Как формируется состав грузового поезда, и при чём здесь тормозное устройство на рельсах?
Огромное количество грузов каждый день доставляется по железной дороге. В нашей стране есть тысячи грузовых вагонов под самые разные нужды — цистерны для нефти, полувагоны для угля, рефрижераторы для камчатских крабов. В общем каждому грузу — свой вагон, а уже из них в итоге собираются поезда. Причем один грузовой поезд может «потерять» по пути несколько вагонов с хвоста, или наоборот, к нему прицепят еще пару. А всего среднее количество вагонов, из которых состоят грузовые поезда, составляет 71 штук.
А как же из всего этого разнообразия составить подвижной состав для поезда, и, что также немаловажно, как этот поезд разобрать (расформировать) на конечной станции?
Для этого существует специальная инфраструктура — Сортировочная горка, расположенная на Сортировочной станции, и я постараюсь в доступной форме объяснить как она работает.
Каждый грузовой вагон имеет довольно большой вес — большинство из них только собственной массой до 30 тонн, а если еще добавить ещё 40 тонн грузов, получится вообще под 70. А для лучшего представления, я вам подскажу, что вес одного грузовика с прицепом составляет не более 30 тонн. Да.., такую массу мышечным усилием не сдвинешь с места и уж тем более не сцепишь один вагон с другим.
Инженеры-железнодорожники придумали такой способ составления или расформирования поездов — используя маневровый тепловоз, сцеп из различных вагонов или прибывший грузовой состав, направляются на Сортировочную горку, причем тепловоз прицепляется к данному составу с противоположной стороны от начала спуска. Далее вагоны расцепляют по одному, и когда они покатятся вниз, то проходя через стрелочную горловину будут переведены на нужный путь, а дальше накатом, за счет инерции, доедут до уже стоящих на этом пути вагонов и сцепятся с ними — так сформируется новый состав. Этим способом можно из кучи совершенно разных вагонов собрать сразу несколько составов, или решить обратную задачу — разобрать (расформировать) состав.
Но в этом методе есть ряд проблем, которые раньше решались людьми. Скатывающиеся вагоны имеют такую массу, что их инерция сохраняет скорость, которая набрана на спуске с горки, до самого выходного сигнала или тупика. И столкновения вагонов друг с другом на такой скорости чреваты сходами с рельсов и иными авариями.
Следующая проблема — отсутсвие контроля за равномерностью поступления отцепов или одиночных вагонов на стрелочную горловину. Стрелочные переводы просто не успевали переключиться и часто происходили «взрезы» (проезд перевода, не переведенного в соответствующее положение).
Раньше над первой проблемой, как я уже говорил, трудились люди, и работа их была одной из самых опасных для жизни на железной дороге — это так называемые Башмачники. Их задачей была подкладка тормозных башмаков, на определенных позициях, под идущий накатом вагон. Так осуществлялось торможение вагонов до приемлемых скоростей.
А вторая проблема решалась производством более быстрых стрелочных переводов, которые в настоящее время полностью переключаются за 0,6 секунды.
Сейчас в РЖД человеческий труд на сортировочных горках заменяет автоматика.
Мы подошли к той системе, которая показана на фото выше. Эта система называется — балочным замедляющим устройством. Такое устройство размещается на нескольких позициях, которые называются тормозными: на съезде с горки — для удержания отцепов чтобы выдержать временной интервал, необходимый для переключения стрелок;
в районе стрелочной горловины — для регулирования скорости скатывания;
на путях отстоя — для прицельного торможения перед столкновением со стоящими вагонами.
Конструкционно замедляющие устройства бывают нескольких видов, но по способу приведения в движение тормозящих механизмов существует лишь гидравлика и пневматика. Это устройство получает команду из своего «центра управления», и с заданным тормозным усилием, точно в момент проезда тележки вагона, сжимает между двух стальных балок колесную пару. От величины давления и времени удержания зависит в итоге скорость движения вагона или отцепа.
Компьютерная система, которая управляет всеми замедлителями, состоит из большого числа датчиков и сенсоров, которые определяют скорость и местоположение вагонов, подвижных составов и отцепов, а также многие другие параметры — необходимые для верного расчета тормозных усилий.
Когда состав собран, на нём подключается тормозная магистраль и локомотив забирает его в поездку. Вот так выглядит принципиальная схема работы автоматизированных (механизированных) сортировочных горок и вагонных замедлителей.