Zespół Szkół
im. in\
. Stanisława Wysockiego
d.  Kolejówka
02-353 Warszawa, ul. Szczęśliwicka 56
HAMULCE W POJAZDACH KOLEJOWYCH
wiadomości ogólne
in\
. Jacek Rosocha
PODSTAWY DZIAA
ANIA HAMULCÓW
Hamulce kolejowe są to urządzenia techniczne słu\
ące
do wytworzenia sztucznie działającej siły skierowanej
przeciwnie do kierunku jazdy taboru.
Działanie hamulca polega na przemianie energii
kinetycznej jaką posiada pociąg na energię cieplną
i wymianie jej z otoczeniem.
Podczas hamowania na pociąg działają dwie siły:
siła pochodząca od naturalnych oporów ruchu,
siła hamowania wytworzona sztucznie.
PODSTAWY DZIAA
ANIA HAMULCÓW
T
N
G
P T
Wstawka cierna jest dociskana do powierzchni
tocznej koła siłą N.
Dzięki temu powstaje siła tarcia T skierowana
przeciwnie do ruchu obrotowego koła .
PODSTAWY DZIAA
ANIA HAMULCÓW
Proces hamowania przebiega w sposób
normalny wtedy , gdy podczas działania siły
tarcia występuje ruch obrotowy koła. Aby ruch
obrotowy był zachowany i koła nie ślizgały
się po szynie musi być spełniony warunek, \
e
siła tarcia T będzie miała wartość mniejszą
lub równą sile przyczepności pojazdu P.
T d" P
Ze względu na spełniane zadania
rozró\
nia się hamulce:
Postojowy - przeznaczony do zabezpieczenia
pojazdów kolejowych przed nie
zamierzonym ruszeniem podczas postoju,
Pociągowy  zwany zasadniczym, słu\
y do hamowania
całego pociągu.
Ze względu na sposób działania hamulce
mogą być:
niezespolone uruchamiane indywidualnie, oddziałujące
na wybrany fragment układu hamulcowego pojazdu
(np: hamulec postojowy typu ręcznego)
zespolone uruchamiane z jednego miejsca (np: z kabiny
m-sty, lub dowolnego przedziału wagonu osobowego),
oddziałujące na cały układ hamulcowy pojazdu, pociągu.
niesamoczynne uruchamiane tylko przez obsługę
pociągu
samoczynne uruchamiające się przy rozerwaniu
pociągu, lub po u\
yciu  hamulca bezpieczeństwa przez
osoby trzecie.
Ze względu na system mo\
na wyró\
nić
hamulce:
ręczne
pneumatyczne
elektryczne
 W hamulcu pneumatycznym czynnikiem
uruchamiającym i wywierającym siłę hamowania jest
sprę\
one powietrze,
W hamulcu elektropneumatycznym sygnałem
uruchamiającym hamulec jest sygnał elektryczny, a siłę
hamowania wywiera sprę\
one powietrze,
W hamulcu elektromagnetycznym są
wykorzystywane siły tarcia elektromagnesu z szyną,
Podczas hamowania elektrycznego silniki trakcyjne
pojazdów pracują jako prądnice, a wytworzona energia
elektryczna jest tracona w rezystorach, lub zwracana do
sieci.
Zasada działania hamulca pneumatycznego
Zasada działania hamulca pneumatycznego
Pojazdy kolejowe wyposa\
one są w przewód powietrza zwany dalej
przewodem głównym. Z przewodu głównego powietrze przechodzi przez
zawory rozrządcze (rozdzielacze powietrza), do zbiorników pomocniczych i
stąd podczas hamowania do siłowników (cylindrów hamulcowych).
Podczas hamowania maszynista zmniejsza ciśnienie w przewodzie głównym,
co powoduje przestawienie się zaworu rozrządczego tak, \
e sprę\
one
powietrze przepływa ze zbiorników pomocniczych do siłowników, przesuwa
ich tłoki, które to przez przekładnię hamulcową dociskają klocki hamulcowe
do kół powodując hamowanie.
Wzrost ciśnienia w przewodzie głównym rozpoczyna proces odhamowania,
powoduje samoczynne przestawienie zaworów rozrządczych, umo\
liwiając
uchodzenie powietrza z siłowników do atmosfery, oraz połączenie zbiornika
pomocniczego z przewodem głównym.
Droga hamowania
Jest to odległość, jaką pokona pociąg w czasie od chwili
rozpoczęcia procesu hamowania do całkowitego zatrzymania.
Długość drogi hamowania zale\
y m.in. od przebiegu w czasie zmian
ciśnienia w przewodzie głównym.
RODZAJE HAMOWANIA
Eksploatacyjne (słu\
bowe)
Pełne
Stopniowe
Nagłe
Siła hamująca hamowania pełnego i nagłego jest taka
sama. W przypadku hamowania nagłego czas
upływający od chwili wszczęcia hamowania do chwili
uzyskania maksymalnej siły hamowania jest krótszy ni\

w przypadku hamowania pełnego.
HAMOWANIE EKSPLOATACYJNE
(SA
UśBOWE)
Hamowanie słu\
bowe wdra\
ane jest przez zawory
rozrządcze na skutek spadku ciśnienia w przewodzie
głównym o 40-160 kPa poni\
ej wartości nominalnej, nie
szybciej jednak ni\
180kPa w ciągu 6s.
HAMOWANIE NAGA
E
Zawory rozrządcze wdra\
ają hamowanie nagłe, gdy spadek
ciśnienia w przewodzie głównym, głębszy ni\
podczas
hamowania pełnego słu\
bowego rozpoczyna się w
tempie co najmniej 180kPa/3s, a następnie ciśnienie to
dalej spada dą\
ąc do wartości ciśnienia
atmosferycznego.
RODZAJE HAMOWANIA
Wielkość tego czasu związana jest to z tzw:
FAL
HAMOWANIA
Jest to prędkość rozchodzenia wzdłu\
składu pociągu
impulsu sterującego uruchamiającego układy
hamulcowe w poszczególnych pojazdach. Prędkość fali
hamowania przy hamowaniu nagłym jest większa ni\

przy hamowaniu pełnym. Stąd te\
przy hamowaniu
nagłym uzyskuje się krótsze drogi hamowania.
Ró\
nica między drogą hamowania nagłego i pełnego
jest tym większa im dłu\
szy jest skład pociągu.
PR
DKOŚĆ FALI HAMOWANIA Vfh
Vfh  prędkość rozchodzenia się
pneumatycznego impulsu sterującego wzdłu\

pociągu
odleglosc skrajnych cylindrów hamulcowych
Vfh =
"t[s]
"t  czas liczony od chwili wszczęcia hamowania
do momentu pojawienia się ciśnienia w ostatnim
cylindrze hamulcowym
m
Vfh e" 250
 wymagania UIC
s
TYPY HAMULCÓW PNEUMATYCZNYCH NA
SPR
śONE POWIETRZE DOPUSZCZONYCH
PRZEZ UIC DO RUCHU W KOMUNIKACJI
MI
DZYNARODOWEJ
Typ  G  hamulce wolnodziałające (pociągi
towarowe do 80km/h)
Typ  P  hamulce szybkodziałające (pociągi
pasa\
erskie do 120km/h)
Typ  R  hamulce o wysokiej hamowności
 Rapid (pociągi pasa\
erskie powy\
ej 120km/h)
Typ  R+Mg  hamulec Rapid +
elektromagnetyczny hamulec szynowy
 W hamulcu typu  G i typu  P największy docisk
klocków do kół (największe ciśnienie cylindrów
hamulcowych) jest stały i niezale\
ny od prędkości, przy
czym w hamulcu typu  P osiągnięcie maksymalnego
docisku uzyskiwane jest znacznie szybciej.
W hamulcach typu  R o wysokiej hamowności docisk
klocków hamulcowych (ciśnienie w cylindrach
hamulcowych) jest zale\
ny od prędkości pojazdu (maleje
wraz ze spadkiem prędkości). Zmiana ta mo\
e być ciągła
lub skokowa.
UIC dopuścił dotychczas hamulce typu  R z
jednorazową zmianą ciśnienia (docisku klocków) a więc i
dwustopniowym hamowaniem. Przejście z wysokiego
stopnia hamowania na niski odbywa się przy prędkości
około 50km/h a w odwrotnym kierunku przy prędkości
około 70km/h.
PODSTAWOWE WYMAGANIA STAWIANE
HAMULCOM:
Napęd i sterowanie pneumatyczne
Zespolony
Samoczynny
Hamowanie i odhamowanie stopniowe
Niewyczerpalny