Въздушна спирачка Westinghouse

Според книгата на Джим Бойд “ Американският товарен влак “ първите типове подвижен състав, които ги използват, са прости гравитационни коли от 1830 г., които използват основни спирачни челюсти, които притискат колелото, забавяйки движението му.

Съвременните влакове разчитат на безопасна въздушна спирачна система, която се основава на дизайн, патентован от Джордж Уестингхаус на 13 април 1869 г.

Корнелиус Вандербилт „ Комодор“ казва на Уестингхаус: „ Измисля те ли си, че ми казвате, че можете да спирате влакове с въздух? “

Първата въздушна спирачка, изобретена от Джордж Уестингхаус, прави революция в железопътната индустрия, като прави спирането по-безопасно начинание и по този начин позволява на влаковете да се движат с по-високи скорости.

В най-простата форма на въздушната спирачка, наречена система с въздух , сгъстеният въздух натиска бутало в цилиндър. Буталото е свързано чрез механична връзка със спирачните челюсти , които могат да се търкат в колелата на влака, като използват полученото триене, за да забавят влака. Механичната връзка може да стане доста сложна, тъй като разпределя равномерно силата от един цилиндър с въздух под налягане към 8 или 12 колела.

Въздухът под налягане идва от въздушен компресор в локомотива и се изпраща от вагон на вагон по влакова линия , съставена от тръби под всеки вагон и маркучи между вагоните.

Въздушна спирачка Westinghouse

За да проектира система без недостатъците на системата с въздух, Westinghouse изобрети система, при която всяка част от железопътния подвижен състав е оборудвана с въздушен резервоар и троен клапан , известен също като вентил.

Неговият дизайн използва система с три клапана, която включва бутален клапан, плъзгащ се клапан и градуиращ клапан. За да се увеличи времето за спиране на влака, Westinghouse оборудва всеки вагон със собствен въздушен резервоар.

Тройният клапан е наречен така, защото изпълнява три функции: пропуска въздух към въздушен резервоар, готов за използване, задейства спирачките и ги освобождава. По този начин той поддържа някои други действия (т.е. „задържа“ или поддържа устройството и позволява изпускането на налягането на спирачния цилиндър и презареждането на резервоара по време на освобождаването).

Когато операторът задейства спирачката чрез кран-машиниста на локомотива, влаковата линия се изпуска в атмосферата с контролирана скорост, намалявайки налягането във главния тръбопровод и на свой ред задейства тройния клапан на всеки вагон, за да подава въздух в спирачния цилиндър. Когато операторът на кран-машиниста освободи спирачката, клапанът на спирачния вентил на локомотива към атмосферата се затваря, което позволява влаковата линия да бъде презаредена от компресора на локомотива. Последващото повишаване на налягането във влаковата линия кара тройните клапани на всеки вагон да изхвърлят съдържанието на спирачния цилиндър в атмосферата, освобождавайки спирачките и презареждайки резервоарите.

По този начин системата на Westinghouse е безопасна при повреда — всяка повреда във влаковата линия, включително разделяне („скъсване“) на влака, ще доведе до загуба на налягане във влаковата линия, което ще доведе до задействане на спирачките и привеждане на влака до спиране.

Работно налягане

Компресорът на локомотива зарежда основния резервоар с въздух при (8,6–9,7 бара; 860–970 kPa).

По време на нормална работа налягането в главния тръбопровод никога не се намалява до нула и всъщност най-малкото намаление, което ще доведе до задоволителна спирачна реакция, се използва за запазване на налягането в главния тръбопровод. Внезапно намаляване на налягането, причинено от загуба на целостта на спирачната тръба (напр. скъсан маркуч), влакът се разделя и разединява въздушните маркучи или механикът премества автоматичния спирачен кран в аварийно положение, ще предизвика аварийно задействане на спирачката. От друга страна, бавно изтичане, което постепенно намалява налягането в спирачната тръба до нула, нещо, което може да се случи, ако въздушният компресор не работи и следователно не поддържа налягането в главния резервоар, няма да причини аварийно задействане на спирачката.

Ограничения

Въздушната спирачна система на Westinghouse е много надеждна, но не и безпогрешна. Резервоара се допълва само когато налягането в главния тръбопровод е по-високо от налягането в резервоара.

Пълното зареждане на резервоарите на дълъг влак може да изисква значително време (8 до 12 минути в някои случаи), през което налягането в главния тръбопровод ще бъде по-ниско от налягането в резервоара на локомотива.

Уестингхаус прави много промени, за да подобри изобретението си, което води до различни форми на автоматична спирачка. До 1905 г. над 2 000 000 товарни, пътнически, пощенски, багажни и експресни вагони и 89 000 локомотива са оборудвани с автоматичната спирачка на Westinghouse Quick-Action.

Град Уилмърдинг, известен като „домът на въздушната спирачка“, се съсредоточава около дейността на компанията Westinghouse, тъй като богатството й расте и пада с това на компанията. Компанията Westinghouse дори построява къщи за своите служители и сгради за градски дейности.

Westinghouse Air Brake Company в крайна сметка се разширява и в чуждестранни зони, отваряйки фабрики в Лондон, Хановер и Санкт Петербург.

В началото на миналия век в O&W важността на спазването на правилата на компанията е била внушена на всеки служител на оперативен отдел от „КНИГАТА С ПРАВИЛАТА на NEW YORK, ONTARIO & WESTERN RAILWAY COMPANY, 1 ЮЛИ 1898 г.“ Това е било особено вярно за главата, озаглавена ПРАВИЛА, КОИТО ТРЯБВА ДА СЕ СПАЗВАТ ПРИ ИЗПОЛЗВАНЕТО НА ВЪЗДУШНАТА СПИРАЧКА НА WESTINGHOUSE.

Главата за въздушните спирачки е била посветена на това да се гарантира, че използването на новите автоматични въздушни спирачки на г-н Джордж Уестингхаус не въвежда ненужни разходи или забавяния в ежедневните операции, дори когато новите и подобрени спирачки правят движението на влаковете по-безопасно и по-малко уязвимо от злополуки.

Европейски системи

Европейските железопътни въздушни спирачки включват спирачката Kunze-Knorr (изобретена от Georg Knorr и произведена от Knorr-Bremse ) и Oerlikon.
Принципът на работа е същият като при въздушната спирачка Westinghouse.

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

Donate ☕️ Дарете с PayPalDonate 💳 Дарете с Revolut