат към релсата и полученото триене преобразува кинетичната енергия на движението в топлина ( разсейване ), докато кинетичната енергия се изразходва или спирачката се деактивира.

Магнитните релсови спирачки също трябва да работят безопасно в случай на повреда на контактната линия. Следователно спирачната система трябва да бъде проектирана по такъв начин, че в случай на прекъсване на електрозахранването захранването от акумулаторите на автомобила да е гарантирано по всяко време.

Окачване

Окачването е отговорно за задържането на изключения магнит над релсата. В случай на спиране, магнитът автоматично се привлича към релсите срещу ефекта на пружините на окачването. След изключване пружините на окачването изтеглят магнита обратно в положение на готовност.

Полюсни обувки

Полюсните обувки са разположени от долната страна на спирачния магнит. Между двете полюсни обувки има немагнитна лента, която гарантира, че няма да възникне магнитно късо съединение.

Триещият материал на релсовите обувки може да бъде направен от различни материали, всеки от които определя експлоатационния живот и спирачната ефективност на релсовите обувки.

Задействащи цилиндри

Задвижващите цилиндри са разположени отгоре на спирачния квадрат. Те отговарят за спускането на спирачната рамка върху релсите и повторното й повдигане.

Вградените пружини държат спирачната рамка във висока позиция, когато спирачките не са задействами. Когато се задействат спирачките, спирачната рамка се спуска пневматично върху релсите срещу силата на пружините. Захранването със сгъстен въздух, необходимо за това, се осигурява от отделен резервоар за сгъстен въздух. Това гарантира, че спирачната система продължава да работи, дори ако спирачната тръба на вагона се повреди. Когато спирачките бъдат освободени, пружините в задействащите цилиндри повдигат спирачната рамка обратно във високо положение

Фрикционен материал

Обувките на стълбовете в магнитните релсови спирачки могат да бъдат направени от различни материали. Те се различават основно по своите магнитни свойства, коефициент на спирачна сила и износване .

Модулно магнитно релсово управление (MMBC)

Електромагнитните релсови спирачки Knorr-Bremse се управляват от системата за модулно магнитно релсово управление (MMBC). В рамките на групата Knorr-Bremse отговаря за разработването на тази напълно електронна система за управление.

Ключовото предимство на електромагнитните релсови спирачки при ежедневната работа на релсовите превозни средства е, че спирачната сила се прилага директно върху коловоза и не се влияе от коефициента на триене между колело и релса. Поради тази причина те се използват главно в спирачни системи LRV – фактът, че LRV споделят пътища и транзитни коридори с много други участници в движението, означава, че условията на коловозите могат да бъдат много по-променливи, отколкото в случая на други форми на железопътен транспорт.

Предимства на Mg спирачките

По-кратък спирачен път: Mg спирачките могат да съкратят спирачния път с 2-3 пъти в сравнение с традиционните фрикционни спирачки. Това е особено важно за високоскоростните влакове, където е от съществено значение да се спре бързо и безопасно.
Намалено износване: Mg спирачките не износват колелата и релсите по същия начин, както фрикционните спирачки. Това може да доведе до значителни спестявания от разходи за поддръжка в дългосрочен план.
По-ниско ниво на шум: Mg спирачките са много по-тихи от фрикционните спирачки, което може да намали шумовото замърсяване, особено в градските райони.
По-екологични: Mg спирачките не отделят вредни емисии или прах, както фрикционните спирачки.

Недостатъци на Mg спирачките

Висока първоначална инвестиция: Mg спирачките са по-скъпи за инсталиране от традиционните фрикционни спирачки.
Ограничена съвместимост: Mg спирачките не могат да се монтират на всички видове железопътни вагони.
Необходима е електрическа енергия: Mg спирачките изискват електрическа енергия за работа, което може да бъде проблем в някои райони с ограничено електрозахранване.

Въпреки тези недостатъци, Mg спирачките се считат за обещаваща технология с потенциала да революционизира железопътния транспорт. Те вече се използват в някои високоскоростни влакове и се очаква да станат по-широко разпространени в бъдеще.

Освен информацията по-горе, ето още някои интересни факти за Mg спирачките:

Първата Mg спирачка е разработена в Германия .
Първият търговски използван Mg спирачен вагон е пуснат в експлоатация в Япония .
В момента Mg спирачките се използват в железопътни системи в Япония, Китай, Южна Корея и Германия.

Благодарим ви за прочитането на статията! Ако намерихте информацията за полезна, можете да дарите посредством бутоните по-долу:

Donate ☕️ Дарете с PayPal Donate 💳 Дарете с Revolut