дажади-ув
Ж*
ШОНЯГШРМОЯ
oalGqnxvM
iwSsl
Инж. М. П. КУТЫЛОВСКИЙ и А. И. ФЕДОТОВ
ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ
ТРАМВАЯ
Допущено Министерством высшего образования
СССР в качестве учебника для техникумов
городского электротранспорта.
ИЗДАТЕЛЬСТВО
МИНИСТЕРСТВА КОММУНАЛЬНОГО ХОЗЯЙСТВА РСФСР
Москва
1948
Ленинград
Книга содержит сведения: о подвижном со-
ставе трамвая и его оборудовании. В первой
части описано механическое оборудование, а во
второй — электрическое оборудование подвиж-
ного состава.
Объем и характер сведений соответствует
программе для техникумов городского электро-
транспорта.
Книга предназначена для студентов электро-
механических техникумов системы Министерства
коммунального хозяйства в качестве учебника.
ВВЕДЕНИЕ
Неотъемлемой частью городского хозяйства является массовый
пассажирский транспорт. До открытия трамвая, городским пассажир-
ским транспортом являлись линейки и дилижансы, впоследствии
вытесненные конными железными дорогами—„конками". Линейки и ди-
лижансы могли вместить 6—10 пассажиров, конка 15—20 пассажиров.
Рост городов и потребность населения в передвижениях, изобре-
тение паровоза и динамо-машины заставили изменить и вид городского
пассажирского транспорта.
Рис. 1. Трамвайныйпоезд ва берлинской выставке 1879 г.
Первым пассажирским трамвайным поездом можно считать поезд
Вернера-Сименса, состоявший из электровоза и прицепных платформ
(рис. 1), и пущенный впервые в 1879 г. на круговой линии берлин-
ской промышленной выставки. Аналогичный электровоз, построенный
Сименсом для угольных копей, представляет двухосную тележку
с установленным на ней электродвигателем мощностью в 3 л. с.,
питаемый постоянным током напряжением 150 в. Передача вращающего
момента от электродвигателя к колесам осуществлялась при помощи
нескольких цилиндрических и конических шестерен и зубчатых колес.
Ток к электродвигателям от станции подводился по третьему (кон-
тактному) рельсу, уложенному на деревянных шпалах в середине
между рельсами колеи.
1*	з
К электровозу прицеплялись три открытых прицепных вагона
с продольными скамейками. В каждом прицепном вагоне помещалось
по 6 пассажиров.
В 1880 г. эта электрическая дорога была перенесена на брюс-
сельскую выставку, в 1881 г. — в Лондон и 1882 г. в Москву на
Ходынское поле.
Преимущества электрической тяги были настолько очевидны, что
электрическими дорогами заинтересовались во всем мире, и в 1881 г.
фирмой Сименс и Гальске был сооружен под Берлином трамвай, на
линии которого длиной 2,5 км эксплоатировались моторные вагоны
весом около 5 т, с тяговыми электродвигателями на осях колесных
пар, питаемыми током от контактного рельса.
В 1883 г. построен трамвай в Брюсселе, во Франкфурте, Париже,
Вене и других европейских и американских городах (Кливленд
и Канзас-Сити).
До Октябрьской революции на территории СССР существовало
36 трамвайных предприятий с длиной сети до 1 000 км с подвижным
составом в 4253 вагона.
Других видов городского пассажирского транспорта, если не счи-
тать конок, в стране не было.
Первый трамвай в дореволюционной России был построен в 1891 г.
в г. Киеве, затем за время с 1891 г. по 1907 г. построены трамваи
в 14 городах (Казань, Кировоград, Горький, Курск, Москва, Ленин-
град и др.).
Позднее открытие трамваев в Москве, Ленинграде и других
крупных городах объясняется тем, что владельцы (в большинстве
иностранные капиталисты-концессионеры) эксплоатируемых в то время
конных железных дорог имели в этих городах концессии на 30—50
лет и больше были заинтересованы в получении прибыли, чем
в усовершенствовании городского транспорта.
За время империалистической и гражданской войн (1914—1920 гг.)
трамвайное хозяйство городов, зависевшее в значительной мере от
импорта, пришло в полный упадок, в особенности его подвижной
состав. Большинство трамвайных вагонов стояли на „кладбищах*
полуразрушенными. В 23 городах трамваи совершенно прекратили
свое действие. За время советской власти городской рельсовый
транспорт был восстановлен и расширен на новой технической базе,
кроме того, введены новые виды городского транспорта (метро, автобус,
троллейбус). К концу 1938 г. трамваи эксплоатировались уже в 73
городах.
Массовый городской пассажирский транспорт можно разделить
на две категории: рельсовый транспорт (трамвай и метро) и безрель-
совый (троллейбус и автобус).
В больших городах бывает по два вида транспорта и более.
„Если в капиталистических странах отдельные виды транспорта —
трамвай, автобус, метрополитен — конкурируют между собой, то у нас,
в социалистическом хозяйстве, эти отдельные виды транспорта конку-
рировать меж-собой не будут, а будут дополнять друг друга и да-
дут нам безусловное разрешение транспортной проблемы в Москве*.
(Тов. Л. М. Каганович, доклад на Июньском пленуме ЦК ВКП(б)
в 1931 г.).
За последнее время трамвай по сравнению с другими видами
городского транспорта перевозит наибольшую часть пассажиров,что
видно из приводимых ниже табл. 1 и 2.
Трамвай требует значительных капиталовложений на устройство.
Для организации автобусного хозяйства требуются меньшие капи-
таловложения, чем для трамвая.
4
Таблица 1
Виды городского транспорта в Москве	Количество пассажиров в тыс.						
	1930 г.	1935 г.	'1936 г.	1937 г.	1938 г.	1939 г.	в %
Трамвай . 		865791	1 877 596	1 852 600	1 781 600	1 738 500	1765000	68
Автобус 		60 318	108 108	140 091	213 000	215 674	246 000	9
Троллейбус 		—	10 082	27 080	84 600	145 269	300 000	12
Метро		—	40 900	110 669	154 901	212 600	270000	И
Таблица 2
Виды городского транспорта в Москве	Количество пассажирского подвижного состава					
	1930 г.	1935 г.	1936 г.	1937 г.	1938 г.	.1939 г.
Трамвай 		1525	2 474	2 440	2 362	2 370	2 450
Автобус		179	431	481	772	1002	1270
Троллейбус 		—	57	89	259	445	595
Метро		—	74	101	147	267	277
Такси М-1 и ЗИС-101		—	—	—	910	3890	—
Троллейбусное хозяйство по первоначальным затратам занимает
среднее положение.
Метрополитен не идет ни в какое сравнение в этом отношении
с другими видами городского транспорта.
Он устраивается лишь в очень крупных населенных центрах, где
провозная способность трамвая, троллейбуса и автобуса достигла своего
предела.
Каждый вид городского транспорта находит свое применение
в зависимости от потоков пассажиров.
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
ГЛАВА I
МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРАМВАЙНЫХ ВАГОНОВ
1. Общая характеристика подвижного состава
Подвижной состав трамвая состоит из моторных и прицепных
вагонов. По своему назначению трамвайные вагоны разделяются на
пассажирские, грузовые и специальные.
Трамвайные вагоны строят на тележках и без тележек (на сво-
бодных осях). Вагоны на тележках выпускают двухосные и четырех-
осные.
К специальному подвижному составу относятся: вагоны-лаборато-
рии, снегоочистители, вагоны с электросварочными агрегатами, ва-
гоны для поливки улиц, для смазывания кривых участков пути,
электровозы и т. п. Грузовые трамвайные вагоны выпускают различ-
ных типов, смотря по роду грузов: с закрытыми кузовами, с откры-
тыми платформами, с платформами, имеющими откидные высокие
борты и др. Пассажирские вагоны по конструкции разделяются на
открытые, полуоткрытые и закрытые.
Открытые и полуоткрытые вагоны применяются в местностях
с легкими климатическими условиями.
Закрытые вагоны имеют наибольшее распространение.
В табл. 3 и 4 приведены основные технические характеристики
трамвайных моторных и прицепных вагонов.
В табл. 5 приведены данные о стоимости отдельных видов обо-
рудования трамвайных пассажирских вагонов.
Весовое соотношение отдельных видов оборудования моторных
вагонов приведено в табл. 6.
2. Вагонный кузов
Кузов вагона состоит из рамы, остова, пола, крыши, обшивки
стей с окнами и дверьми и предназначен для помещения пассажи-
ров или груза.
Кузовы вагонов бывают следующих типов: 1) деревянные, 2) с дере-
вянно-металлическим остовом и 3) металлические.
Вагоны долгое время строились двухосными, с деревянным осто-
вом кузова, на деревянной раме и с верхним фонарем.
Московский трамвай с 1903 г. по 1914 г. эксплоатировал вагоны
фирмы Сименс-Гальске с деревянными кузовными рамой и осто-
вом (рис. 2), вместительностью—16 мест для сиденья. Дубовые боко-
вые кузовные брусья скреплялись концевыми и промежуточными
поперечными брусьями. К боковым брусьям крепились угловые
оконные стойки, которые скреплялись с верхними обвязочными брусья-
ми и потолочными дугами.
7
оо
Таблица 3
Основные данные и размеры	Двухосные моторные вагоны				Четырехосные моторные вагоны			
	Московский на тележках Беккера	Усть-Катав- ского завода с жесткой базой	г. Чикаго с жестк. базой	КМ Коло- менского завода	Ленин- граде к. 1934 г.	М-38 Мытищин- ского завода	РСС для гор. С. Луи- са и Брук- лина	Миланский Питер Уитт
1	2	3	4	5	6	7 .	8	. 9
Длина вагона с буферами, мм .....	11 000	10 270	10 980	13 370	15 730	15 240	14 000	15 200
„ кузова без площадки		6 600	6065	—	9 100	10 900	—	—	—
„ площадки	„			1 750	1 750	—	1 725	2 050	—	2060	—
Ширина вагона снаружи „			2 140	2 464	2 593	2 140	2 550	2 550	2 540	2 350
Высота внутри кузова	„			2 346	2 358	2 345	2 381	2 305	2 165	2135	43
Число мест для-сидения			26	32	40	38	49	52	59	
Максим, вместимость вагона, человек . • .	100	116	100	158	178	180	180	120
База колесная, мм 		3 600	2 700	3 355	1 750	1800	1 800	1 820	1800
. вагона 				__	—	5 850	7 500	7 600	6 930	6 930
Тара вагона в тоннах .			16,4	13,65	7,95	21,3	22,3	22,6	15,7	14,7
Диаметр бандажа по кругу катания, мм	880	850	610	760	780	780	635	650
Год постройки вагона 	 			1926	1938	1930	1929	1934	1938	1938	1928
Вес на 1 место для сидения, кг		630	427	200	560	406	423	266	342
Максим, скорость, км/час .			27	—	—	42	—	55	68-80	60
Мощность тяговых двигателей в квт . . .	52,3	40	36,8	40	40	45	41	29
Мощность в квт на 1 т веса		6,38	5,86	9,25	7,50	7,17	8,10	10,45	7,90
Площадь пола кузова, м2	 Отношение вагонной или колесной базы	12,5	—	—	17,3	27,8	26,5	—	29,50
к длине вагона 		0,33	0,26	0,31	0,45	0,47	0,50	0,49	0,46
Отношение веса сидящих пассажиров к						0,16	0,26	0,20
таре вагона	• %	0,11	0,11	0,35	0,13	0,15			
Таблица 4
Основные данные и размеры	Двухосные прицепные вагоны				Четырехосные при- цепные вагоны
	Постр. СВАРЗа сер. „С-	g.x О 3 ю d иХ*- сз о m о	Усть-Катав. завода ।	Путиловск. завода ЛГЖД	Коломенского завода серии .кп«
Длина вагона с буферами, мм	10 700	10 550	10 550	9 839	1 3250
„ кузова без площадки, мм	6 600	6 309	6 300	6 085	9 200
„ площадки		. 1750	1750	1 750	1410	1700
Ширина вагона снаружи, мм .	2 258	2 258	2 258	2 210	2 140
Высота внутри кузова, мм	2 352	2 352	2 362	2 390	2 050
Число мест для сидения . . .	20	20	20	24	38
Колесная база, мм		3 600	3 400	3 400	2 700	1750/5950
Тара вагона, т		7.0	7,2	7.2	7.9	14,0
Диаметр бандажа по кругу катания, мм		760	760	760	720	650
Год постройки вагона ....	1930	1930	1 938	1 932	1929
Вес на 1 место для сидения, кг	350	360	360	329	368
Соотношение веса сидящих пассажиров к таре вагона	0.2	0,19	0,19	0,21	0,19
Таблица 5
Виды оборудования	Стоимость в рублях	
	Двухосный моторный вагон серии .БФ“	Четырехос- ный мотор- ный ваг н серии „КМ^
Механическая часть		17 000	31 500
Пневматическая „		1330	3 500
Электрическая „ 		15 940	25 200
Итого . .	34 270	60 200
Таблица &
Наименование оборудования	В о/о к таре вагона	
	Двухосные вагоны	Четырехос- ные вагоны:
Кузов с внутренним оборудованием .	45	43 1
Тележки				зо !	32
Тормозное оборудование 		10	7
Электрическое оборудование ....	15	18
тл	1 Итого. .	100	100
Последующие типы вагонов более вместительные (на 24—26 си-
дений) строили с деревянным остовом кузова, но на металлической
.раме.	х
Впоследствии кузовы стали строить бесфонарные с металли-
ческими стойками, поясами, крышевыми дугами и пр. на 24 - 26 си-
дений (рис. 3).
Ю
Рама кузова представляет основание, на котором покоится кузов
и, являясь несущей конструкцией, служит для передачи на колеса
вертикальной нагрузки кузова и горизонтального усилия тяги (рис. 4).
Между рамой и нижней обвязкой остова ставят прокладки из
просмоленного брезента, или из толя для уменьшения шума внутри ваго-
на и для предохранения дерева от гниения.
Рама кузова в большинстве конструкций^ состоит из двух основ-
ных продольных балок (рис. 4), связанных между собой двумя кон-
цевыми поперечными балками, несколькими промежуточными попереч-
ными и продольными балками.
Для смотровых люков в полу над коллекторами и шестеренной
передачей тяговых двигателей и над осевым компрессором в раме
Рис. 3. Металлический остов кузова:
1 — боковая балка; 2 — оконная стойка; 3 — угловая стойка; 4 — верхний обвязочный лист;
5 — оконный пояс; 6 — раскосы; 7 — лист Полонсо; 8 — поперечная балка; 9 — лобовая —
•перронная балка; 10 и 11—площадочные балки; 12 — дверная стойка* 13—верхний по-
перечный угольник; 14 — крышевые дуги.
кузова имеются балочки таврового сечения, а для укрепления тор-
мозного цилиндра — два угольника.
У вагонов со свободными осями к основным продольным балкам
рамы кузова прикрепляются буксовые лапы и рессорные подвески.
Через подвески рессоры и буксы нагрузка от рамы передается на
оси колесных пар.
На четырехосных вагонах рама кузова имеет болстер, служа-
щий опорой рамы на тележке, и центральную хребтовую балку, вос-
принимающую растягивающие и ударно-сжимаюшие усилия. Хребто-
вая балка состоит из двух параллельно уложенных швеллеров и
имеется на вагонах серий КМ и КП, предназначенных к эксплоата-
ции с прицепными вагонами. Четырехосные вагоны ленинградского
трамвая, выпуска 1934—1938 гг., и вагоны московского трамвая се-
рии М-38 хребтовых балок не имеют, что облегчает вес вагона на 900 кг.
Углы кузовной рамы скрепляются сваркой или заклепками, сталь-
ными угловыми коробками и косынками.
11
Рис. 4. Рама кузова моторного двухосного вагона Усть-Катавского завода:
1 и 2 — продольные балки; 3 и 4 — концевые поперечные балки; 5, 6, 7 и 8 — промежуточные поперечные балки; 9, 10, 11 и 12 — промежуточные
продольные балки; 13 и 14 — косынки; 15 — лобовой перронный угольник; 16 и 17 —крайние подплощадочные балки; 18 и 19 — раскосые подплоща-
дочные балки; 20 — буферное гнездо; 21 — подбуферная скобка.
Все остальные балки и угольники рамы кузова скреплены по-
средством косынок и угольников таким образом, что рама кузова пред-
ставляет жесткую конструкцию.
Рама каждой площадки представляет собой приклепанную кон-
соль, прочно связанную с кузовной рамой, и состоит из следующих
балок: лобового угольника, двух продольных крайних и двух сред-
них диагональных балок (угольников). Концы лобовых угольников
и крайних балок соединяются со средними площадочными балками
при помощи косынок и угольников на заклепках или приваркой.
Для защиты от ударов к лобовым угольникам прикрепляется
деревянный отбойный брус, армированный снаружи полосовой сталью.
К средним диагональным балкам приклепывается кронштейн
для валика тягового прибора. К лобовому угольнику болтами при-
Рис. 5. Двухярусный вагон.
вертывается подбуферная скоба, поддерживающая и направляющая
тяговый прибор.
^Деревянный остов кузова состоит из нижних продольных дубо-
вых брусьев, соединенных между собой поперечными брусьями,
врезанными шипами в продольные брусья. Поперечные брусья слу-
жат основанием для настила пола, а соединение продольных с попе-
речными брусьями образует нижнюю обвязку кузова. В нижние про-
дольные брусья врезают на шипах вертикальные дубовые стойки
(площадочные, угловые и оконные).
Стойки и поперечные брусья с нижними продольными брусьями,
кроме соединения на шипах, скрепляют угольниками на болтах.
Наверху стойки врезают на шипах в верхние дубовые продольные
брусья и для усиления крепления соединяют угольниками на оцинкован-
ных болтах. Верхние продольные брусья над входными дверьми скреп-
ляют с поперечными дубовыми брусьями и сосновыми дугами для
крыши на шипах и угловых коробках. Для предохранения от гние-
ния деревянный остов кузова перед сборкой пропитывают горячей
олифой и густо прокрашивают масляной краской, в особенности
в шиповых соединениях.
Верхние фонари на вновь строящихся вагонах не делают и ваго-
ны строят со сферической крышей, так как фонарь ослабляет
13
крышевые дуги и для поддержания в исправности фонаря требуются
большие затраты.
Обычный кузов трамвайных вагонов — одноэтажный и только
в Англии находят применение двухярусные двух- и четырехосные
моторные вагоны (рис. 5).
Одиночный двухярусный моторный вагон имеет следующие
преимущества: 1) использование всего сцепного веса и возможность
развивать большие пусковые ускорения; 2) вагон легче и дешевле»
чем одноярусный мотор-
ный вагон на то же число
мест для сидения (тара»
четырехосного мотор-
ного двухярусного ва-
гона около 16 т). Все же
эти преимущества ни в
какой мере не оправды-
вают следующих круп-
ных недостатков двух-
ярусных вагонов: 1) ва-
гон требует более про-
должительных остановок,
вследствие задержек при
выходе пассажиров. Час-
тые же длительные оста-
новки уменьшают ско-
рость сообщения;2) мень-
Рис. 6. Вагон открытого типа.	шая устойчивость вагона
из-за высоко расположен-
ного центра тяжести вагона, вследствие чего необходимо снижение
скорости при прохождении вагона на кривых; 3) двухярусный вагон
не допускает возможности перегрузки в часы максимума, так как
число мест для стоящих пассажиров в двухярусном вагоне мало; 4)'при
Рис. 7. Вагон полуоткрытого типа-
эксплоатации двухярусных вагонов требуется иметь высокие путепро-
воды; 5) обслуживание вагона общим кондуктором затруднительно.
В городах с легкими климатическими условиями эксплоатируют
открытые или полуоткрытые вагоны (см. рис. 6 и 7).
Кузовы вагонов старых конструкций строились с торцовыми
стенами, отделяющими пассажирское помещение от площадок.
Кузовы вагонов современных конструкций строятся без торцовых
стен.
14
По расположению пассажирских мест вагоны бывают с продоль-
ными диванами и с поперечными диванами.
Вагоны с продольными диванами проще и дешевле в эксплоата-
ции; в них более удобно расположены смотровые люки в полу и имеет-
ся более свободный проход для пассажиров. Применяются также
вагоны с комбинированным расположением диванов (часть продоль-
ных, часть поперечных).
Вагоны старых конструкций имели наружную ширину кузова
2100—2200 мм.
Современные вагоны строятся шириной в 2 500—2 600 мм; при-
этой ширине в каждом ряду размещается два двухместных попе-
речных дивана.
При продольных диванах на каждого сидящего пассажира при-
ходится 0,28—0,32 м2, при поперечных диванах 0,3—0,35 м2 площа-
ди пола; количество стоящих пассажиров устанавливается нормами
наполнения вагонов. При нормальном наполнении на каждого пасса-
жира приходится не менее 0,25 м2 площади пола, а при максималь-
ном— допустимо иметь 0,12 м2. По нормам Втаба (трамвайный спра-
вочник, стр. 141) число стоящих пассажиров определяется из,
расчета на одного пассажира 0,4 м2 внутри кузова и 0,22 м2 на площадках.
Все моторные и прицепные вагоны в прежнее время строились,
для двухстороннего движения и в редких случаях выпускались одно-
сторонние.
Опыт эксплоатации подтвердил целесообразность применения^
односторонних вагонов; поэтому в настоящее время заводами выпуска-
ются только односторонние вагоны, которые дешевле и выгоднее
двухсторонних.
Моторные вагоны строились двухосными с малой колесной базой
для облегчения вписывания в кривые малых радиусов.
Колесной базой называется расстояние между центрами осей двух
колесных пар. Колесная база двухосного вагона не должна превос-
ходить 0,2 наименьшего радиуса кривой.
Между длиной вагона и базой должно существовать определенное
соотношение, а именно: для двухосных вагонов
-« < 3,5,
D
где: L — длина вагона, В — база вагона.
Вагонной базой называется расстояние между центрами пятнико-
вых опор двух тележек.
Требование, чтобы вагон был длиннее базы не более чем в 3,5 раза,
вызвано необходимостью иметь небольшие свесы выступающей части
кузова и площадок.
При больших свесах массы, сосредоточенные на концах кузова,
и момент инерции кузова относительно горизонтальной оси, перпенди-
кулярной к оси пути, весьма велики, что вызывает продольную неустой-
чивость вагона.
Это ограничение длины вагона не допускает конструирование
двухосных вагонов большой вместимости.
Рост пассажиропотоков потребовал выпуска четырехосных ва-
гонов.
Четырехосные моторные вагоны вначале имели не четыре, а два
тяговых двигателя на тележках, так называемой, „максимальной тяги"
(рис. 8). Поддерживающие (бегунковые) колесные пары имели меньший
диаметр колес по сравнению с движущими колесными парами. Эти
вагоны не получили большого распространения, так как имели порок:
частые сходы с рельсов бегунковых колес.
15
Моторные четырехосные вагоны строятся с одинаковыми диаметра-
ми колес и каждая ось является движущей.
Дальнейшая эволюция в конструкции трамвайных вагонов —
постройка моторных вагонов с односторонним управлением. Вагоны
получились более вместительными, а упразднение торцовых стен еще
более увеличило вместимость вагонов. Односторонний вагон легче
и дешевле двухстороннего.
По данным инж. М. Л. Бабуха, стоимость оборудования одного
поста управления определяется, примерно, в 2 500 руб. при весе
приборов и подводки около 420 кг.
Длина кузова современных четырехосных вагонов при ширине
2550—2600 мм делается в пределах 14—16 м. Максимальная длина опре-
деляется условиями встречного прохождения двух вагонов на кривых
малых радиусов, а также приближением тротуаров изданий на кривых.
На кривой кузов вагона выходит свешивающимися частями (площадками)
за наружный рельс, а серединой—за внутренний рельс. В этом случае ми-
Рис. 8. Тележка максимальной тяги:
А — подушки, поддерживающие кузов; Б — шкворень; Г — ползун для шквор-
ня; Д — надбуксовые пружины; 1 — ведущая колесная пара; 2 — бегунковая
колесная пара; 3 — иепь соединения с кузовом.
нимальное расстояние между встречными вагонами на кривой не должно
быть менее 300 мм. Длина четырехосного вагона зависит от вагонной
базы. Размеры вагонной базы (5 750—7 600 мм) желательно увеличивать
и довести до 0,6 длины вагона для уменьшения свешивающихся частей
вагона и улучшения вписывания кузова в кривые.
Входные и выходные двери на современных четырехосных ваго-
нах размещаются следующим образом:
1)	американский вагон типа „Питер Уитт" (рис. 9, а) имеет вход-
ную дверь со стороны кабины водителя,а выходную дверь—посредине
кузова. Система сбора проездной платы в этих вагонах: „плати выхо-
дя"—для передней половины вагона и „плати проходя"—для задней
половины вагона. По идее конструктора этого вагона предполагалось,
что пассажиры, едущие на короткие расстояния, будут размещаться
в передней половине вагона, а едущие на дальние расстояния будут
проходить в заднюю половину вагона. Однако в практике это не
вполне оправдалось. Задняя половина вагона слабо загружалась
пассажирами, у входной же двери происходила задержка пассажиров.
2)	Второй тип вагона (рис. 9,6) имеет три двери, из них: задняя
дверь входная, средняя и передняя — выходные. Этот вагон отличается
от вагона типа „Питер Уитт" только добавочным выходом, несколько
устраняющим скопление пассажиров и встречные их потоки.
16
3)	Тип вагона с тремя дверями (рис. 9,в), где средняя дверь-
входная, а обе крайние — выходные. При этом размещении дверей
получается более равномерное размещение пассажиров. У вагонов
со стальным остовом кузова к продольным угольникам (балкам) рамы
кузова приклепываются или привариваются поперечные швеллеры
(балки), вертикальные оконные стойки и угловые стойки из угольни-
ков.
Все стойки скреплены по нижней линии окон добавочными уголь-
никами, склепанными с помощью косынок.
Оконные стойки скреплены с продольными балками кузовной рамы
раскосами; такими же раскосами скреплены угловые стойки с попе-
речными угольниками кузовной рамы.
Рис. 9. Размещение дверей в четырехосных вагонах:
з - г:гон типа Питер Уитт; б — вагон московского трамвая М-38; в —
вагон московского трамвая КП.
Металлический остов площадок состоит из ряда оконных стоек,
верхней и нижней обвязок, оконного пояса и потолочных дуг. Стойки
приварены или приклепаны к продольным кузовным швеллерам, пло
щадочным угольникам и к верхней обвязке. Стойки и обвязки выпол-
нены из угловой стали, а потолочные дуги — из полосовой стали.
Вагоны с остовами металлической конструкции имеют следующие
преимущества перед вагонами с деревянными остовами: 1) отсутствие
перекашивания кузова; 2) меньший вес вагона; 3) простота изготов-
ления; 4) меньшая опасность при авариях; 5) меньшие расходы
на содержание и ремонт; 6) больший срок службы стальной наруж-
ной обшивки.
Во избежание излишнего утяжеления и уменьшения сечения
основных балок, конструкцию рамы усиливают листом „Полонсо" или
шпренгелем.
Ферма с листом „Полонсо" состоит из предельной основной балки
углового сечения, к которой у кузова с металлическим остовом
2
Иоав, состав трамвая
17
приваривают или приклепывают, а у кузова с деревянным остовом
привертывают вертикальный лист толщиной 2,0 —2,5 мм. К этому
листу прикрепляют систему стоек, связанных вверху поясом фермы.
При такой конструкции рама кузова составляет одно целое с остовом,
кузова.
Шпрентель у кузовных рам состоит из полосы-струны (рис. 10)„
имеющей шарнирное соединение с болтом. Струна в средней части
имеет круглое сечение с правой и левой резьбой, на которую навер-
тывается стяжная муфта.
Муфта и гайки на болтах служат для подтягивания кверху осев-
шей продольной балки рамы кузова. Конец болта проходит через
приклепанные к продольной балке башмаки. Для опоры шпренгельной
струны имеются колонки, приклепанные к продольной балке рамы.
Вдоль продольных балок вложены деревянные брусья. На эти
брусья опирают и прикрепляют концы досок настила пола.
Для изоляции и уменьшения шума между балками рамы и досками
пола прокладывают толь или просмоленный брезент.
Наружная обшивка продольных и поперечных торцовых стен кузова
выполняется из листовой обшивочной стали толщиной 1,5—2 мм.
Рис. 10. Шпренгель:
1 — струна; 2 — шарнгирный валик; 3 — болт; 4 — колонки; 5 — стяжная муфта; 6 — гайки;
7 — продольная балка оа.мы кузова.
Обшивочную сталь, после правки и покраски с внутренней стороны,,
прикрепляют к угловым, оконным и торцовым стойкам, обвязочным
брусьям и поясам; в стыках и по краям листы закрывают прокрашенными
на шпаклевке штабиками.
Остов площадок обшивают подоконным (перронным) листом из
стали толщиной 1,5—2,0 мм.
Подоконники и верхнюю обвязку кузова и площадок делают
выступающими наружу для отвода дождевой воды от стен вагона.
Крепление наружной обшивки к остову выполняют одним из сле-
дующих способов:
а)	винтами с резьбой по металлу;
б)	лист вместе со штабиками приклепывается к стойкам, обвязоч-
ным брусьям и поясам.
В современных конструкциях вагонов обшивочную сталь привари-
вают к частям остовз кузова.
Для предупреждения от коррозии сталь, при получении ее на склад,
покрывают минеральным маслом с примесью воска и смолы.
Перед употреблением в дело со стальных листов снимают этот
слой, прокрашивают с внутренней стороны свинцовым суриком или
масляной краской и просушивают.
Для входа и выхода пассажиров на площадках вагона имеются
подножки, приклепанные к основному продольному швеллеру площа-
дочной рамы. Подножку изготовляют из листовой стали и армируют
угольниками.
Ступеньки подножек изготовляют из полосовой стали в виде
решетки.
18
Крыша кузова и площадок над потолочными дугами делается из
сосновых или еловых досок размером 100х 13 мм, пригнанных в шпунт
по длине вагона. Доски перед постановкой прокрашивают, плотно
сплачивают и прикрепляют оцинкованными шурупами. Сверх досок
крышу покрывают или рубероидом, или наклеивают на масляной
мастике с лаком двойное брезентовое полотно, которое по краям
и в местах стыка прибивают к крыше оцинкованными гвоздями.
Мастику для крыши составляют из массы: 2,5 кг льняного масла,
1,5 кг молотого мела, 1 кг охры, 1 кг умбры и 0,15 кг свинцового
Рис. И. Внутренний ви i вагона КМ:
1 — крышка люка в полу; 2 — потолок с раскладкой; 3 —
рейки пола; 4 — подъемная оконная рама; 5 — глухая окон-
ная рама; 6 — подоконники; 7 — оконный запор; 8 — одиноч-
ный диван; 9 — двойной диван; 10 — потолочные штабики;
11 —раскладка; 12 — ножки диванов; 13 — карниз; 14 —
направляющий дверной ролик; 15 — нижняя дверная планка;
16 — державки; 17 — глухая торцовая рама; 18 — открываю-
щаяся торцовая рама; 19 — подвеска для шнура головного
тонка; 20 — торцовая дверь; 21 —решетки вентиляционных
отверстий.
глета. Смесь варят при непрерывном перемешивании до получении
одчеобразной массы.
Пол в вагоне и на площадках делается из сосновых досок размером
не менее 150Х 25мм, соединенных в шпунт и хорошо пригнанных.
После укладки доски скрепляются поперечными оцинкованными
планками скрытыми заподлицо с полом.
Люки в полу закрывают крышками. Люк и крышка имеют
армировку.
Сверх пола привертывают деревянные рейки трапецоидального
сечения (рис. 11), предохраняющие доски пола от износа и умень-
шающие скольжение ног.
19
В вагонах некоторых типов деревянный пол покрывают лино
леумом. Кроме деревянных применяются ксилолитовые полы из массы,
наносимой слоями на метал шческое или деревянное основание.
Металлическое основание ксилоли гового пола выполняют из
волнообразной оцинкованной или покрытой асфальтовым лаком листо-
вой стали толщиной II) —1,5 мм (рис. 12), привариваемой к попереч-
ным и продольным балкам кузовной рамы.
Сверху к волнообразному основанию местами приваривают сталь-
ную проволоку диаметром 3--4 мм, нарубленную кусками длиной до
120 мм. Эти куски проволоки располагаются поперек волны от гребня
к гребню в шахматном порядке и служат для удержания ксилолита.
Готовый ксилолит представляет полугустхю массу, твердеющую
после ее нанесения на волнистое железо. Примерный состав ксило-
лита для нанесения первого слоя толщиной 15 мм, следующий (по
объему):
Раствор хлористого магния (20° по Боме)............. 33%
Магнезит ....	....... ..........................22%
Древесные опилки............................... ....	450/о
Рис. 12. Ксилолитовый пол:
1—волнистое основание; 2 — проволока; 3 — поперечная багтка кузова,
4 — первый слой ксилслита; 5 — то же второй слей.
Древесные опилки, просеянные через сито с ячейками в 5 мм,
перемешивают с магнезитом, а затем перемешивают с раствором хло-
ристого магния.
Приготовленную массу ксилолита для первого слоя равномерно
укладывают на волнообразное основание, трамбуют и разглаживают
по линейке и ватерпасу. По истечении 2 дней, когда первый слой
ксилолита затвердеет, на него накладывают таким же образом вто-
рой слой толщиной 10 мм, но иного состава, а именно:
Раствор хлористого магния (20° по Боме)............33%	(по объему)
Магне шт........................................   22%	,
Древесные опилки ................................. 40%	,
Тальк .....................................  .	.	2%
Сухая краска (охра, мумия	и т. п.) ................. 3%	„
Заготовленную смесь тщательно перемешивают в сухом виде,
а затем с раствором хлористого магния. Укладку второго слоя кси-
лолита производят так же, как и первого слоя. Через 5 — 6 дней
верхний слой ксилолита шлифуют наждачным камнем.
Ксилолитовый пол является гигиеничным — его легко содержать
в чистоте (моется теплой водой); безопасен в пожарном отношении;
водонепроницаем, не подвержен загниванию и короблению от сыро-
сти; легкий, прочный по сравнению с деревянным полом и мало
теплопроводен.
20
Стены кузова внутри вагона покрывают деревянной обшивкой,
которую полируют под красное дерево или дуб. Полировка предохра-
няет ее от сырости и гниения, придает вагону
красивый, блестящий вид и позволяет легко уда-
лять со стен пыль.
Нижняя полоса обшивки под окнами назы-
вается панелью (рис. 13). Доски панелей плотно
пристрогиваются друг к другу и укладываются
в шпунт.
Оконные стойки, после закладки оконных
рам, обкладываются полированными вертикаль-
ными деревянными штабиками, горизонтальными
подоконными и надоконными карнизами.
Штабики и карнизы должны иметь такой
профиль, чтобы с них при протирке легко уда-
лялась пыль.
Потолок внутри вагона выполняется из фанеры
или картона толщиной 6 — Эмм. Листы того
и другого прикрепляются к потолочным дугам
и обкладываю!ся в стыках полированными дере-
вянными штабиками.
Продольные и поперечные потолочные шта-
бики используются для прокладки проводов элек-
трического освещения.
Окрашенные сосновые подкладки для уста-
новки осветительной арматуры и полированных
розеток укрепляют шурупами между обшивкой
крыши и П010ЛК0М.
Для уменьшения теплопроводности рекомен-
дуется прикреплять к крыше между кровельными
досками и потолком мелкую прессованную проб-
ку или войлок.
На вагонах старых конструкций окна выпол-
нялись с цельными оконными рамами, опускаю-
щимися вниз в подоконный паз между наруж-
ной и внутренней обшивками кузова.
При такой конструкции от воды, со стоков
стекающей в подоконные пазы, гниют подокон-
ная внутренняя деревянная обшивка и деревян-
ные стойки, а металлические части ржавеют.
В более новых вагонах оконные рамы де-
лают из двух частей (см. рис. 13), из которых
нижняя 10 — подъемная кверху, а верхняя 9—глу-
хая; подоконник делают глухой, отчего вода не
попадает в подоконный паз.
Подъемную часть кузовных оконных рам из-
готовляют из дуба на шиповой обвязке в на клею.
Для плотного прилегания стекла к раме и для
предохранения стекол от дребезжания на ходу
вагона между стеклом и рамой прокладывают ре-
зину U — образного профиля (без замазки) и укре-
пляют на винтах деревянными штабиками.
Оконные рамы изготовляют металлическими,
никелированными или хромированными; в неко-
торых конструкциях оконное стекло, толщиной
до 10—15 мм, не имеет никакой рамы. Для подъ-
ема и опускания рамы устраивают защелки (рис. 14).
Рис. 13. Разрез по
стене вагонного
кузова:
1—панель;*2-доска; 3—на-
клонная панель; 4 — канал
для проводов; 5 — пол:
6 и 7—карниз; 8 —пил я стр;
9—наружная оконная рама;
10— подъемная оконная
рама.
21
Стекла для оконных рам употребляются двойные бемские, толщи-
ной до 4 мм, или же зеркальные толщиной до 8 мм. Кромки бемских
стекол должны иметь чистый обрез, а зеркальные стекла — фацет.
Для плотного прилегания деревянных окрнных рам к боко-
вым наличникам проемов
Рис. 14. Оконный запор:
1 — оконная рама; 2 — корпус запора; 3 —
запорный стержень для пружины; 4 — на-
жимной палец; 5 — резиновая П-образная
Прокладка; 6 — штабик стекла; 7 — окон-
лое стекло.
ма ставят резиновые буфера
и для того, чтобы рамы не дре-
безжали на ходу, их обивают с боков
ворсистой материей (грубым толстым
сукном с ворсом, трипом, плюшем
и т. п.).
Фронтальное окно, на площадке
водителя должно иметь приспособление
для очистки от пыли и дождевых капель
(стеклоочиститель), а также приспособ-
ление, предупреждающее замерзание
стекла.
У вагонных кузовов, имеющих тор-
цовые перегородки, отделяющие пасса-
жирское помещение от площадок, двери
делают задвижными из дуба или другого
дерева твердой породы. Верхняя часть
двери (рис. 15) имеет матовое стекло.
Двери навешены на роликах, катаю-
щихся по рельсам, укрепленным в верх-
ней части перегородки. В рельсе имеется
выемка, в которой задерживается ролик
при полном закрытии двери и препят-
ствует самопроизвольному открытию
двери.
На угловую стойку дверного прое-
для смягчения ударов при открывании
и закрывании двери.
Двери в нижней части армированы металлической коробкой,
предохраняющей дерево от разрушения; на полу под дверью привер-
нута чугунная направляющая (порог).
Входные наружные двери имеются разных типов, а именно:
створчатые или ширмовые, открывающиеся или задвижные с меха-
Рис. 15. Подвешивание задвижной двери:
1 —двср~>; 2— матовое стскто; 3—ролики; 4— рельс дверкой; 5 — кронштейн; 6—выемка.
визированным приводом (пневматическим или электрическим). У таких
вагонов входная подножка прикрывается дверным полотном, а вход-
ные поручни располагаются внутри вагона за дверью. На некото-
рых заграничных вагонах приборы управления вагоном и механизмы
открывания и закрывания дверей блокированы для того, чтобы вагон
нельзя было привести в движением незакрытыми дверьми.
Диваны (сидения для пассажиров) бывают жесткие и мягкие. Мяг-
кие диваны имеют деревянную или металлическую обвязочную рамку,
22
'спиральные мебельные пружины и обтянуты сверху кожей или дер-
матином. Сидения и спинки у мягких диванов имеют пружины.
Жесткие диваны изготовляют из деревянных реек, прикреплен-
ных шурупами к металлическим планкам.
Поперечные диваны прикэепляются своими стойками к полу,
а продольные диваны, кроме того, крепятся к стенкам вагона.Ж ди-
ванам и оконным стойкам привернуты скобки (державки) для стоящих
пассажиров.
Для удобства обслуживания песочниц и осмотра тяговых двига-
телей поперечные диваны иногда укрепляются к полу на петлях
и могут подниматься.
3.	Вентиляция кузова
Для вентиляции вагоны оборудуют вентиляторами.
Вентиляция может быть естественной или принудительной. Более
распространенной системой в старых конструкциях является вытяжная.
Современные вагоны обору-
дуют приточно-вытяжной вентиля-
цией (рис. 16).
В приточно-вытяжной системе
свежий воздух забирается снаружи
нагнетающими вентиляторами, а
отработанный удаляется наружу
вытяжными вентиляторами.
При вытяжной системе воздух
удаляется вытяжными вентилято-
рами эжекторного типа. Приток
свежего воздуха в этом случае
происходит через неплотности две-
рей, окон и пр. По конструктивным
соображениям и во избежание
сложности приточные и вытяж-
ные вентиляторы располагают на
Рис. 16. Вытяжной вентилятор:
1 — кожух; 2 — труба; 3 — настил крыши; 4 —
потолочная облицовка; 5 — жалюзи; 6 — пово-
ротная заслонка; 7 — рукоятка заслонки.
крыше вагона.
Это обстоятельство уменьшает эффективность вентиляции.
Обмен воздуха при этом расположении вентиляторов происходит
главным образом в верхних слоях вагона и только за счет динами-
ческого фактора; восходящие токи нагретого воздуха и нисходящие
токи холодного воздуха в данном случае не используются. Преиму-
ществом вытяжной вентиляции является использование как динами-
ческих, так и термических факторов. Приток воздуха при вытяжной
вентиляции происходит всегда снизу, что обеспечивает эффективность
вентиляции.
В вагонах с двухсторонним движением для получения одинаковых
условий работы вентиляторов, при движении вагона в обоих направ-
лениях, оси вытяжных отверстий вентиляторов располагаются перпен-
дикулярно к направлению движения.
При таком расположении вентиляторов ослабляется эффектив-
ность действия вентиляции. В односторонних вагонах оси вытяжных
отверстий вентиляторов располагаются параллельно продольной оси
«агона и отмеченные недостатки не имеют места.
Основные условия хорошей вентиляции.
1.	Непрерывный приток свежего воздуха должен быть в таком
количестве, чтобы в смеси с воздухом вагона в единице объема
содержалось не более 0,0015 частей углекислоты (СО2).
23
2.	Вводимый свежий воздух не должен содержать пыли и других
примесей и быть нормально влажным.
3.	Скорость поступающего воздуха не должна создавать ощущения
сквозного ветра. В зависимости от температуры скорость воздуха
может колебаться в пределах от 0,4 до 0,6 м/сек.
4.	Вводимый воздух должен в зимнее время подогреваться. Этим
требованиям удовлетворяет принудительная вентиляция.
В американских вагонах устраивается комбинированная система
отопления и вентиляции. Температура внутри вагона регулируется
автоматически термостатами. В вагоне поддерживается температу-
ра-1-80 С на высоте 915 мм от уровня пола при наружной темпера-
туре^— 18° С и боковом ветре.
Для отопления в холодную погоду используется тепло от пуско-
вых реостатов при пуске и динамическом торможении вагона. При
недостаточном обогреве вагона автоматически включаются посред-
Рис. 17. Схема вентиляционно-отопительной системы.
ством термостатов вспомогательные обогреватели, питаемые током
от контактного провода.
ЛетОхМ поворотом заслонок, установленных в воздушных каналах,
воздух из вагона выпускается в атмосферу. На случай перегрева
воздуха в кузове вагона устроены выпускные отверстия, управляемые
термостатами и автоматически открывающиеся для выпуска нагретого
воздуха.
Вентиляционная система приводится в действие вентилятором
мотор-генераторной установки (рис. 17).
Свежий воздух засасывается через отверстие А в крыше вагона
и проходит вдоль вагона по каналу между кровельной и потолочной
обшивками. Отсюда воздух проходит в прямоугольные каналы четырех
пустотелых угловых стоек 1 и в две такие же пустотелые стойки 2
против средней двери и далее в пустотелые боковые продольные
кузовные балки 3.
Затем воздух переходит на концевые поперечные пустотелые
балки 4, засасывается электровентилятором через канал в пусто-
телую балку 3 в середине против входных подножек и подается
в камеру с реостатом, где он нагревается.
Отсюда нагретый воздух поступает в каналы, образованные
пустотелыми продольными балками 5 со стороны открытой стены
вагона, и подается внутрь пассажирского отделения через жалюзи,
установленные по всей длине вагона. Для уменьшения коли-
чества засасываемого холодного воздуха в вагоне имеется ряд отра-
жателей.
24
Кроме того, свежий воздух поступает в пассажирское помещение
через окна и четыре вентилятора, находящиеся на крыше. Эти вен*
тиляторы удаляют воздух, когда заслонки в стойках кузова закроют
потолочные каналы.
Очистка засасываемого воздуха от пыли производится фильтрами,
через которые пропускается загрязненный воздух. Для фильтров
употребляют хлопчатобумажные ткани (миткаль и бумазею), шерстя-
ные и льняные ткани.
При расчете вентиляции следует подсчитать необходимый объем
Vy удаляемого испорченного воздуха в час через вытяжные венти-
ляторы:
V=aN,	(1)
где: а—коэфициент вентиляции, принимаемый как средняя величина
из американских данных: 1^ = 17 -н23 м3 на 1 пассажира в час;
N= 50—среднее наполнение вагона пассажирами.
Таким образом, Уд= 20 • 50 = 1000 м3/'час или 0,28 м3/сек.
При максимальной скорости движения вагона 30 км/час, по данным
К. Н. Вандергюхт и М. А. Короткевича, для вентилятора с естествен-
ной вытяжкой принимается скорость истечения воздуха через венти-
лятор Ve^ 1,7 м/сек.
Площадь выходных отверстий всех вентиляторов в сумме должна
быть:
Е*	VУ	0,28 м3 Л I С 2
= l/= ТПГ~0,16 м -
Подбирая сечение выходного отверстия в одном вентиляторе,
определяется число устанавливаемых вентиляторов.
4.	Моторный четырехосный вагон серии М-38
Кузов вагона М-38 представляет стальную цельносварную кон-
струкцию.
Длина вагона—15000 мм; ширина—2550 мм и высота 3205 мм;
вес вагона 22 т; число мест для сидящих пассажиров —52.
Рис. 18. Рама кузова М-38:
I и 2—болстеры; 3, 4 и 10 — поперечные балки; 5 и 6 — продольные балки; 7. 8 и 9 —
дополнительные продольные балки; 11 и 12 — раскосные балки; 13 и 14 — основные попе-
речные балки; 15 — продольные балки площадки; 16 — раскосные балки; 17 — перронный
лобовой угольник; 18 — поперечная балка площадки.
Рама кузова (рис. 18) монтируется из продольных, поперечных
и раскосных балок.
Балками, воспринимающими временную нагрузку и вес кузова,
являются болстеры.
25
Конструкция болстера осуществляется из горизонтальных и верти-
кальных листов толщиной 14 мм. В поперечном направлении болстер
имеет ребра жесткости. Различные сечения болстера показаны на
рис. 19, а и б.
Сечение по
Рис. 19. Детали рамы кузова.
VZZZZZZZZZZ/
Продольная балка рамы кузова в ее надтележечной части состав-
лена из двух угольников: нижнего 75x50x8 и верхнего 75x75x8 мм
(рис. 19, в).
В средней части рамы (сечение по д—д) имеется лишь нижний
угольник, идущий вдоль всей рамы со стороны боковой, 1лухой
.26
(левой) стенки кузова; с правой стороны рамы, в середине, угольник
разделяется средним дверным проемом.
Поперечные балки рамы состоят из швеллеров № 14, а раскос-
ные— из угольников 60x60x8 мм.
На рис. 19, г, д показаны сечения балок по е—е и з—з задней
и передней площадок с подножками.	в
Рис. 20. Общий вид вагона М-38:
1 — фальшборты; 2 — отбойный брус; 3 — вентиляторы.
Площадочные балки рамы располагаются в одном уровне со сред-
ней частью рамы, так как пол по всей длине вагона в одном уровне.
Пол вагона покрыт линолеумом. Каждый дверной проем имеет две
ступеньки высотой от головки рельса до первой ступеньки—387 мм
Рис. 21. Планировка вагона М-38:
1 — место водителя; 2 — барьер; 3 — место кондуктора.
и от первой до второй—285 мм, высота пола над головкой рельса-
960 мм.
Оконные стойки выполнены штампованными (рис. 19, е). Общий
вид вагона М-38 представлен на рис. 20; план вагона указан на рис. 21.
Внутренняя обшивка и отделка кузова сделана из 5-мм фанеры,
линкруста, дерматина, деревянных штабиков и раскладок.
27
Подоконный пояс обшит фанерой с наклеенным дерматином.
Стойка и простенки оконного пояса отделываются линкрустом.
В вагоне имеется 12 окон с механизмом для открывания верх-
них рам.
Рис. 22. Ширмовая 2-створчатая дверь с приводным механизмом;
1 и 2 — створка двери; 3 — петля; 4 — кривошип; 5 — стекло; 6 — резиновый буфер;
7 — упор; 8 — подпятник.
В вагоне установлены мягкие диваны; подушки сидений в неко-
торых вагонах сделаны из губчатой резины, в других—кожаные.
Каркас диванов выполняется из легких стальных труб.
28
В вагоне имеется 3 двери: две двойных ширмовых (задняя
и средняя) и одна (передняя) одностворчатая.
Пассажиры входят через задние двери, а выходят через среднюю
и переднюю.
Двери (рис. 22) изготовлены из листовой стали толщиной 1,5 мм
и устанавливаются на подпятниках. В местах стыков между двумя
двойными ширмовыми дверьми и у передней створчатой двери
делаются резиновые буфера. В верхних частях дверей вставлены
стекла. Створки соединены петлями с наружной стороны, а с внутрен-
ней снабжены упорами, для предотвращения выпучивания дверей
наружу.
К дверной створке привернут кронштейн с роликом (рис. 23 а, б, в),
катающимся по выемке планки, которая привернута к стойке над
Рис. 23. Приводной дверной механизм:
I и 2 — створки двойной ши о»'эвой двери; 3 — дверные петли;
4 — кривошип; б — дверной цилиндр; в — вилка поршневого
штока цилиндра; 7 — дверные упоры; 8 — кронштейн; 9 — •
планка для ролика; 10 — валик кривошипа.
дверью. К дверной стойке привернут кривошип, в который входит
валик, соединяющий кривошип с вилкой дверного пневматического
цилиндра. Управление дверьми—электропневматическое. Закрытое
положение двери указано на рис. 23 а, а открытое—на рис. 23 б.
5.	Наружная и внутренняя отделка вагонов
Кузов вагона снаружи окрашивается для предохранения метал-
лических и деревянных частей от разрушения атмосферными осадками.
При сборке кузова наружная обшивка очищается от ржавчины пере-
носным наждачным точилом или пескоструйным аппаратом.
При перекраске кузова, если обшивка не снимается, старая
краска после протравливания очищается стамеской и стальным шпате-
лем. Рекомендуется следующий способ удаления окраски обшивки.
Мастика из 25 вес. частей мела, 20 вес- частей негашенной извести,
18 вес. частей углекислой соды и 10 вес. частей мазута наносится
кистью на окраше шую поверхность кузова. Через некоторое время
(15—30 мин.) мастика смывается водой.
29
После протравливания окраски обшивка должна быть хорошо
просушена. Расчищенная поверхность тщательно вытирается тряпками
или замшей.
После просушки кузова производят его грунтовку. Когда грун-
товка просохнет, кузов слегка прочищается стеклянной бумагой № 1,
после чего шпателем производят подмазку. В местах наложения
толстого слоя подмазка состоит из мела, свинцового сурика и лака
№ 74, а для сплошной подмазки поверхностей приготовляется состав
из порошка мела, воды, мумии или охры и лака № 74.
После сушки подмазки кузов слегка прочищается стеклянной
бумагой № 2. Для закрепления подмазки места наложения толстого
слоя покрывают олифой; затем вторично подмазывается вся поверх-
ность кузова и лобовые щитки так же, как и в первый раз. Высох-
шую подмазку расчищают куском пемзы с водой. После расчистки
кузов и щитки промывают водой и насухо протирают тряпками.
Подмазанные места протираются олифой и просушиваются.
В дальнейшем производят следующие операции:
а) кузов и щитки зачищают стеклянной бумагой № 1 и в первый
раз окрашивают в требуемый цвет; б) соответственные части кузова
красят вишневой или зеленой фиксолью, а кремовые части белилами;
в) вишневые или зеленые филенки шлифуют порошком пемзы, а верх-
ние части—стеклянной бумагой № 1, промывают водой, вытирают^
обмахивают сухой кистью и красят кремовой фиксолью, а филенки
вишневой или зеленой фиксолью; г) весь кузов шлифуют порошком
пемзы, промывают водой, вытирают замшей и наносят цифры и гербы,
окрашивают черной краской штабики, перронные угольники и пр.
Последней операцией является промывка всего кузова водой и про-
тирка замшей, после чего кузов обмахивают сухой кистью и покры-
вают лаком № 17 с фиксолевой разводкой.
Цифры, надписи и знаки делают или переводными, изготовлен-
ными фабричным путем на бумаге, или вручную по трафаретам.
Цировки, виньетки и обводки делают по трафаретам с последующей
подправкой ручной кистью.
Брезент крыши окрашивают серой краской три раза.
Раму кузова и площадок, тяговый прибор и перронный брус окра-
шивают перед сборкой или во время сборки и склепки, а после
окончания сборки все неровности на поверхностях рамы выравнивают
шпаклевкой и закрашивают черной краской. Окраску пола под ку-
зовом и частей рамы производят за один раз.
Тележки и ходовые части после надлежащей шпаклевки окра-
шивают несколько раз масляной краской.
Колесные центры и оси колесных пар должны быть окрашены
черной краской, а торцовые плоскости бандажей — белой краской.
Рессоры окрашивают черной краской.
Потолок внутри вагона и на площадках окрашивают белой масля-
ной краской.
Стены, панели, карнизы, штабики, окна, двери и деревянные
сидения лакируют или под цвет натурального дерева, или морят
и затем после лакировки полируют под цвет дорогих пород
дерева.
Более совершенным способом является окраска пульверизатором,
для чего применяются скоросохнущие нитроцеллюлозные краски.
Окраска пульверизатором, по сравнению с окраской вручную, имеет
-следующие преимущества:
1)	требуется меньше времени;
2)	окраска и лакировка устойчивее против атмосферных влияний;
3)	экономия в рабочей силе и в материалах.
30
Пульверизатором пользуются следующим образом: жидкость, на-
ходящаяся в сосуде под давлением 1,4 атм, уносится по трубе и раз-
брасывается струей сжатого воздуха через распылитель под давлением
2 атм.
Пылевидная краска с силой ударяется об окрашиваемый предмет
и проникает во все щели окрашиваемой поверхности.
Согласно требованиям охраны труда окраска нитрокрасками
должна производиться только в специально отгороженных камерах,
а маляры должны работать в респираторах.
Согласно правилам технической эксплоатации трамвая запрещается
выпуск вагонов из депо в следующих случаях:
1)	если место водителя не оборудовано исправными воздушными
или ножными звонками, стеклоочистителями, зимой — рамками обо-
грева стекол водителя, сиденьем, ломиком для стрелок, зеркалом и
если место кондуктора не имеет исправного электрического или
ручного звонка к посту вожатого или кондуктора переднего ва-
гона.
Согласно § 12 тех же правил:
2)	если:
а)	моторный вагон не имеет фары, номерного знака маршрута
и установленных надписей;
б)	окраска вагона не соответствует образцу;
в)	моторный вагон не имеет на лобовой части световых указателей
маршрутов и лобовой или боковой (у входа) вывесок, указывающих
основные пункты маршрута, или если они не соответствуют марш-
руту;
г)	последний припепной вагон не имеет на задней площадке
с правой по ходу стороны номерного знака маршрута и на задней
стенке — световых сигналов ограждения;
д)	вагон не вымыт, выбиты или не промыты стекла, если вагон
имеет плохо заметную надпись маршрута, вмятый щиток или боко-
вые вмятины, облупившуюся или бесцветную и грязную окраски.
Согласно § 20 тех же правил по состоянию кузова, запрещается
выпуск вагонов из депо и работа их на линии при:
а)	трещинах кузовных или Площадочных балок;
б)	лопнувшем перронном брусе в местах закрепления вилки крон-
штейна цепи добавочного сцепления;
в)	неисправном состоянии боковых входных ступенек;
г)	неисправности клапанов, закрывающих лестничные проемы
площадок;
д)	неисправном запоре дверей площадок;
е)	неисправных песочницах, отсутствии песка, поломке привода,
заедании рычагов или ковша, грязном или мокром песке;
ж)	поломке или надломе входных поручней и при ослаблении
кронштейнов поручней;
з)	протекании крыши вагона;
и)	сгнивших досках пола;
к)	разбитом или неплотно сидящем в гнезде люке;
л)	неисправных запорных механизмах, удерживающих окна в под-
нятом состоянии;
м)	выступающих шурупах или гвоздях, крепящих рейки пола,
или при отставших от пола листах линолеума;
н)	поврежденных рейках или поврежденной фанере диванов и вы-
ступающих шурупах или гвоздях, при разорванной обивке мягких
диванов;
о)	ненадежно укрепленных или имеющих изломы штангах или
державках.
31
6. Поверочный расчет кузова двухосного прицепного вагона
Мытищинского завода
Расчет рамы кузова ведется, исходя из действия следующих
нагрузок: а) равномерно-распределенной временной нагрузки от веса
пассажиров, веса пола и стенок кузова; б) динамических усилий:
тягового, тормозного и толчкового, нагрузки от давления ветра на
боковую поверхность кузова и действия центробежной силы.
Поверочный расчет крыши вагона производится, исходя: 1) из
нагрузки от собственного веса арочного перекрытия, крыши и по-
толка и 2) из временной нагрузки от веса 2 человек, находящихся
на крыше вагона.
Данные для расчета:
1.	Тара вагона........................ G = 8 500 кг
2.	Тара кузова........................ Gk- =- 7 180 кг
3.	Максимальная временная нагрузка ку-
зова от веса 130 пассажиров (с учетом
перегрузки)........................ Ов = 130 Y70 = 9 100 кг
4.	Максимальная временная нагрузка пло-
щадок от веса 40 пассажиров (с уче-
том перегрузки).......................Gn	=	20 X	70 = 1 400 кг
5.	Длина кузова без	площадок....Ln	-=	768	см
6.	Расчетная длина	площадок 145 X 2 = Ln = 2290	см
7.	Ширина кузова......................... 7V	=»	40	см
8.	База вагона........................... Le	=	340	см
Схематическое изображение кузова дано на рис. 24.
Рис. 24, Схематическое изображение кузова.
а) Расчет рамы кузова
Определяем общую поверхность кузова.
Площадь торцовых стенок площадок 5 = 2(91 + 114 + 21)- 240 =
= 108500 см2. Общая поверхность кузова £5=1218 500 см2. Вес
1 см2 поверхности кузова составит:
Gk 7180 А ЛЛГП
— j 2185о0 — 0,0059 кг-
Временная нагрузка на 1 см2 площади пола кузова составляет
(рис. 25):
1	9100 ЛЛЛАЛ / о
Р 240 X 767,4 “ 24ОХ"767Д ~ °’0494 КГ СМ' ’
32
Временная нагрузка на 1 см2 площади пола площадки будет (усло-
вно принимаем ширину площадки равной ширине кузова 240 см):
Р = 145 X240 = 145 X 240 = 0,0402 кг/см2-
Устанавливаем величину статической нагрузки на раму кузова
под площадкой; она складывается:
а)	из суммы постоянной и равномерно-распределенной нагрузки
(вес соответствующей части пола, козырька и боковых стенок) и вре-
менной равномерно-распределенной нагрузки Р5. Нагрузки Р4 и
передаются на поперечные балки; 1-я и 2-я поперечные балки опира-
ются на рессорные подвески, поэтому при вычислении изгибающих
моментов их нагрузки можно не учитывать (вес пассажиров);
б)	сосредоточенной нагрузки Р3 [вес концевых (торцовых) стенок
площадки], приложенной на конце площадки;
Рис. 25. Распределение нагрузок на раму.
в)	сосредоточенной нагрузки Ps, передающей на подлобовую
балку вес поперечной стены кузова, части пола и потолка и соот-
ветствующую временную нагрузку от веса пассажиров.
Сосредоточенная вертикальная нагрузка Р3 определится из сле-
дующего выражения:
= 108500 . 0 059 =
*	2	’	’
где 108 500 см2—площадь торцовых стен площадок.
Нагрузка Ps складывается из следующих элементов:
а)	нагрузки от собственного веса поперечной стены, передающейся
в виде сосредоточенной силы, равной
'	123 800 nnnKn осс
р. - —2— ‘ 0>00б9 = 365 кг.
3
Подв. состав трамвая
33
где 123 800 см3—площадь поперечных стен кузова;
б)	нагрузки на подлобовую балку от части пола и потолка:
p"s =68,5 • 240 • 2 • 0,0059 = 194 кг;
в)	временной нагрузки, приходящейся на подлобовую балку:
р* = 0,0494 • 240 • 68,5 = 812 кг.
Таким образом полная нагрузка на подлобовую балку, передаю-
щаяся через нее на боковые стены кузова в виде сосредоточенной
нагрузки, составляет:
Ps=Ps+P,+Ps =365 + 194 + 812 = 1371 кг.
По всей длине кузова равномерно распределяется статическая
нагрузка от веса потолка и боковых стен. Величина этой нагрузки
составляет:
369 000 — 68,5 • 240 • 2 + 347000
рч =—----------'------------• 0,0059 = 3,86 кг/пог. см.
г ‘	/о/,4
В местах крепления рессорных кронштейнов (по концам балок
I и II —рис. 25) действует сумма реакций опор:
4N = 7 180 4-9 100 4-2 800-(767,4—2 -68,5) *240(0,00594-0,494) =
= 19 080—8 380=10 700 кг,
откуда:
10 700
N=-^—= 2 675 кг.
Устанавливаем величину динамических нагрузок.
Вводим в расчет тяговое усилие F и толчковое усилие F19 при-
нимая каждое равным 3 000 кг.
Усилия F и Flf направленные в противоположные стороны, при-
ложены к центру подвески тягового прибора.
Рама кузова является консольной балкой, лежащей на опорах
(в месте прикрепления рессорных кронштейнов), нагруженной опре-
деленными выше силами.
Расчетные данные сечений рамы кузова А—А, В—В и F—Р(рис. 25
и 26) приводятся в табл. 7.
Толчковое усилие, кроме изгиба, вызывает деформации растяже-
ния и сжатия в диагональных подплощадочных швеллерах (рис 25).
Для определения величин продольных усилий толчковое усилие
раскладываем по осям диагональных балок.
В конструкциях трамвайных вагонов центр подвески тягового
прибора (точка приложения толчкового усилия) находится ниже цен-
тра тяжести сечения. Поэтому, произведя разложение толчкового
усилия, устанавливаем, что на растянутую часть волокон средних
швеллеров будет действовать сила в 1 028 кг (в сечении А—А), на
сжатую часть средних швеллеров — сила в 604 кг (в сечении В—В)
и сила сжатия крайних швеллеров (в сечении В—В) равна 1 028 кг.
Напряжения в сечениях кузовной рамы приведены в табл. 8.
34
б) Поверочный расчет поперечных балок рамы
кузова
Подлобовую балку считаем свободно лежащей на опорах (рис. 26).
Распределяем статическую нагрузку от веса поперечной стены,
части пола и потолка на крайние участки балки между вертикаль-
ными металлическими стенками арки (кузова).
Сечение ВВ
7-1.6 см*	о)
Уголок 75*75*8 -‘Т
У& 'лок 30*20*4
F-i,85cM2\
Л 11,47 ей2	§
7=58,9см*	J
Сечение FF
240
Ру ЮЗЗкг
г2
Эпюра нагрузки
подлобовой балки
г-231 кг Pt --231 кг Р& --1033 кг
74~^1О~
д)
— 17 —
6,4935 кг
Полоса 120*06
F-7,2 см2
Уголок 60*60*8
F- 9,03 см2
7-29.16 см*
Швеллер №12
F-17,26 см2
7=371.6 см*
188----
---122
/7-*
By 19^5 кг
Сечение ДД
0,75
Швеллер №16
Р= 16,8 см2
7у337см*
/ Швеллер №10
' F= 13,92см 2
Эу213,2'СМ*
№



о
ж
Рис. 26. Детали рамы и остова кузова.
Подсчетом устанавливается величина постоянной нагрузки балки
в 15,56 кг/пог. см длины.
Временную нагрузку внутри кузова, приходящуюся на подлобо-
вую балку, считаем равной 3,66 кг/пог. см длины балки.
3*
35
9£
29 880	А п II 2			
107	1 СИ1Э ‘Л1			
12,5	площ. сече- ния netto, F см2	Средний под чный швелл<	О о	
361	о S 2 ЬЭ	.площадо- jp № 10	ние А—А	
15,12	1 . площ, сече- ния netto F, см2	Крайний под чный швел;		
347	Д >: s § КЗ	площадо- iep № 16	1	
252 680	кг/см	3 3		
248	о 2 со			
12,5	площ. сече- ния netto, см2	Средний по^ чный швелл 			Сечени	
990 1	^изг' кг/см2 		щ лоща до- ер № 10	ie В—В	
22,43	площ. сече- ния netto, СМ2	1 Крайний подплощадо- чный швеллер		
1 063	^изг' кг/см2			
1 1 111 170	^F—F > кгсм		1 Сече	
1300	W, см3		св -п I	Со О\ «а
855 1	гиэ/ля ,геаз		1	S J3 Со оо
29860	Изгибающий момент Мд_А кг см Момент сопротивления 17у емз	Сечение А — А (рис. 25)
32,1		
16,8	шлощадь крайнего веллера, F см2	
4,57	Положение центра тя- жести х от грани О—О, см	
о	Момент инерции про- филя крайнего швелле- ра J см4 (netto) с уче- том ослабления сечения заклейками (10%)	
4,77	Положение центра тя- жести для всего сече- ния А—А от его верх- ней части у, см	
Со	Момент инерции netto относительно нейтраль- ной оси всего сечения Jx , см4	
О	Момент сопротивления 17, см3	
252 680	Изгибающий момент, Мв_в, кг см	Сечение В —В (рис. 26)
9,05	Положение центра тя- жести х от нижней грани сечения В—В, см	
2 240	Момент инерции сече- ния netto относительно нейтральной оси Jy , см	
КЭ ОО	Момент сопротивления см3	
0ZI III 1	Изгибающий момент MF_p у кг см	Сечение F — F составлено из двух вер- тикальных листов 3x905 мм, двух уголь- ников 75 X 75 Х8 мм, двух угольников 30x20 X 4 мм и горизонтальных штаби- ков 50x5 мм (рис. 26, В)
33,18	Положение центра тя- жести х от нижней гра- ни сечения, см	
37 648	Момент инерции поло- вины сечения netto от- носительно нейтральной оси Jy, см	
1 300	Момент сопротивления всего сечения 17р	р, см2	
н
в»
о\
2а
S
Д
ро
Считаем, что постоянная и временная нагрузки площадки пере-
даются на подлобовую балку через подплощадочные швеллеры в виде
сосредоточенных сил:
(15,2-145 + 322)-213,5	у..
Pi ~	(954 + 213,5).2	261 КГ’
_ (15,2-145 + 322)-954 _
Р'- ~	(954 + 213,5) -2	— 1 КГ‘
Точки приложения сил указаны на рис. 26, г. Опорные реакции
равны:
—fi2 == 15,56-17 + 3,66 • ф-f-1033+ 231 = 1,935 кг.
Изгибающий момент в середине балки:
М= 1 935 • 111 -15,56 • 17- (у + 92,5) — 3,66211Р -
-1 033(111 - 10)-231-27 = 55600 кг см.
Сечение подлобовой балки состоит из швеллера 120X55X6,5 мм,
усиленного угольником 60x60x8 мм и железной полосы 120X6 мм
(рис. 26, д).
Центр тяжести сечения от верхней его грани находится на рас-
стоянии:
17,26-6 + 9,03(12 —1,77)+ 7,2-12,3	о с
Х =----------- 17,26 + 9,03 + 7,1- = 8’5 СМ‘
Момент инерции сечения netto относительно нейтральной оси
равен:
Jx = [371,6 + 29,16 +	4- 17,26 (8,5 — 6)2 4~ 9,03 • ♦
• (12 —1,77 — 8,5)4-7,2-(12 — 8,5 — 0,3)2]-0,9 = 515 см4.
Момент сопротивления сечения:
U7 = |^ = 67,7 см3.
0,0
Отсюда напряжение в подлобовой балке:
*„-^-820. кг/см».
в) Расчет арок крыши (рис. 26, е)
Нагрузка от веса крыши и потолка передается через дуговые
металлические арки перекрытия на вертикальные стойки продольных
стен кузова.
На каждую арку крыши действует нагрузка от собственного
веса арки, крыши и потолка, распределенная равномерно по ароч-
ному пролету.
Для расчета напряжения в материале арок выделяем двумя сече-
ниями аа и ахах — по осям оконных проемов — среднюю арку А
(рис. 26, е).
Статическая нагрузка, действующая на арку, составляет по завод-
ским подсчетам 40,4 кг и складывается из веса крыши и потолка
вагона на площади, заключенной между сечениями аа и ахах.
37
Равномерно распределенная нагрузка определится величиной:
Ра = 2зу=и,1' 1 кг/пог. см длины пролета.
Примем временную нагрузку от веса 1—2 человек, находящихся
на крыше вагона, в 140 кг.
Ввиду наличия жесткой обшивки крыши, связывающей отдель-
ные арки между собой, принимаем распределение временной нагрузки
на среднюю и две крайние арки в отношении 2:1:1.
Тогда нагрузка рассчитываемой арки составит:
~	140 „п
6а=-^- = Ю кг.
Определение изгибающих моментов производим по формулам
Клейнлогеля (А. Клейнлогель. Формулы для расчета рамных кон-
струкций, изд. 1924 г.), представляя для упрощения арку в виде
двускатной крыши, покоящейся на двух вертикальных стойках
(рис. 26, ж).
г) Статическая нагрузка арки
Определяем соотношение (К) между моментами инерции сечений
арки и стойки и соответствующими линейными размерами:
д-__Ji ,
L
где: J2 — момент инерции (при сечении арки L -45x30x6 мм
J2 — 8,08 см4);
Jj — момент инерции стойки L — 6/3; + = 2,92 см4;
h — высота стойки, равная 129 см;
L — хорда половины дуги арки: L —	4" 322 = 121,5 см.
Подставляя указанные величины в формулу, имеем:
д. 8.08 _ 129 — 2 д4
2,92	121,5	’
Определяем вспомогательные величины — коэфициенты аир:
а = (№ + /)2 = (129 • 2,94 + 32)2 = 169 200,
где f—величина стрелы дуги арки равная 32 см;
₽ = 4к (Л2+ /)/ + /) = 4 * 2,94 -(1292 4-129 • 32 + 322) = 213000.
Величина распора Н определяется по формуле:
н—п р K(4h-5f)+f_
п —Ра	8	а 4- ₽	~
- о 17 1 2352 2,94(4-129 + 5-32) + 32 _ fi
— u,lzl ‘ 8 '	169200 + 213000	—	'
Изгибающие моменты в сечениях А—А и Е—Е, равные между
собой, определяются по формуле:
М-м—п 12	^-л(8Л + 15/)+/(бл-17/)_017.	2352
1V1A~ тЕ~Ра ' 48 •	—0,1/1	48
2,94-129(8-129+ 15-32)+ 32(6-129—17-32)	_ ОО7 „„ „„
169200 + 213 000	— ДУ/ КГ СМ.
38
Изгибающий момент в узле С (по середине пролета):
Mc = -H(h+f) + MA+pa  ZJ=-6,25(129+ 32)+ 297 +
, 0,171-2352	, RA~
+ ——------= 1 647 КГ СМ.
д) Временная нагрузка арки
Устанавливаем величины распора и изгибающих моментов для
случая нагрузки арки весом двух человек, находящихся на крыше
вагона (рис. 26, з).
Распор:
H,_PJ K(3h_ + bf) + f
- 4	а : з
_ 70.235	2,94 (3• 129 +4-32)+ 32 _ .
—	4 ’	’ 169'200 + 213 000	~ 1и’^ К1 ’
Изгибающие моменты в узлах А и Е:
М =	+	=
А Е 4	а + р
70-235	1292 • 2,94 + 129 - 32 (2 - 2,94+ 1) _ fiqq
— 4	’	169 200 + 213 000	"	кг см.
Изгибающий момент в узле С:
Лс = -«'(Л+/)+Л1л + Р4 =
= - 16,45(129+32)+699+	1 414 кг см.
Определим суммарные изгибающие моменты:
а)	в середине арки в точке С:
Мс = 1414 + 1 647 = 3 061 кг см;
б)	в основаниях вертикальных стоек (на высоте подоконных кар-
низов):
МА = МЕ = 297+699 = 996 кг см.
Определяем напряжение в точке С арки. Момент сопротивления
сечения арки 4,5X3,0X0,6 см (при расстоянии от крайней грани
до центра тяжести 1,55 см и при моменте инерции 8,08 см4):
я7=++=2'74
Напряжение:
Кизг^=^ = Х 115 КГ/СМ2.
Момент сопротивления сечения стойки ± 6,0X 3,0 X 0,6 см (при
расстоянии от крайней грани сечения до центра тяжести 0,71 см
и при моменте инерции 2,92 см4):
ТР7 2,92	1 А 3
Ц7 — о-гГтТ — 1,0 см3-
о — U, /1
39
Определяем напряжение в основаниях вертикальных стоек;
= кг см".
Напряжения в арке меньше расчетных, так как каждая арка рас-
сматривалась в расчете, как свободно стоящая конструкция, не свя-
занная с соседними арками.
В действительности же каждая арка жестко связана перекрытием
кузова и подоконным листом с соседними арками и вертикальными
стойками, что повышает прочность конструкции и уменьшает вели-
чины полученных напряжений.
7.	Современные требования к трамвайному вагоностроению
Современные требования к трамвайному вагоностроению сво-
дятся, в основном, к следующим. При наименьшем весе вагона
добиваться уменьшения неподрессоренного веса частей, плавного,
спокойного, бесшумного хода, наибольшей скорости и наибольшей
безопасности движения, полного удобства для пассажиров и наи-
меньших расходов в эксплоатации.
Тара вагона сильно влияет на расход электроэнергии.
Американский вагон РСС при таре 15,7 т и 90 пассажиров
(среднее наполнение) имеет соотношение веса пассажиров к общему
весу вагона:
1 пл______90*70____ __п го /
1ии ‘ 15 700 + (90 • 70) — оо 7 °*
Помимо нерационального расхода электроэнергии каждая лиш-
няя тонна веса вагона увеличивает давление на ось колесной пары,
что ведет к ускорению износа рельсов.
У существующих вагонов, как видно из табл. 9, эти величины
не превосходят допускаемых.
Таблица 9
Тип вагона	Тара вагона, т	Колесная база, мм	Нагрузка на ось т		Диаметр бандажа, мм	Удельное давле- ние от веса ваго- на в кг/мм диа- метра бандажа (допуск, не >7,5 кг|мм)
			под тарой	при макси- мальной за- грузке от пассажиров		
Моторы. 4-осный КМ „	я М-38 Прицепы. 4-осный КП 2-осн. мот. ваг. БФ „	прицеп. С „	,	м	21,3 22,6 16,4 7,2 7,3	1 750 1800 1750 3 600 3 600 3 400	5,26 5,65 2,8 8,2 3,5 3,6	7,0 8,0 4,5 12,0 7,2 7,3	750 780 650 880 760 760	4,6 5,1 3,5 6,8 4,75 4,8 (стр. 83 трамв. справочника, изд. 1936 г.)
Конструкторы должны стремиться, чтобы вагон имел небольшой
неподрессоренный вес, т. е. чтобы возможно большая часть веса
вагона была подрессорена.
Большой неподрессоренный вес при движении вагона вызывает
большие толчки и удары. Они пропорциональны неподрессоренной
массе, влияют на путь и подвижной состав и преждевременно их
разрушают.
40
Величина неподрессоренного веса частей вагонов СССР приве-
дена в табл. 10.
Таблица 10
	Вес неподрессоренных частей в кг						
Наименование неподрессо- ренных частей вагона	2-осный мотор- ный на тележках Беккера БФ	4-осный мотор- ный вагон Коло- менского завода КМ	2 осный мотор- ный вагон Мыти- щинского завода	4-осный прицеп- ной вагон типа КП	2-осный прицеп- ной вагон Нюрн- бергского завода	2-осный прицеп- ной вагон Мыти- щинского завода без тележек
Колесные пары	 Буксы	 Рессоры	 веса осевого компрес- сора 		 веса тяговых моторов Шестеренная передача . . Балки, шестерни, кожухи Балки с шестеренными ко- жухами и распорными муфтами 		1 494 144 200 72 1 444 198 20	2 254 336 40 2 129 220	1 220 200 120 72 1600	2 254 336 40	1 212 208 28	1 080+1СО (диски тормоз) 144 200
Итого. .	3 572	4979	3212	2 628	1 448	1 524
Тара вагона 	 °, о неподрессоренного веса		16472 22	20 700 24	12 800 25,1	14 900 18	8 360 17,2	7 900 19
За границей неподрессоренный вес моторных вагонов составляет
10-13%.
Снижение веса вагона может быть достигнуто за счет широкого
применения легированных сталей высокой прочности й алюминиевых
сплавов.
За границей в вагоностроении весьма широко применяются алю-
миниевые сплавы в частях тележек, кузовной рамы и кузова. Их
механические свойства почти такие же, как и мягкой' стали. Надле-
жащая термическая обработка увеличивает прочность алюминиевых
сплавов. Они применяются:
а)	для кузовной рамы (поперечные шкворневые, раскосные балки
и балки для буферов), стоек кузова, рам диванов, крышевых дуг
и подножек;
б)	для боковых и шкворневых балок тележек, буксовых лир
(лап), тормозных башмаков, кронштейнов для подвешивания тяговых
электродвигателей и пр.
Алюминиевые сплавы имеют следующую характеристику:
временное сопротивление-—20—39 кг/мм2,
предел упругости—И—28 кг/мм2,
относительное удлинение—10—25%.
Значительный выигрыш в весе вагона получается за счет замены ста-
рых тихоходных тяговых двигателей быстроходными. В связи с этим,
вместо обычной цилиндрической передачи новые вагоны строятся
с коническими и другими передачами автомобильного типа (с карданом)..
41
К снижению веса вагона нужно отнести:
а)	возможное снижение веса колесных пар за счет, главным об-
разом, уменьшения диаметра колес. Это даст, кроме того, еще сле-
дующие преимущества: лучшее вписывание колес в кривые, пониже-
ние пола вагона на площадках и уменьшение числа входных подножек;
б)	уменьшение веса вращающихся частей вагона, что даст в пе-
риод разгона уменьшение расхода электроэнергии.
Инерция вращающихся масс удлиняет тормозной путь.
При расчете принимается коэфициент у инерции вращающихся
масс равным:
1,1—1,14 для моторных вагонов,
1,04—1,06 для прицепных вагонов.
К вращающимся массам относятся: колесные пары, зубчатая мо-
торная передача, якори тяговых двигателей, эксцентрик осевого
компрессора, распорно-осевые муфты. В современных конструкциях
вагонов большое внимание уделяется вопросу борьбы с шумом под-
вижного состава.
Шум создается вследствие износа деталей, ослабления их креп-
ления, от дребезжания стенок, дверей и оконных стекол, износа
зубчатой моторной передачи и плохой ее смазки, а также от несо-
вершенства конструкций вагонов.
Для уменьшения шума при конструировании вагонов необходимо
выполнять следующие требования:
а)	уменьшать вес неподрессоренных и вращающихся частей вагона;
б)	уменьшать число болтовых и заклепочных соединений;
в)	применять резиновые прокладки в сбалчиваемых и соприка-
сающихся металлических деталях в тележках, тяговых двигателях,
шестеренных кожухах; ставить деревянные прокладки, как направ-
ляющие, под тормозные тяги;
г)	применять войлочные прокладки в полу, стенах вагона и на
крышках люков;
д)	вводить резиновые прокладки между колесным центром
и бандажом;
е)	предусматривать наиболее целесообразную смазку зубчатой
моторной передачи и рычажно-тормозной передачи;
ж)	применять более легкие по весу тормозные передачи.
В устройстве современного вагона должно быть предусмотрено
следующее:
а)	широкие двери, обеспечивающие быструю и удобную посадку
и выход пассажиров. Для безопасности двери должны полностью
закрывать входные подножки;
б)	для сокращения времени остановок вагона, по возможности,
ниже располагать ступеньки входных подножек и устраивать меньшее
число ступеней. Высота первой ступеньки от головки рельса не дол-
жна быть более 370 мм; число ступеней не должно быть больше
двух с расстоянием между ними 320—350 мм (в вагоне РСС—три
•ступеньки);
в)	удобное размещение поручней и державок внутри вагона.
Снаружи вагона не допускать никаких поручней;
г)	хорошая вентиляция, отопление и освещение1 *;
д)	ровный, гладкий, нескользкий пол;
е)	вагон должен быть оборудован мягкими диванами для пас-
сажиров;
1 Вентилятор (моторный) на вагонах Блэкголла всасывает 17 м3 воздуха в ми-
нуту или 40% от объема кузова.
Объем удаляемого воздуха 17—23 м3на 1 пассажира в час (американские нормы).
42
ж)	надежные предохранительные приспособления, защищающие
пассантов и пассажиров;
з)	вагон должен допускать развитие максимальной для городских
трамваев скорости движения, высокой технической скорости и боль-
ших пусковых ускорений. В связи с этим вагон должен иметь надежные
быстродействующие тормозы, которые кроме безопасности движения
обеспечивают увеличение скорости. При поездах, состоящих из мо-
торного и прицепных вагонов, вагоны должны быть оборудованы
автоматическим тормозом.
8. Рессоры
Движение колесной пары по рельсовому пути не представляет
собой идеального качения окружности по геометрической прямой.
Рельсовый путь и колеса имеют неровности, выбоины и выступы,
вследствие чего колесная пара при движении испытывает вертикаль-
ные перемещения.
При значительных скоростях эти перемещения происходят в чрез-
вычайно малые промежутки времени, т. е. с большими ускорениями.
Если бы кузов был жестко связан с колесной парой, он получил
бы такое же ускорение, как и колесная пара; при этом возникли бы
динамические, ударные усилия, равные произведению массы вагона
на ускорение вертикального перемещения.
В действительности, между колесной парой и остальной частью
вагона существует гибкая связь в виде рессоры или нескольких
рессор, при этом масса вагона делится на две части: зарессоренную
и незарессоренную.
Механизм действия рессор таков: в первый момент прохождения
неровности перемещается только колесная пара с буксами, т. е. не-
зарессоренная часть, и прогибает рессору, при этом зарессоренная
часть вагона, кузов и тележки, остается почти на том же уровне;
таким образом, в динамической перегрузке участвует только неза-
рессоренная масса.
Прогнутая рессора под действием сил упругости стремится при-
нять свою первоначальную форму, распрямляется и при этом припод-
нимает кузов.
Однако перемещения кузова происходят значительно медленнее,
чем перемещение колесной пары, следовательно и динамические
усилия передаются кузову значительно меньше.
При качении колес неровности пути создают толчки и сотрясе-
ния, разрушающие подвижной состав и путь, беспокоящие пассажи-
ров и снижающие безопасность движения. Толчки и удары при
движении сопровождаются дополнительными затратами электри-
ческой энергии. Колебания движущегося вагона называются пара-
зитными.
Для смягчения паразитных колебаний и для придания вагону
плавного спокойного хода применяются рессоры. Поглощая мгно-
венную силу толчка или удара, рессора передает ее кузову в виде
постепенно возрастающей нагрузки, ослабляя при этом величину
самой силы удара. В самом деле, предположим, что на рессору
(рис. 27) действует в точке а мгновенная сила Р, Под действием
этой силы рессора, обладая упругостью, прогнется и займет положе-
ние Ь. При прогибе напряжение в листах рессоры постепенно возра-
стет, а скорость перемещения постепенно уменьшится. В крайнем
положении b напряжение в листах достигнет наибольшей величины,
а скорость перемещения упадет до нуля. Таким образом, давление
на подвески в точках с и d нарастает постепенно, т. е. мгновенная
43
сила удара, вследствие прогиба рессоры, передается кузову в виде
постепенно возрастающей нагрузки.
Благодаря упругости рессоры и тому, что удар передается раме
тележки в двух точках (в подвесках с и d), сила удара ослабляется.
Таким образом, плавный и спокойный ход вагона достигается за
счет упругих свойств рессоры, за счет ее гибкости. Замедление дей-
Рис. 27. Схема листовой рессоры.
ствия силы Р на кузов полу-
чается за счет работы упругой
рессоры. Расстояние L между
центрами ушков называется хор-
дой рессоры.
Фабричной стрелой
рессоры называется расстояние
от коренного листа ненагружен-
ной рессоры хорды (расстоя-
ние—F). Стр ел ой прогиба (/) называется разность между
бричной стрелой F и стрелой под нагрузкой.
фа-
(2>
Гибкостью рессоры называется прогиб рессоры, отнесенный
к нагрузке в одну тонну.
Чем больше гибкость рессоры, тем больше она смягчает толчки.
Однако гибкость рессоры ограничивается требованием устойчивости
вагона, так как при очень гибких рессорах амплитуды колебаний ва-
гона делаются очень большими. С другой стороны, гибкость рессор
не должна быть слишком малой, так как грубые, малоупругие рес-
соры не способны смягчать удары и толчки.
Гибкость характеризуется мягкостью или жесткостью рессоры и
зависит от длины, ширины, толщины рессорной стали, от качества
материала и от числа листов, составляющих рессору (см. табл. И).
Таблица 11.
1 Длина рессорного листа	Толщина рессор- ной стали	Ширина рес- сорной стали	Число лис- тов рессоры	Как изменяется гибкость рессоры.
Увеличим длину в 2 раза	Оставим толщину без изменения	Оставим шири- ну без из- менения	—	Гибкость увели- чится в 8 раз
То же в 3 раза	То же	То же	—	Гибкость увели- чится в 27 раз
Оставим длину без изменения	Увеличим толщи- ну в 2 раза	То же	—	Гибкость умень- шится в 8 раз
То же	Оставим толщину без изменения	Увеличим ши- рину в 2 раза	—	Гибкость увели- чится в 2 раза
В автомобильном деле оценка конструкции рессоры производится
на основании восприятия толчков пассажирами. Резкость толчка за-
висит от величины вертикального ускорения. Предельным ускорением^
которое незаметно воспринимается пассажиром, считается 0,3 м/сек.3.
На степень утомления пассажиров влияет частота колебаний рессор-
ного подвешивания (свыше 8—10 в секунду).
44
На трамвайных вагонах применяются листовые рессоры и спи-
ральные пружины. Листовые рессоры менее восприимчивы к малым
колебаниям, чем спиральные пружины, но так как рессоры имеют
большое внутреннее трение, то их колебания затухают гораздо ско-
рее, чем у пружин.
Рессоры, изготовленные из листовой стали, называются листовыми
рессорами. Они (рис. 28) применяются для подвески кузова и для
тележки.
Рессора состоит из коренного, подкоренного листа и листов раз-
ной длины, скрепленных заклепкой и рессорным хомутом.
Однорядные листовые рессоры (надбуксовые) в некоторых кон-
струкциях заменяются двойными рессорами. С увеличением нагрузки
у одиночной листовой рессоры должно быть увеличено для прочности
Рис. 28. Листовая рессора:
1 — коренной рессорный лист; 2 — подкоренной лист; 3 — листы разной длины; 4 — хомут:
5 — заклепка.
число листов, что сильно повышает трение между листами и вместе
с тем увеличивает жесткость рессоры. Если для достижения необхо-
димой жесткости удлинить рессору, то получается тяжелая и гро-
моздкая рессора. Кроме того, длинные рессоры страдают еще одним
недостатком: при одинаковой прочности амплитуда их колебаний
становится настолько большой, что получается значительное кача-
ние кузова, которое при больших скоростях может вызвать сход
вагона с рельсов. При расчленении одиночной рессоры на две или
три существенно уменьшается трение между листами и увеличивается
общий статический прогиб кузова, равный сумме статических проги-
бов всех ступеней рессор. Двойные рессоры располагаются или друг
под другом или параллельно.
Эллиптическая рессора представляет комбинацию из двух листо-
вых рессор, обращенных друг к другу вогнутыми сторонами и сое-
диненных на концах специальными башмаками или шарнирами.
К эллиптическим рессорам относятся рессоры Брауна, ЦВКБ и др.
Рессора Брауна (рис. 29) состоит из двух листовых рессор. Верхняя
рессора лежит своими концами на нижней; на вагонах КМ установ-
лены рессоры Брауна двухрядные. Через коренные листы каждого
ряда рессор пропущены болты. Рессора состоит из коренных и набор-
ных листов разной длины. Между коренными листами верхней
и нижней рессор проложены планки.
45
Болты с гайками имеют пружины и коробки, защищающие их
от пыли. Гайки на болтах затягиваются неплотно, оставляется люфт
между витками пружин для некоторого перемещения верхней и ниж-
Рис. 29. Эллиптическая рессора Брауна:
1—верхняя рессора; 2 — нижняя рессора, 3 и 4 — коренные
листы; 5 — болты; 6 — планки; 7 — гайки; 8 — пружины; 9 —
пылевые коробки; 10 — хомут; 11—заклепки.
ней рессор. Под тарой вагона концы коренных листов опираются на
планку так, что рабочая длина рессоры равняется расстоянию между
болтами. У нагруженного вагона обе половины рессоры сближаются
Рессора б свободном состоянии
Рис. 30. Рессора ЦВКБ:
1—коренные листы; 2 — подкоренные листы; 3 — листы разной длины; 4 — хомуты; 5 —
заклепки; 6 — верхний наконечник; 7 — нижний наконечник; 8 — сухарь (палец): 9 и 10 болты.
и точка соприкосновения коренных листов с планкой перемещается
ближе к хомуту, т. е. с увеличением нагрузки на рессору длина ее
хорды уменьшается.
46
Рессора ЦВКБ на вагонах М-38 (рис. 30) состоит из двух поло-
вин. Каждая половина рессоры состоит из 6 листов сечения 76X13 мм.
К концам коренных листов болтами прикрепляются верхний и ниж-
ний наконечники. Верхний наконечник имеет гребень, а нижний жолоб.
Наконечники сделаны общими для двух рядов рессор. При сборке
верхняя часть рессоры свободно накладывается на нижнюю.
Гребень и жолоб на наконечниках предохраняют рессору от
боковых перемещений.
Для устранения возможности сдвигов половин рессоры вдоль
тележки, в середине наконечника проточены выемки, в которые
вставлены сухари (пальцы). При прогибах рессоры от изменения
нагрузки верхний наконечник перекатывается по нижнему. Под тарой
вагона наконечники соприкасаются в точках, расположенных у концов
рессоры, образуя наибольшую рабочую хорду и обеспечивая наиболь-
шую гибкость рессоры.
При увеличении нагрузки точки касания наконечников переме-
щаются ближе к середине рессоры, отчего хорда уменьшается и же-
сткость рессоры увеличивается.
В рессорах данной конструкции точка опоры наконечников нахо-
дится за точкой крепления болтов; поэтому прижатый к коренному
листу верхний наконечник разгружает коренной лист и тем самым
предупреждается поломка его концов.
Таким образом, как у рессоры Брауна, так и у рессоры ЦВКБ
хорда уменьшается по мере увеличения нагрузки, а с уменьшением
ее длины уменьшается и гибкость рессоры.
Преимущество рессоры ЦВКБ перед рессорой Брауна состоит
в том, что коренные листы первой имеют более простую конфигу-
рацию, что упрощает изготовление рессор.
Пружины (спиральные рессоры) применяются в виде надбук-
совых, кузовных и тележечных рессор, а также как буферные пру-
жины, пружины для подвешивания тягового двигателя и т. п.
В вагонах некоторых типов пружины применяются под листо-
выми рессорами.
Пружины изготовляются из стали марки СТ-7 круглого, квад-
ратного, прямоугольного и эллиптического сечений. Прут стали оп-
ределенной длины по чертежу с прокованным концом, нагревают
в нефтяной печи до 1 100° и завивают на станке. Неостывшая пру-
жина после завивки закаливается при температуре 800°. После за-
калки пружина приобретает твердость и хрупкость, повышаются
и внутренние напряжения в металле, поэтому требуется ее отпуск
путем нагревания до температуры 400—420°. Иногда отпуск произво-
дят в ванне с расплавленным свинцом при температуре 450—460°.
Ванна должна иметь соответствующую вентиляционную установку,
так как пары свинца вредны для работающих.
Готовая пружина, если она не имеет видимых пороков (трещин,
раковин и т. п.), подвергается испытанию на гидравлическом прессе
на прогиб под заданной нагрузкой. Пружина не должна давать оста-
точных деформаций после снятия нагрузки.
Максимальное напряжение пружины допускается несколько
меньше того напряжения, которое получается во время пробы на
прессе при полном ее сжатии. Вследствие этого размеры пружины
выбираются такими, чтобы при максимальной ее нагрузке прогиб
составлял 75—8О°|о от прогиба при пробе на прессе.
Пружины применяются однорядные и двухрядные. На рис. 31
показана двухрядная пружина.
Пружины одного комплекта (наружная и внутренняя) навивают
в разные стороны.
47’
Для того, чтобы обе пружины могли работать вместе при оди-
наковом напряжении материала, необходимо, чтобы:
nr9- NR2
(3)
d D '
Рис. 31. Двухрядная спиральная
пружина.
1 — наружная пружина; 2—внутренняя пружина.
где: п — число работающих витков внутренней пружины;
Af —число работающих витков наружной пружины;
г — радиус спирали внутренней пружины;
R— радиус спирали наружной пружины;
d — диаметр стали внутренней пружины;
D— диаметр стали наружной пружины.
Минимальный радиус кольца г
спиральных пружин из круглой стали
должен быть 1,75 d-н 3,5 d, где d —
диаметр стали, из которой изготов-
лена пружина. Сталь диаметром бо-
лее 41 мм не применяется, в виду
трудности получить равномерную
закалку при такой толщине прута.
Высота пружины: Н ='2г~^г.
Согласно § 14 Правил техниче-
ской эксплоатации М. Т. запрещает-
ся выпуск вагонов из депо и ра-
бота их на линии:
... б) при наличии трещин в ли-
стах, при ослабшем хомуте или
сдвиге отдельных листов рессоры;
в) с истертыми шпинтонами, если
наименьший диаметр последних соста-
вляет 75% от чертежного размера;
е). при просадке рессор, отражающейся на работе тормоза и вы-
зывающей перекос кузова.
9.	Изготовление рессор
Рессоры изготовляются из профилированной листовой стали по
ОСТ 4155 (рис. 32). Сталь в рессорах большинства типов желоб-
чатая; это предохраняет листы рессоры от сдвига в стороны.
Однако желательно употреблять для рессор плоскую сталь,
которая имеет большую прочность.
Центр тяжести сечения S желобчатой стали (рис. 32) находится
на расстояниях у1 и у от крайних волокон, у прямоугольной стали
он находится на одинаковом расстоянии от крайних волокон. Если
ТТ7	Т bh*	'
для прямоугольного сечения W=-^~ и J=—9 то для желобчатого
Js
сечения стали W = ~, где: Js — момент инерции, вычисляемый по от-
ношению к центру тяжести S.
Установлено, что момент инерции желобчатого сечения, по срав-
нению с прямоугольным, изменяется мало (увеличиваясь на 3—5%),
но момент сопротивления желобчатой стали изменяется значительно,
уменьшаясь на 23—33%. Поэтому в желобчатой стали увеличивается
напряжение волокон по сравнению с прямоугольной сталью до 25%.
В желобке создаются остаточные деформации, которые при пе-
ременной нагрузке могут вызывать трещины и даже изломы рессор-
46
кого листа. Полоса рессорной стали разрезается в холодном состоя-
нии ножницами на куски требуемой длины. Концы нарезанных кусков,
за исключением коренного листа с ушком, обрезаются по трапеции
на эксцентриковом прессе.
Ушко у коренных рессорных листов (см. рис. 28) завивается
в нагретом виде.
Отверстие для заклепки просверливается посередине листа свер-
лом диаметром 6—8 мм.
Верхний и нижний рессорные листы после сверловки зенкуются
для постановки потайной заклепочной головки.	г
Листы нагреваются в печах до
температуры 850°.
Нагретые листы выгибают по
шаблонам вручную или на станках.
Время от времени шаблоны необхо-
димо замачивать в воде, чтобы пре-
дотвратить их коробление от высо-
кой температуры.
Рессорные листы должны иметь
разные радиусы кривизны для полу- Рис* 32‘ ПР°ФИЛЬ желобчатой стали,
чения между листами зазора посре-
дине; величина зазора постепенно уменьшается от верхнего длин-
ного листа к нижнему короткому.
Зазор между листами в средней части делается для плотного
прилегания концов смежных листов после обжатия рессоры на прессе.
Между нижними (короткими) листами зазоров не делается, так
как эти листы не могут быть плотно сжаты.
В качестве примера приводится величина зазоров для 9-листо-
вой рессоры. Между коренным и подкоренным листами зазор 10 мм,
между листами:
№ 2—3 —8,5 мм
№ 3—4 —7,0 .
№ 4—5 -5,5 .
№ 5—6 —4,0 „
№ 6—7 —2,0 мм
№ 7-8 —1,0 .
№ 8-9 _ о
Пригнанные рессорные листы подвергаются термической обра-
ботке для повышения предела текучести, временного сопротивления
и твердости.
Температура и время нагрева для закалки рессорных листов
зависит от сорта стали; для стали ОСТ 971 установлен нагрев до
800—830°.
Время нагрева (в минутах) рессорных листов для закалки ориен-
тировочно определяется умножением толщины листа в мм на коэфи-
циент 2,4; так например, лист толщиной 10 мм допускается нагревать
не свыше 24 мин.
Соблюдение времени нагрева при закалке листов важно потому,
что при передержке сталь становится хрупкой.
При недостаточной же выдержке стали в печи может получиться
или неравномерная закалка по всей длине листа или неполная его
закалка.
Закалка рессор и пружин производится в масле, воде и водных
растворах.
Жидкость в закалочной ванне должна иметь температуру 20—60°С.
Невредной для работающих закалочной жидкостью считается
раствор поваренной соли и масла. Растворы с едким натром и аль-
гинатом натрия вредны при работе: они разъедают кожу.
4 Подд. состав трамвая	49
Преимуществом щелочных растворов является то, что щелочь
не разъедает листов стали, и листы получаются чистыми, без ока-
лины. Кроме того, щелочные горячие растворы уменьшают коробле-
ние рессорных листов и пружин (см. Справочник ASST по термооб-
работке. ОНТИ НКТП СССР, 1936 г.).
После закалки рессорные листы подвергают отпуску, который
уменьшает хрупкость металла.
Для отпуска рессорный лист вновь нагревают в пламенных печах
от 0 до 400—430°С и затем медленно охлаждают.
Твердость, по Бринеллю, НЬ термически обработанных листов
(закаленных и отпущенных) должна быть:
о 120
^==6^Й4 = бдй = 350 кг/мм2,
где ораз —временное сопротивление стали на разрыв 120 кг/мм*
(ОСТ 971).
После отпуска рессорные листы подбирают по комплекту, при
этом деформированные листы пригоняют друг к другу правкой при
температуре около 300°.
Для уменьшения трения между листами во время работы рес-
соры и для предохранения от коррозии подобранные листы смазыва-
ют со стороны жолоба толстым слоем смеси цилиндрового масла
(5О°/о) и графита (5О°/о) (ОСТ 1452).
Смазанный комплект рессорных листов сжимается струбциной,
в отверстия листов вставляется заклепка в холодном состоянии.
Склепанные листы рессоры подаются на гидравлический пресс
для насадки хомута, нагретого до 800—850°.
Рессорный хомут изготовляется из полосовой стали марки СТ-3.
Сварка хомута производится кузнечным способом, электросваркой
или газовой сваркой.
При охлаждении и опрессовке хомут сжимается и плотно приле-
гает к рессорным листам.
Наиболее доброкачественная опрессовка хомута получается на
гидравлическом прессе или под паровым молотом.
На прессе хомут обжимается со всех четырех сторон.
После обжимки хомута производится повторное испытание рес-
соры на прогиб под заданной нагрузкой и для определения усадки,
т. е. прогиба, остающегося после снятия нагрузки.
При пробе на прессе рессора, с заранее промеренной фабричной
стрелой прогиба, не должна давать после снятия нагрузки остаточ-
ных деформаций более 3%. Допускаемое напряжение в листах для
подкузовных рессор RU3Z < 60 кг/мм2 и для надбуксовых рессор
^изг 50 кг/мм2 (Трамвайный справочник).
После испытания годные рессоры принимаются и клеймятся (за-
вод, месяц, год, № рессоры по журналу). К рессорам предъявляются
следующие требования:
а)	рессорные листы не должны иметь трещины и должны плотно
прилегать друг к другу как в свободном состоянии, так и под на-
грузкой;
б)	хомут рессоры должен плотно сидеть на листах и при ударах
молотком, весом 1,5—3 кг, по кромкам не должен давать следов сдвига.
Принятые рессоры окрашиваются краской.
Сушка рессор после окраски производится на стеллажах в те-
чение 8—10 часов. Расход окрасочной смеси 0,1 кг на 1 м2 общей
окрашиваемой поверхности.
Для возможности заметить ослабление рессорных листов по обе
стороны хомута наносят полоски белой краской шириной в 10 мм.
50
10.	Поверочный расчет листовых рессор
Примем следующие обозначения, входящие в формулы, для рас-
чета рессор (рис. 33):
Р — вертикальное усилие в кг, передающееся державкой (рес-
сорный кронштейн) на рессорную серьгу, шпинтон и т. п.:
а —угол, образуемый отвесной линией с направлением силы,
передающейся от державки к концу коренного листа;
/—расстояние в см от ушка рессоры до центра рессорного
хомута:
Хорда рессоры L в свободном ее состоянии называется фабрич-
ной хордой. Под действием груза хорда рессоры увеличивается.
1 — серым; 2 — кузовной швеллер; 3 — рессоры; 4 — кронштейны; 5 — валики кронштейнов.
F—фабричная стрела рессоры в см (см. рис. 27);
М—изгибающий момент в кг см, действующий в сечении через
рессору у хомута;
/—стрела прогиба в см;
п — число листов рессоры;
b — ширина листа в см (рис. 32);
h — толщина листа в см (рис. 32).
/?взг —допускаемое напряжение на изгиб в кг/см2;
Е — модуль упругости, принимаемый для стали в пределах
от 2000000 до 2 200000 кг/см2 (зависит от качества рес-
сорной стали);
117—момент сопротивления в сечении через рессору у хомута.
117= " ‘ ’ ft2 (см3);	(4)
J—момент инерции в том же сечении;
/2 — гибкость рессоры на тонну нагрузки (на одно ушко) в см.
Листовая подвесная рессора рассчитывается как брус равного
сопротивления изгибу, заделанный одним концом, т. е. при расчете
рассматривается только половина рессоры.
Напряжение на изгиб определяется:
п __
'изг	»	V /
или:
D —	Pl	— 6Pl	ГАА
^азг —	6Л2	— " nb№ ’	W
" 6
4*
51
По OCT 28 желобчатая рессорная сталь для трамвайных вагонов
имеет стандартные размеры:
b = 63	h = 10 мм
b — 63	h = 13 мм
В табл. 12 приведены размеры и данные различных типов рессор.
По ОСТ 971 для рессор трамвайных вагонов сталь должна
соответствовать расчетному напряжению при изгибе стали после
закалки и отпуска в кг/мм2:
марки Б.........100 кг/мм2,
„ В..............ПО	кг/мм2.
Таблица 12
'Основные размеры листовых рессор на существующих трамвайных вагонах
(по данным Д. И. Бондаревского)
Тип вагона	Тип рессоры I	Число листов, п	Размеры рессорной стали, мм		е в свободном состоянии, мм
			ширина b	Толщина h	
Двухосный на Беккоров.	Надбуксовая	9	76	12,7	1 117
тележках	Пятниковая	6	63	10	550
Двухосный серии X	Надбуксовая	6	63	12,7	700
	Кузовная	9	63	9.5	815
Путиловского завода	Надбуксовая	9	63	9,5	760
(стал, кузов)	Кузовная	12	63	12,5	1350
Четырехосн. моторный	Эллиптическая				
Коломенского и Сор- мовского заводов	люлечная	2X6	76	9,5	700
Двухосный Мытищин-	Надбуксовая	8	76	9,5	750
ского завода 1932 г.	Кузовная	10	63	12,5	940
Двухосный Киевский	Кузовная	8	74	10	1 150
800-ой серии	Буксовая	7/6	62/64	12/2	950/660
Четырехосн. Киевский	Кузовная	8	97	13	1050
1000-й серии	Буксовая	7	63	13	600
Прицепной на Нюрн-	Кузовная	10	63	12,7	1306
бергских тележках Прицепной сер. М	Надбуксовая	И	63	13.	1 265
Прицепной сер. С	Надбуксовая	9	63	13	1 200
Прицепной четырехос- ный Коломенского за-	Эллиптическая люлечная	2X7	76	9,5	650
вода					
Двухосный прицепной				8,5	1 100
вагон Путиловск.завода Двухосный (с жесткой	Кузовная	9	63		
					
базой) прицепной ва- гон 200-й серии Киев-					600
ского типа	Буксовая	7	64	13	
Стрела прогиба определяется по одной из следующих формул:
(7)
WllA'.
r__ P • /3
* ~ 2£: • J ’
r _ f • 500
h — p~ -
52
При определении RU3Z =-^ по рис. 33 расчет каждого ряда из
двойной или тройной листовой рессоры производится по формулам
для однорядных листовых рессор. Уравнение принимает другой вид,
так как в этом случае изменяется М. Напряжение может быть опре-
делено по формуле
Af = P.Z + (P-tga) . F = P(Z + tga),
п _P{l+Figa.}_ 6P .(Z + Ftga)	(8)
Кизг— b • A2 ~	,	,9
n_____ n • b • h-
6
Напряжение коренного листа для растягивающихся волокон будет
больше, так как на него действует растягивающая сила. Дополни-
тельное напряжение на растяжение составит:
Прогиб рессоры под грузом определяется формулой:
6PZ2 (Z + Ftga)
п • b • А3 • Е
(10)
Определяем величины пробного груза при испытании рессор.
Из формулы (6)
о = 6Pl
^изг п . Ь • Л’ ’
р =	6 ’ А3.	(П)
Так как рессора работает на изгиб, как балка, защемленная
в хомуте, на свободный конец которой действует сила Р (нагрузка
на одно ушко рессоры), то на рессору груз будет в 2 раза больше,
т. е.:
2Р =	\n^b:hL •	(12)
По ОСТ 971 допускаемое напряжение RU3Z =95-^125 кг/мм2
9 500- 12 500 кг/см2).
11.	Расчет листовых эллиптических рессор
Листовые эллиптические рессоры применяются при люлечном
подвешивании, почему иногда носят название „люлечных рессор".
Рессора Брауна (рис. 29) рассматривается при расчетах, как
состоящая из следующих двух частей, называемых условно:
aj прямоугольной — из листов одинаковой длины; эти листы рас-
сматриваются, как балка, закрепленная по концам, и
б)	треугольной — из листов разной длины; эта часть рассматри-
вается как балка равного сопротивления, свободно лежащая на
опорах. (Листы могут быть одинаковой и разной толщины).
Примем следующие обозначения:
т — число листов в прямоугольной части одной рессоры из ком-
плекта;
п — число листов в треугольной части одной рессоры из комплекта;
b — ширина листов той и другой части (рис. 32);
h — толщина листов прямоугольной части одной рессоры из ком-
плекта;
53
Ai — толщина листов треугольной части одной рессоры из комплекта;
2Z— хорда рессоры;
Р — нагрузка, приходящаяся на одну рессору из комплекта;
Е — модуль упругости.
Напряжение Казг в коренных листах одной рессоры из комплекта
получается по формуле инж. М. Гололобова (если толщина листов
разная):
zz ___ 18Р • I • Л	flax
Ь(6/ИЛ3+ЯЛр-
Стрела прогиба одной рессоры (верхней и нижней половины) из
комплекта под нагрузкой Р кг определяется по формуле (И. Т. С.,
форм. 33):
f	6Р • /3	(1 4А
(6/пЛ3яй3)	'
Если листы рессоры Брауна одинаковой толщины, то расчет ве-
дется следующим образом; приняв Z = 33 см, п = 5, 6=10,2 см,
h —1,3 см, напряжение под нагрузкой в 1 т на рессору из комплекта
Кизг %Р 2nbh- 2““jmoJ~l,32~	1 150 КГ/СМ .
Напряжение под тарой кузова, равное 11,8 т, получается:
Кизг = 1 150^-• = 3 380 кг/см2,
где 4 — число двойных эллиптических рессор на вагоне.
Напряжение под тарой кузова и при 120 пассажирах определи-
лось:
= 1 150 X 11,8 + (1420 ' 0,07) = 5 680 кг/см2,
где 0,07 — вес 1 пассажира (в т).
Гибкость рессоры будет:
2Z2 • К,13г _ 2 х ЗЗ2 X 1 150 _
hE ~ ~ 1,3 х 2 200 000 — У ММ
При полученной гибкости рессоры в 9 мм, определим:
а)	прогиб под тарой кузова
/=9х 14’8-=27мм и
б)	прогиб под тарой кузова и 120 пассажиров
, n .z П.8 + (120 • 0,07) .с
f = 9 X —1— 45 мм.
у	4
12.	Расчет пружин
Спиральные цилиндрические и конические пружины, применяемые
в трамвайных вагонах, круглого или прямоугольного сечения, рабо-
тают на скручивание, независимо от того, растягивается или сжимается
пружина.
Цилиндрические пружины применяются однорядные, двух- и трех-
рядные. По мере одновременного прогиба многорядных пружин напря-
жение в них должно изменяться одинаково. В спиральных цилиндри-
54
ческих пружинах прогиб пропорционален нагрузке и гибкость их
постоянна.
Спиральные конические пружины применяются только одноряд-
ными. Гибкость их не постоянна; она уменьшается по мере возрастания
нагрузки. Об этих пружинах будет сказано при расчете тягового
прибора (буфера).
а) Цилиндрические пружины. Для расчета однорядных
цилиндрических пружин круглого сечения (рис. 34) применяются сле-
дующие формулы:	р
лз  R
Р = 0,1963----------
1	г
 R кр
d • G
D_______P ‘ Г
~ 0,1963d3 ’
где:Р — груз, приходящийся на пружину, в кг;
d— диаметр проволоки в см;
г — радиус витка пружины в см;
п — число рабочих витков;
RKp — допускаемое напряжение материала
пружины на кручение в кг/см2 (для
обыкновенной рессорной стали не бо-
лее 4500 кг/см2);
G — модуль сдвига при кручении — 800000
— 850000 кг/см2.
Рис. 24. Спиральная
пружина.
При пружинах, поставленных наклонно под рессорами, если на-
.грузка на одно ушко рессоры Р, сила, сжимающая пружину, равна:
Рис. 35. Пружина из прямо-
угольной стали.
Q
р
COS а
КГ.
(18)
б) Спиральные цилиндриче-
ские пружины из стали прямоуголь-
ного сечения (рис. 35).
Такие пружины рассчитываются на
скручивание по следующим формулам:
Приняв обозначения:
b — большая сторона прямоугольного
сечения стали пружины в см;
h — меньшая сторона прямоугольного
сечения стали пружины в см;
г —средний радиус витка пружины в см (см. рис. 35);
R — напряжение на скручивание. При пробе до полного сжатия
принимаем RKp — 7500 кг/см2;
п — число расчетных витков
Р= 2 М	„
“	9 ’ г	ККр’
(19)
б2 4- и
/=1,6к№ .
R кр
~~Q
55
или:
,	„ ~ ч b* + h? Р
о - 9
^кр 2
(20)
(21)

в) Двойные пружины
Произведем поверочный расчет надбуксовой двойной пружины
(см. рис. 31). Данные этой пружины следующие:
Внутрен. спираль Наружи, спираль
Диаметр стали.........•. . . </=1,1 см	D = 2,2 см
Радиус витка.................г	= 2,2 „	R = 4,4 „
Число витков.................п	— 6,5 ,	= 3,25 ,
Фабричная высота пружины (для обоих спиралей) Н= 13,2 см.
При расчете принят модуль сдвига 0 = 825000 кг/см2.
При полном сжатии высота спиралей будет, согласно чертежу:
внутренняя 7 х 1,1 +0.55 = 8,25 см,
наружная 4 X 2,2+0,55 = 9,35 см.
Следовательно, при полном сжатии двойной пружины только
наружная спираль сожмется вплотную. При этом прогиб у внутрен-
ней и наружной спиралибудет одинаковый:
/= 13,2 — 9,35 = 3,85 см.
Напряжение материала пружин определяем по формуле
(22)
Подставляя в формулу (22) числовые величины, определяем напря-
жения:
для внутренней спирали R =	^ООО = 8 800 кг/см2,
4 • 3,14 • 6,5 • 4,84
3,85 - 2,2 . 825000	„ „„„	,
для наружной спирали RKp = 4 . 3	.325 . 19 36 ~ 8 890 кг/см'‘-
Это напряжение слишком высоко: R должно было быть не
выше 7 000 кг/см2. На самом деле на вагонах из-за перенапряжения
эти пружины часто дают остаточные деформации или ломаются.
При полном сжатии пружины, т. е. при прогибе /=3,85 см и
RKp = 8 800 кг/см2 силы Р, и Р2, под которыми сжимаются отдельные
спирали, будут для внутренней спирали, согласно формулы (15):
п 0,1963 • 1,13 . 8 800	. п. .
Ру = —:-----/2-------- = 1 044 кг
и для наружной спирали
п 0,1963 . 2,23-8 800	. 177
Р, = — ---—Р.---------= 4 177 кг.
-	4,4
На двойную пружину давление Р при полном сжатии получается^
Р=Р, + Р2 = 1044 + 4177 = 5221 кг.
56
Гибкость пружин составит 38,5:5,221 =7,3 мм/т.
Наибольшая статическая нагрузка одной пружины при максималь-
ном наполнении вагона пассажирами по расчету 3 500 кг.
Если прибавить 4О°/о на динамику, то наибольшая динамическая
нагрузка с учетом динамики 1,4 • 3 500 = 4 900 кг, т. е. несколько
меньше пробного расчетного груза (5221 кг).
Примечание. Из приведенного . примера видно, что обе
спирали работают с одинаковыми напряжениями материала.
Такой результат получился вследствие соблюдения в данном
примере отношений
D  R  _п_
d г N *
R п
Из отношения—=-у имеем:/? • N — r • п, или: 2тг/^ = 2сттг, т. е,
длины стальных прутков внутренней и наружной спирали одинаковы..
13.	Рессорное подвешивание
Рессорное подвешивание выполняется в следующих видах:
а)	одиночное,
б)	двойное,
в)	тройное.
Двойное и тройное подвешивания сообщают вагонам более мяг-
кий ход, чем одиночное подвешивание. Конструкция двойного и трой-
ного рессорных подвешиваний выполняется следующим образом:
а)	к концам буксовой рессоры (первая ступень подвешивания)
подвешены спиральные пружины (рис. 36), представляющие вторую’
ступень рессорного подвешивания. На схеме рис. 37 видно, что общий
статический прогиб равен сумме прогибов отдельных рессор — Рст—
= Л + /72;
б)	рессоры опираются на буксы или непосредственно, или при
помощи балансира, что представляет первую ступень подвешивания.
Вторая ступень подвешивания выполняется в виде люльки с рессо-
рами между тележкой и кузовом;
в)	к концам буксовых рессор подвешены спиральные пружины
(рис. 38), что представляет две ступени подвешивания, как и на рис. 37.
Третью ступень представляет люлька с рессорами. На схеме видно,,
что общий статический прогиб рессор равен сумме прогибов ступе-
ней, а именно Рст = Л 4” ^2 + (рис. 39).
На двухосных грузовых безтележечных вагонах рессорное подве-
шивание (рис. 39) состоит из кронштейнов, приклепанных к боковым
кузовным швеллерам, сережек, валиков с шайбами и шплинтами.
Шарнирное соединение ушков подвесной рессоры с серьгой и
серег с кронштейнами выполнено с помощью валиков.
Жесткое рессорное подвешивание задерживает поперечное пере-
мещение осей и букс и не дает возможности регулировать высоту
кузова от головки рельсов при осадке рессор. На двухосных пас-
сажирских безтележечных вагонах применяется дво й ное рессорное
подвешивание (см. рис. 36), состоящее из кронштейнов, прикреплен-
ных к боковым кузовным швеллерам, серег, роликов и рессорных
шпинтонов с гайками.
Рессорные шпинтоны расположены наклонно и проходят через
отверстия в кронштейнах. Под кронштейном помещается спиральная
пружина и две шайбы. Верхняя шайба имеет сферическое гнездо.
У прицепного безтележечного вагона, имеющего небольшую тару,
ио сравнению с меняющейся нагрузкой вагона, спиральные пружины
до соприкосновения витков сжимаются при полной нагрузке и тогда
удары воспринимаются листовыми рессорами. Такое подвешивание
позволило листовые рессоры не делать жесткими, чтобы порожний
вагон или вагон с средней загрузкой не имел жесткого лода. Если
же рессоры сделать очень гибкими, то они будут иметь слишком
большую осадку при нагруженном вагоне.
Спиральные пружины наиболее целесообразно подвешивать к ли-
стовым рессорам в наклонном положении; в таком положении рес-
58
Рис. 37. Схема двойного рессорного
подвешивания.
сорных шпинтонов, при регулировке рессор, угол наклона рессорных
сережек изменяется меньше, чем при вертикально поставленных
шпинтонах. Изменение этого угла вызывает изменение усилий, дей-
ствующих на рессорные ушки.
При изломах рессор, валиков и серег освободившимися концами
рессор может быть повреж-
ден пол вагона; поэтому пре-
дусматриваются предохрани-
тельные приспособления в
виде скоб, помещаемых над
рессорой.
На двухосных моторных
вагонах с тележками жест-
кой базы (см. рис. 41) надпуско-
вые листовые рессоры соеди-
няются со шпинтонами, про-
ходящими через кронштейны,
приклепанные к раме тележки.
Хомуты надбуксовых рессор
входят в гнезда букс. Под
гайками шпинтонов проложе-
ны фасонные шайбы. Кузовные
рессоры связаны с рамой по-
мощью серег, валиков и ку-
зовных кронштейнов (не пока-
занных на рисунке) и с рамой
тележки помощью хомутиков
с гайками, серег с валиками
и кронштейнов.
На четырехосных моторных
и прицепных вагонах серий
КМ, КП и М-38 вес кузова ва-
гона передается на раму те-
лежки при помощи люльки с
тележки этот вес передается на
эллиптическими рессорами. От рамы
буксы.
Рис. 38. Тележка с тройным рессорным подвешиванием.
14.	Безтележечные вагоны
Стремление облегчить и упростить двухосный вагон привело
к мысли о постройке вагона без тележек, который обладал бы сле-
дующими качествами.
59
1)	облегченным весом вагона (на 1—2 т меньше веса тележечного
вагона);
2)	низкой стоимостью вагона и облегчением процесса его постройки;
3)	более удобным расположением продольной системы на кузове;
4)	упрощением и удешевлением эксплоатации вагона.
Перечисленным качествам удовлетворяет безтележечный вагон.
Для легкого прохождения безтележечного вагона на кривых между
буксой и буксовыми направляющими делается зазор до 5 мм на одну
сторону. Безтележечные вагоны иначе называются вагонами со сво-
бодными осями.
Низ буксовых направляющих (лап) скреплен подбуксовой струн-
кой, охватывающей своими буртиками каждую половину буксовой
лапы.
Подбуксовые распорки или струнки во всех типах вагонов и те-
лежек служат для сохранения параллельности буксовых лиц и налични-
ков и для предупреждения вывертывания буксовых лиц от толчков
при пуске и торможениях.
Рис. 39. Схема тройного рессорного подвешивания.
Буксовые направляющие лапы прикреплены к кузовной раме,
а к направляющим привернуты сменные наличники.
Подвешивание кузова производится непосредственно к буксовым
рессорам, хомуты которых лежат в гнездах сверху букс.
Рессорное подвешивание вагона со свободными осями развивает,
благодаря устройству косых рессорных подвесок, возвращающую силу,
т. е. возвращает буксу в среднее положение, как только прекратится
действие отключающей силы (по выходе вагона из кривой).
Появление возвращающей силы объясняется тем, что при откло-
нениях оси рессорные подвески отклоняются на неодинаковый угол,
вследствие чего горизонтальные составляющие усилий, действующих
в подвесках, становятся неодинаковыми, и подвеска, горизонтальное
усилие в которой больше, стремится вернуть буксу в положение
равновесия.
Безтележечные вагоны строят преимущественно прицепными.
Моторные безтележечные вагоны широкого распространения не полу-
чили потому, что укрепление тягового двигателя на свободной оси
связано с затруднениями.
К недостаткам вагонов на свободных осях, по сравнению с ваго-
нами на тележках, следует отнести: 1) раскачивание кузова в продоль-
ном и в поперечном направлениях; 2) плохое вписывание передней
колесной пары в кривые, что в особенности наблюдается при значи-
тельных зазорах и буксовых направляющих; 3) удары кузова в бук-
совых направляющих при износе последних.
60
15.	Тележки
Тележки предназначаются для передачи веса кузова колесам, для
направления движения осей колесных пар и для помещения тяговых
Рис. 40. Одноосная поворотная тележка Беккера:
1 — боковая пружина; 2 — надбуксовая пружина; 3 — продольная балка; 4 — поперечные
балки; 5 — угловые коробки; 6 — гнезаа; 7 — направляющие башмаки; 8 — осевая букса;
9 — пптинтон; 10 — подбуксовая струнка; 11—пятниковая опора; 12 — пятниковая рессора;
13 — скоба; 14 — подпятник; 15 — сектооная опора; 16 — пружина; 17 — кронштейн для
моторных пружин; 18 — моторная пружина; 19 — моторная траверса.
двигателей и тормозных устройств. Тележки создают более спокой-
ный ход вагону, благодаря им уменьшается износ реборд, бандажей,
буксовых направляющих и рельсов.
61
В комплект собранной тележки входят: колесные пары с осевыми
буксами и подшипниками, рессорное подвешивание, рама тележки,
опоры для кузовной рамы и тормозные устройства.
При движении вагона тележка воспринимает статические и дина-
мические нагрузки.
Тележки трамвайных вагонов бывают следующих видов (кон-
струкций):
1)	двухосные тележки с жесткой базой;
2)	поворотные одноосные тележки для двухосных вагонов;
3)	поворотные двухосные тележки для четырехосных ва-
гонов.
Устройство тележки Беккера состоит в следующем (рис. 40).
16.	Одноосные поворотные тележки Беккера
Рамы тележки изготовлены из стальных литых боковин, соеди-
ненных между, собой поперечными швеллерами. Углы скреплены
стальными угловыми коробками и чашками для секторных опор. Рама
опирается на буксы при посредстве листовых рессор, концы которых
поддерживаются спиральными пружинами. Пружины упираются в при-
ливы боковых балок. Кузов вагона шаровой пятой (расположенной
близко к середине вагона) и двумя качающимися секторными опорами,
приходящимися по углам тележки, опирается на тележку.
Пята упирается в подпятник, поддерживаемый листовой рессорой.
Две секторные опоры поддерживаются на поперечных тележеч-
ных швеллерах при помощи спиральных пружин и входят в гнезда^
имеющиеся на рамах тележек и кузова.
На секторные опоры и их гнезда надеваются брезентовые чехлы
с пружинами для предохранения опор от загрязнения.
Назначение секторных опор — дать возможность тележке пово-
рачиваться под кузовом при проходе по кривым.
Возвращению тележек в нормальное положение по отношению
к кузову при выходе вагона с кривой на прямую способствует пру-
жинный останов. Обе тележки между собой не связаны.
Тележки Беккера представляют устаревшую конструкцию и
в настоящее время больше не строятся. В эксплоатации они показали
ряд серьезных недостатков, а именно:
1.	При износе опорных поверхностей у верхних и нижних сек-
торных опор, а также при отсутствии в опорах достаточного количества
смазки, эти тележки при вписывании в кривые плохо поворачиваются
и не устанавливаются по касательной к кривой, вследствие чего
происходит быстрый износ реборд бандажей и рельсов. При износе
у секторных опор увеличивается боковое виляние вагона.
2.	Из-за высокой посадки кузова вагона на тележках центр тяжести
вагона расположен высоко, и кузов при соответствующих скоростях
может опрокидываться на кривых.
3.	При входе вагона с кривой на прямую оси колесных пар не
устанавливаются параллельно, отчего происходит при больших скоро-
стях виляние и раскачивание кузова.
Боковое раскачивание кузова угрожает сходу вагона с рельсов
и вызывает волнообразный износ рельсов.
4.	Слишком большой вес тележек способствует износу рельсов
и бандажей.
5.	Большое число изнашивающихся деталей тележки требует
трудоемкого ремонта и значительных расходов в эксплоатации.
62
17.	Тележка с жесткой базой
В этой тележке (рис. 41) обе оси колесных пар соединены между
собой боковыми продольными балками. В их вырезах помещаются
осевые наружные буксы.
Буксовые вырезы усилены угольниками и накладками (воротниками)
и снабжены сменными буксовыми наличниками. Эти наличники входят
в пазы букс со сменными лицами. Зазор между буксовыми лицами
бз
ы наличниками составляет 1—1,5 мм как в продольном, так и в попе-
речном направлениях.
Буксовые направляющие имеют подбуксовые струнки из угловой
стали, привернутые к боковой балке.
Боковые продольные балки скреплены между собой поперечными
концевыми и средними балками. Средние швеллеры скреплены про-
дольными распорными угольниками.
Балки, швеллеры и угольники склепаны или сварены между собой.
Средние поперечные балки состоят из верхних и нижних швеллеров.
К средним поперечным балкам прикрепляются кронштейны для пружин
.моторного подвешивания и скоба для подвески осевого компрессора.
Кузов поддерживается на раме тележки помощью четырех рес-
сор А.
Рессоры связаны с тележкой хомутиками, ушки рессор соединены
валиками с серьгами, которые, в свою очередь, соединяются при
помощи валиков с кронштейнами, приклепанными к боковым балкам
кузова. Кузов связан с тележкой дополнительно шкворнем или на-
правителем, входящим в соответствующий направитель тележки.
Рама тележки подвешена помощью подбуксовых рессор Б; их
хомуты входят в верхние гнезда наружно-осевых букс. Рессорные ушки
помощью валиков соединены со шпинтонами, проходящими через
кронштейны. Шпинтоны имеют гайки с фасонными шайбами. При двух
типах рессор на этой тележке, примерно, 0,66 гибкости приходится
на кузовные и 0,34 на надбуксовые рессоры, поэтому при большой
перегрузке вагона уменьшается осадка тележки и тормозных колодок,
отчего работа тормоза на тележках жесткой базы почти не изме-
няется.
Размер колесной базы на вагонах СССР—2 700—3 000 мм, на
заграничных вагонах—3 200—3 400 мм.
18.	Двухосные поворотные тележки
Кузов четырехосных вагонов опирается на две самостоятельные
двухосные Тележки, не связанные между собой. Каждая тележка
может свободно поворачиваться под кузовом вагона.
В тележках Пульманам у моторных вагонов КМ и М-38 устроено
двойное рессорное подвешивание для плавного и спокойного хода
вагона.
У балансирных тележек Пульмана и М-38 основное отличие
рессорного подвешивания состоит в том, что передача нагрузки
от рамы на осевые наружные буксы происходит помощью пружин
на балансиры, лежащие своими концами на наружно-осевых буксах,
тогда как у безбалансирных тележек (КМ) она осуществляется
помощью пружин непосредственно.
Поперечная балка кузовной рамы, на которой установлена пят-
никовая опора и скользуны, называется болстером.
Половина этой нагрузки с кузовной балки (болстера) передается
через пятниковую опору на верхний люлечный брус, а с нею на ниж-
ний люлечный брус через эллиптические рессоры, откуда посред-
ством подвесных люлечных сережек нагрузка передается на средние
поперечные балки рамы. На тележках установлены эллиптические
люлечные рессоры. Нижний люлечный брус с люлечными сережками
и рессорами называется люлькой.
При наличии люльки удары реборд бандажей о рельсы воспри-
нимаются, главным образом, рамой тележки и так как масса тележки
невелика по сравнению с массой вагона, то сила бокового удара
получается меньше во столько раз, во сколько масса всего вагона
больше массы тележки.
64
Это обстоятельство значительно облегчает прохождение вагона
с люлечным подвешиванием по кривым на больших скоростях и дви-
жение вагона совершается плавно и спокойно.
Чтобы устранить жесткую передачу кузову боковых толчков
от ударов реборд бандажей о рельсы, люлечная балка имеет с рамой
тележки нежесткую связь в виде подвески на серьгах, позволяющих
люльке перемещаться перпендикулярно оси рельсового пути.
Люлечные серьги охватывают цапфы или валы, прикрепленные
к средним поперечным балкам тележки и к люлечной балке, и соз-
дают усилие, возвращающее тележку в ее среднее положение. Под-
веска серег выполняется с наклоном 70—80° к горизонту. Наклон
подвесок делается в разные стороны: нижние шарниры сережек
разведены наружу, а верхние сближены для того, чтобы быстрее
затухали колебания люльки.
Верхний люлечный брус не скреплен с рамой тележки, а помещен
в проеме между двумя средними поперечными балками и при коле-
баниях свободно перемещается относительно тележечной рамы вверх
и вниз. Для этого верхний люлечный брус имеет размеры меньше,
чем внутренний проем тележечной рамы, для чего с каждой стороны
предусмотрены зазоры в 30—40 мм. Перемещения его вдоль оси вагона
незначительны и ограничиваются зазорами между сменными налич-
никами, прикрепленными к верхнему люлечному брусу и средним
поперечным балкам.
Тележки соединяются с подкузовной рамой с помощью шкворня,
проходящего через прикрепленную к болстеру подкузовной рамы
пятниковую опору и через укрепленный посередине верхнего лю-
лечного бруса тележки подпятник.
Шкворень заканчивается гайкой или чекой.
Шкворень и пятниковая опора являются геометрической осью
поворота тележек под кузовом. Пятниковая опора препятствует
горизонтальным смещениям кузова й, благодаря шарообразной опор-
ной поверхности, позволяет кузову наклоняться по отношению к верх-
нему люлечному брусу как вдоль, так и поперек тележки.
Для предохранения шкворня от изгиба и поломки и для ограни-
чения наклона кузова поперек тележки при качке и во время прохода
вагона по кривым, кузов опирается скользунами на боковые ролики.
Ролики поворачиваются на валиках, помещенных в кронштейнах,
установленных на концах верхнего люлечного бруса тележки.
Скользуны, в виде планок, прикреплены к поперечной балке
рамы и при наклоне кузова опираются на боковые ролики те-
лежки.
При нормальном положении кузова между скользунами болстера
и роликами тележки должен быть зазор около 4 мм, так как для
свободного поворота тележки необходимо, чтобы кузов опирался
всей своей тяжестью только на пятниковую опору, а не на сколь-
зуны.
Для смазки шлифованной сферической поверхности пятника цапф
и вала шарнирной подвески • люлечных сережек устанавливаются
масленки.
Для ограничения угла поворота тележки под кузовом, при сходе
вагона с рельсов, к тележкам и кузову укреплены цепи. Они не поз-
воляют тележке отделиться от кузова при сходах вагона с рельсов.
В отличие от двухосных вагонов колесно-колодочный тормоз
на тележках Пульмана и вагонах КМ сделан односторонним (на каж-
дый бандаж колеса действует одна тормозная колодка). Тормоз
двухстороннего действия применить на тележках Пульмана и вагонах
КМ не удается из-за недостатка для них места.
5
Подв. состав трлмвяя
65
19.	Балансирная тележка типа Пульмана (рис. 42)
Рама тележки состоит из двух продольных балок, двух средних
и двух концевых поперечных. Каждая боковая балка изготовлена
из двух швеллеров № 14. В проем между швеллерами входят при-
варенные буксовые направляющие (лапы), к внутренним кромкам
которых приварены куски швеллеров, усиленные ребрами.
Буксовые направляющие изготовлены из листовой стали толщи-
ной 10 мм, нижние кромки которых отогнуты и к ним крепится
на болтах подбуксовая струнка, стягивающая лапы одного буксового
проема.
К лапам, обращенным к середине боковой балки, приварены
планки, к которым привертывается двумя болтами тяга. Она стяги-
Рис. 42. Балансирная тележка Пульмана:
1 — продольные балки; 2 — коробки с роликами скользунов; 3 — балансир;
4 — лголечные серьги; 5 — эллиптические рессоры; 6 — подпятник; 7 — пятни-
ковая опора; 8 — осевые наружные буксы; 9 — нижний люлечный брус;
10 — пружина шкворня; 11 — болстер; 12 — колесные пары; 13 — подбуксовые
распорки; 14 — крайние поперечные балки; 15 — пружины; 16 и 17 — чашки
для пружин; 18 — верхний люлечный брус; 19 — средние поперечные балки.
вает лапы двух буксовых проемов и увеличивает жесткость кон-
струкции боковой балки.
Средняя часть балки выгнута книзу, чем достигается снижение
пола вагона и входных подножек.
Средняя поперечная балка тележки изготовлена из двух [швел-
леров № 14.
Концевые поперечные балки делаются прямыми из швеллеров
№ 14 и привариваются к боковым балкам непосредственно и при по-
мощи косынок.
К боковым балкам тележки приварены по две опорных чашки,
в которые входят двойные пружины.
Нижние опорные поверхности этих пружин лежат в чашках
на верхних плоскостях средней части балансира.
Каждый балансир состоит из двух балок полосовой стали, тол-
щиной 22 мм, концы которых изогнуты. Эти балки установлены
вб
с внутренней и наружной стороны каждой продольной балки на не-
котором расстоянии друг от друга. Нижний люлечный брус изготовлен
из швеллера № 14; к его концам приварены балочки, имеющие
на концах закаленные цапфы.
Цапфы обхватываются нижними проушинами подвесных люлечных
серег.
Верхние проушины серег обхватывают валики, проходящие через
средние поперечные балки. Эллиптические рессоры на этих тележках
применены двухрядные, типа Брауна.
Между нижней поверхностью боковой балки и верхней поверх-
ностью наружно осевой буксы имеется вертикальный зазор, позво-
ляющий раме опускаться под нагрузкой на величину осадки пружин,
установленных на балансирах.
Вдоль и поперек пути рама может перемещаться относительно
букс в горизонтальной плоскости лишь на величину зазоров, имею-
щихся между челюстями и боковыми пазами букс (1—2 мм на каждую
сторону):
Колесная база тележки..................................... 1	800 мм
Расстояние между центрами шкворней двух теле-
жек (база в тона) . .	. .	............ 7 500 ,
Диаметр бандажей по кругу катания............... 780	»
Диаметр оси .колесной пары...................... 120	,
Диаметр осевой шейки............................. 95	,
Длина осевой шейки.............................. 150	,
Верхний люлечный брус изготовлен из двух швеллеров Na 20,
скрепленных между собой так, что между ними образуется расстояние
в 50 мм. В этот промежуток проходит шкворень тележки.
На концах верхних люлечных брусьев приварены коробки; через
их стенки пропущены валики с поворачивающимися боковыми роли-
ками скользунов. Полки коробок, спущенные вниз, служат одновре-
менно наличниками. В коробку закладывается смазка для валика
и ролика.
20.	Балансирная тележка вагона М-38 (рис. 43 и 44)
Тележка вагона М-38 имеет балансир и двойное рессорное под-
вешивание с двухрядными эллиптическими рессорами типа ЦВКБ1
и спиральными пружинами между продольными балками и балан-
сирами.
В отличие от тележки типа Пульмана, в тележке вагона М-38
концы балансира лежат не на верхней поверхности наружно-осевой
буксы, а под буксой в специально отлитой заодно с корпусом буксы
подвеске. Концы балансиров опираются на резиновую прокладку,
заложенную в эти подвески.
Рама тележки имеет в плане Н-образную форму и состоит из двух
продольных балок и двух средних поперечных. Крайних поперечных
балок нет.
Продольная балка изготовлена из двух сваренных сверху и снизу
швеллеров, отштампованных из листовой стали толщиной 10 мм.
Концы продольных балок суживаются, приближаясь по форме к брусу
равного сопротивления.
К каждой продольной балке приварены: на концах балки четыре
буксовых лапы со сменными буксовыми наличниками для двух-
стороннего обхвата наружно осевых букс и посередине балки две на-
правляющие чашки для балансирных пружин. На продольных балках
укреплены поворотные скобы, которые служат для удержания
1 ЦВКБ — Центральное вагонно-конструктивное бюро
5»
67
Рис 43. Тележка вагона М-38.
1 — продольные балки, 2 — средние поперечные балки: 3 — буксовые лапы; 4, 29 — чашки для пружин; 5 — пружины балансира; 6 — кронштейны для
пружин моторного подвешивания; 7 — моторные пружины; 8 — верхний люлечный брус: 9—болты подпятника- 10 — резиновые прокладки; 11—подпят-
ник; 12 — нижняя тормозная тяга; 13 — буксовые наличники; 14 — поворотные скобы; 15 — подвеска башмака; 16 — валик ролика скользуна; 17 — боковые
рамки скользунов; 18 — войлочное кольцо; 19 — наличники верхнего люлечного бруса; 20 — гнезда для рессорных хомутов; 21 — эллиптические рессоры;
22 — нижний люлечный брус; 23 — цапфы для люлечных серег; 24—люлечные серги; 25 — балансиры; 26 — роликовые буксы, 27 — колесные пары; 28 —
тормозные башмаки; 39 — бакелитовые колодки; 31 — тормозной барабан; 32 — тормозная балочка.
балансира от падения на мостовую при поломке шейки у оси ко-
лесной пары.
Продольные и поперечные балки в местах их соединений сварены
и усилены косынками. Верхние горизонтальные косынки имеют удли-
ненную форму и ограничивают поворот тележки при сходе вагона
с рельсов.
Каждая средняя поперечная балка изготовлена из двух прилега-
ющих друг к другу швеллеров № 20, сваренных продольными швами
снизу и сверху.
На поперечных балках установлены кронштейны для пружин
моторной подвески трамвайного типа.
69
В проеме между балками помещается верхний люлечный брус 8,
выполненный из сваренных листов.
В центре бруса крепится болтами подпятник с шаровой выточ-
кой. Через подпятник проходит шкворень для соединения кузова
с тележкой; шкворень имеет пружину и гайку со шплинтом. В стыках
между пятниковой опорой и болстером, подпятником и верхним
люлечным брусом заложены резиновые прокладки для уменьшения
шума при движении вагона. Подпятник в шаровой части имеет коль-
цевые и поперечные канавки для протока смазки.
К концам верхнего люлечного бруса приварены стальные литые
кронштейны с отверстием для неподвижной цапфы, на которых
вращаются боковые ролики скользунов. Ролики имеют торцовые
выточки, в которые вставлены уплотняющие войлочные кольца.
Рис. 45. Нижний люлечный брус тележки М-38.
По бокам бруса имеются наличники, служащие для его направ-
ления при поперечных и продольных перемещениях верхнего люлеч-
ного бруса. Снизу по краям бруса приварены верхние гнезда для
эллиптических рессор.
Нижний люлечный брус (рис. 45) составлен из двух штампованных
балочек, на концах которых приварены цапфы для четырех сережек
подвески бруса. К нижним люлечным брусам приварены гнезда, куда
входят хомуты эллиптических рессор типа ЦВКБ.
Балансир сварен из двух швеллеров № 14, сомкнутых друг
с другом полками.
Для спиральных пружин к балансиру приварены направляющие
чашки. В чашки балансиров и продольных балок заложены резиновые
прокладки, смягчающие шум при движении вагона и сохраняющие
пружины.
На четырехосных моторных вагонах типа КМ применены безбалан-
сирные тележки. Ее рама состоит из двух продольных боковин (балок),
скрепленных с двумя концевыми и двумя поперечными балками.
Конструкция рамы выполнена клепаной. В проемах боковин
вклепаны стальные чашки, опирающиеся на надбуксовые спиральные
пружины.
Между средними поперечными балками подвешена люлька, на
которой установлены по две рессоры Брауна.
Буксовые вырезы боковин снабжены сменными стальными налични-
ками. Моторное подвешивание осуществляется на кронштейнах,
приклепанных к соседним поперечным балкам.
Этот тип тележки в эксплоатации не оправдал себя. Они больше
не выпускаются вагоностроительными заводами.
70
К преимуществам двухосных поворотных тележек (типа Пульмана,
вагонов М-38, КМ и др.) перед одноосными и тележками с жесткой
базой следует отнести:
1)	хорошее вписывание в кривые, значительно меньший износ
реборд у бандажей колесных пар;
2)	отсутствие паразитных движений кузова;
3)	более продолжительный срок службы тележки;
4)	более низкая посадка кузова;
5)	меньшая нагрузка на ось колесной пары;
6)	меньшие эксплоатационные расходы на ремонт.
Недостатком тележки Пульмана является наличие тяжелых балан-
сиров, лежащих концами непосредственно на буксах. Балансиры
увеличивают вес неподрессоренных частей тележки, что ухудшает
работу осевой шейки у колесной пары при толчках (вес 4 балансиров
около 250 кг).
недостатком безбалансирной тележки на вагонах КМ является
частая поломка надбуксовых пружин и изломы балок рамы тележки.
Тележки на вагонах М-38 имеют следующие недостатки:
1) неудобная постановка тележек на рельсы при сходе вагона
с рельсов;	Ф
2) низкая посадка балансиров требует хорошего состояния замо-
щения у головки рельса.
Согласно § 19 Правил технической эксплоатации московского
трамвая по состоянию тележек запрещается выпуск вагонов из депо
и работа их на линии при следующих неисправностях:
а)	при поломках и трещинах в основных элементах тележки:
продольных и поперечных балках, косынках, балансирах, рессорных
кронштейнах, угловых коробках, люлечных балках, люлечных подвесках,
кронштейнах люлечных подвесок, предохранительных скобах люлек;
б)	заедание в поворотном устройстве тележек;
в)	при неисправном состоянии приспособлений, ограничивающих
поворот тележек;
г)	при отсутствии шестеренных кожухов.
21.	Двухосная тележка американских вагонов РСС (рис. 46)
Рама тележки сварной конструкции. Продольные балки выпол-
нены из стальных цельнотянутых труб с толщиной стенки 10 мм.
Направляющими для осевых букс служат стальные штыри, пропущенные
в продольные балки и приваренные к ним. К продольным балкам-
трубам приварены две поперечные связи, представляющие собой литые
балки (из ванадиевой стали) с отверстиями для подвешивания и закреп-
ления тяговых двигателей.
Резиновые рессоры, по 4 штуки на каждую колесную пару, опи-
раются сверху в опорные шайбы буксовых направляющих, а внизу—
на корпуса роликовых осевых букс, помещенных внутри между колес-
ными центрами.
Два тяговых электродвигателя с горизонтальным валом располо-
жены по продольной оси вагона. Привод от мотора выполнен под
прямым углом к колесной паре, в виде карданной передачи, посред-
ством конических шестерен гипоидного типа (спиральные зубья). Зуб-
чатое колесо установлено на оси колесной пары, а шестерня при
помощи резиновых прокладок соединяется с карданным трубчатым
валом через шаровое соединение с тяговым электродвигателем. Пере-
даточное число—7,17.
Кузов вагона опирается болстером на верхний люлечный брус
тележки через пятниковую опору. Подпятник и пятниковая опора
имеют шариковый подшипник.
71
Рис. 46. Тележка американского вагона РСС:
1 и 2 — продольные балки: 3 — направляющие для букс; 4 и 5 — попереч-
ные связи; 6 — колесные пары; 7 — верхний люлечный брус; 8 — подпятник;
9 — тормозные башмаки с колодками; 10 — тормозной вал; 11—колесные
кожухи; 12 — рельсовые башмаки; 13 — оттяжные пружины; 14 — электро-
двигатели.
Концы верхнего люлечного бруса имеют цапфы с надетыми на
них балочками, подвешенными к боковым трубчатым балкам тележ-
ки помощью сережек. Так как в этой тележке нет средних попереч-
ных балок для направления верхнего люлечного бруса, то брус может
поворачиваться и качаться на цапфах поперек тележки.
К болстеру прикреплен трубчатый шкворень, точка опоры кото-
рого расположена на 280 мм от головки рельса.
Башмаки с тормозными колодками подвешены к колесному кожуху
и действуют на бандажи колесных пар от тормозного цилиндра. Тормоз
одностороннего действия. Он действует при снижении скорости вагона
до 8 км/час и производит полную остановку вагона.
Тормозные электромагнитные рельсовые башмаки, отстоящие
в нерабочем положении от головки рельса на 7—9 мм, подвешены
при помощи оттяжных пружин.
В данной конструкции тележки многие ее части (колесные пары,,
буксы, моторы) обрессорены, почему ход вагона РСС почти бесшу-
мен, при этом на вагонах установлены подрезиненные колеса.
22.	Вписывание вагонов в кривые
На рис. 47 приведена схема вписывания в кривые вагонов на
тележках Беккера.
Как видно из схемы, реборда бандажа передней колесной пары
при входе в кривую упирается в головку наружного рельса в точке
а (см. рис. 47) и поэтому колесная пара занимает положение не
перпендикулярное к радиусу кривой, а под тупым углом.
Колесная пара задней тележки занимает положение, перпендику-
лярное к радиусу кривой. Стремление передней тележки занимать-
указанное положение парализуется действием центробежной силы
кузова, приложенной в точке b у передней тележки и к точке Ьх—
у задней.
Величина этой силы зависит от скорости вагона в момент вписыва-
ния колесной пары в кривую и от величины радиуса кривой.
Задняя тележка, передвигая пятниковую опору ЬА и кузов, заста-
вляет перемещаться и вторую пятниковую опору передней тележки,,
чем достигается установка этой тележки по касательной к кривой.
В действительности подобного вписывания вагонов на тележках
Беккера не наблюдается, так как при наличии значительного трения
между секторными и подпятниковыми опорами указанного перемеще-
ния передней тележки не происходит.
Поэтому на тележках Беккера происходит быстрый износ реборд
бандажей передней по ходу колесной пары.
Для равномерного износа реборд обеих колесных пар необходима
перекантовка вагона или тележек. Как сказано, установке передней
колесной пары в положение, касательное к кривой, противодействует
трение между бандажом и рельсом	где G — вес вагона, а ф —
коэфициент трения сцепления.
На каждую ось колесной пары действует момент
где Z — величина рельсовой колеи.
При вписывании в кривые колесных пар вагонов со свободными
осями колесные пары могут перемещаться вдоль и поперек кузова,
чему помогают зазоры между буксовыми наличниками и буксовыми
73
направляющими на кузове, а также некоторая подвижность рессор-
ного подвешивания.
При проходе вагона со свободными осями по кривой (рис. 48)
колесные пары занимают положение Ь—касательное к кривой.
Надбуксовые рессоры, перемещаясь вместе с буксой, занимают
положение, при котором рессорные подвески наклоняются под раэ-
лымишуглами.
Рис. 47) Вписывание в кривые^вагонов на тележках Беккера.
При выходе колесной пары из кривой рессорные подвески зани-
мают положение, соответствующее указанному на рис. 48 (положе-
ние а), и заставляют занять нормальное положение буксы и колесную
пару.
При вписывании в кривые колесных пар вагонов с тележками
с жесткой базой кузов вместе с тележкой поворачиваются на одина-
ковый угол.
Так как зазор между наличниками букс и буксовыми направляю-
щими на тележке у этих вагонов составляет всего 1-HL5 мм, пере-
Рис. 48. Положение колесных пар на прямом пути и
кривых у вагонов со свободными осями.
мещения букс и колесных пар на кривых незначительны, почему эта
тележка и получила название „тележка с жесткой базой".
Для нормальной работы частей вагона и нормального износа
реборд бандажей тележки с жесткой базой при ремонте необходима
тщательная выверка рамы тележки на перекос буксовых вырезов по
диагоналям. Кроме этого, необходимо соблюдение параллельности
74
осей и буксовых вырезов в продольном и поперечном направлениях.
Предельная колесная база для этих тележек составляет 3200 мм.
Такие тележки, выпушенные вагоностроительными заводами СССР,
имеют базу в 2 700 и 3000 мм.
23.	Поверочный расчет тележки вагона КМ
При расчете тележки, кроме статических усилий (от веса тележки,
вагона, пассажиров и пр.), необходимо учесть следующие нагрузки:
а) от инерционных усилий, возникающих при экстренном тормо-
жении;
б)	от центробежной силы, появляющейся при проходе вагона по
кривым;
в)	от давления ветра на боковую поверхность кузова.
Вертикальная сосредоточенная нагрузка Qf передается на каждую
пятниковую опору, а именно:
Qc GK+Ge _ 118004-8000
— =	2	=	2
9900 кг,
где: Ок— вес кузова,
Ов — принимаемая нагрузка кузова 114 пассажиров,
2 — число тележек.
При подсчете силы инерции движение вагона при торможении
рассматривается как равномерно-замедленное, причем ат— средняя
величина замедления за время торможения.
Обозначаем: 2Ри — горизонтальная сила инерции кузова с пас-
сажирами в кг;
v — скорость м/сек.;
Sm—тормозной путь в м;
тк — масса кузова с пассажирами.
Сила инерции кузова определяется по формуле:
2РО —тк ат— . sm ’
(24)
, _ 19800 • 8,3»
“ ~2 • 2 • 9,81 • 25“1 400 КГ.
Очевидно, что реакция буксовых челюстей и их лиц будет:
U = -у- = 700 кг (рис. 49).
На кривой с радиусом R на кузов действует центробежная
«ила С, приложенная в центре тяжести кузова (рис. 49, г).
Перенесение центробежной силы на шкворень дает силу С и пару
сил С • 65 см, где 65 см—расстояние от центра тяжести до опорной
поверхности роликов у скользунов.
Сила С' стремится двигать вагон в направлении наружного
рельса пути.
Пара сил С-65 см стремится опрокинуть кузов в сторону наруж-
ного рельса.
Сила ветра Рв, приложенная в центре тяжести боковой поверх-
ности кузова, приводится к силе Ре и паре сил Рв *120 см.
75
Центробежную силу при т»~8,3 м/сек (равную 30 км/час) и при
Р = 25м определим из формул (25) и (26):
„_______________________________mv2
С — ’
2ОС •
g •«
„	19800 8,32
С== 9;81--25 =5627 КГ
Момент силы от центробежной силы С будет:
Мс =5627 • 65= 365 755 кг см.
(25)
(26)
Примечание: Размер 71,5 см-
расстояние от осичикворня до
середины лица
Рис. 49. Схемы нагрузок к расчету тележки вагона КМ.
Определяем силу от действия ветра:
Рв = P'F — 100-29 = 2900 кг,
где: р — давление ветра на 1 м2 боковой поверхности кузова, при-
нимаем р — 100 кг/м2,
F— боковая поверхность кузова, равная 29 м2.
Момент силы Рв на кузов подсчитывается так:
Мв =2900 - 120 - 348000 кг см.
А. Поверка верхнего люлечного бруса
Напряжение в брусе на изгиб в наиболее сложном его сечении
1—1 определится (рис. 49, а): вертикальные силы, действующие на
брус при статической нагрузке, будут следующие: сила Ос =9 900 кг
и реакция каждого комплекта эллиптических рессор определяется
величиной:
Q, 19800
В = ^2= -2-2 =4 950 кг.
76
При торможении на каждый верхний люлечный брус действует
горизонтальная сила Ра , равная половине силы инерции кузова.
Сила Раприложена в шкворне, а опорами бруса в горизонтальном
направлении будут служить наличники, упирающиеся в соответствую-
щие лица поперечной балки.
В сечении /—/кривая/»—е с (рис. 49, в) является параболой, как
пересечение конуса плоскостью.
Рассматриваем сечение, состоящее из прямоугольника ABCD за
вычетом прямоугольника abcii и площади внутри параболы вес, мо-
мент инерции определим так:
./д.==1/8 (19 • 6,483 + 19 •
З,523) -[(^(a^ + a.F)
(1)(14,6 • 23 + а22П
= 756,1 см4,
где: 19; 17,5; 14,6 и 2 в см указаны на рис. 49, айв;
6,48 и 3,52—то же, но определены следующим подсчетом:
.   5траболы в см3  (19X10X5) — (14,6X2x1) ело
11	F параболы в см3 “	(19 X 10) —(14,6 X 2)	°’46 СМ;
/2 = Ю— 6,48=3,52 см.
j — определяется так же, как jx, и подсчетами выявлено, что
/у = 4 596 см4
и
К - 7^2 =484 "смй.
Моменты сопротивления определяются величинами:
„„ Jx 756,1
w^ = ve»=116’8 см*
Wy = 484 см3.
Изгибающие моменты в сечении I—I будут:
а)	от вертикальных сил
ss 4 950 • 10 = 49 500 кг см;
б)	от горизонтальных сил:
Му = 700 13,5 — 9 450 кг см,
и соответственно напряжения будут:
Мх	49500
^изгх=	Пб’в	—424	кг/см2;
ЛГ 9 450
^изгу	484	'	~ 19	КГ/СМ2.
Общее напряжение в сечении /—/ будет:
Кизг = Кизгх 4~ Кизгу = 443 КГ/СМ2.
Напряжение на изгиб в верхнем люлечном брусе в сечениях
(//—V) при нагрузках 5 = 4 950 кг и 6'=700 кг и расстояниях от
77
рессор, указанных на рис. 49, а, получается:
Разг = 495 кг/см2,
что вполне допустимо.
Определенные выше моменты сил: центробежной Мс и от дейст-
вия ветра Мд уравновешиваются реакцией роликов а (рис. 49, г).
Обозначив через z реакции роликов, рассмотрим самый невыгод-
ный случай, когда центробежная сила и ветер действуют одновременно.
Под влиянием этих сил напряжение в верхнем люлечном брусе
уменьшается, так как кузов, покачнувшись, передает часть нагрузки
на боковой ролик скользуна, уменьшая таким образом изгибающие
моменты в брусе.
При одновременном действии центробежной силы и ветра опре-
деляем реакцию роликов:
2z • 71,5 = 365 755 + 348 000,
где 71, 5 см указано на рис. 49, б;
2 = 365755^348000 = 4 991
Поверка прочности поперечных балок.
Пренебрегая добавочным прогибом рессор при наклоне кузова
от действия центробежной силы и ветра, принимаем следующие на-
грузки на поперечные балки;
а)	силы Рм от веса моторов и давления на зубчатое колесо при
электрическом торможении. На задней балке каждой тележки по
ходу вагона это давление к весу мотора будет прибавляться, а на
передней балке — вычитаться;
б)	силы Рк — трения колодок о бандажи при пневматическом
торможении. Через подвески башмаков половина сил Рк передается
на поперечную балку, другая же половина — непосредственно на
продольную балку; сила Рк на задней балке направлена вниз, а на
передней — вверх;
в)	реакции продольных балок N и
Силы, действующие на заднюю поперечную балку (центробеж-
ная сила и сила ветра):
п 5627 . 530 „АС! /гоп	ч
Рв~ —2—F 4“= 2951 кг (530 кг — вес люльки).
^в = 24°° + ф= 1 582 кг.
Приняв вес тягового двигателя равным 1000 кг, определяем, что
на один кронштейн передается -Ц—= 250 кг.
Считая условно максимальное усилие на один кронштейн, возни-
кающее при торможении, равным 600 кг, получаем:
Рм = 250 + 600 = 850 кг.
Принимая нормальное нажатие одной колодки 2320 кг (по рас-
чету тормоза) и коэфициент трения 0,25, имеем:
Рк = 2320Х2!?1 = 290 кг.
78
По схеме рис. 50, а вертикальных сил на задней поперечной
балке неизвестны реакции продольных балок W и
Для их определения напишем уравнения относительно точки
приложения М.
N  191,6 = Рн(95,8 + 71,3) +РЖ(95,8 +56,75) 4-Рв(51 4-95,8)4-
4- Р14(95,8 - 51) 4- PJ95.8 - 56,75) 4~ Р,Д95,8 - 71,3) =
= 290 • 167,1-|-850 • 152,64-2951 • 146,84-1582 • 44,8-|-850 • 39,04-
4- 290 • 24,5 = 920 855 кг см
К1 920 855	. ОАС
N = —,п, с — 4 806 кг.
1У1,о
силы и силы игтра
Рис. 50 а и б. Схема нагрузок к расчету тележки КМ.
Откуда: N. = (290 4 850 + 2 951 + 1 582 + 850 + 290) — 4 806 = 2 017 кг.
Из построения эпюры изгибающих моментов от усилий находим,,
что опасное сечение балки будет под действием силы Рв (рис._50, б).
Изгибающие моменты будут:
1)	от	силы	Рк—4 806	•	24,5= 117 747 кг см;
2)	от	силы	4 803	•	39 — 290 • 14,5 = 183229 кг см;
3)	от	силы	Рв—4 806	•	44,8 — 290 • 20,3 — 850 • 5,75 =
= 204 534 кг см;
4)	от силы Р1в—2017 • 44,8 — 290 • 20,3 — 850 • 5,75 =
=79 587 кг см;
5)	от силы Ры-2017 • 39 — 290 • 14,5 = 74 458 кг см;
6)	от силы РХк— 2 017 • 24,5 = 49417 кг см.
В данной конструкции тележки передняя поперечная балка рабо-
тает в более тяжелых условиях, чем задняя.
По схеме рис. 50, в вертикальных сил на передней поперечной
балке определим неизвестные реакции опор и Nt, при:
рм = 250 - 600 = — 350 кг,
Рк = — 290 кг,
Р,=2017 кг и Р1в=4806 кг.
79
N,  191,6 = 2951 • (95,8+5,1)4-1582 • 44,8 —
— (350+290) • 191,6 = 381 557 кг см.
М= ^ = 2000 кг.
Л/3 = 2 951 +1 582 — 2 000 - 2 (350+290) = 1 253 кг.
Рис. 50в. Схема нагрузок к расчету тележки КМ.
Проверяем напряжение в сечениях а — а от силы Рй (рис. 50, в)
и в — в на расстоянии 39,0 см от середины балки.
Рис. 50 г и д. Схемы нагрузок к расчету тележки КМ.
Рис. 50 е. Схема нагрузок к расчету
тележки КМ.
Изгибающие моменты от верти-
кальных сил Рк и Ри на поперечных
балках имеем:
а) для задней балки Мг —
ха
— 204 534 кг см = Л4„ ,
Мх =183 229 кт см = Л1
Л«	Рм
б) для передней балки:
+ГЛд = 2000 • 44,8+290 • 20,3+350 • 5,75= 107500 кг см;
Л4Гв=2000- 56,75+290- 32,3+350- 17,75 — 2951 • 12 = 93668 кг см.
По схеме рис. 50, г горизонтальных сил на передней поперечной
балке, благодаря симметрии сил Л/4, реакции опор равны ?V4 = 700 кг.
Определяем моменты сил:
Л+ = MV =700-[(95,8 —71,5)= 17 000 кг см.
Определяем напряжения в сечениях а — а и b—b передней попе-
речной балки тележки (табл. 13).
so
Таблица IS
состав
Сечение а — а по рис. 50.$ (от силы Р)
Сечение в —а (рис. 50, е) над вырезом балки
По ОСИ Л — Л			По оси у~у			полное напряжение	По ОСИ Л —Л			По оси у — у			^изе
								Л4Г х в	кх				
	х а	кх		МУа	КУ	К из г					МУ.	КУ	
				а) П е	р е д н я я	поперечная балка							
528	107 500	204	40,8	17 000 .	416	620	537	93 668	174	43 /	17 000	380	554
03
б) Задняя поперечная балка
528	204 584	388	При торможении на заднюю поперечную	537	183229	341
			балку горизонтальные силы не действуют			
В. Поверка продольной балки
По схеме рис. 50, ж вертикальных сил на продольной балке
определим реакции опор (букс) для самого невыгодного случая на-
грузок (ветер и центробежная сила).
Если: 7V = 4806 кг; 5 = 2000кг; Рк = 290; Рк =290, где N и 5
— есть силы, возникающие в местах прикрепления поперечных балок
тележки (рис. 50, а и 50, в), то
В • 175 = 290- 78 +4 806 • (40 + 67,5)+2 000 -67,5 = 674 265 кг см.
s= ^4265 = 3853 кг.
I/O
Ранее было найдено, что действие центробежной силы и ветра
вызывает горизонтальное усилие на вагон:
Q==C+Pe = 5 627+2 900 = 8 527 кг,
Рис. 50 ж. Схема нагрузок к расчету тележки КМ.
которое, распределяется равномерно на все поперечные балки; в ме-
стах соединения поперечных балок тележки с продольными балками
возникнут силы:
Q 8527 1ПСС
q = + = —1066 кг.
О	о
Рис. 50 з. Схема нагрузок к расчету
тележки КМ.
Рпорами продольных балок
при действии центробежной силы
и усилия от ветра являются буксы.
Реакциями опор будут усилия
q — 1066 кг.
Г. Поверка напряжения
в среднем сечении про-
дольной балки (рис. 50,
ж и з)
Моменты сопротивления се-
чения относительно горизон-
тальной и вертикальной оси бу-
дут:
ЦТ. = 773 см3; U7, =117,8 см».
Изгибающие моменты от вертикальных и горизонтальных сил
получим:
ЛТХ=3853 • 87,5-290 • 39 — 4 086 -20 = 244108 кг см;
Му = q • 67,5 = 1 066 - 67,5 = 71 955 кг см.
82
Йодное* напряжение в среднем сечении будет:
К — I му _244 108
Wx "Г	773
71 955
117,8
918 КГ/СМ*.
24. Колесный пары7
Колесная пара (рис. 51) состоит из оси с насаженными на нее
наглухо двумя колесами.
Колесная пара воспринимает статические и динамические нагрузки
при движении вагона. Поступательное движение поезда совершается
под действием вращающего момента, развиваемого тяговыми электро-
двигателями, и силы сцепления колес с рельсами. Вращающий момент
передается на вагонную ось через зубчатую передачу в виде пары
сил с плечом, равным радиусу колеса. Эта пара сил стремится вра-
щать колесо. Одновременно в точке соприкосновения колеса с рель-
сом действует тангенциальная сила — сила сцепления колеса с рельсом.
В результате действия на колесо вращающей пары и силы сцепления
с рельсом происходит качение колеса моторного вагона по рельсу.
Рис. 51. Колесная пара:
А — ось; Б — колесный центр; В — стопорное кольцо; Г — бандаж; 1 — под-
ступичная часть оси; 2 — осевая шейка; 3 — буртик; 4 — под ступичная часть
оси; 5 и 6 — шпоночные канавки; 7 — ступица колеса; 8 — колесный обод.
т. е. поступательное движение вагона. На прицепном вагоне посту-
пательное движение кузова создает вращательное движение колесных
пар. На концах осей имеются шейки, на которые опираются подшип-
ники.
Предступичная часть оси служит для плавного перехода в сече-
ниях оси шейки и подступичной части, и предназначена — при под-
шипниках скользящего трения для обхвата ее буксовым манжетом,
а при роликовых подшипниках—для посадки стального уплотняющего
воротника.
Средняя часть оси между колесами имеет фрезерованные шпоноч-
ные канавки (рис. 51). У осей моторных вагонов есть канавка 5 для
разъемного зубчатого колеса и канавка 6 для эксцентрика осевого
компрессора или для тормозного барабана.
У осей прицепных вагонов делается шпоночная канавка в сере-
дине оси для диска клещевого тормоза. В этом месте ось делается
толще, чем по всей остальной длине.
6*
83
Ввиду ответственной работы части колесной пары должны быть
прочными и требуют: а) точной обработки при изготовлении и ре-
монтах, б) правильной сборки и в) внимательного осмотра в период
эксплоатации. Неправильные сборка и обработка колесной пары, не-
брежные осмотр и уход во время эксплоатации могут вызвать ава-
рии и сход вагона с рельсов.
Ось изготовляется проковкой или штамповкой болванки марте-
новской стали однородного и мелкозернистого строения.
Нагретую до 1130° С болванку проковывают под паровым моло-
том или гидравлическим прессом. После проковки ось в горячем
состоянии правят на прессе и подвергают быстрому охлаждению до
400°, затем снова медленно нагревают до 850° и быстро охлаж-
дают сперва до 600°, а затем до 70—80°. Полное остывание оси про-
исходит на стеллаже.
Металл оси должен удовлетворять следующим техническим усло-
виям: образец, выточенный из осевой стали, должен выдерживать
временное сопротивление на растяжение apfl(,=-50—67 кг/мм2 при от-
носительном удлинении /2=18%.
Испытанию на растяжение и ударную вязкость подвергается 0,5%
от предъявленной партии осей, но не менее одной оси. Расчетная
длина образцов для испытания на разрыв должна быть равна пяти
диаметрам, а для испытания на ударную вязкость размеры образца
должны быть 10X10x55 мм.
Не допускаются к обработке оси:
а)	с расслоениями в торцах;
б)	с поперечными волосовинами, идущими под углом более 30°
к продольной оси;
в)	с продольными волосовинами в зоне шпоночных канавок;
г)	с продольными волосовинами в любой зоне оси, если число
их не более двух в одном сечении;
д)	с единичными продольными волосовинами длиной более 150 мм.
Примечание. Продольными считаются волосовины, идущие
под углом менее 30° к продольной осевой линии;
е)	с трещинами в любой части оси (для обнаружения трещин
оси проверяются дефектоскопом).
При обработке на токарном станке принятая ось вначале обта-
чивается грубо по всей длине с шейками и предступичными частями.
Далее ось обрабатывается начисто в местах для моторно-осевых
подшипников, где она должна быть гладкая без рисок; шейки и гал-
тели оси должны быть обработаны чисто под знак V V. После этого
на осях фрезеруются шпоночные канавки дисковым, а не торцовым
фрезом, так как резкие переходы сечений оси, получаемые после
обработки торцовым фрезом, вызывают поломку осей по шпоночной
канавке.
Колесные центры бывают двух видов: бандажные и безбан-
дажные. У бандажных колес на обод колесного центра насаживается
стальное сменное кольцо, называемое бандажом, которым колесо
катится по рельсу. Назначение бандажа — предохранять колесный
центр от изнашивания. По мере износа бандаж или обтачивается или
заменяется новым. У безбандажного колеса обод колесного центра от-
ливается заодно с колесным центром. На трамвайных вагонах приме-
няются, главным образом, бандажные колеса. Колесные центры бан-
дажных колес изготовляются из литой стали спицевые (рис. 52) или
дисковые (рис 53).
Дисковые колесные центры имеют ребра жесткости, предохраня-
ющие центры от деформации. Отверстия 3 в диске служат для уста-
84
ловки поводка колеснотокарного станка при обточке бандажей и для
подъема центров краном.
Спицевые центры несколько легче дисковых. Однако дисковые
центры оказались более надежными в эксплоатации, так как у спи-
цевых колес наблюдаются частые поломки и трещины в спицах, глав-
ным образом в местах их соединения с ободом. Поломка спиц про-
исходит вследствие пороков в литье, от внутренних напряжений в
металле во время остывания отливки, а также от чрезмерного натяга
бандажей при насадке.
Спицевые колеса чаще, чем дисковые, принимают во время работы
овальную форму, отчего бывает ослабление бандажей. При движении
вагона со спицевыми колесами моторы и ходовые части тележек
засоряются пылью и грязью гораздо больше, чем при дисковых ко-
лесах,^вследствие завихрения воздуха.
Рис. 53. Дисковый колесный центр:
1 — ступица; 2 — обод; 3—отверстие для поводка колес-
нотокарного станка; 4 и 5 — ребра жесткости; 6 — отвеР"
стае для болтов стопорной шайбы.
Рис. 52. Спицевый колесный
центо:
1 — ступица; 2 — обод; 3 — спица; 4 — отвер-
стия для болтов стопорной шайбы.
Колесные центры отливаются из мягкой стали по ОСТ 788 с по-
следующим отжигом.
Сталь колесных центров в изломе должна быть мелкозернистой,
однородной, без усадочных раковин, посторонних примесей и дру-
гих пороков.
Раковины, обнаруженные на колесных центрах в процессе обра-
ботки, должны быть вырублены до чистого металла. Допускается
оставлять без заварки до 6 раковин с размерами 5 мм глубиной
и 10 мм диаметром на каждой обработанной поверхности при условии
равномерного распределения раковин.
При раковинах больших размеров или при ноздреватой поверх-
ности литья в обработанных местах центры бракуются.
Внутри ступицы допускается оставлять вырубки без заварки, но
с обязательной зачисткой краев, при условии, что общая их поверх-
ность не превышает Ю°/о от всей посадочной поверхности.
При испытании колесные центры должны выдерживать в верти-
кальном положении ударную пробу копровой бабой весом 500 кг,
падающей с высоты 1 м. Проба производится двумя ударами по ободу
вдоль спиц и двумя ударами по ободу между спицами, при этом не
должно получаться разрушений (трещин, разрывов, расслоений и. т. п.).
85
Колесные центры обтачиваются на лобовых или карусельных
станках, на них же протачивается ступица и отверстие для оси. На-
ружный обод колесного центра и ступица протачиваются гладко, без
заметных рисок, и точно по размерам.
Бандажи изготовляются из стальной литой болванки мартенов-
ской углеродистой стали. Нагретая болванка осаживается под молотом
и получает форму диска, после чего в середине диска пуансоном
пробивается под молотом круглое отверстие. Полученная заготовка
разводится до требуемых раз-
меров под молотом на нако-
вальне. Нагретая затем до
1 000° заготовка прокатывает-
ся в специальных валиках
вальцовочного стана и полу-
чает форму бандажа требуе-
мого размера и профиля.
Очертание поперечного
сечения бандажа называется
его профилем (рис. 54).
Реборда, представляющая
выступ на круге катания
бандажа, препятствует сходу
с рельсов колесной пары.
После прокатки горячему
бандажу придают правильную
круглую форму на центри-
рующем гидравлическом прес-
се, причем боковые поверх-
ности бандажа должны быть
параллельны между собой и
перпендикулярны оси колес-
Рис. 54. Бандаж (профиль).	н°й пары (перекос допус-
кается не более 2 мм).
После правки производят горячее клеймение бандажа. Поверхности
бандажей должны быть чистыми, без плен, углублений и других
дефектов.
Металл бандажей должен удовлетворять следующим условиям:
О 2Т 2403
по НКТП-------^андаже® подвергается ударной пробе. При ударном
испытании бандажей копровой бабой весом 1000. кг они не должны
давать трещин, надрывов и других признаков разрушения при прогибе
со стрелой f6, определяемой по формуле:
t _0,55 D
б
а	'0>
рас
где: £>—наружный диаметр бандажа в мм,
— временное сопротивление растяжению в кг/мм (мини-
мальное),
f6 — стрела прогиба в процентах от внутреннего диаметра
бандажа.
Высота падения бабы определяется по формуле:
15g,
где: Н — высота подъема в м,
g — вес испытуемого бандажа в кг.
Для достижения указанной стрелы прогиба (Д), число ударов
бабой должно быть не менее 3.
При этом ударная поверхность бабы должна быть закруглена
радиусом 150 мм и удар бабы делается через стальную прокладку
весом не более 20 кг.
Бандажи, выдержавшие ударные испытания, испытываются еще
на растяжение. Для этого из наименее деформированной части бан-
дажа вырезается без нагрева по одному круглому образцу d= 15 мм
и расчетной длиной 60 мм таким образом, чтобы середина образца
Приходилась на расстоянии около 25 мм от наружной поверхности
бандажа.
Пробные образцы должны выдерживать временное сопротивление
на растяжение: <зрас=7§—90 йг/мм2 при относительном удлинении
г>10% и сужении в шейке>14°/0.
Разрывной пробе подвергается 1% предъявленных к приемке
бандажей, но не менее одного бандажа от каждой плавки.
Содержание серы и фосфора в стали не должно превышать по
ОДб’/о для каждого из этих элементов, так как присутствие их вредно
отражается на механических свойствах металла бандажа.
Для эксплоаТаций важно, чтобы на одну и ту же колесную пару
были подобраны бандаЖй одинаковой твердости. Разница между
бандажами одной колесной пары не должна быть более 15 единиц
твердости по Бринеллю. Этим достигается равномерный износ бан-
дажей на одной колесной паре. Бандажи при подборе испытываются
ручным прибором Бринелля или Польди.
До насадки на колесный центр внутренняя поверхность бандажа
гладко, без заметных рисок, обтачивается на карусельном или лобовом
станке. Кроме того, в бандаже обтачиваются внутрений буртик и
канавка для стопорного кольца.
Если расточенный бандаж перед насадкой на колесный центр
имеет на внутренней поверхности риски или другие неровности, то
во время работы колесной пары под нагрузкой бандаж может ослаб-
нуть на колесном центре.
Посадочная поверхность бандажа должна быть обработана под
знак V; не допускается оставлять более двух черновин длиной до 50 мм
каждая вдоль бандажа и не более половины ширины обода.
Вся остальная поверхность бандажа обтачивается на колесното-
карном станке или на вновь сформированной колесной паре, после
насадки бандажа на отдельный колесной це1тр.
Диаметр расточенного бандажа должен быть меньше диаметра
обода колесного центра для того, чтобы между бандажом и ободом
создать достаточное трение, удерживающее бандаж от ослабления.
Разница в диаметрах внутренней расточки бандажа и обода колесного
центра называется натягом.
По техническим условиям СВРЗ № 218 внутрений диаметр расто-
ченного бандажа должен обеспечить натяг;
от 0,6 до 0,8 мм при диаметре обода 540 мм
» 0,7 . 1 , . „	»	„ 650 мм
, 0,8 » 1,1 . »	»	. 740 мм
Перед насадкой посадочные поверхности бандажа и обода
колесного центра очищаются стальной щеткой для плотной
насадки бандажа.
Наружная поверхность обода колесного центра должна быть
цилиндрической, иначе бандаж после насадки на обод ослабнет.
Овальность или сферичность обода колесного центра проверяется
угольником и допускается не более 0,4 мм, а конусность не более
0,15 мм на всю ширину обода.
Перед насадкой бандаж равномерно нагревается до температуры
275—320° и надевается на центр. Бандаж при остывании сжимает
обод колесного центра.
Температура нагрева бандажа определяется или пирометром или,
при отсутствии его, свинцовой палочкой (температура плавления
свинца 324°).
Рис. 55. Трансформатор для нагрева бандажей:
1 — сердечник трансформатора; 2 — плита; 3 — нагреваемый
бандаж.
Рис. 56. Газовый горн для нагрева бандажей:
1 — плита; 2 — нагреваемый бандаж; 3 — кольцо, согнутое
из трубы; 4 — тройник; 5 — вентиль для регулировки газа;
6 — труба газовой магистрали.
Нагревание бандажей производится различными способами.
Трансформатор для нагрева бандажей (рис. 55) состоит из желез-
ного сердечника, первичной обмоткой которого служит катушка,
намотанная на сердечник.
Бандаж укладывается на
плиту так, что внутри его
проходит сердечник трансфор-
матора. Верхняя часть ярма
трансформатора отодвигается
в сторону при укладке бан-
дажа.
При пропускании пере-
менного тока через катушку
трансформатора в бандаже,
как во вторичной обмотке
трансформатора, возникают
токи, нагревающие его за
20—30 минут до требуемой
температуры. Для ускорения
нагрева бандаж сверху и с
боков накрывается асбесто-
вым картоном и колпаком.
Газовый горн (рис. 56)
состоит из плиты, на кото-
рую кладется бандаж. Вокруг
плиты проходит выгнутая по кругу труба с отверстиями диаметром
0,5 мм, просверленными по внутренней стороне трубы. Концы трубы
заварены в тройнике, в свободный конец которого ввернута труба
от газопровода. На трубе установлен вентиль, регулирующий впуск
газа. Бандаж нужно положить на горн таким образом, чтобы рас-
стояние между бандажом и согнутой трубой горна по всей окруж-
ности бандажа было одинаковым (около 50 мм). Нагревание бандажа
на газовом горне продолжается 30—40 минут при давлении газа
100 мм водяного столба и при расходе газа в 2 м8 на бандаж (данные
Д. И. Бондаревского).
В вынутом из горна горячем бандаже быстро очищают стальной
щеткой внутреннюю поверхность от окалины и нагара.
Обод колесного центра перед насадкой бандажа также очищается
стальной щеткой.
Надевание бандажа производится следующими способами:
1) нагретый бандаж укладывают на плиту. Колесную пару,
подвешенную краном в вертикальном положении, осторожно опус-
кают на плиту ободом в расточенное отверстие бандажа. После
постановки стопорного устройства колесную пару с насаженным
бандажом поднимают краном и перевертывают на 180° для насади»
бандажа на второй колесный центр;
2) колесную пару устанавливают на козлах в наклонном поло-
жении. Годный для насадки бандаж поднимают краном и опускают
на подготовленную колесную пару. После постановки стопорного
устройства колесную, пару перевертывают для насадки второго бан-
дажа.
Никаких усилий для насадки бандажа на колесный центр не
требуется, так как разогретый бандаж увеличивается по внутреннему
диаметру на 2—2,5 мм, отчего колесный центр легко входит в него.
После этого в канавку неостывшего бандажа, помощью легких
ударов ручника, заводится стопорное кольцо из полосовой стали.
Для плотной насадки кольца в гнездо кромка внутреннего
буртика бандажа при легком поворачивании колесного центра при-
жимается ударами молотка. Кроме ручного способа буртик бандажа
может быть прижат к кольцу обжимными роликами, вращающимися
от электродвигателя. В практике московского трамвая концы сто-
порного кольца свариваются электросваркой, после чего произво-
дится обжатие буртика; приварка стопорного кольца к бандажу или
колесному центру не допускается.
Кроме стопорных колец для спицевых колес практикуется иногда
постановка стопорных болтов, ввертываемых в обод колеса.
Качество посадки проверяется ударами молотка по бандажу.
Звук удара должен быть чистым, без дребезжания.
Перед насадкой колес на ось проверяется, чтобы соприкасаю-
щиеся поверхности ступицы стального колесного центра и подсту-
пичной части оси были гладко обточены широким резцом с соответ-
ствующим допуском для натяга. Диаметр расточки в ступице должен
быть меньше диаметра оси в месте насадки колесного центра. Для
шлифованных поверхностей и стальных колес натяг должен быть
0,15—0,25 мм, а для чугунных колес—0,1—0,15 мм.
При запрессовке оси в ступицу материал ступицы растягивается,
а оси — сжимается, вследствие этого ось и ступица колеса находятся
в напряженном состоянии, вызывающем трение, которое удерживает
колесо на оси.
Отверстие ступицы должно быть концентричным с поверхностью
обода, без рисок и других пороков. Ось в подступичной части
и отверстие в колесном центре должны быть цилиндрическими.
Конусность допускается лишь в начале подступичной части колес-
ного центра с внутренней стороны на длине не более 10 мм и ве-
личиной не более 0,1. Эта конусность облегчает запрессовку центра.
Для этой же цели у внутреннего торца ступицы делают закругление
радиусом 4—5 мм.
Перед запрессовкой посадочные поверхности оси и ступицы
начисто обтираются и смазываются растительным (льняным) маслом.
Насадка колесного центра на ось производится на прессе под
яо
давлением 40—60 т при надетом на центр бандаже и под давлением
30—50 т при колесах без бандажей. Последующая насадка бандажа
на колесный центр увеличит сжатие оси ступицей, поэтому давление
при насадке колеса в этом случае уменьшают.
На московском трамвае, по Техническим условиям СВРЗ № 218,
установлены 'пределы конечного давления запрессовки (табл. 14).
Таблица 14
крупны колесных пар	Внутренний диаметр ступицы, мм	Давление при за- прессовке осей в тоннах	 без бан-1 с банда-			Максималь- ный диаметр бандажа по окружности катания, мм
		дажа J		ЖОМ	
Ъ 6, 9 и 13 - .	1 '	135	35-50		45—60	890
3, 4ч 11, 12, 7, 15, 40 и 14	 ’ и 2		i !	130	30-50		40—60	780
	!	120	30—50		35—50	680 i
Рис. 57. Гидравлический пресс:
1 — неподвижная бабка пресса; 2 —цилиндр: 3 — масляный насос; 4 — эксцентрики привода
насоса; 5 — шкивы (рабочий и холостой); 6 — плунжер; 7 — передвижная каретка с кр
ками; -8 — верхний рельс; 9 — контрольный манометр; 10 — груз; 11— труба от масляного
насоса к цилиндру.
Указанные давления относятся к колесным центрам с длиной
ступицы 130—140 мм; при меньшей длине давление должно быть
соответственно снижено (из расчета 1 т на 2 мм). Давление опреде-
ляется по индикаторной диаграмме.
Устройство гидравлического пресса для напрессовки и распрес-
совки колес (рис. 57) следующее: на неподвижной бабке пресса
имеется цилиндр с плунжером и гидравлический насос, приводимый
в действие двумя эксцентриками. Последние приводятся в действие
от трансмиссии или от отдельного электромотора ременной переда-
чей. Пуск в действие насоса с трансмиссионной установкой произ-
водится при помощи рычага, который переводит ремень с холостого
шкива на рабочий. Масло посредством насоса давит на плунжер,
отчего последний передвигается в цилиндре.
После запрессовки оси плунжер отводится обратно в нерабочее
положение весом груза, подвешенного на цепях; ремень переводится
на холостой шкив и насос перестает работать-
Ось подвешивают по линии центра тяжести на крюки, обмотан-
ные мягким канатом и перемещающиеся по. верхнему рельсу на
Для контроля давления при запрессовке установлен манометр.
90
Диаграмма запрессовки (рис. 58) считается нормальной, если
кривая плавно возрастает без резкого повышения или падения давле-
ния. Вычерчивание диаграммы должно начинаться с момента, когда ось
вошла в ступицу на длину конусной заточки.
Резкое падение, в конце запрессовки, или вогнутая или зигзаго-
образная форма диаграммы, или диаграмма с пикой в конце запрес-
Рис. 58. Индикаторная диаграмма.
совки указывают на неправильную обработку подступичной части
оси или. отверстия в ступице колеса. Такие диаграммы указывают
на неудовлетворительность запрессовки и колесо распрессовмвается.
При запрессовке колесный центр преодолевает силу Plt дефор-
мирующую ось, силу Р2, деформирующую ступицу колесного центра
и силу трения (рис. 59, а). Сила трения возрастает почти прямолинейно
на длине X и усилие для ее преодоления может быть выражено пря-
Рис. 59. Эскизы к расчету оси колесной пары.
мой Оа (рис. 59, б). К этому отрезку прибавляется отрезок, предста-
вляющий усилие, требуемое для преодоления сил Рг и Р5; прибавляя
ординаты cb и ad, получаем теоретическую кривую запрессовки
Ocd. Когда ступица окажется полностью на подступичной части оси,
сила трения окажется величиной постоянной, и для дальнейшего
перемещения колеса по оси понадобится преодолеть только силу
трения и силу Pt; кривая напрессовки в дальнейшем будет почти
параллельна оси абсцисс.
91
Основные размеры колесных пар трамвайных вагонов (см. рис. 51)
Таблица 15
Размеры в мм
Тип колесных пар	L		^6	От внутр, грани банд, до конца шлифовки £4	^5	zn	Длина оси под тормоз- ным диском		1	d,	^2	rf4	D	Диаметр оси под тормоз-’ ным диском
Для беккеровских тележек вагонов БФ и Ф		2 008	1 859	1474	360	615	136	Мотор	н ы е 85	в а г 174	' о н ь 125	1 125	i 100	880	
Для Сормов. 4-осн. вагонов КМ	2 020	1 850	1 474	186	378	145	—	83	150	130	120	1 95	760	—
» вагонов X с жесткой базой	2 170	1 900	1 474	365	615	75	—	80	174	121	120	90	860	—
То же для вагонов Путилов. завода			2 070	1900	1 474	Ось по всей длине шлифо-		75			83	150	130	120	95	760		
/ Для вагонов С 		2 020	1850	1 474	вана	—		.	П р и ц е 125	п н ы 185	е в а 150	। 1 г О н 120	ы ПО	90	760	120
,	. М		2020	1 850	1474	—	—	—	120	83	150	120	ПО	90	760	120
„	Путилов, завода	2 070	1900	1474	—	—	—	—	83	150	—	110	85	680	120
4-осн. Коломен. ваг. со сред- ним входом (КП) .....	2 118	1 860	1474	—	—	—	150	83	177	135	115	80	650 *	120
После запрессовки оси и набаДки колесные Центры бандажей
Обтачиваются до требуемого профиля.
Поверхность катания и реборды после обработки не должны
иметь глубоких рисок и зазубрин. Их обрабатывают фасонным рез-
цом. Если поверхность обработана грубо, то бандаж изнашивается
преждевременно.
Окончательная обработка колесных пар завершается шлифовкой
осевых шеек до зеркального блеска. Она производится или абразив-
ными вращающимися кругами на шеечно-шлифовальном станке, или
стальным закаленным роликом, укрепленным в суппорте токарного
станка.
Оси для роликовых подшипников должны быть тщательно
обработаны, с соблюдением установленных допусков в шейках,
в местах посадки уплотняющих воротников и в переходных галтелях.
Переходные галтели выполняются по точным шаблонам и должны
быть совершенно гладкими, без рисок и канавок, которые могут
вызвать поломку осевой шейки.
Бандажи имеют цилиндрическую поверхность катания, что соз-
дает: а) большую поверхность сцепления их с рельсами; б) равно-
мерный износ рельсов и бандажей по всей поверхности. Цилиндри-
ческая форма поверхности катания благоприятно влияет на величину
ускорений и замедлений при пуске и торможении.
Вследствие же прохождения колес по кривым поверхность
катания бандажей быстро изнашивается, приобретая коническую
форму, которая сохраняется до полного износа бандажей.
Согласно § 13 Правил технической эксплоатации московского
трамвая по состоянию колесных пар запрещается выпуск вагонов
из депо и работа на линии, если:
а)	расстояние между внутренними гранями бандажей имеет от-
клонение от величины 1474 мм больше, чем на ± 2 мм;
б)	на моторных вагонах высота реборд менее И мм или тол-
щина менее 8 мм, а на прицепных вагонах — высота менее 10 мм
или толщина менее 8 мм.
Примечание. Высота реборд измеряется по ребордомеру:
толщина реборд измеряется по высоте, отстоящей на 5 мм от
верхнего канта реборды.
в)	местами выкрошены реборды;
г)	имеются ослабшие бандажи.
Примечание. Допускается по одному ослабшему бан-
дажу на задней колесной паре двухосного моторного или
прицепного вагона при исправном стопорном кольце. На четы-
рехосном вагоне один ослабший бандаж допускается на задней
(по ходу) колесной паре каждой тележки.
д)	отсутствует или ослабло стопорное кольцо бандажа;
е)	имеются продольные и поперечные трещины в бандажах
в ступице или в диске колесного центра, в шейках или средних
частях оси. Спицы с трещинами допускаются не более двух несмеж-
ных на каждом колесном центре;
ж)	сдвинулся или ослаб колесный центр на оси;
з)	разность двух диаметров одного бандажа на любом колесе
более 4 мм (при овальной форме);
и)	разность в диаметрах бандажей одной колесной пары более
2 мм;
к)	износ шеек осей по диаметру более 15% от чертежного раз-
мера;
93
л)	разница в диаметрах бандажей разных колесных пар более
5 мм для моторных вагонов и более 10 мм для прицепных вагонов;
м)	лыски на бандажах имеют глубину более 2 мм.
Примечания 1. Дефекты, указанные в пунктах а, б и в,
вызывают сход вагона с рельсов, в особенности на стрел-
ках и крестовинах.
2.	Ослабшие бандажи, кроме уменьшения тягового усилия
(пункт г), вызывают сход колесной пары с рельсов. При
ослабшем или отсутствующем стопорном кольце (пункт д)
бандаж считается ослабшим.
3.	Дефекты, указанные в пунктах е и ж, вызывают аварию, а
в лучшем случае сход вагона с рельсов.
4.	Дефекты по пунктах зим вызывают значительный шум
и повреждение ходовых частей вагона и рельсового пути.
5.	Разница в диаметрах бандажей у одной колесной пары
вызывает понижение коэфициента сцепления бандажей
с рельсами.
6.	Разница в диаметрах бандажей у разных колесных пар
более 5 мм для моторных вагонов влияет на перегрузку
одних и разгрузку других двигателей.
7.	Разница в диаметрах бандажей разных колесных пар более
10 мм для прицепных вагонов создает перекос кузова.
8.	Износ шейки по диаметру более 15% может вызвать ее
поломку.
25.	Подрезиненные колесные пары
Для уменьшения шума при движении вагона и уменьшения
неподрессоренного веса колесные пары выпускаются с резиновыми
прокладками.
На рис. 60 показана колесная пара, запроектированная ЦВКБ
для четырехосных моторных вагонов М-38.
В этой конструкции к ступице приварены стальные внутренние
штампованные диски.
С противоположной стороны на ступицу, при посредстве
четырех шпонок, надета втулка, к которой приварены наружные
стальные диски (шайбы); в местах соприкасания диски приварены
друг к другу. Между внутренними дисками и колесным центром
помещаются резиновые прокладки, привулканизированные к шайбам
из листовой стали. Для жесткости в круглое отверстие шайб вварены
бобышки. Шайбы входят в отверстия, просверленные в колесном
центре и в дисках 6 и 10, для предупреждения их провертывания.
К колесному диску привертываются два проводника (гибкий
шунт, соединяющий колесный центр с внутренним диском) для сое-
динения электрической цепи.вагона с рельсами.
Для стяжки дисков на резьбу ступицы навертывается гайка,
застопоренная пластинами, входящими в прорези стоек, приваренных
к диску.
Ввиду того, что гайка не в состоянии создать первоначальный
натяг резины в осевом направлении, следует колесо предварительно
затягивать небольшим гидравлическим прессом с усилием 12—16 т,
в зависимости от качества резины.
Кроме гайки в новой конструкции колеса нажимная шайба стяги-
вается дополнительно по кромке шестью болтами для равномерного
сжатия резиновых прокладок.
94
Демонтаж колеса (при ремонте) производится в следующем по-
рядке:
1.	расконтривается и развертывается гайка;
2.	снимается втулка со шпонками и наружными дисками;
3.	снимается наружная резина с кольцами;
4.	снимается колесный центр вместе с бандажом и стопорным,
кольцом;
5.	снимается внутренняя резина с кольцами.
Монтаж колеса производится в обратном порядке.
Подрезиненные колеса рекомендуется устанавливать под вагоны,
имеющие любую конструкцию тормоза, кроме колодочно-бандажного.
При колодочно-бандажном тормозе бандаж при торможении на-
гревает резину, она высыхает и портится. При конструировании
подрезиненных колес необходимо предъявлять следующие требования:
а)	резина должна поглощать высокочастотные колебания, перво-
источником которых является качение колеса по неровностям рельса;
95
б)	натуральная резина Не должна быстро стереть и допускать
Удельное давление 15 — 20 кг/см2;
в)	во избежание затвердения и хрупкости резина должна быть
защищена от разъедания маслом и от солнечных лучей;
г)	при увеличении температуры резина не должна размягчаться
(удельное расширение ее при нагревании в 15 раз больше, чем для стали,
теплопроводность в 20 раз меньще стали).
26.	Расчет колесных пар моторного и прицепного вагонов
А. Расчет оси моторного вагона
Принимается, что ось нагружена предельными нагрузками с учетом
максимального наполнения вагона и прохождения его на кривой
с предельной скоростью движения. Давление ветра на вагон совпадает
с направлением центробежной силы.
а)	Усилия, действующие на шейки осей от
статической нагрузки
Обозначим:
вес вагона	О кг;
» кузова
„	тележек	GmKr;
„	временной	нагрузки	Q» кг;
,	колесной пары	и	букс	q к кг;
„	двигателя	6* кг;
число колесных пар	пкшт.
Усилие от статической нагрузки, приходящееся на шейку
составит:
п _G-f-Ge — ««(?„ +0,5 Ож)
-------------кг.
б)	Усилия, действующие на шейки осей
от динамической нагрузки
Обозначим:
радиус кривой — R м;
скорость движения вагона — v км/час;
массу нагруженного кузова вагона — тк.
Центробежная сила С кг определится:
_ тк -V*
/?-3,62 КГ'
Масса нагруженного кузова определяется по формуле:
jt[   GK-\-Gs	КГ- сек?
т*~ 9^81	м
Если высота центра тяжести нагруженного кузова над <
колесных пар (рис. 61) составляет h мм (900—1000 мм), расстояние
между серединами шеек Lx мм, то величина усилия, нагружающего
96
оси,
(27)
(28)
(29)
шейку D и разгружающего шейку Т (рис. 61) от действия центро-
бежной силы будет:
(30)
Добавочное усилие на шейку D от силы ветра определяется
по формуле:
где: р — давление ветра в кг на 1 м
мается 100 — 125 кг/м2;
5—	площадь боковой поверхно-
сти кузова, м2;
Aj — расстояние от точки прило-
жения равнодействующей уси-
лия от ветра до середины
оси колесной пары на-
ходится в пределах 1 000—
1 100 мм).
в)	Усилия, действующие на
межступичную часть оси
В межступичной части оси
(рис. 62 и 63) наибольшие усилия
сосредоточены в местах осемоторных
подшипников и в месте крепления
зубчатого колеса.
Статические нагрузки действуют
зубчатого колеса q3, причем в мест
усилия можно считать равными
боковой поверхности прини-
Рис. 61. Действие на кузов центро-
бежной силы и ветра.
от веса двигателя GM и веса
х осемоторных подшипников
GM
Рл = -~- кг.
Динамические нагрузки возникают вследствие работы двигателя.
Вращающий момент якоря создает давление Ыш кг между зубцами
шестеренной передачи, отчего на ось колесной пары действует кру-
тящий момент:
М &N -г
кр IU ш
ЕР
2 >
(32)
где гш — радиус начальной окружности зубчатого колеса.
Ось подвергается также изгибу: в месте крепления зубчатого
колеса действует усилие Nlu кг, равное давлению между зубцами
передачи.
При этом происходит перераспределение нагрузок осемоторных
подшипников и нагрузка или разгрузка моторной подвески, в зави-
симости от направления вращения якоря двигателя.
Определим дополнительные усилия от работы двигателя в местах
осемоторных подшипников и моторной подвески (рис. 62). Условимся
обозначать усилия в местах осемоторных подшипников и моторной
7 г.	97
1 Подв. состав трамвая
подвески теми же буквами, которыми обозначены эти части, но с ин-
дексами. Уравнения моментов сил относительно осей X—X и С—D:
и Л + Q+Л4Д - "Ч) + ^(1?+«1) + А'^ = о
Чл+(^'+^)(«+0 = о.
По условиям крепления двигателя всегда M — N (одинаковое
сжатие пружин), поэтому в уравнениях можно заменить
Мг = Ыу и M'*=N'.
\у
Рис. 62. Распределение нагрузки на ось.
Тогда получим:
niu (UQ+N' Ph - "ч+'О+А'  h=0;
^•a + 2^(ci+^) = 0.
Решая второе уравнение относительно N’ и подставив значение /V
в первое уравнение, определим Д', а из другого условия равновесия
(сумма сил равна нулю) определяем В'
А’ + В' + Л^+ М' + N' = 0.
98
Усилия, возникающие на моторной подвеске от работы двигатеЛй
распределяются на шейках оси поровну.
г) Определение реакций ступиц
Рассматривая ось как балку на двух опорах, нагруженную по кон-
солям и между опорами, составляем уравнение моментов относительно
точки О (ступица F) и находим реакции ступицы Е (точка О1)
(рис. 63):
—(л^+а+аН- QU()	А)’(4+4)+ (а,^),(4+ 4+4)+
+(4+ 4+ Ц + 4)+(^+Qw - а - а)•	h + Ч +	4) » о,
где Е1--реакция оперы О.
Определяем реакцию F ступицы из выражения:
Л^+а+А + Ф«< + ^ ~	~ E'+N+QIU—p1~p2 = Q.
Изгибающий момент относительно сечения в месте закрепления
зубчатого колеса равен:
Мазг — ~ (^+ А + А +	01 + 4) +  4-
д) Определение напряжений в оси колесной пары
При работе двигателя, кроме изгиба, ось подвергается кручению.
По крутящему моменту Мкр = Nui-rui и изгибающему моменту Миз,
определим приведенный момент Mr.
Mt == 0,35Мнзг + 0,65 у/М\з;+^-Мкр)\	(33)
где а—отношение допускаемых напряжений на изгиб и кручение, при-
нимаемое равным 1,025.
По приведенному моменту и диаметру оси можно определить
напряжение Кв в любом сечении оси по формуле:
(допускается до 1000 кг/см2),
7*
99
где IF—момент сопротивления, равный для круглого сечения:
IF =	см3, или V/~0,ld3,
ds — диаметр оси в любом ее сечении.
Б. Расчет оси прицепного вагона
При расчетах частей оси можно пользоваться следующими фор-
мулами МПС:
а)	Для шеек осей:
г _ ,7 8Qd
у г.ку
(34)
где: di — диаметр шейки в см;
I — длина шейки [обычно берется от 1,75 до 2,0 диам. (rf4)];
Ку — максимально допускаемое удельное напряжение в кг/см2;
по данным МПС оно не должно превышать 550 кг/см2;
Qo — нагрузка в кг на одну ось от подрессоренного веса вагона
и веса пассажиров.
На износ шейки к полученному результату прибавляют от 5
до 1О°/о.
б)	Для подступичной части оси
3 _____ 3 __________
d3 = 1/ —= 1,7221/,	(35)
У TtJ\y	у j\y
где: tZ3 — диаметр оси в подступичной части в см;
L2 — расстояние от середины шейки оси до плоскости круга
катания колеса в см;
Qo и Ку — те же величины, что и в формуле (34).
Для подступичной части оси, подверженной, кроме изгиба, сжатию
от запрессовки колесного центра, Kv берется не выше 440 кг/см2.
Ку определяется по формуле (35):
' —=
(36)
в)	Для межступичной части оси:
з _______________________________
d2 = 1,071/4^^ g<>La ,
Г	1\у
(37)
где: d2— диаметр оси в межступичной части в см;
q0— вес средней части оси в кг;
£3 — длина средней части оси в см;
Ьг и Ку—те же величины, что и в предыдущей формуле.
Ку — для средней части.берется<480 кг/см2.
100
В. Напряжение в ступице колеса при запрессовке
Трение между поверхностями подступичной части оси и ступицей
колеса препятствует продольному перемещению колеса по оси и про-
вертыванию его.
Это явление не будет иметь места, если момент силы, прило-
женной на поверхности катания бандажа, не превосходит момента
силы трения между ступицей и осью.
Наибольший момент силы, приложен-
ной к бандажу, образуется при элек-
трическом торможении моторного
вагона (при коротком замыкании дви-
гателей) и наибольшем коэфициенте
сцепления колеса с рельсом.
а)	Обозначим (рис. 64) через:
—радиус бандажа в см;
Р — давление колеса на рельс
в кг;
Ф — коэфициент сцепления
колеса с рельсом.
Момент силы на бандаже отно-
сительно середины оси:
М=Р.^.Р1.	(38)
б)	Обозначим через:
га — радиус подступичной
части оси в см,
N — давление при запрессовке
колеса на ось в кг.
Рис. 64. Эскиз колеса.
Момент силы трения относительно середины оси:
4^*4
(39)
Приравнивая оба момента, получим формулу, по которой можно
определять необходимое давление при запрессовке:
Лг-г3 = Р-ф-/?4,
2V= -р--^
(40)
Для определения давления на единицу поверхности между сту-
пицей и осью применяется следующая формула:
Р =
с n-d^-lc ’
(41)
где: п — давление в кг на 1 см2 поверхности между ступицей и осью;
d3 — диаметр подступичной части оси в см;
1С — длина ступицы в см.
Полученное давление N увеличивается умножением на коэфициент
безопасности, принимаемый от 3 до 5; таким образом формула (40)
примет вид:
101
Напряжения, возникающие в ступице при насадке колеса с ци-
линдрической ступицей на сплошную ось, подсчитываются по упро-
щенной формуле Ляме:
£.д г
г2
3
*2
(42)
где: Е — модуль упругости;
Д — разница в радиусах подступичной части оси и ступицы (при-
нимается для чугунных колес 2 Д = 0,2-н 0,3 мм и для сталь-
ных колес 2 Д = 0,3 ч- 0,35 мм).
Наибольшие напряжения в ступице определяются по формуле:
Рис. 65. Осевая букса
с подшипником скользящего
трения.
'I I г2
f 	3	2	✓ д о\
атах —	2	2~~ *
''З — Г2
27.	Осевые наружные
буксы
Букса служит:
1)	для передачи че-
рез подшипник на шейки
осей колесных пар стати-
ческой нагрузки от веса
кузова с пассажирами и
тележки;
2)	для помещения
подшипника, смазочных
устройств и материалов;
3)	для защиты осе-
вой шейки, подбивки и
смазки от попадания гря-
зи, воды, пыли и снега;
5) для ограничения
перемещений колесной
пары вдоль и поперек
вагона.
Букса должна выдер-
живать удары при про-
ходе колес по неровно-
стям пути и боковые
удары при поперечных
перемещениях оси колес-
ной пары. Корпус буксы
отливается из стали
цельным или разъемным.
В зависимости от расположения рессор корпус буксы может
иметь лапы снизу для подбуксовых пружин (рис. 65) или гнезда
для пружин и рессорного хомута сверху (рис. 66).
Разъемные корпусы буксы применяются редко (за исключением
букс с роликовыми подшипниками), из-за ослабления гаек и болтов,
скрепляющих обе половины буксы. При ослаблении скрепления нижняя
часть корпуса буксы отстает от верхней, смазка вытекает и подшипник
нагревается. Кроме того, в щель между половинками буксы прони-
кает пыль и вода. Уход за цельными буксами проще, чем за разъ-
емными.
10?
Конструкция корпуса буксы должна допускать выемку подшип-
ника без выкатки колесной пары из-под вагона.
Материал (по ОСТ 7504) для стального корпуса буксы при испы-
тании на разрыв должен выдерживать временное сопротивление
Зраз > 36 кг/мм3 при относительном удлинении i> 16%.
Рис. 66. Осевая наружная букса вагона КМ:
1—корпус; 2 — осмотровая крышка; 3 — планка; 4—манжет; 5 — подшипник; 6—болты;
7 — вкладыш; S — угольник; 9 — запорный рычаг; 10 — болт; 11 — запорный барашек; 12 —
валик; 13 — буксовые наличники, 14 — резиновая шайба под пружины.
А.	Неразъемная букса с подшипником скользящего трения (рис. 65)
В корпусе буксы помещаются уплотняющий манжет, вкладыш
и подшипник.
Уплотнительный манжет делается из трех слоев войлока с кожей,
которые прошиваются суровыми нитками.
Стальные (сменные) наличники, прикрепленные к корпусу буксы,
предохраняют его от истирания о раму тележки и о буксовые лапы.'
Передняя (осмотровая) крышка предназначена для заливки смазки,
смены подбивки, осмотра и выемки подшипника и для предохране-
ния от влаги, грязи и пыли. Крышка имеет шарнир и плотный запор,
состоящий из рычага с барашком.
В таких буксах буксовые подшипники скользящего трения дела-
ются стальными (ОСТ 7504) с заливкой кальциевым баббитом.
Подшипник (рис. 67) обрабатывается на строгальном станке; по-
верхность соприкосновения с шейкой очищается и заливается баб-
битом. Канавки в виде ласточкина хвоста удерживают баббит от сдвига.
При выплавке запрещается смешивать кальциевый баббит с баб-
битом других марок: оловянистым и сурьмянистым (ОСТ 6963).
Таблица 16
Химический состав кальциевого баббита
Марка баббита	Составные части в процентах						
	свинец	сурьма	медь	кальций	литий	натрий	стронций
Кальциевый по ОСТ 6781	97,9	—		1,1	—	1,00	
103
Рис. 67. Подшипник осевой буксы:
1 — корпус; 2 — баббитовая наплавка; 3 — отверстие.
при нагреве в тигле не следует
Заливка баббитом производится следующим способом: после
очистки подшипник вместе с формой (стержнем) нагревается в горне
до температур я 180—230°. При заливке в холодные подшипник и форму
баббит трескается. Внутрь неостывшего подшипника вставляется сталь-
ной стержень и производится заливка расплавленного баббита, все
неплотности в форме заполняются замазкой (печная глина — 65%,
поваренная соль- 17°о, вода — 18%), чтобы предупредить вытекание
расплавленного баббита.
Нагревание кальциевого баббита производят в железном тигле
до температуры 520—570°, измеряемой пирометром. Нагревание
в графитовом тигле нельзя производить, так как образуется карбид
кальция.
Не следует перегревать баббит свыше температуры плавления,
во избежание большого угара и образования раковин в заливке.
Для ускорения распла-
вления тигель предвари-
тельно нагревается до тем-
нокрасного каления, после
чего загружается баббит.
Сверх расплавленного
баббига насыпается слой
измельченною и просеянно-
го древесного угля (зерна
в 5—10 мм). Угольная пыль
и порошок не допускаются,
так как легко могут сме-
шаться со сплавом. Баббит
перемешивать во избе-
жание излишнего угара. Перед началом заливки подшипников баббит
перемешивают, чтобы тяжелые металлы не могли осесть вниз тигля
и изменить состав баббита; кроме того, во время перемешивания
происходит выход газов и пузырьков воздуха. Заливку подшипников
баббитом надо производить непосредственно из тигля, но ни в каком
случае не из ковша; заливку следует делать за один прием, непре-
рывной струей: при перерыве струи залитый баббит расслаивается.
При остывании баббита ниже 475° ^заливку нужно прекра-
щать.
Искусственное охлаждение водой залитых подшипников не допу-
скается. Подшипник должен остывать на воздухе в течение
25—30 мин. После заливки подшипника его рабочая поверхность про-
тачивается.
Перед постановкой подшипника на шейку баббитовая наплавка
пришабривается к шейке. Боковые края рабочей поверхности баббита
(галтели) несколько закругляют рашпилем для того, чтобы они не
снимали с шейки оси смазку. В корпусе подшипника просверливается
отверстие с нарезкой для штопора, которым вынимают подшипник
из буксы.
По истечении суток и после механической обработки подшипников
твердость кальциевой баббитовой наплавки должна быть не менее
26 единиц по Бринеллю. Испытание производится шариком диамет-
ром 10 мм под нагрузкой 500 кг с выдержкой 1 мин.
Доброкачественная заливка определяется ударами ручника по
подшипнику.
Если при ударе молотка получается чистый металлический звук,
это показывает, что заливка плотно прилегает к телу подшипника.
Дребезжащий звук указывает на плохую заливку.
Смазка на подшипник и осевую шейку подается через нижнюю
104
поверхность шейки, соприкасающуюся или с пропитанной смазкой
подбивкой или с польстерной щеткой.
Подбивка состоит из растрепанных хлопчатобумажных концов
1-го сорта.
Они должны быть просушены при температуре 60° в течение
4—6 часов и свернуты в нетугие клубки, которые загружают в бак
со смазочным летним профильтрованным мазутом (по ОСТ 6972),
подогретым до 50—60°. Клубки пропитывают в течение 12 часов.
Количество мазута по весу должно быть в 6 раз более концов.
Летний мазут имеет более густую консистенцию, чем^ зимний.
Подбивка состоит из трех частей (рис. 68).
Первая часть состоит из
насухо отжатых пропитанных
концов, свернутых жгутом. Жгут
закладывают в нижней части
корпуса буксы под шейку; он
предохраняет смазку от утечки
через манжетное отверстие и от
попадания влаги и грязи.
Вторая часть подбивки
закладывается под шейку по
всей ее длине;она является основ-
ной питающей подушкой, с кото-
рой подается смазка на шейку;
она должна быть подбита плот-
но и не отставать от шейки. С
боков шейки подушка должна
Рис. 68. Букса с подбивкой:
1 — подбивочная подушка; 2 — жгут; 3 — упорная
подбивка; 4 — манжет; 5 — подшипник.
укладываться менее плотно,
чтобы концы не попадали под подшипник. Ее концы не должны
доходить до подшипника на 30 мм.
Третья часть подбивки закладывается в переднюю часть кор-
пуса и заходит немного за торец шейки. По высоте подбивка должна
находиться на уровне нижнего края буксовой крышки. Эта часть
служит опорой для средней (второй) части подбивки; она также пре-
дохраняет от попадания влаги и грязи со сторо-ны крышки.
Б. Букса с польстером (рис. 69)
Устройство польстера состоит в следующем: на нижней пластине
укреплены две пружины, прижимающие верхнюю пластину вместе со
смазочной подушкой к осевой шейке. Эта пластина имеет форму
и размер осевой шейки. Верхняя и нижняя пластины соединены шар-
ниром. К верхней пластине прикрепляется шнурком, проходящим через
ряд отверстий, подушка с фитилями. Подушка и фитили делаются из
крученой шерсти и реже из хлопчатобумажного материала. Фитили
спускаются вниз через окна в верхней планке.
Для удобства установки польстера и выемки его из буксы поль-
стер имеет рукоятку, которая одновременно служит осью для шарнирной
планки. Подушка с фитилями, пропитанная смазкой, подает последнюю
на нижнюю часть осевой шейки. Перед постановкой в буксу польстер
с подушкой должен быть погружен на 12 часов для пропитки в по-
догретую до 40 — 50° смазку (мазут).
При постановке в буксу польстер сжимают и вводят под перед-
ний буртик осевой шейки, после чего осторожно проталкивают под
шейку и устанавливают без перекоса.
Подушка должна эластично прилегать и правильно устанавли-
ваться по отношению к осевой шейке.
105
Польстеры улучшают смазку шейки и являются более экономии
ними в расходе подбивочного материала и смазки.
В.	Буксы с подшипниками трения качения
Буксы с подшипниками трения качения имеют подшипники с ро-
ликами разнообразной формы: со сферическими, цилиндрическими,
коническими, игольчатыми и другими роликами.
2	1 г
Риг. 69. Букса с польстером:
1 — нижняя пластина; 2 — пружины; 3 — верхняя пластина;
4 — подшипник; 5 — вкладыш; 6 — рукоятка; 7 — шарнирная
планка.
Рис. 70. Букса со сферическими роликоподшипниками:
1 — верхняя половина корпуса; 2 и 3—наружные кольца роликопод-
шипников; 4 — осевая шейка; 5 и 6 — внутренние кольца роликопод-
шипников; 7 и 8 — конические втулки; 9 — нижняя половина корпуса;
10 — воротник; 11 — войлочное кольцо; 12 — шпильки; 13 — смотровая
крышка; 14 и 1а — шайбы; 16 — болты; 17 — торцовая гайка; 18 —
стопорные болты для гайки; 19 — шайба; 20 — сепаратор; 21 — гнездо
для пружин или рессорного хомута.
Букса со сферическими роликоподшипниками
(рис. 70) имеет такое устройство.
В стальном корпусе буксы, состоящем из двух разъемных поло-
вин, помещены два двойных роликовых сферических подшипника
(рис. 71).
106
Наружные кольца роликоподшипников вставлены настолько плотно
в буксу, чтобы половинки корпуса буксы при затягивании гаек не
сжимали колец и не защемляли роликов.
Для закрепления подшипников на осевой шейке внутренние кольца
имеют коническую расточку и плотно сидят на конических разрезных
втулках. Втулки облегчают сборку и разборку подшипников и пре-
дохраняют осевую шейку от износа.
Задний подшипник, расположенный к колесу, служит упорным,
установлен в корпусе буксы без боковых зазоров для наружного кольца
Рис. 71. Подшипник со сфе-
рическими роликами:
1 — внутреннее кольцо роликоподшипника;
2 — наружное кольцо роликоподшипника;
3 — сепаратор.
и воспринимает продольные усилия и тол
Передний подшипник имеет возмож-
ность бокового перемещения в корпусе
буксы при увеличении длины оси под
влиянием нагрева. Для этой цели паз буксы,
в котором сидит наружное кольцо, делает-
ся несколько шире кольца. >
Рессорный хомут или пружины ле-
жат в гнезде сверху буксы. На буртик
предступичной части осевой шейки плот-
но надевается в подогретом состоянии
стальной воротник.
Между телом буксы и воротником
образуется незначительный зазор, называе-
мый „лабиринтом*. Для лучшего уплот-
нения в корпус буксы вставлено войлоч-
ное кольцо.
Половинки корпуса буксы имеют на-
правляющие штифты и свертываются меж-
ду собой болтами с корончатыми гайками
и шплинтами.	'
Крышка буксы, плотно приточенная
к выточке в половинках корпуса буксы, надевается на шпильки,
снабженные корончатыми гайками со шплинтами.
Для удержания конусных втулок в затянутом состоянии на
конец шейки оси навертывается гайка, удерживаемая от отвертыва-
ния шайбой с винтами. Иногда конусная втулка крепится круглой
шайбой с тремя ввернутыми в торец оси болтами с шайбой.
В нижней части буксы ’имеется канал Ф, проходящий вдоль буксы
под наружными кольцами роликоподшипников и служащий для рас-
пределения густой смазки, закладываемой в буксу.
Подшипники со сферическими роликами имеют способность само-
устанавливаться, т. е. при изгибе или неправильном положении шейки
оси подшипник может поворачиваться на незначительный угол. Внут-
реннее кольцо имеет два желоба; между ними находится выступ, на
который опирается каждый ролик подшипника. По краям внутреннего
кольца имеются два выступа, служащие для направления роликов
с наружной стороны. На каждом из этих выступов имеются по два
выреза для постановки роликов в сепаратор.
Сепаратор состоит из цельного литого или штампованного кольца
с гнездами для роликов и служит для удержания роликов иа равном
расстоянии друг от друга.
Внутренняя поверхность конической втулки должна быть шли-
фованная, для плотного обхвата шейки оси.
Корпус буксы после обточки мест под подшипники шли-
фуется.
Допуски при посадке подшипников в корпусе буксы приведены
в табл, 17,
107
Таблица Г/
I
Диаметр отверстия в корпусе Минимальный Максимальный
допуск, мм
буксы, мм
допуск
180 — 260
260 — 360
0
0
+0,045
+0,05
Наружные кольца
Рис. 72 а. Букса с цилин-
дрическими роликовыми
подшипниками.
Букса с цилиндрическими роликовыми подшипни-
ками состоит из стального разъемного корпуса с крышкой (рис. 72, а),
служащей для осмотра внутренних частей буксы и для добавления
смазки.
Крышка привертывается к корпусу шпильками. Между крышкой
и корпусом помещено кольцо, упирающееся в наружное кольцо внеш-
него роликоподшипника.
В буксе имеются два цилиндрических роликовых подшипника,
роликоподшипников одинаковые, внутренние же
кольца различные, а именно: одно кольцо,
расположенное к подступичной части осевой
шейки, имеет буртик, а другое без буртика.
Внутренние кольца надеваются на осевую
шейку в подогретом состоянии.
Стальной уплотнительный воротник наде-
вается в горячем состоянии на предступич-
ную часть осевой шейки. Войлочное уплот-
нение (кольцо) вставлено в лабиринт.
Между роликоподшипниками помещается
маЛое дистанционное кольцо, упирающееся
в торец внутреннего кольца, расположенного
к подступичной части оси, и большое дистан-
ционное кольцо.
Малое упорное кольцо прижимается к
внутреннему кольцу гайкой, навертываемой
на конец осевой шейки. Гайка законтрена
предохранительной планкой, болтами и об-
щим шплинтом, проходящим через головки
этих болтов.
устройство, что ее корпус вместе с наруж-
Букса имеет такое
ними кольцами, роликами и большим дистанционным кольцом может
быть сдвинут и снят с осевой шейки. На шейке оси остаются лишь
внутренние кольца и малое дистанционное кольцо. Букса, показанная
на рис. 72, б, предназначена для вагонов с балансирной тележкой. Опо-
рой для балансира служит подвеска, заодно отлитая с нижней
частью корпуса буксы. Роликоподшипник без наружного кольца по-
казан внизу справа на рис. 72, а.
Буксы с коническими роликовыми подшипниками
(рис. 73) имеют ролики в виде усеченного конуса, которые катятся
по коническим поверхностям наружного и внутреннего колец. Благо-
даря коническим роликам осевые усилия воспринимаются боковыми
поверхностями роликов.
Внутреннее кольцо подшипников надевается на шейку скользя-
щей посадкой (без натяга) из тех соображений, что трение сколь-
жения между кольцом и шейкой больше, чем трение качения между
роликом и кольцом, а потому сдвиг кольца по отношению к шейке
произойти едва ли может.
При значительных осевых ударах имеется опасность заклинива-
ния конических роликов.
108
Преимущества роликовых подшипников перед обык-
новенными подшипниками трения скольжения состоят в следующем.
Рис. 72 б. Букса ^цилиндрическими роликовыми подшипниками:
1 — верхняя часть корпуса; 2 — нижняя часть корпуса; 3 — смотровая крышка;
4 — большое упорное кольцо; 5 — малое упорное кольцо; 6 и 7 — наружные
кольца роликоподшипников; 8 и 9 — внутренние кольца их; 10 — ролики;
11—шпильки Vs77 ’ 12 — шпильки '/в7'; 13 — уплотнительный воротник; 14 — вой-
лочное кольцо (манжет); 15 — осевая шейка; 16 — сепаратор; 17 — малое
дистанционное кольцо; 18 — большое дистанционное кольцо; 19 — болты креп-
лений частей корпуса; 20 — буксовые наличники.
При трогании поезда с места
сопротивление движению ваго-
нов с роликовыми подшипниками
меньше, чем у вагонов с подшип-
никами трения скольжения. При-
менение роликовых подшипников
дает экономию электроэнергии
около 5 % по сравнению с под-
шипниками трения скольжения.
При роликовых подшипни-
ках не изнашивается шейка оси
колесной пары, так как на ось
надета или втулка, или внутрен-
нее кольцо подшипника, враща-
ющиеся вместе с осью.
Случаи нагревания букс с
роликовыми подшипниками сра-
внительно редки.
Роликовые подшипники тре-
буют добавления смазки 1—2
раза в год, тогда как подшип-
ники трения скольжения тре-
буют заправки, подбивки со
Рис. 73. Букса с коническими роликовыми
подшипниками:
1 — осевая шейка; 2 — уплотняющий воротник; 3 —
упорный цилиндр; 4 — внутреннее кольцо роликопод-
шипника; 5 — ролик; 6 — наружное кольцо роликопод-
шипника; 7 — передняя упорная крышка; 8 — болты
для нее; 9 — торцовая гайка; 10 — шплинтовка гайки;
11 — корпус буксы.
109
смазкой, не реже, как через 3—3,5 месяца. По данным московского
трамвая стоимость эксплоатации букс с подшипниками трения сколь-
жения на один вагон дороже эксплоатации букс с роликовыми
подшипниками в три раза.
Согласно § 14 Правил технической эксплоатации московского
трамвая по состоянию букс, запрещается выпуск вагонов из депо
и работа их на линии:
а)	при трещинах в корпусе буксы или приливе для нижнего
подвешивания рессор и балансиров, подшипнике, вкладыше и при
выкрошенной заливке;
б)	при открытых буксах и неисправных запорах крышек.
28.	Расчет деталей осевых букс
а)	Расчет осебуксовых подшипников трения
скольжения
Удельное давление сжатия на поверхности подшипника должно
бытьрп = 20-н40 кг/см2 и определяется так:
р^т^угу	<44>
где:	— нагрузка на одну осевую шейку в кг;
I — длина осевой шейки в см;
— диаметр осевой шейки в см;
а—половина угла обхвата подшипником осевой шейки.
Удельная работа трения Ау для проверки подшипника и осевой
шейки на нагревание определяется следующим образом:
Ау^Ч^ГГ м/сек,	(45)
где:/—коэфициент трения, равный 0,05—0,07;
п — число оборотов шейки в минуту.
Расчет на нагревание подшипника производится по формуле:
(46)
где W—коэфициент, зависящий от качества буксы в отношении
смазки. Чем эти качества выше, тем W будет больше. По данным
Баха для пассажирских вагонов Й7 = 190 000.
Работа трения в кг/м за одну секунду, обращающаяся в энергию
тепла, выражается так:
л /''л	тс • ti • d
А ~	' f ‘ ЗО’Пбб-“2 •	С47)
Величина коэфициента трения / зависит от:
а)	смазывающего масла, его физических и химических свойств
(вязкость, липкость масла);
б)	материала трущихся поверхностей и тщательности их обра-
ботки;
в)	условий работы подшипника: удельные давления, скорости
вращения и температуры воздуха, окружающего подшипник;
г)	обильной подачи смазки под подшипник.
110
б)	Расчет осе буксовых подшипников трения качений
(с цилиндрическими роликами)
В роликовом подшипнике нагружаются ролики, находящиеся лишь
в верхней половине кольца, причем они нагружены неодинаково.
Давление между роликами распределяется так, как показано на рис. 74.
Наибольшее давление рА приходится на ролик 1 и при числе роликов z,
равном от 10 до 20 (по Штрибеку),
Pl = кг,
(48)
где Qu— нагрузка, действующая на подшипник. На ролик 2 приходится
меньшее давление, на ролик 3 и 4 еще меньшее, а для ролика 5
и нижележащих оно равно нулю. Давления на ролики будут равны:
p2=Pi • cos а;
Рз=Р1 • cos 2а;
Р4 = Pi • COS За;
(Рб=Рп * COS га),
где а — угол, составляемый радиусами,
проведенными через центры соседних ро-
ликов.
Для двухрядного роликоподшипника
на наиболее нагруженный ролик прихо-
дится давление:
А==^КГ.	(49)
Расстояние t (рис. 74) между цент-
рами двух смежных роликов для подшип-
ника принимают (при сепараторах)
t = 1,2 d см,
Q
Рис. 74. Распределение нагрузки
на ролики.
(50)
где d — диаметр ролика в см.
в)	Размеры роликоподшипников
Так как размеры роликов и роликовых подшипников ограничены
стандартами (ОСТ 6446—для подшипников с цилиндрическими роли-
ками, ОСТ 6771 —для роликоподшипников сферических двухрядных
и ОСТ 6461—для конических роликоподшипников), то размеры роликов
и роликоподшипников устанавливаются не расчетом, а в зависимости
от размеров осевой шейки. По размерам шейки подбирают по стан-
дарту или каталогу „Союзшарремонтсбыта" размеры и тип ролико-
подшипника, затем определяют срок его службы по ниже приводимым
формулам.
Если срок службы подшипника при подсчетах окажется для
принятых условий эксплоатации недостаточным, то выбирают следую-
щий номер подшипника (или с роликами больших размеров или
с большим числом роликов).
Для определения сроков службы роликовых подшипников служат
следующие формулы (см. табл. 18):
111
Таблица 18
Цилиндрические ролики	Конические ролики	Сферические ролики
Радиальная внешняя на- грузка на подшипник: n — с-z•d•1 z ч Qr	(zN)0,M (Кг) Общее число оборотов в миллионах, которое может выдержать подшипник: 60 • п • k . t • j 106	1 Условная радиальная нагрузка на подшипник: Q	 2 - d,- 1- cosg (кг)' Суммарная радиальная и осе- вая нагрузки: Qs==Z?4-/n(/7-S)	Условная радиальная на- грузка: Qr=(R + miH)K6- Кк (кг) Постоянная, называемая коэ- фициентом работоспо- собности подшипника и зависящая от конструк- ции, размеров и каче- ства металла подшип- ника: C=Qt(n/i)o,3
В приведенных формулах приняты следующие обозначения:
d — диаметр роликов в мм;
di — средний диаметр роликов в мм;
I—длина ролика в мм;
z — число роликов в одном ряду;
с — постоянная величина, равная 2,5 для однорядного подшипника
(с вращением внутренней обоймы) с цилиндрическими роликами и с = 5
для двухрядного подшипника;
с1— постоянный коэфициент, равный 2,5 для подшипников с враща-
ющейся внутренней обоймой и 1,8 — для подшипников с враща-
ющейся наружной обоймой;
п—число оборотов в минуту;
k — число часов ежедневной работы;
t—число дней работы в году;
j—количество лет службы подшипника;
^—фактическая радиальная нагрузка на подшипник в кг;
Н— нагрузка от сил, действующих только в осевом направле-
нии, в кг;
.$=1,2 • R • tgр — осевая нагрузка от действия радиальной на-
грузки в кг;
т ~ ~2~8 ? tg р— коэфициент перевода осевой нагрузки в радиальную;
Р — угол, составленный образующей конической поверхности
наружной обоймы с осью подшипника;
h — долговечность подшипника в часах;
т1 — коэфициент, увеличивающий влияние осевых усилий на долго-
вечность; этот коэфициент определяется опытным путем и для вагонных
подшипников m1 = 2-j-3;
Кб— коэфициент, учитывающий влияние на долговечность харак-
тера нагрузки; этот коэфициент выбирается на основании данных
опыта и может быть принят равным 2—?—2,5;
Кк — коэфициент, учитывающий зависимость долговечности от
того, какая обойма вращается — внутренняя или наружная; для вагон-
ных подшипников с вращающейся внутренней обоймой Кк=1-
Определив Q и задавшись числом оборотов п и числом долго-
вечности подшипника А, определяют коэфициент работоспособности с.
Соответственно величине этого коэфициента выбирают подшипник
по таблицам ОСТ 6771, 6446 и 6461.
112
29.	Виды смазок и их свойства
Когда между трущимися поверхностями имеется масляная пленка,
она значительно уменьшает силу трения и величину сопротивления
движению.
Вязкость смазки характеризует ее качество. При нагре-
вании смазка становится более жидкой и вязкость уменьшается.
В связи с этим для осевых букс нужно применять два вида
вмазки: зимнюю и летнюю. Зимняя смазка обладает меньшей вязкостью,
летняя — большей.
Степень вязкости масла условно обозначается литерой Е с число-
вым индексом. Например: £50 = 16 означает, что во время пробы на
вискозиметре Энглера при температуре 50° масло вытекало в 16 раз
дольше, чем вода.
Липкостью смазки называется способность смазки хорошо
приставать и смачивать смазываемые поверхности. Чем больше лип-
кость смазки, тем медленнее она стекает с поверхности и расход
смазочного материала меньше. Благодаря липкости смазка не разбра-
сывается центробежной силой.
Присутствие воды в смазке вызывает:
1)	резкое ухудшение работы букс, особенно зимой, так как вода
замерзает;
2)	коррозию осевой шейки.
Смазка, содержащая кислоты и щелочи, непригодна, так как от
нее происходит разъедание металла.
Температурой вспышки смазки называется температура,
при которой пары подогреваемой смазки вспыхивают от поднесенного
пламени. Легкая испаряемость смазки и низкая температура вспышки
нежелательны. При высокой температуре вспышки, даже в случае
нагревания буксы, смазка не так легко воспламеняется.
Температура вспышки машинного масла М—218°С, компрессор-
ного масла Т — 240°С.
Температурой застывания смазки называется такая тем-
пература, при которой смазка имеет определенную консистенцию.
Застывшая смазка не поднимается по фитилям подбивки и польстера.
Рекомендуемые смазки для деталей трамвайных вагонов приведены
в табл. 19 (см. стр. 104).
Лучшей смазкой для осевых букс считается консистентная смазка,
приготовленная из 85% машинного масла марки Л и 15% мазей типа
солидол Т, роталин или консталин. При приготовлении смазка
нагревается до 60—70° и перемешивается в течение 15—20 минут.
Основное назначение смазок для роликоподшипников сводится
к следующему:
1.	Уменьшить трение скольжения между телами качения и сепара-
тором, между бортами колец и торцами роликов, а также уменьшить
трение скольжения, возникающее вследствие упругих деформаций
рабочих поверхностей.
2.	Предохранить от коррозии полированные поверхности тел
качения, желобов и остальные поверхности подшипника. Для этого
смазка: а) не должна содержать свободной воды выше предела, указан-
ного в технических условиях (от 0,3 до 2%) и б) должна быть слабо-
щелочной.
3.	Улучшить работу уплотнений, заполняя зазоры между вращаю-
щимися и неподвижными двигателями узла.
4.	Предотвращать проникновение внутрь подшипника пыли, влаги
и посторонних тел. В самой смазке не должно быть механйческих
примесей (песка, грязи и т. п.). Эти примеси, как бы они мелки ни
8 Под*, состав трамвая
113
Таблица 19
Наименование смазки	Смазывающиеся части	
	апрель — октябрь	ноябрь — март
Мазут летний	Пятниковые опоры Наружно-осевые буксы Мотор.-осевые подшипники	Пятниковые опоры Моторно-осевые под- шипники
Машинное масло 2 (ОСТ 7954)	Пятниковые опоры Осевой компрессор	Пятниковые опоры Осевой компрессор
Мазут зимний		Наружно-осевые буксы
Консистентная КВ		Кран машиниста Тормозной цилиндр Дверные цилиндры
Технический вазелин	Кран машиниста Тормозной цилиндр Дверные цилиндры Контроллер	Контроллер
Автол 6 Оссоголин 3	Мотор-компрессор Роликовые подшипники мотора	Мотор-компрессор Роликовые подшипники мотора
Солидол Т . л	Шестерни Алюминиевая вставка токо- приемника	Шестерни Алюминиевая вставка токо- приемника
были, действуют как абразивный материал и ускоряют износ подшип-
ников. Поэтому недопустима примесь к смазке графита и талька.
Рекомендуемые „Союзшарремонтсбытом" смазки для букс с подшип-
никами трения качения приводятся в табл. 20.
Пенетрация основана на измерении глубины погружения в испы-
тываемую смазку конуса с углом 90° и весом 150 г в течение
5 секунд' Число десятичных долей миллиметра, на которое погрузился
конус, и представляет собой величину пенетрации. Чем больше вели-
чина пенетрации, тем смазка „жиже*.
30.	Тяговые и ударные приборы
Тяговые и ударные приборы служат для передачи тяговых уси-
лий от моторного вагона к прицепному; эти приборы смягчают толчки
и удары, передаваемые вагонами при замедлении хода, при торможе-
нии и при наездах вагона на вагон.
На трамвайных вагонах тягово-ударное устройство объединено
в один прибор (рис. 75), который называется сцепным.
Устройство сцепного прибора следующее. Стержень переменного
сечения входит в хомут, в который вставлена коническая спиральная
пружина, опирающаяся на шайбы. Пружина закрепляется гайкой,
навертываемой на конец буферного стержня. Хомут связывает его
с подплошадочной рамой; эта связь выполнена валиком с гайкой
и шплинтом; на нем стержень вместе с хомутом может поворачиваться
при прохождении вагонов по кривым.
Валик проходйт через две планки, прикрепленные к коробке на
площадочных балках или через вилку с гайкой и шплинтом,
114
Таблица 20
Сл
Технические нормы			 	Наименование смазок					
	Смазка № 1 (Ст. 2/4440) или 13	Оссоголин III (135)	Смазка 17—19	Консталин Т (Ст. 2/4180)	Солидол М
Цвет		От светложелтого до темнокрасного	Розо	в ы й	От желтого до светлокорич- невого	От светложелтого до темнокоричневого
Внешний вид	 Рабочая температура		Однородная маслянистая с гладкой структурой 80°	Однородная слегка волокнистая 100°	Однородная глад- кая 120°	Плотная слегка волокнистая 110°	Однородная маслянистая; в тонком слое прозрач- ная 55°
Мыло-загуститель (применяемое для за- гущения минеральных масел) . . .	Кальциевонатровое	Натровое			Кальциевое
Содержание воды в % не выше . . .	0,75	0,30		0,20	Z5
Коррозирующее действие на стальные пластинки	  . Температура каплепадения (плавления) по Уббелоде . . 	 (В большей степени каплепадение за- висит от количества и рода введен- ного мыла, чем от применяемого ми- нерального масла) . *	 Пенетрация (консистентность) по Ри- чардсону при 25°		Стальная шлифованна держке в таком bi 130е 175-210	я пластинка, помеп 1де в течение 72 ча 135° 332—365	ценная в чашку со 1сов не должна имс 175° 181—200	смазкой при комна 5ть потемнения или 150° 75-125	тной температуре и вы^ следов коррозии 75° 200—250
!
i
Рис. 75. Буферный сцепной прибор:
1—буферный стержень; 2 — хомут; 3 — пружина; 4 — направляющая шайба; 5—шайба; 6, 7 и 8 — гайка; 9 — валик; 10 и 11—шплинт; 12 — вилка;
13 — подплощадочная балка; 14 — головка буферного стержня; 15 — сцепная планка; 16 — штырь; 17 — струбцина; 18 — лобовой (перронный) угольник;
19 — подбуферная скоба; 20 — язык.
Буферный стержень имеет головку. В ней сделан вырез, в который
вкладывается сцепная межвагонная планка. В буферах сцепленных
между собой вагонов планка закрепляется штырем, вложенным в отвер-
стие головки. Штырь предохраняется от выпадания струбциной,
которая своим весом и нижними щечками удерживает штырь в буфер-
ной головке.
Для поддержки и перемещения буфера в горизонтальной плоскости
под лобовым угольником площадочной рамы приклепана подбуферная
скоба, а к последней укреплен язык с отверстиями, куда вставляется
штырь, удерживающий несцепленный буфер в фиксированном поло-
жении.
На некоторых трамвайных вагонах устанавливается качающаяся
подбуферная скоба (рис. 76), подвешенная к лобовому угольнику на
стальных кольцах. Такая скоба предотвращает повреждение буфера.
Рис. 76. Качающаяся подбуферная скоба:
1 — лобовой угольник; 2 — ушко; 3 — ушко со штырем и гайками;
4 — подбуферная скоба; 5 — кольцо; 6 — буферный стержень.
Недостатки буферного прибора заключаются в следующем:
1)	опасность для сцепщика при сцепке буферов;
2)	неравномерная закалка конических пружин из листовой стали,
вследствие чего пружины теряют упругость;
3)	буферные пружины, выпрямляясь после сжатия, отдают всю
воспринятую ими работу в виде толчка, что неблагоприятно отра-
жается на вагонах и беспокоит пассажиров. Это особенно сказывается
при больших скоростях и частых остановках;
4)	буфер громоздок и тяжел и увеличивает вес тары вагойа. Так,
буферный прибор на вагонах, наггример, московского трамвая весит
около 112 кг;
5)	открытый хомут не предохраняет буферную пружину от загряз-
нения и не удерживает смазки;
6)	преждевременный износ отверстий для штыря в сцепной планке
и в буферной головке, вследствие чего получаются толчки при тро-
гании поезда с места;
7)	наличие сцепной планки в буферах требует постоянного хра-
нения на площадке вагона запасной планки. Замена же коленчатой
планки при разных высотах буферов от головки рельса на сцеплен-
ных вагонах весьма затруднительна.
Для предотвращения разрыва поездов при обрыве буферных
стержней или сцепных планок на вагонах устанавливается доба-
вочное сцепление.
Его устройство (рис. 77) состоит в следующем: через лобовой
перонный угольник проходит вилка стержня, снабженного у моторного
вагона пружиной и гайкой. Для направления пружины поставлены
шайбы. У прицепных вагонов добавочного сцепления пружин не
имеется.
Для предохранения от провертывания вилка в месте прохода
через перонный угольник имеет квадратное сечение и упорную планку
со стопорным болтом. Вилки двух сцепленных между собой вагонов
117
соединяются цепью со сварными звеньями диаметром 20—25 мм.
Концы цепи имеют стальные планки, которые соединяются при
помощи сцепного штыря со струбциной.
При обрыве или расцепке буфера моторный и прицепной вагоны
остаются сцепленными при помощи добавочного сцепления. Цепь имеет
такую длину, что вагоны сцепленного поезда могут свободно прохо-
дить по кривым, не разрывая ее. Длинная же цепь задевает за мо-
стовую и издает шум.
Ввиду ответственной работы сцепных приборов, они должны быть
прочными и требуют ежедневного внимательного осмотра. Для обес-
печения надежности этих приборов необходимо применять доброка-
Рис. 77. Добавочное сцепление:
1 — лобовой (пероиный) угольник; 2 — вилка; 3 — гайка; 4 — пружина; 5 — цепь: 6 — планка;
7 — штырь; 8 — струбцина; 9 — упорная планка; 10 — стопорный болт.
чественный материал, систематически проверять и испытывать детали,
соблюдать установленные допуски их износа и правила ремонта.
Неисправности сцепнык приборов, небрежный осмотр и слабый уход
за ними влекут обрывы этих приборов и аварии. Для тягово-ударных
и сцепных приборов следует применять сталь МН. СТЗ по ОСТ 2897.
Для добавочной цепи нужно применять мягкую сталь ОСТ 1600, для
пружины -г*- Ст. 7.
Межвагонная сцепная планка изготовляется кузнечным спосо-
бом в нагретом состоянии до 800—820°. Правка погнутых планок
производится таким же способом, как изготовление новых. После
4—5 правок межвагонная сцепная планка не должна допускаться
к эксплоатации.
Буферный стержень, хомут, сцепка, вилка и цепь добавочного
сцепления должны испытываться не реже 1 раза в год в следующих
случаях: после изготовления, после ремонтов (правка стержня,
сцепной планки, ремонт хомута наплавкой, замена звена цепи).
Все перечисленные детали должны иметь клейма с датой испыта-
ния. Результаты испытания заносятся в прошнурованный журнал.
118
Испытание на растяжение буферного стержня на гидравлическом
прессе производится следующим образом.
На буферном стержне, установленном на прессе, наносят керном
две отметки. Из которых, как из центров, циркулем делают засечки
радиусом 200 мм.
Одна засечка должна приходиться в месте сварки стержня,
а другая — на боковой грани гайки, хвостовика буферного стержня.
После этого стержень нагружают испытуемой нагрузкой на ра-
стяжение.
Растягивающее усилие должно быть равно двойному тяговому
усилию моторного вагона.
После снятия нагрузки на стержне проводят вторые засечки
указанным радиусом.
При расхождении первых и вторых засечек, что является пока-
зателем остаточных деформаций, буферный стержень бракуется.
Рис. 78. Головки сцепного прибора типа .рукопожатия':
1 стержень; 2 — рукоятка; 3 — язык; 4, 5, 6, 7 и 8 — отверстия дли штыря.
Буферная пружина испытывается на сжатие.
При двукратном сжатии на 10 мм пружина не должна давать
остаточных деформаций после снятия груза.
Согласно § 15 Правил технической эксплоатации московского
трамвая по состоянию тяговых приборов, запрещается выпуск ваго-
нов из депо и работа их на линии, если:
а)	выработка буферного стержня у хвостовика превышает 10%
чертежного размера диаметра;
б)	есть трещины у буферного стержня или у буферного хомута;
в)	лопнула буферная пружина;
г)	отсутствует шплинт у гайки хвостовика стержня;
д)	есть трещина в сварке головки буферного стержня;
е)	есть трещина в между вагонной сцепке или погнута сцепка;
ж)	есть трещина в штыре сцепления буфера или погнут штырь;
з)	износ штыря сцепления буфера по диаметру превышает 10%
от чертежного размера;
и)	сорвана или вытянута резьба хвостовика буферного стержня;
к)	износ звена цепи добавочного сцепления превышает 20%;
л)	ёсть трещины в звеньях цепи добавочного сцепления;
м)	есть трещины в головке вилки для цепи добавочного сцеп-
ления;
н)	есть трещины в буферной коробке или ослабли заклепки;
11»
о) отсутствует контрящее приспособление для штырей стержня
буфера и его запасной цепи.
Наиболее безопасной при сцепке вагонов является головка тяго-
вого прибора типа „рукопожатия44 (рис. 78). Ее недостаток состоит
только в том, что при ней у сцепляемых вагонов требуется оди-
наковая высота сцепных приборов от головки рельса.
При сцепке или расцепке вагонов сцепщик держится за головку,
откованную заодно с буферным стержнем. Головка одного сцепного
прибора имеет язык, входящий в сцепленном состоянии в соответ-
ствующую впадину другого сцепного прибора.
Перед сцепкой вагонов головки повертываются до совпадения
отверстий 4 и 5 в сцепных приборах обоих вагонов.
В отверстия 4 и 5 встав-
ляется конусный штырь, име-
ющий предохранительную
струбцину.
Затем сцепные приборы
устанавливаются так, чтобы
совпали отверстия 6 и 7, в ко-
торые вставляется другой
штырь. У несцепленного при-
бора штырь должен быть
заложен в отверстие 8.
31. Расчет буферного
прибора
При поверочном расчете
принимается максимальное
растягивающее усилие в бу-
ферном стержне, соответству-
ющее движению поезда с за-
торможенным прицепным ва-
гоном. Определим силу Р в кг,
необходимую для движения
заторможенного прицепного
вагона P =	Gn, где —
коэфициент сцепления колес
с рельсами (принимается
Рис. 79. Детали сцепного прибора.	0,3).
Определяем расчетную
площадь сечения буферной сцепной планки по рис. 79, в сечении АВ:
F = ab — cb.
Напряжение материала в этом месте на растяжение будет:
К раз = Рр (КГ/СМ2).
Проверяем отверстие для штыря сцепки на смятие. При площади
смятия F=b-c (см2) напряжение на смятие определяется по фор-
муле:
Кем= Р (кг/см2).
120
В эксплоатации наиболее часто разрываются сцепные планки
коленчатой формы (рис. 79, б), применяемые у вагонов с разными
высотами буферов от головки рельса — И, доходящей до 120 мм.
В такой сцепной планке, кроме растягивающего, возникает изги-
бающее усилие, увеличивающее напряжение металла.
Напряжение в сцепной планке от разрывного усилия, передавае-
мого по геометрической оси планки, получаем по формуле:
К„аз=^КГ-
Изгибающий момент сцепной планки получается по формуле:
М=Р-Н (кг см).
Напряжение на изгиб:
Казг (кг/см2), где —момент сопротивления в сечении А—В
Суммарное напряжение от растягивающего и изгибающего усилий:
= Крас +Казг (КГ/СМ2).
Подсчет указывает на недопустимо большое напряжение
в сцепной планке, почему не рекомендуется применять коленчатые
сцепные планки.
Напряжение Кср в буферном штыре на срез имеем:
^=1ЙНКГ/См2)>
где d—диаметр штыря.
Для определения напряжения в головке буфера на растяжение
(рис. 79, в) необходимо определить полезное сечение Fv буферной
головки по формуле:
Fx = (а-b) — (с-е) см2.
Напряжение в материале головки на растяжение
^ = 7^(кг/см2)-
Буферный стержень моторного вагона (рис. 80) поверяется на про-
дольный изгиб от сжимающей силы при набегании двух прицепных
вагонов на моторный вагон.
Принимаем обозначения:
G — максимальный вес прицепного вагона в кг;
I—расстояние от торца головки буферного стержня до центра
отверстия для валика буферного хомута в см;
К—расстояние от середины буферного стержня до перехода
измененного сечения;
e,fvid—сечения буферного стержня по рис. 80.
Момент инерции прямоугольной части буферного стержня опре-
деляется по формуле:
•/ = -Ц-2—(см4).
Площадь прямоугольного сечения стержня на длине 1г равна:
F=l-f (см2).
Момент инерции в круглой части стержня:
л dj
= 64- (см4).
121
Площадь сечения в кругло,й части буферного стержня при прини-
маемом для упрощения расчета одинаковом сечении на участке /2 н Z»
Радиус (плечо) инерции для прямоугольной части
Рис. 80. Буферный прибор.
буферного
стержня:
Г1 =
j/-^-(cm).
122
То же для круглой части стержня:
г»=]/ к(см)-
Влияние изменения сечения буферного стержня можно принять
А/ =z/l=Acos2 Л_£(см),	(51)
где Z5 = Z2 + 4-
Следовательно, расчетная длина буферного стержня равна:
U"'+4'W
Критическое напряжение при продольном изгибе буферного
стержня определяется по формуле:
RKP = Ек2 (-P-Y (кг/см2Х	(52)
\ lpac j
где: Е — модуль упругости, принимаемый равным 21 СО ООО кг /см2
ri — плечо инерции в см.
Максимальная сила, сжимающая буферный стержень, определяется
по формуле:
Ляах—Г^(КГ),	(53)
где: п — число прицепных вагонов поезда;
ат — замедление при торможении (принимается для расчета
ат=1,2—1,5 м/сек2);
g—ускорение силы тяжести =9,81 м/сек2.
Допускаемое напряжение Казг в буферном стержне при продоль-
ном изгибе определяется по формуле:
К
Казг = «и1%,	(54)
где: Ка — допускаемое напряжение на изгиб 300—400 кг/см2 (для
стали Ст. 3);
Кср— среднее напряжение, принимаемое 3000—3500 кг/см2.
Фактически получаемое напряжение Кфак в буферном стержне:
р
г/ __* max
фак	*
Кфак должно быть в пределах 75—100 кг/см2.
Примем Z5 = Z3 Z3 = 47,7 см;
J1 = 113cm4; J2 = 87cm4; 1 = 220 см; tf=44,6 см.
Влияние изменения сечения буферного стержня определяется
по формуле (51):
AI = 47,7^-cos2 3,122q4’6 = 61,95cos2 0,636.
123
Так как л радианов — 180°, то угол
а = _L?2_2^6 = 57j2830.0,636 = 36°26г.
cos 36°26' = 0,8045484.
cos2 36°26' = 0,647.
И тогда Д/ = 61,95-0,647 = 40 см.
Напряжение на разрыв К в
Рис. 81. Детали буферного прибора.
опасном сечении — буферного
хомута (рис. 81, а):
Краз = 2~: s • < (кг/см2)- (55)
Валик буферного хомута
и гнезда (рис. 81, б) рассчиты-
вается на изгиб вследствие
того, что отверстие в хомуте
не цилиндрическое.
Изгибающий момент будет
лл p-L
Мизг ~~~ь~ И момент сопроти-
вления для валика W= 0, Id3.
Определяем напряжение на
изгиб
Валик буферного хомута
и гнезда, кроме того, дол-
жен быть проверен на смятие.
Расчет буферных пружин
(рис. 81, в) ведется по сле-
дующим приближенным фор-
мулам:
нагрузка	. RKpi (56)
Прогиб пружины :/= 0,4-
4+р, 21+^! я,р (57)
1	2	' М2 G ’
где-. RKP— допускаемое напряжение на кручение < 7 500 кг/см2;
г,— радиус наименьшего витка пружины см;
I—длина стали пружины в см, равная (г\ + г)кп; п — число
(витков) пружины;
b — толщина стали в см;
h — ширина стали в см;
г—радиус наибольшего витка в см;
G — модуль упругости =850 000 кг/см2.
Буферные пружины затруднительно закалить равномерно, поэтому
происходит просадка пружин во время их работы. Хорошо закаляются
у промежуточных витков лишь кромки, средняя же часть этих витков
и тонкие концы крайних витков плохо воспринимают закалку, так
124
как небольшой зазор между витками мало доступен Для охлаждающей
жидкости. Кроме того, действительная характеристика буферной пру-
жины отличается от расчетной по следующим причинам:
а)	прогиб наружных витков больше внутренних и, по мере воз-
растания нагрузки, наружные витки постепенно выключаются;
б)	жесткость пружины по мере выключения наружных витков
увеличивается;
в)	при максимальной нагрузке работает только наиболее жесткая
часть пружины, т. е. витки малого радиуса, что вызывает в них пере-
напряжение.
За границей на трамвайных вагонах весьма распространена уста-
новка фрикционного амортизатора типа Юрдинген, сопряженного
Ряс. 82. Амортизатор толчков:
1 — буферный стержень; 2 и 3 — фрикционные шайбы; 4 —
коническая пружина; 5 — кожух; 6 — валик сцепления с
кузовом*
со стержнем сцепного прибора. Устройство амортизатора показано
на рис. 82, где: 2—шайбы, трение в которых поглощает толчки при
набегании одного вагона на другой во время торможения; 3 — шайбы,
трение которых поглощает толчки тяговых усилий при трогании ваго-
нов с места. Шайбы поглощают большую часть сжимающих и растя-
гивающих усилий. Меньшая же часть указанных усилий поглощается
конической пружиной.
Внутри пружины и фрикционных шайб проходит буферный стер-
жень. Вместо буферного хомута имеется кожух, соединяющийся
с буферным гнездом валиком, приклепанным к поперечной подплоща-
дочной балке. Буферный стержень при проходе вагона по кривым
движется по подбуферной скобе, приклепанной к продольным кузов-
ным балкам.
32.	Кольцевые пружины
Упругая работа пружинной стали, сжимаемой или разжимаемой
с напряжением Крас, составляет:
, V'^ac
Дх = - 2/—кг/м,	(58)
где 17— объем пружинной стали.
125
Для случая изгиба пружины с объемом V см8 имеем:

V-Кизг
2Е
J
(59)
где: Кизг — напряжение от изгиба в кг/см2;
J—момент инерции рассматриваемого сечения в см* 4;
F—площадь сечения стали в см2;
Е — модуль упругости стали = 2,1-10е в кг/см2;
I — расстояние от нейтральной оси до крайнего волокна в см.
Коэфициент -р~р для бруса равного сопротивления, прямоугольного
Рис. 83. Кольцевая пружина:
1 — внешне© кольцо; 2 — внутреннее кольцо.
сечения,при изгибе опре-
делен величиной:
J _ блз _1
F/2	126Л.^ “ 3 *
4
Для бруса прямо-
угольного, постоянного
по длине сечения, степень
использования упругой
энергии не превышает
11% и, наконец, для
круглого сечения диа-
метром d, получаем:
J  nd*
d2
4 * 4
= или 25%.
Учитывая недостаточное использование упругой энергии стали
существующих пружин и недостатки буферных пружин (рис. 81, в),
кольцевые пружины (рис. 83) должны получить большое распростра-
нение.
Кольцевая пружина состоит из нескольких замкнутых внутренних
и внешних колец. Кольца обточены по конусу так, что наружные
кольца входят во внутренние.
При действии на них осевого давления внутренние кольца в попе-
речнике работают на чистое сжатие, а внешние кольца — на растя-
жение. Вследствие этого кольца сдвигаются, т. е. пружина проги-
бается в осевом направлении.
Кольцевые пружины поглощают значительную упругую работу,
которая, примерно, втрое больше, чем у обычных пружин (при
одинаковых объемах).
В кольцевой пружине каждое поперечное сечение имеет одина-
ковые напряжения на растяжение или сжатие.
Кольцевые пружины имеют следующие преимущества перед пру-
жинами других типов:
1)	благодаря внутреннему трению возвращающая сила при обрат-
ном движении пружины невелика и составляет в среднем 30% воспри-
нимаемого удара;
2)	меньший вес;
3)	удобства регулировки жесткости путем изменения числа колец.
То же самое можно сделать при повреждении или изломе одного
126
кольца в наборной пружйне. В этом случае нужно заменить дефект-
ное кольцо годным;
4)	малый уход за кольцевой пружиной и редкая ее смазка (смазка
удерживается 1—2 года).
Обозначим через ф— коэфициент трения для сжимающей нагрузки;
ф1— коэфициент трения для возвращающей силы; Ро— осевое давле-
ние (с учетом трения); N—радиальное давление между поверхностями
трения.
По условиям равновесия действующих сил и сил реакций (рис. 84)
имеем:
Р9 >cosp = A/ sin р-1-(N cos0-f-P sin Р)«ф,
Р _ MsinP + ?-cosP _ w(tg ? + <р)	zfins
г» cos? —ship ~~ 1—?.tg£’
Рис. 84. Распределение нагрузок в кольцах.
При коэфициенте трения ф = О Ро перейдет в Р (осевое усилие
пружины без учета трения) и получается:
или
Подставляя в формулу (60) вместо N, получим:
Р — Р *£ Р ?	ZC1\
° tgP(i -?-tgP)"	' '
Величина возвращающей силы 1\, т. е. величина силы реакции,
или силы, действующей в направлении, обратном силе сжатия, опре-
делится так:
р —\г tgP~?
1 i + ftgP’
р —р	. 1 —v-tg?
1	0 i-Hi'tgP	tgP + f
(62)
127
Половина поперечного сечений наружного кольца при напряже-
нии на растяжение
Для внутреннего кольца при напряжении на сжатие Кеж имеем:
Установив высоту пружины в сжатом состоянии, можно опре-
делить Z?i — диаметр наружных колец и D, — диаметр внутренних
колец.
Удлинение наружного кольца получается:

так как удлинение пропорционально длине и напряжению и обратно
пропорционально модулю упругости; сжатие внутреннего кольца:
’ — Г) К°ж
2 - ^2 £ •
Величина радиального зазора S между внешними и внутренними
кольцами:
(64)
Если р — угол наклона образующей конуса по отношению к оси
вращения, то осевое перемещение определится из уравнения
D\Kpac й2Ксж
tg?	2£-tgp
(65)
и число элементов
где / — полная осадка пружины в см.
Выбрав половину ширины кольца —	определяем длину
пружины Z=nA+/, при условии плотного прилегания колец при
полном сжатии. Из практических соображений прибавляют еще от
0,5 до 1,0 мм на каждое кольцо.
Полная работа пружины составляет: А = Р°^ ? ; работа отдачи (воз-
р • f
вращенная работа) Д2 = —
Разность между этими величинами есть работа, поглощенная
трением колец. Хотя в кольцевой пружине сцепного прибора кольца
и испытывают незначительные напряжения на изгиб и сжатие, но они
настолько малы, что этими напряжениями при расчетах пренебрегают.
33.	Автосцепка
На железнодорожных вагонах и вагонах метрополитена приме-
няется автоматическая сцепка.
Конструкции автосцепок как за границей, так и в СССР много-
численны. Одна из них, а именно автосцепка для вагонов метро при-


Рис. 85, Автосцепка ВНИИ Метро в собранном виде.
вёдена на рис. 85. Она относится к типу жестких; при сцеплённых
вагонах не бывает взаимных вертикальных и горизонтальных пере-
мещений одной головки сцепки по отношению к другой.
Жесткая автосцепка необходима для возможности полной авто-
матизации сцепления вагонов, не только сцепных приборов, но и
междувагонкой пневматики с электропроводкой.
Составные части автосцепки следующие: а) сцепная головка
с механизмом б) хомут с фрикционом, в) водило, г) радиант и гнездо.
Стальной литой корпус головки (рис. 86, а) состоит
из хвостовика с круглым отверстием и имеет разветвление в виде
рогов. Во внутренней полости головки (карманах) и со стороны боль-
шого зуба помещаются сцепной и расцепной механизмы.
Рис. 86. Детали автосцепки.
Зубья служат направляющими, центрирующими встречную авто-
сцепку как по горизонтали, в случае, когда продольные оси авто-
сцепок отклонены (не более 120 мм), так и по вертикали, когда
один вагон стоит ниже другого на 100 мм. Тяговое усилие поезда
воспринимается большим зубом и выступом со стороны малого зуба.
У хвостовика головки имеется консольный прилив, которым она упи-
рается в подпружинный стержень, находящийся в стакане хомута.
Стальной плоский замок (рис. 86, 6) устанавливается
в кармане головки, для чего на замке имеется шип 8 и хвостовик 9,
входящие в соответствующие отверстия наклонной плоскости кармана.
В свободном состоянии замок стремится занять крайнее переднее
положение, вследствие эксцентричного положения центра тяжести
(по отношению к оси 10), стремящегося занять самое низкое поло-
жение.
130
В замке имеется консольная ось 10, на которую надевается со-
бачка (рис. 86, г) так, чтобы ее хвостовик прошел через вырез замка,
а плечо собачки приливом 23 легло на плоскость 11 (рис. 86, б).
В момент сцепления при заходе выступов 6 головки пространство
в зеве головок между зубьями заполняется замками сцепленных го-
ловок. Замки при этом замыкаются. Для расцепления головок отводится
замок одной головки внутрь корпуса.
Стальной литой замкодержатель (рис. 86, в) — вырез 14,
которым ин навешивается на консольную ось 10. Торцовая часть 75,
обращенная в зеву, имеет скошенную поверхность под углом 23°,
оканчивающуюся лапкой, служащей для упора и предохранения от
боковых Hi ремещений замкодержателя. Конец, обращенный к хво-
стовику сцепной головки, снабжен приливом 16, выполняющим роль
противовеса. В свободном (не сцепленном) состоянии противовес
перетягивает переднюю часть замкодержателя настолько, что она
несколько выходит из корпуса; когда же головки сцеплены, то под
действием выступа, заходящего в зев, замкодержатель входит в по-
лость головки; конец с приливом 16 приподнимается и устанавливает
плоскость 77 прилива против плеча собачки, чем и предупреждает
самопроизвольное открывание замка от случайных толчков. Около
выемки 14 имеется уступ 18, за который, при отводе замка подъем-
ником, последний своим приливом 26 заходит и запирает замок
в крайнем заднем положении.
Стальная собачка (рис. 86, г) имеет отверстие 19 для надевания
на консольную ось 10 замка. Плечо 20 собачки проходит сквозь вы-
рез 21 в замке и своим концом становится в этом вырезе. Хвостовик
22 собачки приливом 23 лежит на плоскости 77 замка. В сцепленном
состоянии головок хвостовик собачки упирается в противовес 16
замкодержателя и препятствует самопроизвольному расцеплению
автосцепок.
Стальной литой подъемник (рис. 86, д) имеет отверстие 24 для
штыря (оси поворота). Подъемник своей сферической плоскостью
25 при сцеплении сжимает плечо 20 собачки и замок внутри кар-
мана головки. Прилив 26 служит для предупреждения повторного
сцепления расцепленных головок до тех пор, пока они не разойдутся.
Шип 27 с плоскостью, соединяясь с шипом 30 на рычаге (рис. 86, е),
входит в отверстие фасонной шайбы спиральной пружины подъем-
ника. Отверстие 28 в подъемнике служит для соединения его с рас-
цепным механизмом. Подъемник служит для подъема собачки, отвода
замка во внутреннюю полость головки и для задержки замка в этом
положении до расхождения головок.
Стальной рычаг (рис. 86, ё) имеет отверстие 29 для штыря,
являющегося осью вращения рычага. Рычаг оканчивается шипом 30
и круглым приливом 31, расположенным перпендикулярно коси шипа,
служащим препятствием для подъемника при возвращении его в по-
ложение готовности к сцеплению, не позволяя ему опередить рычаг,
который самостоятельно приводит механизм головки к готовности
к последующему сцеплению. Рычаг оканчивается полуовальным хво-
стовиком, входящим в продольный вырез головки, со стороны
малого зуба, ограничивая тем самым ход замка в определенных пре-
делах. Средней частью 33 длинный конец рычага проходит через вы-
рез 21 в замке.
При встрече двух головок (рис. 87) большой 3 и малый 4
зубья направляют головку так, чтобы замки обоих головок, нахо-
дящихся под действием поступательно-встречного движения, начали
уходить во внутрь корпуса сцепной головки. При этом собачка 36,
сидящая на консольной оси, в замке также начнет передвигаться вместе
9*
131
е ним и плечом 20 перекроет прилив замкодержателя (рис. 86, г).
При дальнейшем поступательном движении автосцепок выступы 6
(рис. 86, а) начнут отжимать замкодержателя 37 во внутреннюю по-
лость корпуса. Замкодержатель 37 поворачивается на своей оси
и приподнимает прилив 16 (рис. 86, в), который, в свою очередь,
поднимает собачку 36. Головки, получая боковое перемещение по
а)
Рис. 87. Два вида головки со сцепным механизмом;
л) 1 — корпус головки; 2 — отверстие для валика; 3 — большой зуб; 4 —малый зуб; б —
направляющий фартук; 6 — выступ; 7 — прилив для центрирующего аппарата.
б) 1 — корпус головки; 3 — большой вуб; 4 — ма/ый зуб; 6 — выступ малого зуба: 35 —
спиральная пружина замка; 3b — сооачка; 37 — замкодержатель; 38 — замок; 39 — рычаг;
40 — подъемник; 41 — впадина большого зуба; 43 — карман спиральной пружины; 44 —
шайба; 45 — штырь.
наклонной плоскости лица и выступам 6, входят во впадину проти-
воположной головки.
Замки 38 при помощи пружины 35 и вспомогательного рычага
39 возвращаются в первоначальное положение, защелкивая выступ
одной головки, вошедшей во впадину другой. При обратном дви-
жении замок 38 увлекает собачку 37; конец ее соскальзывает с при-
лива 16 замкодержателя (рис. 86, в), остающегося после сцепления
132
все время в поднятом положении, и становится против его прилива
77, который при толчках не позволяет собачке 36 и замку откинуться
в заднее положение.
Эта блокировка предотвращает самопроизвольное расцепление
головок в период тяги, выбега и торможения поезда.
Для расцепления головок (рис. 87, б) подъемник 40,
связанный с замком 38 и собачкой 36, отводится вручную. Эта связь
не жесткая и осуществляется так: конец подъемника 40 входит в вы-
рез 21 (рис. 86, б) замка и упирается в хвостовик 22 собачки (рис. 86, г).
В начале движения подъемник отводит хвостовик, плечо 20 собачки
приподнимается выше прилива 16 на замкодержателе (рис. 86, в).
Подъемник 40 упирается в стенку выреза 21 замка, замок совместно
с собачкой 37 перемещаются под воздействием подъемника 40 назад
до тех пор, пока из впадины 41 большого зуба не выйдет запертый
выступ противоположной головки. В этом положении замок остается
до момента, пока не разойдутся головки, т. е. пока выступ 6
(рис. 86, а) противоположной головки не перестанет давить на зам-
кодержатель, упирающийся уступом 18 (рис. 86, в) в прилив 26
подъемника (рис. 86, д'), не позволяя ему освободить замок 38. Как
только головки автосцепки разойдутся, замкотержатель 37 возвра-
щается в свободное состояние, при котором конец с приливом 16
(рис. 86, в) опустится в нижнее положение, а освобожденный подъем-
ник 40 и вспомогательный рычаг 39 под действием пружины 35
возвратятся в крайнее правое положение. Вспомогательный рычаг 39,
воздействуя на стенки впадины 21 в замке (рис. 86, б), через который
он проходит, помогает возврату замка 38 в положение готовности
для следующего сцепления головок.
Ударно-тяговый прибор (рис. 85) состоит из хомута 46
с фрикционом 55, водила 47, гнезда 48 и радианта 49. Назначение
прибора: воспринимать, смягчать и передавать тяговое усилие, толчки,
удары и т. п., получаемые от рамы вагона и от головки автосцепки.
В стальной, литой хомут 46 вставлены упорные пластины
передние 50 и задние 34, рессорные пластины 51, выпуклая 52 и во-
гнутые 53 чечевицы. На валике 58 крепится хвостовик головки. Для
центрирования головки по вертикали хомут имеет стакан 56, со-
ставляющий одно целое с хомутом 46. В этом стакане 56 помещаются
пружина 60, стержень болта 57 и шайбы 61 (ограничители хода).
Головка стержня 57 упирается в консольный плоский прилив 7 го-
ловки и удерживает ее в заданном горизонтальном положении. Для
восприятия слабых колебаний, толчков и для плотного прижимания
рессорных пластин фрикционного аппарата в гнезде фрикциона ста-
вится пружина.
В стальном литом корпусе водила 47 помещаются фрик-
ционный аппарат с хомутом. Водило имеет отверстия для валика 54
и гнезда 48. Сечение хвостовика водила по всей длине усилено ребрами
и облегчено овальными отверстиями. Коробка фрикциона имеет сквоз-
ное отверстие для прохода обоймы хомута. Водило имеет передний
и задний приливы, которыми оно подвешено к радианту 49. Приливы
имеют сменные бронзовые наличники, образующие скользуны, рабо-
тающие на плоскостях радианта. Водило имеет две пары ушков 63
для крепления штыря с сухарем.
Радиант 49 имеет сечение, напоминающее высокий тавр, и кре-
пится к раме болтами 42.
34.	Песочницы
Песочницы предназначены для посыпки песка на рельсы в тех
случаях, когда необходимо искусственно повысить коэфициент
133
сцепления (рельсы замаслены, покрыты грязью, снегом, льдом или
опавшими листьями).
Для посыпки песка на рельсы моторные вагоны оборудованы пе-
сочницами с сухим просеянным песком. Посредством ручного или
механического привода головки рельсов посыпаются песком.
Наиболее распространенной на трамвайных вагонах является ков-
134
шевая песочница Лазарева (рис. 88). Эта песочница состоит из дере-
вянного ящика с крышкой, куда засыпается сухой песок. Ящик внутри
обшит листовым железом.
Внутри ящика находится железная сетка, предупреждающая попа-
дание в песок сора, комьев, камней и пр.
Под ящиком укрепляется корпус песочницы, в котором помещен
ковш. Над ковшом к полу вагона привернута воронка. Ковш насажен
на квадрат железного горизонтального вала, проходящего под полом
Рис. 89. Шиберная песочница:
1 — мслонка-шибер; 2 — плита: 3 — пружина; 4 — деревянная обкладка; 5 — винтовой валик»
• — гайка; 7 —поводок; 8 —воронка; 9— раструб для рукава; 10 —кривошип; 11 —втулка.
вагона и соединяющего обе песочницы у каждой площадки. Этот вал
состоит из двух частей, соединенных вилкой и валиком. Привод осу-
ществлен рукояткой, одетой на вертикальный вал с кривошипом,
поворачивающийся в двух подшипниках. Кривошип валиком соединен
с горизонтальной тягой, на которой укреплена регулирующая гайка,
соединяющаяся с гайкой горизонтального вала.
Рычажный привод, действующий на горизонтальный вал, рас-
положен под полом вагона. Он может быть ручным, ножным, от
135
пневматического цилиндра и пр. На рис. 88 показан привод, при
котором горизонтальный вал гайкой 13 соединяется с пневматическим
цилиндром (ZZ).
Корпус песочницы соединен с резиновым рукавом, закрепленным
на горле хомутиком. На другом конце резинового рукава имеется нако-
нечник из железной трубы. Рукав укреплен на кронштейне, привер-
нутом к подплощадочному швеллеру.
Песок заполняет вэрэнку и ковш песочницы. Он не может высы-
паться, несмотря на толчки, потучаемые вагоном при движении. Только
при повороте ковша песок высыпается в рукав и затем на головку
рельса. В нерабочее положение песочницы устанавливаются при
помощи оттяжной пружины.
Ковшевые песочницы имеют преимущество перед другими благо-
даря надежному затвору. Ковш может быть отрегулирован на подачу
любого количества песка. Действие ковшевого затвора надежно
и утечки песка не наблюдается.
Более простая по конструкции по сравнению с ковшевой песочни-
цей является шиберная (рис. 89), также хорошо действующая. У нее
ящик-резерзуар для песка и приводной механизм такого же устройства
как и у ковшевой песочницы. Заслонка-шибер прижимается к плите
помощью пружины, концы которой заведены за бобышку а шибера
ив деревянную обкладку механизма. В отверстие шибера впрессована
втулка с винтом (валиком), наконец которого навернута гайка. Шибер
соединен с поводком, на палец которого одет коленчатый рычаг при-
водного механизма.
Нерабочее положение шибера и приводного механизма указано
на рисунке сплошными линиями; рабочее положение указано пунктир-
ными линиями. При сдвиге в рабочее положение шибер, повернувшийся
на валике, открывает отверстие б и струя песка из ящика высыпается,
в зависимости от степени открытия отверстия, в отверстие в воронки 8
и в отверстие раструба и далее по рукаву на головку рельса.
35.	Предохранительные ограждения вагонов
На вагонах СССР применяются лобовые предохранительные ограж-
дения: пневматическая и автоматическая предохранительные сетки.
Лобовые предохранительные ограждения располагаются под пло-
щадками моторного вагона и предохраняют людей от попадания под
колеса.
Пневматическую предохранительную сетку (рис. 90) подвешивают
под площадкой моторного вагона. К перонному угольнику привернуто
два пневматических цилиндра, штоки которых соединены с сережками
и с трубчатой рамой сетки.
Задняя часть трубчатой рамы может поворачиваться, для чего она
входит в выемки двух кронштейнов, прикрепленных к подплощадоч-
ным угольникам.
В верхних выемках а кронштейнов сеточная рама находится под
управляемой вагонной площадкой (передней по ходу вагона). Сеточная
рама под задней площадкой находится в нижних выемках б кронштей-
нов, поэтому ее передняя часть находится в более поднятом положении.
Металлическая сеточная рама изготовляется из труб с приклепан-
ными к ним стойками, к которым привернуты деревянные планки
60 х 20 мм.
Сеточные цилиндры по своему устройству сходны с тормозными
цилиндрами. Разница состоит лишь в том, что шток сеточного цилиндра
наглухо соединен с поршнем внутри цилиндра.
При устанозке рукоятки крана машиниста на последнее тормозное
положение сжатый воздух, поступая в цилиндры, перемещает поршни
136
вниз, сжимая пружины, находящиеся внутри цилиндров. Поршневой
шток, воздействуя посредством сережек на сеточную раму, опускает
переднюю часть сетки к головкам рельсов. Человек, оказавшийся на пути
перед вагоном, подхватывается сеткой.
Рис. 90. Пневматическая предохранительная сетка:
1 — перонный угольник; 2 — стойки рамы; 3 — деревянные планки: 4 — труб-
чатая рама; Б — кронштейны; 6 — серьги; 7 и 8 — цилиндры; 9 — воздухо
провод; 10 — оттяжная пружина.
При установке рукоятки крана машиниста на нулевое положение
сжатый воздух из сеточных цилиндров через кран машиниста уходит
в шумоглушитель и атмосферу; сетка поднимается кверху под
137
действием пружин пневматических цилиндров, а также добавочных
наружных сеточных пружин.
Пневматическая сетка имеет следующие недостатки:
1) опускание сетки происходит не автоматически, а зависит от воли
водителя;
2) если при наезде на человека и опускании сетки получился юз1,
то при отпуске тормоза, необходимого для устранения юза, сетка
может подняться, и человек может попасть под сетку и под вагон.
Рис. 91. Автоматическая лобовая сетка:
1 — сеточная трубчатая рама; 2 и 16 — подплощадочные кронштейны; 3 — тяга; 4 — криво-
шип; 5 и 8 — поворотные валы; 6 — планка зуба; 7 — зуб; 9 — планки; 10 — передний
фартук; 11—ролик; 12 —пружины; 13 —поводок; 14 —серьги; 1S —упор.
Автоматическая лобовая сетка (рис. 91) является более совер-
шенной чем пневматическая, так как работа ее не зависит от воли води-
теля.
Применение автоматических сеток требует хорошего замощения
рельсовых путей. При плохом же замощении или неудовлетворительном
уходе за замощением сетка может произвольно опускаться, вслед-
ствие чего возможны случаи ее повреждения.
Устройство рамы автоматической сетки почти такое же, как и
пневматической. К раме из стальных труб прикреплены деревянные
рейки.
Рама подвешена близ тележки на шарнирах к подплощадочным
кронштейнам, валики которых являются осями для поворота рамы.
1 Скольжение вагонных колес на рельсах в заторможенном состоянии колесных
пар.
138
В нерабочем положении рама сетки удерживается тягой, соеди-
ненной с кривошипом. Планка зуба 6, жестко сидящая, как и криво-
шип 4, на поворотном вале, упирается в зуб 7 на вале.
Концы вала входят в вырезы планок, которые соединены жестко
с фартуком. В концевые выкружки этих планок западают ролики,
помещенные в подплощадочных кронштейнах и удерживающие фартук
от повертывания относительно вала по часовой стрелке, чему способ-
ствуют также пружины, подтягивающие планки в сторону роликов.
На вале жестко закреплены рычаги, шарнирно соединенные с
сережками на планках.
При ударе в направлении, указанном стрелкой, фартук поворачи-
вается, и планки отходят от роликов в ту же сторону. Серьги
Рис. 92. Между вагонная предохранительная сетка:
1 и 2 — штыри; 3 и 4 — вертикальные угольники; 5 и 6 — горизонтальные
планки; 7 — шарнирные треугольники; 8 — пружины: 9 — ушки пружины.
поворачивают вал по часовой стрелке, и планка зуба выходит из выемки
зуба. Рама сетки повертывается в шарнирах подплощадочных крон-
штейнов, и ее передний край опускается на головки рельсов.
После этого фартук под действием пружин и своего веса устанав-
ливается в первоначальное положение.
Поворот и подъем сеточной рамы осуществляются рычагом (не
показанном на схеме), нажимающим на упор и воздействующим на тягу.
Тогда сеточная рама повертывается против часовой стрелки. Зуб
защелкивает планку, и сетка остается в поднятом положении.
Для защиты пассажиров от попадания под прицепной вагон имеются
междувагонные предохранительные ограждения (сетки), подвешенные
к площадочным щиткам и лобовым угольникам.
Эти ограждения навешиваются при помощи штырей 7 (рис. 92).
Вертикальный угольник 3 при навешивании ограждения распола-
гается со стороны прицепного вагона и имеет шарнир, который вы-
прямляется или сгибается, в зависимости от расстояния между вагонами.
Вертикальные угольники со штырями соединены между собой
шарнирно горизонтальными планками. Эти планки так же шарнирно
139
соединены при помощи треугольников с вертикальными пружинами,
которые заканчиваются ушками. На вагонах применяют ограждение
а
о
х
с
п
«
подножек в виде щитков,
устанавливаемых с левой
стороны по ходу поезда.
Они препятствуют пас-
сажирам становиться на
подножки с левой сторо-
ны вагона.
На некоторых ваго-
нах имеются подколес-
ные щитки, предохраня-
ющие людей от попадания
под колеса.
36.	Ножные сигнальные
звонки
Ножной звонок нахо-
дится под площадкой мо-
торного вагона и служит
для подачи предупреди-
тельных сигналов.
Ножной звонок (рис.
93) состоит из звонковой
чашки 7, привернутой к
корпусу, ударника 6 в ви-
де двуплечевого рычага, в
конец которого упирает-
ся ножная педаль 7 с пру-
жиной. Действие ножного
звонка понятно из рис.
93.
Подача сигнала от
пневматического приво-
да производится сжатым
воздухом при нажатии но-
гой на педаль 75.
Сжатый воздух попа-
дает через клапан в виб-
ратор. При надавливании
ногой на педаль клапана
рычаг поворачивается и,
действуя на поршень, пе-
редвигает клапан вправо,
при этом сжатый воздух
проходит в вибратор че-
рез трубку, соединенную
с напорным воздухопро-
водом, по каналу а в ка-
нал б. Мембрана, концы
которой зажаты между
смотровой крышкой, про-
гнется вправо.
Мембрана надета на
поршень и удерживается гайкой. В нерабочем положении клапан плотно
прижимается кожаной шайбой к торцу втулки, впрессованной в корпус.
140
При снятии ноги с педали 15 рычаг освобождается, сжатая пру-
жина 40 выпрямляется, поршень и клапан возвращаются в нерабочее
положение, и перетекание воздуха прекращается.
Устройство и действие звонкового вибратора следующее. Под
полом вагонной площадки кронштейн 30 привертывается к угольнику
болтами с гайками и соединяется с корпусом вибратора. Внутри кор-
пуса помещены ударник 24, упорная шайба 29 и пружины 26, 28. На
корпус навернута крышка 25, имеющая отверстия ж и з, соединен-
ные с атмосферой. Воздух, пройдя по каналам виги отверстиям
в ударнике д и е, поступает в камеру.к\ под действием сжатого
воздуха в камере к ударник передвигается влево, сжимая пружины
26 и 27 до тех пор, пока отверстие г не соединится с камерой и и воздух
из камеры к через отверстия ж и з в крышке 25 не выйдет в атмо-
сферу.
Таким образом, при ходе ударника влево прекращается напол-
нение камеры к сжатым воздухом, так как отверстие г в ударнике
не совпадает с каналом в; происходит удар по звонковой чашке,
после чего пружины 26 и 27 быстро возвращают ударник вправо.
Отверстие г вновь совпадает с каналом в и камера к вновь напол-
няется сжатым воздухом, ударник вновь перемещается влево и уда-
ряет о чашку и т. д. Ударник вибрирует и ударяет по чашке до тех
пор, пока клапан пропускает сжатый воздух в вибратор, т. е. пока
педаль 15 нажата ногой.
Для разобщения клапана и вибратора от напорного воздухопро-
вода имеется кран 21. Пневматические сигнальные звонки на неко-
торых вагонах управляются рукояткой крана машиниста.
37.	Тормозные устройства
Тормозное оборудование вагонов предназначено для замедления
скорости, остановки движущегося вагона и для удержания его на
подъеме.
От надежности и эффективности действия тормоза зависит без-
опасность движения поезда.
Для нормальной остановки поезда применяется так называемое
служебное торможение; в случае же необходимости внезапно оста-
новить поезд применяется экстренное торможение.
Интенсивность торможения и длина тормозного пути зависят от
величины тормозной силы.
Тормозным путем называется расстояние, пройденное поездом от
начала торможения до полной его остановки.
38.	Тормозное оборудование вагонов
Трамвайные вагоны оборудуются двумя или тремя тормозами
независимого действия: двумя механическими, из которых один с
пневматическим приводом, а другой с ручным приводом, и третьим
тормозом электрическим.
Ручной и пневматический приводы действуют на одну и ту же
рычажную тормозную систему, передающую тормозное усилие на
тормозные колодки.
Если тормозное усилие передается через тормозные колодки на
бандажи колес, такое устройство называется колесно-колодочным
тормозом. Если тормозные колодки прижимаются к осевым дискам,
оно называется клещевым тормозом, а к барабану —барабанным тор-
мозом.
141
Служебным приводом механического тормоза является пневмати-
ческий привод; во время торможения сжатый воздух попадает в тор-
мозной цилиндр, отчего поршневой шток приводит в действие рыча-
ги, тяги и колодки тормозной системы.
Ручной тормозной привод является резервным, и им обыкновенно
пользуются лишь в следующих случаях:
1)	когда давление сжатого воздуха в системе недостаточно для
торможения вагона;
2)	при маневрах для сцепки и расцепки вагонов;
3)	при длительной остановке поезда;
4)	при остановке поезда на подъеме.
Ручной привод имеет много недостатков: медленное действие,
вследствие наличия зубчатой передачи, приводимой от руки; невоз-
можность одновременного торможения всех осей поезда и примене-
ния значительного усилия от руки (20—30 ю). Поэтому ручное
торможение и не применяется в качестве служебного.
39.	Рычажно-тормозная передача
Рычажно-тормозная передача для ручного и пневматического
привода состоит из нескольких рычагов, шарнирно соединенных меж-
ду собой тягами, поводками, цепями, траверсами и балансирами.
Такая система связывает усилие Р от
руки, или усилие на штоке тормозного
цилиндра пневматического привода,
с усилиями Q тормозных колодок. Ве-
личина силы ^действующей на бандажи
колесных пар, тормозные диски или
барабаны.
Q = к; . к .	(66)
где: k — коэфициент передачи тормоза,
— коэфициент полезного дейст-
вия передачи.
Рычажно-тормозная передача при
небольшой затрате силы в ручном при-
воде создает большие усилия на тор-
мозных колодках при действии на бандажи колес, тормозные диски
или барабаны.
Усилие, передаваемое колодками, в 400-5-500 раз более усилия,
прилагаемого к рукоятке ручного привода тормоза, и в 10—12 раз
более усилия от сжатого воздуха.
Конструкция рычажно-тормозной системы и величина тормозного
усилия зависят от веса и конструкции вагона.
Изменение передаваемых усилий выполняют рычаги, имеющие
определенные точки вращения, называемые „мертвыми". Подвеска
рычагов, серег, башмаков и других частей выполняется посредством
валиков, скоб и кронштейнов, приклепываемых или к раме кузова, или
к раме тележки. Тяги, цепи и поводки передают лишь приложенные
к ним тормозные усилия, почти не изменяя их величин.
При нажатии колодки колесно-колодочного тормоза на бандаж
(рис. 94) с силой х возникает трение между колодкой и бандажом
и сила Т, действующая по касательной к окружности бандажа в на-
правлении, обратном вращению колеса. Величина силы Т равняется
х—силе нажатия тормозной колодки, умноженной на коэфициент
трения колодки о бандаж <эк. С увеличением силы
(67)
Рис. 94. Схема колеса и тормозной
колодки.
142
Стремящейся остановить вращение колеса, должна увеличиваться и
горизонтальная составляющая реакции рельса В —сцепления колеса
с рельсом; она должна быть равна силе Т и уравновешивать ее.
Во избежание юза, давление тормозных колодок должно быть
ограничено следующей зависимостью:
(68)
где: ф — коэфициент сцепления между бандажом и рельсом,
Qm—сцепной вес вагона, приходящийся на одну колесную пару,
или давление одной колесной пары на рельсы.
Принято считать, чтобы
•*
Ф • Qm
< 0,85.
(69)
Это отношение называется коэфициентом торможения.
Коэфициент сцепления бандажей с рельсами зависит от состояния
рельсов (см. табл. 21) (см. стр. 96 Трамвайного справочника).
Состояние рельсов
Таблица 21
коэфициент сцеп-
ления
Чистые и сухие рельсы...............
Мокрые рельсы ......................
Рельсы, покрытые инеем или снегом. . .
,	,	липкой грязью . . . .
,	,	листьями или нефтью .
0,25—0,39
0 18-0,20
0,15-0,18
0,10-0,15
0,05—0,10
Изменение коэфициента сцепления, в зависимости от скорости
движения вагонов и состояния рельсового пути, приведено в табл. 22
(см. стр. 96 Трамвайного справочника).
Таблица 22
Скорость в км/час.	Коэфициент сцепления	
	при сухих рельсах	при мокрых рельсах
0	0, 3	0,22
10	0,28	0,20
20	0,26	0,185
30	0,24	0,18
40	0,17	0,14
50	0,15	0,12
По мере уменьшения скорости коэфициент сцепления увеличи-
вается. Он может быть также увеличен искусственно, от посыпки
песка на рельсы. Коэфициент трения чугунной колодки по стальному
бандажу зависит:
1)	от состояния трущихся поверхностей. Новые колодки имеют
ббльшую силу трения, чем изношенные, с гладкой поверхностью;
2)	от степени влажности или замасленности трущихся поверхностей;
3)	от скорости поезда (см. табл. 23), по опытам Галтона.
143
Таблица 23
Коэфициент трения	При трогании с места	Скорость движения вагона в км/час.				
		8	16	40	72,3	96,5
	0,33	0,278	0,242	0,166	0,127	0,074
По мере уменьшения скорости коэфициент трения и тормозная
сила увеличиваются.
Коэфициент трения может быть также определен по фор-
мулам Вихерта (см. Трамвайный справочник, стр. 95 и стр. 26 книги
Д. И. Бондаревского — Подвижной состав трамвая, изд. 1939 г.):
—0,45 ! ^.006fZ Для сухих рельсов;	(70)
<рк = 0,25	00б^ Для мокрых рельсов,	(71)
где U—скорость поезда в км/час.
Шарнирное соединение частей тормозной передачи выполняется
помощью валиков. В отверстия деталей, соединяемых валиками,
запрессовываются втулки.
Для увеличения срока службы валики и втулки цементируются.
На трамвайных вагонах применяются два способа крепления и
подвески тормозных рычагов:
а)	у вагонов со свободными осями вся передача и тормозные
башмаки с колодками подвешиваются к раме кузова;
б)	у вагонов на тележках часть рычагов, составляющая централь-
ную часть рычажной передачи, подвешена к раме кузова, а часть,
примыкающая к тормозным башмаком,— к тележке;
в)	у вагонов с барабанным тормозом рычаги подвешиваются к ку-
зовной раме, тяговым двигателям и тележкам.
При колесно-колодочном тормозе подвешивание колодок должно
быть выполнено так, чтобы колодки всегда оставались против поверх-
ности катания бандажей.
В тех случаях, когда колеса могут заметно изменять свое поло-
жение относительно рам (на бестележечных вагонах), подвеска колодок
должна допускать поперечное их перемещение.
Подвешивание и соединение частей рычажной тормозной передачи
должно быть прочным и не иметь излишнего трения в соединениях.
Тормозная система при любой конструкции должна допускать
регулировку зазора между колодкой и бандажом.
40.	Колесно-колодочный тормоз
Тормозной путь при торможении колесно-колодочным тормозом
заметно увеличивается с нагрузкой вагона, в особенности у вагонов
с тележками Беккера и у бестележечных. В последнем случае влияние
нагрузки объясняется тем, что колодки при просадке рессор сме-
щаются вниз по колесу.
Колодки занимают более невыгодное положение II, чем при по-
рожнем вагоне (рис. 95) положение I, так как зазор между колодкой
и бандажом увеличивается, отчего ход поршня в тормозном цилиндре
и рычагов увеличивается и нажатие колодок может быть меньше
расчетного.
144
вследствие резкого изменения углов между
Рис. 95. Схема подвески тормозной колодки.
При большом ходе поршня тормозного цилиндра Затормаживание
колес вагона происходит медленнее по сравнению с вагоном, где ход
поршня нормальный.
Тормозные колодки при колесно-колодочном тормозе подвеши-
ваются ниже геометрической оси колеса на 45—60 мм (рис. 95) для
того, чтобы торможение не влияло на перемещение рессор; центр
колодки не должен лежать выше геометрического центра колеса,
иначе-вагонный кузов при торможении будет касаться рессорными
подвесками и колодками непосредственно бандажей колесных пар.
Сила нажатия тормозных колодок на бандажи и длина тормозного
пути меняются еще в зависимости от следующих причин:
а)	при износе бандажей и колодок рычажная передача принимает
невыгодное положение;
тягами и рычагами пе-
редачи нажатие коло-
док на бандажи умень-
шается; от этого уве-
личивается растяже-
ние оттяжных пружин
тормозной передачи;
б)	с износом ко-
лодок увеличивается
ход поршня тормозно-
го цилиндра и время
его движения, так как
сжатый воздух зани-
мает больший объем
в цилиндре.
Очень часто на-
блюдается выпуск ваго-
нов на линии с переко-
шенной тормозной си-
стемой (вертикальные
тормозными колодками (зазор между колодками и бандажами мал или
отсутствует) и другими неисправностями.
Добавочное трение вследствие затянутых колодок получается
настолько большим, что удельное сопротивление движению вагона
вместо нормальных 5 кг/т может увеличиться до 15 кг/т.
Тормозное устройство на двухосных вагонах—двухстороннее, т. е.
на каждое колесо при торможении действуют по две колодки,
расположенных по обеим сторонам колеса.
У четырехосных вагонов из-за малой колесной базы иногда при-
рычаги тележки наклонены), с затянутыми
меняется одностороннее торможение.
Недостатки одностороннего торможения следующие:
1)	тормозные усилия действуют на колесные пары враспор, по-
этому шейки осей колесных пар могут легко выйти из буксовых
подшипников;
2)	быстрый износ осевых шеек и буксовых подшипников;
3)	значительное удельное давление на колодку для получения
необходимого тормозного эффекта;
4)	большое одностороннее давление на буксовую лапу и челюсть,
отчего быстро изнашиваются буксовые наличники и ломаются над-
буксовые пружины.
Удельное давление на каждую колодку при двухстороннем тор-
можении меньше, чем при одностороннем тормозе, что ведет к мень-
шему износу тормозных колодок и уменьшает расходы на регули-
ровку передачи и смену колодок.
ю
Подв. состав трамвая
145
В рычажно-тормозной системе колодки должны иметь одинаковую
силу нажатия на колеса.
Пример устройства рычажно-тормозной системы двухосного мо-
торного вагона на тележке с жесткой базой показан на рис. 96.
Система состоит
из горизонтально рас-
положенных: рычага
тормозного цилиндра,
поводков 4, 5 и 7,
блуждающего, пере-
даточного и главного
рычагов (образующих
центральный паралле-
лограмм) с цепями 16.
Все эти части нахо-
дятся под рамой кузо-
ва и имеют кронштей-
ны мертвых точек в
скобах 28, 29 и 32, при-
клепанных к раме.
Верхние баланси-
ры, регулирующие тя-
ги и вертикальные ры-
чаги, расположены на
тележке. Малый верти-
кальный рычаг имеет
мертвую точку 33 в
кронштейне тележеч-
ной рамы.
Для гибкого со-
единения подкузовной
с тележечной системой
рычагов и тяг имеются
трехзвенные цепи 9.
Головка поршневого
штока соединена с ры-
чагом тормозного ци-
линдра, имеющего от-
тяжную пружину, кон-
цы которой соединены
с рычагом и крон-
штейном, расположен-
ным на раме кузова.
Оттяжная пружина
возвращает рычаг в
отторможенное поло-
жение.
Все остальные час-
ти тормоза по рисунку
являются элементами
связи тормозных колодок с рычагами на тележке. Эти части сле-
дующие: наружные и внутренние трзверсы; башмаки с тормозными
колодками; серьги для подвески башмаков, соединенные валиками
с кронштейнами 24\ оттяжныя траверсные пружины с регулировоч-
ными винтами и кронштейнами 27.
Расстояние между центрами валиков в траверсных подвесках
и у башмачных серег должно быть одинаковым, в предупреж-
146

при оттормаживании.
5 °-
3 £
и *
|5
«। i
I 2
Ж
ь?
ч 2 к
~ X
с трех-
« °- -л
* j=
Пл

дение изгиба траверс и быстрого износа валиков в башмаках и под-
весках.
Оттяжные траверсные пружины 25 служат для оттягивания тор-
мозных колодок от колес
При торможении
ручным приводом, как
указано стрелкой, це-
пью поворачивается
главный рычаг около
мертвой точки 29.
Блуждающий ры-
чаг 6 отклонится впра-
во и потянет за собой
вправо верхний балан-
сир первой колесной
пары, большие и ма-
лые вертикальные ры-
чаги.
Если наружные ко-
лодки коснутся банда-
жей первой колесной
пары раньше, чем внут-
ренние колодки, то
нижние концы боль-
ших вертикальных ры-
чагов переместятся
влево; тогда нижние
концы малых верти-
кальных рычагов пе-
редвинутся также вле-
во до тех пор, по-
ка внутренние колод-
ки коснутся бандажей
(точки 33 неподвиж-
ные). Если почему-ли-
бо внутренние колод-
ки коснутся бандажей
раньше, чем наружные,
то нижние концы боль-
ших и малых верти-
кальных рычагов оста-
новятся, наружная тра-
верса
вправо
колодки коснутся бан-
дажей.
Таким образом, за-
тормаживается первая
колесная пара.
Процесс торможе-
ния второй колесной па-
ры следующий: блуж-
дающий рычаг повер-
нется против часовой стрелки на валике, соединяющем его
звенной цепью и переместит большой поводок, передаточный
рычаг и верхний балансир влево; затем тормозные колодки кос-
нутся бандажей.
2 я
го s
= 3 «
8 | g
*Ц
§1 &
передвинется
и наружные
10*
147
При Торможении от тормозного цилиндра головка штока пере-
мещает рычаг тормозного цилиндра вправо, нижний конец поводка 5
повернется тоже вправо.
Материал колодок должен обладать большим коэфициентом
трения и малой изнашиваемостью.
Твердость Нв чугуна колодки по Бринелю должна быть не ме-
нее 285, при давлении шариком диаметром 10 мм с силой 3000 кг в тече-
ние 15 — 30 сек. Колодки вкладывают в стальные башмаки. Наличие
башмаков обеспечивает быструю замену тормозной колодки.
Крепление башмаков на траверсе может быть или жестким
(рис. 96 и 97) или шарнирным (рис. 98).
Рис. 98. Поворотный тормозной башмак:
1 — башмак; 2— траверса; 3 — кулачок; 4,	11,	12, 13 и 14 — валики;
5 и 7 — серьги; 6 — ушко; 8 — колодка; 9—шпонка; 10 — гайка, 15 — швел-
леры тележки; 16 — кронштейн; 17 — болт подвески; 18 — колесо.
Жесткий тормозной башмак (рис. 9Л прикреплен к траверсе,
которая при помощи кулачка и серег подвешена к раме тележки.
Башмак с колодкой подвешен к раме тележки.
При такой конструкции колодки вывертываются, выходят за пре-
делы рабочей поверхности бандажей и неравномерно изнашиваются.
Кроме того, при просадке рессор колодки при торможении не всей
поверхностью касаются бандажей.
На рис. 97, б показан отдельно тормозной башмак с колодкой
и шпонкой.
Поворотный башмак соединяется с кулачком при помощи валика.
Кулачок укрепляется на тормозной траверсе двумя болтами и, кроме
того, подвешивается к кронштейну балки тележки серьгой на валиках.
Ушко служит для подвески тормозной траверсы на серьгах и валиках.
Преимуществом этой конструкции является более равномерный
износ колодок: 1) колодки не вывертываются и при торможении всей
поверхностью касаются бандажей; 2) облегчается выверка по бан-
дажу колодок вместе с траверсой и башмаком.
При износе тормозных колодок увеличивается зазор между
колодкой и бандажом колесной пары, отчего эффективность тормо-
жения снижается. Регулировка зазора осуществляется следующим
образом (рис. 97 и 96). Благодаря тому, что нижние регулирующие
148
тяги 13 состоят из двух частей, одна из которых имеет правую
нарезку, а другая—левую, то, при навертывании гайки 31, прибли-
жаются концы тяг, и зазор между колодкой и бандажом уменьшается.
Вследствие частого # обрыва этих тяг их заменяют сплошными
тягами (рис. 99), имеющими на одном конце правую нарезку, а на
другом — левую.
К тяге со стороны малого вертикального рычага приварены две
планки для ее поворачивания регулировочным ключом. Во втулках
рычагов на цапфах лежат сухари, имеющие отверстия, соответственно
регулирующей тяге,
резьбой. Концы тяги
ввертываются в эти
отверстия. Большой
вертикальный рычаг
имеет съемную ще-
ку, укрепляемую к
нему болтами. Ма-
лый вертикал ьный
рычаг состоит из
двух планок, между
которыми помеща-
ется сухарь; цап-
фы планок шплинту-
ются.
Для предупреж-
дения произвольно-
го отвертывания ре-
гулирующей тяги
имеется предохрани-
тельная скоба (кош-
ка), поворачиваю-
щаяся на заклепке,
вставленной в ушко
сухаря малого вер-
тикального рычага.
Зазор между колод-
ками и бандажом при
отпущенном тормо-
зе у выпускаемых
вагонов из депо уста-
навливают в 3 мм.
Рис. 99. Нижняя регулирующая тормозная тяга:
1 — тяга; 2 — малый вертикальный рычаг; 3 — большой верти-
кальный рычаг; 4 и 5 — поворотные сухари; 6 — съемная
щека; 7—предохранительная скоба; 8 — валик-заклепка.
При невозможности отрегулировать этот зазор нижней тягой
оттого, что концы тяги полностью уже ввернуты в сухари, регули-
рование тормоза производится перестановкой валика верхнего конца
большого вертикального рычага (рис. 96 и 97) в соответствующее
отверстие верхней регулирующей тяги. Для этой цели тяга имеет
на конце три отверстия.
Таким образом, верхняя или нижняя регулирующая тяга как бы
укорачивается или удлиняется в зависимости от того, требуется ли
регулировкой приблизить тормозные колодки к бандажам колес, или
удалить их.
Колесно-колодочный тормоз имеется на большинстве трамвайных
вагонов, так как обладает простотой конструкции и свободно разме-
щается со всеми частями между центрами колесных пар, тяговым
двигателем и осевым компрессором.
149
Однако колесно-колодочный тормоз имеет несколько крупных
недостатков, почему он уступает место клещевым, распорным, бара-
банным и другим более совершенным тормозам.
Эти недостатки следующие:
1)	частая смена чугунных тормозных колодок и значительный
расход на них металла (по практическим данным расход на колодки
составляет около 8°/о ,от расхода на все материалы);
2)	большие расходы на рабочую силу по уходу за тормозом;
3)	чугунные колодки при трении о бандажи колесных пар хотя
незначительно, но изнашивают бандажи;
4)	зависимость эффекта торможения от нагрузки вагона и от
состояния рельсов;
5)	большой вес тормозных частей.
41.	Клещевой тормоз
При клещевых (тормозах торможение производится нажатием
колодок на тормозный диск, насаженный на ось колесной пары. Диск
(рис. 100 и 101) состоит из двух половин, скрепленных болтами, и поса-
жен на ось колесной пары при посредстве шпонки.
Рис. 100. Клещевой тормоз:
1 — тормозной диск; 2 — болты с гайками; 3 — ш-айбы; 4 — колодка; 5 — планка; 6 — баш-
мак; 7 — пружина; 8 — нажимной болт; 9 — заклепки; 10 — шпонка; И — опорная рама;
12 — валик с гайками; 13 — заклепки; 14 — пажимные рычаги клещей; 15 и 24 — отрезки ре-
гулирующей тяги; 16 — стяжная муфта; 17—скобка (кошка); 18, 19 и 21—валики; 22—серьги;
23 — траверса.
Диск состоит из двух шайб, соединенных между собой внутрен-
ними ребрами, которые придают диску жесткость, обеспечивают
хорошую вентиляцию и облегчают его вес.
Тормозные колодки прижимаются к тормозному диску посредством
рычажной передачи. Тормозные колодки вставлены в башмаки и скреп-
лены с ними болтами или прокладками и заклепками. В тело башмака
ввертывается нажимной болт. Башмак с болтом и пружиной вставлен
в цилиндр, отлитый заодно с опорной рамой, подвешенной к раме
кузова. Опорная рама соединена валиками с нажимными рычагами,
собранными крестообразно и представляющими собой клещи, отчего
и сам тормоз получил название клещевого.
Концы нажимных рычагов при помощи валиков и сережек соеди-
няются с траверсой, состоящей из двух склепанных планок, распо-
160
ложенных одна над другой. Траверса посередине имеет валик, соеди-
няющий ее с отрезком регулирующей тяги, с правой резьбой.
Рычаги тормозного цилиндра соединяются с отрезками регули-
рующей тяги с левой резьбой. Стяжная муфта имеет правую и левую
резьбы. Ее отвертывание предохраняется скобкой (кошкой).
При торможении шток, действуя на валик рычага тормозного
цилиндра, перемещает конец рычага с валиком влево, а другой конец
рычага вправо. За временную мертвую точку принимается точка А
(рис. 101). Подвеска рычага тормозного цилиндра к кузовной раме
осуществлена при помощи подвесных серег 2. Регулирующая тяга
при этом перемещается вправо, за ней следует вправо траверса
и серьги. Концы клещевых рычагов сближаются и, поворачиваясь
на валиках 12 (мертвые точки), передают своими нажимными рыча-
гами усилие на нажимные болты и на башмаки; тормозные колодки
Рис. 101. Рычажная тормозная передача при клещевом тормозе:
1 — рычаг тормозного цилиндра; 2 — подвесные серьги; 3 — главный рычаг; 4 — цепь от
ручного привода; 5 — пружина; 6 — тяга.
приближаются к диску первой колесной пары 7. Затем рычаг тор-
мозного цилиндра (при принимаемой временной мертвой точке Б)
потянет влево тягу 6 и рычаг с валиком. Последний имеет крепление
мертвой точки на кронштейне В, привернутом к задней крышке тор-
мозного цилиндра. Далее процесс касания тормозных колодок диска
второй колесной пары происходит так же, как у первой колесной'пары.
Выпуском воздуха из цилиндра производится оттормаживание
и возвращение тормозной системы в первоначальное положение.
Клещи, разжимаясь, освобождают тормозные диски от действия
на них колодок. Для этой цели имеются пружины на траверсе и в ста-
канах опорной рамы.
При торможении от ручного привода цепь действует на пере-
мещение главного рычага, мертвой точкой которого является валик/.
Шток тормозного цилиндра переместится влево, и далее процесс
затормаживания вагона и перемещение других частей системы про-
исходят так же, как при торможении от сжатого воздуха.
Регулирование зазоров между колодками и осевым тормозным
диском производится подвертыванием стяжных муфт. Нормальным
между колодкой и тормозным диском считается зазор в 1,5—2 мм.
Клещевые тормозы имеют следующие преимущества перед
колесноколодочными:
151
1)	экономия в стоимости первоначального оборудования и в экспло-
атационных расходах, главным образом, из-за редкой смены колодок
(срок службы бакелитовой колодки 80—100 дней);
2)	простота конструкции и надежное действие;
3)	коэфициент трения между колодками и диском очень мало
изменяется и не зависит от состояния рельсов;
4)	вес тормозной системы меньше, чем при колесно-колодочном
тормозе;
5)	от просадки кузова вагона под нагрузкой зазор между тормоз*
ной колодкой и диском не изме-
Рис. 102. Диаграмма изменения коэфи-
циента трения.
няется;
6)	меньше износ бандажей;
7)	колодки из пластических
масс дают более высокий коэфи-
циент трения (<рк = 0,25 -г 0,30);
8)	уменьшается шум от тор-
мозной системы при движении ва-
гона.
Недостатки клещевого тормо-
за следующие.
1. По мере износа колодок
изменяется передаточное число
тормоза: оно уменьшается при из-
ношенных колодках до 20% у ва-
гонов серии С и М, и увеличи-
вается при изношенных колодках
у вагонов КП до 33%.
2. Тормозной момент передается на ось колесной пары, поэтому
наступает преждевременная усталость металла оси и поломка ее.
3. Тормозное устройство занимает много места на оси колесной
пары, поэтому клещевой тормоз пригоден лишь для прицепных вагонов.
Зависимость коэфициента трения от скорости и нажатия колодок
(для бакелитовых колодок) приведена на рис. 102.
42.	Барабанный тормоз
Барабанный тормоз может быть колодочный и ленточный. Тор-
мозной барабан или отливается заодно с колесным центром, или
привертывается к колесному центру, или насаживается на ось колесной
пары прессовой посадкой.
Барабанный колодочный тормоз на вагонах М-38 (рис. 103) имеет
следующее устройство.
Тормозной барабан, шириной около 200 мм и диаметром 400—
420 мм, напрессован на шпонке на ось колесной пары между колесным
центром и тяговым двигателем со стороны коллектора.
Тормозной барабан располагается со стороны коллектора тягового
двигателя для предохранения наружной поверхности барабана от попа-
дания смазки из шестеренного кожуха. Барабан обхватывается баке-
литовыми тормозными колодками, закрепленными в башмаках.
К корпусу каждого тягового двигателя прикреплена балочка,
на конец которой надета траверса, шарнирно соединенная с траверсой
моторного подвешивания. К траверсе каждой колесной пары подве-
шены: а) компенсатор, б) короткий рычаг, в) башмачная серьга
и г) внешний рычаг, к которому приварен хвостовик, шарнирно сое-
диненный с кривым рычагом. Последний соединен со штоком компен-
сатора и с тягой. Тяга шарнирно соединена с верхним поводком.
Между балочкой и траверсой в месте их соединения проложена рези-
152
новая прокладка. Внешний рычаг соединен нижней регулирующей
тягой с вертикальным рычагом.
Короткий рычаг соединен при помощи тяги с кривошипом, при-
варенным к поворотному валу. Вал поворачивается в подшипниках
и имеет второй кривошип, соединяющийся с подкузовной тягой.
Барабанный тормоз по сравнению с колесно-колодочным имеет
следующие преимущества:
Рис.- 103. Барабанно-колодочный тормоз:
1 — поворотный вал; 2 и 3 — подшипники вала; 4 и 5 — кривошип; 6 — тяга;
7 — короткий рычаг; 8 — поводок; 9 — вертикальный рычаг; 10 — регулирую-
щая тяга; 11 —внешний рычаг; 12 и 13 — тормозные башмаки с колодками;
14—тормозной барабан; 15—башмачная серьга; 16 — траверса; 17 — ба-
лочка; 18 — тяга; 19 — кривой рычаг; 20 — шток; 21—компенсатор; 22 — пор-
шень; 23 — пружина; 24 — хьостовик; 25 — шпонка.
1)	устраняется влияние просадки рессор под нагрузкой;
2)	удлиняется срок службы колесных бандажей;
3)	меньший вес тормозного устройства;
4)	коэфициент трения между тормозной колодкой и барабаном
не зависит от состояния рельсов.
43.	Ленточный тормоз
Ленточный тормоз действует на барабан, насаженный на ось колес-
ной пары, ичи на конец якорного вала тягового двигателя (рис. 104).
На рабочей поверхности барабана имеются боковые реборды для
правильного положения стальной ленты с прикрепленными к ней 4—5
бакелитовыми колодками. Последние обхватывают около 3/4 окруж-
ности барабана (рис. 104).
Для быстрого охлаждения в барабане отлиты ребра, увеличи-
вающие его охлаждающую поверхность.
Набегающий конец ленты (верхний) соединяется с вилкой отрезка
регулирующей тяги с правой резьбой Другой отрезок тяги с левой
резьбой имеет головку с вилкой, соединенную с кривым рычагом.
На нарезанные части тяги навернута муфта.
Сбегающий конец ленты (нижний) приклепан к вилке, соединен-
ной валиком с концом кривого рычага. Последний имеет мертвую
153
К—коэфициент нажатия тормоза
тара вагона (кг);
точку Л; кронштейн мертвой
точки приварен к корпусу
тягового электродвигателя.
Кривой рычаг в верхней
части соединен с тягой тор-
мозной рычажной передачи
вагона, действующей от тор-
мозного цилиндра и от руч-
ного тормозного привода.
При торможении стальная
лента натягивается и прижи-
мает тормозные колодки к по-
верхности барабана.
Возвращение колодок в
нерабочее положение осуще-
ствляется оттяжной пружиной,
присоединенной к кривому ры-
чагу; другой конец пружины
прикреплен к регулировочно-
му винту, проходящему через
кронштейн на корпусе дви-
гателя.
На рис. 104 показана схе-
ма ленточного тормоза, дей-
ствующего на вал двигателя.
При барабане, наса-
женном на ось колес-
ной пары, тормозной мо-
мент на обе оси колесных пар
определяется по формуле:
=	(72)
где: <р кб — коэфициент трения
бакелитовых коло-
док (принимается
для расчета рав-
ным 0,3);
Л;2 — давление на все ко-
лодки ленточного
тормоза (кг);
г — радиус трения коло-
дки (см).
При этом
KRGm
<0 лг
>кбг
где:	— коэфициент трения
при колесно-коло-
дочном тормозе(при-
нимается при расче-
тах от 0,12 до 0,17);
можно принять равным .1,25:
154
' /? — радиус колесного бандажа (см).
Тормозной момент на одну ось колесной пары определяется так:
мт
Окружное усилие на тормозном барабане при его радиусе R6 см
получается:
Натяжение тормозной ленты для сбегающего конца:
(74)
1
где: е — основание натуральных логарифмов. (При принятых величинах
©кб = 0,3 и угле обхвата барабана лентой при торможении а = 0,75.
2-= 4,6— в радианах. По Хютте е'?л«а = 4,1; <pz<7? .« = 0,3 • 4,6 = 1,38).
Натяжение Т в набегающем конце тормозной ленты при торможе-
нии увеличивается и определяется так:
T==t'e',K6a- (75)
При ширине ленты — Ь; диаметре болтов, крепящих ленту — d-,
числе болтов в одном ряду — га; напряжении ленты на растяже-
ние — К , принимаемом не более 1000 кг/см2, можно определить тол-
щину ленты
=	см,	<76)
где: р — коэфициент безопасности для ленты (р принимаем = 2-:-2,5).
Ширина ленты определяется по формуле:
<77>
где: р принимается не более 7ч-8 кг/см2 (удельное давление);
D6 —диаметр тормозного барабана в см.
Среднее давление р между лентой и барабаном:
от
р = кг/см2.
Удельная работа трения при торможении устанавливается:
А д =р • v6 < 35 кг/см2 сек.,
где v6 — скорость барабана, м/сек.
При барабане, надетом на валу якоря, для получения одного и то-
го же эффекта торможения требуется меньшее усилие, так как оно
действует на вал якоря, имеющего большое число оборотов и малый
вращающий момент, в то время как в колесно-колодочном тормозе
колодки, действуя на бандажи, производят торможение с низким
числом оборотов и большим моментом вращения.
155
44.	Бакелитовые колодки
В клещевом, распорном, барабанном и ленточном тормозах уста-
навливают КОЛО1КИ из пластмассы (бакелита, юрида и др.)
К ним предъявляются следующие требования: 1) колодки должны
выдерживать давление до 25 кг/см2, не разрушаясь; 2) при температу-
ре 250 — 300° колодки не должны обугливаться; 3) колодки должны
иметь коэфициент трения укб не ниже 0,3 (при сухих колодках и дисках)
и 4) быть достаточно теплопроводными для отдачи тепла в окружаю-
щую среду.
Колодки из бакелита удовлетворяют указанным требованиям,
почему и получили широкое применение.
для клещевого тормоза (рис. 105) изготов-
смолы, в состав которой входят: фенол,
формалин, олеиновая кислота и
аммиак. Смола, в виде порошка или
растворенная в спирте, смеши-
вается с наполнителем — асбестом
Колодка
прессуется из этой массы под дав-
лением 200—300 кг/см2 в прес-
сформе при температуре 140—180°.
Под действием температуры
и высокого давления смола пла-
вится, заполняет все свободное пространство прессформы и переходит
в неплавкое нерастворимое состояние. Механические свойства баке-
Бакелитовые колодки
ляются из синтетической
Рис. 105. Бакелитовая колодка:
1 — бакелитовая колодка; 2 — болт для
закрепления в башмаке.
в количестве 30 — 4О°/о.
литовых колодок, согласно техническим условиям московского метро-
политена им. Л. М. Кагановича, следующие:
временное сопротивление динамическому разрыву 180 кг/см2;
временное сопротивление сжатию 1000 кг/мм2;
удельный износ колодок на бандажах, имеющих гладкую поверх-
ность, 1,2 мм на 1000 км пробега.
45.	Ручные тормозные приводы
Ручной привод тормоза (рис. 106) имеет следующее устройство.
В литом корпусе, который привертывается к полу площадки
вагона, помещены два горизонтальных валика 5 и 18. На верхнем
вращающемся валике 5 наглухо насажена цилиндрическая шестерня
и свободно передвигающаяся вдоль вала трещетка. Трещетка и шестер-
ня имеют в своих торцах косые зубья, сцепляющиеся при нажатии
пружины 12.
Такое устройство позволяет свободно вращать маховик в обрат-
ную сторону, не вызывая сцепления шестерни и зубчатого колеса.
Маховик насажен на верхний валик помощью шпонки, закреплен
гайкой и имеет рукоятку, свободно поворачивающуюся на пальце 13.
На нижнем неподвижном валике 18 свободно насажено заодно
отлитое зубчатое колесо со спиральным барабаном и храповым коле-
сом 15.
При вращении маховика по часовой стрелке на барабан наматы-
вается цепь, соединенная с тягой рычажной тормозной передачи, дей-
ствующей на тормозные колодки.
Храповое колесо удерживается в любом положении собачкой 16,
зуб которой входит в зубцы храпового колеса и удерживается в этом
положении пружиной 31. Таким образом, при торможении ручным
приводом собачка, упираясь в зуб храпового колеса, запирает меха-
156
низм ручного привода и рычажную передачу в заторможенном поло-
жении. При помощи тяги 33 собачка соединена с ножной педалью
32. Длина тяги может регулироваться муфтой 36.
Если требуется оставить вагон на продолжительное время в затор-
моженном состоянии, в отверстие 26 вставляется запорный штырь
35, подвешенный на цепочке 34.
Рис. 106. Ручной тормозной привод:
1 — корпус; 2 и 3 — втулки; 4 — кожух; 5 — верхний вращающийся валик; 6 — шпонка;
7 — маховик; 8 — гайка; 9 — трещетка; ,10 — зубчатое колесо; 11 — отверстие для смазки;
12 — пружина; 13 — палец; 14 — гайка; 15 — храповое колесо; 16—запорная собачка;
17 — валики собачки; 18 — невращающийся валик; 19, 23 и 28 — кронштейны; 20 — валик;
21—отверстие в корпусе; 22—стопорная планка: 24 — стопорный штифт; 25—спирале-
образный барабан; 26—отверстие для штыря; 27 — рукоятка; 29 — шестерня; 30 — пружина;
31 — ножная педаль; 32 — тяга, 33 — тормозная цепь; 34 — цепочка для штыря;
35 — запорный штырь; 36 — регулирующая муфта.
Для приведения рычажной передачи в отпущенное состояние
необходимо нажать ногой на педаль, тогда тяга поворачивает собач-
ку; храповое колесо вместе с барабаном освобождается, и цепь раз-
матывается с барабана.
К корпусу 1 привертывается крышка, закрывающая смотровое
отверстие.
157
В некоторых конструкциях привода для ручного торможения
вместо спирального барабана устанавливается звездочка, на которую
наматывается цепь. Достоинством этой конструкции являются: умень-
шение трения при наматывании цепи и устранение ее соскакивания
и захлестывания.
46.	Расчет тормозной рычажной передачи
При диаметре поршня тормозного цилиндра d, давлении воздуха
в тормозном цилиндре р атм., коэфициенте полезного действия систе-
мы т] усилие поршня на штоке
Q =	(кг).	(78)
В расчете тормозной передачи применяют коэфициент полезного
действия при торможении от тормозного цилиндра ^ = 0-8, а при руч-
ном торможении т] = 0,92.

Рис. 107. Рычажно-тормозная передача вагона на тележках Беккера.
Этот коэфициент учитывает потери на растяжение пружин и тре-
ние манжета в тормозном цилиндре, у цилиндра и у колодок, трение
в валиках и направляющих тяг и рычагов.
При подсчете усилий в сочленениях рычагов можно пользоваться
двумя методами:
1)	вести подсчет усилий без учета их изменения в зависимости
от величины углов между рычагами и тягами;
2)	делать подсчет усилий в зависимости от величины углов между
тягами и рычагами.
Достаточно точный и простой расчет усилий получается при при-
менении первого метода, условно предполагая, что колодки не имеют
зазора с бандажами.
Пример 1. Подсчитаем усилия в рычажной передаче двухосного
моторного вагона (рис. 107).
а) при торможении от пневматического привода
(тормозного цилиндра).
158
Усилие Q на валике В или на штоке тормозного цилиндра, при
диаметре поршня d — 25,4 см и давлении воздуха р = 3 кг/см2 по фор-
муле (78), получается:
3 14 * 25,42	л по 1 о 1 к
Q =-------4--- -3 • 0,8 = 1215 кг.
Усилие на тормозной колодке 1	>
р _ Qli Us 4- 74) (76 + /в) (7т 4- 7s) _ 1215 • 290 • 380 • 565 • 490
“	(/, 4- 72)/4 • /6 • 2 • I- 740 • 305 • 335 • 2 • 150
= 502,5 • 3,26= 1640 кг.
Обозначим 502,5 = Qj.
Такое же усилие Р2 = 1640 кг действует на колодке 2.
Усилие на тормозной колодке 3 или 4
г>  п  Q4s(llQ—7ц)
^з-^4-	/7./п	>
Р — Рл — 502,5 ' 340 ‘ 262 — 1640 кг
^3 — -7^4 —	150 . 182	— 1O4U КГ.
Усилие на тормозной колодке 5 и 6
р __р_____<?7,(/3 -|- 74) 7д (712 4- /is) (7)в ~г 6т) __
5	0	(71 + 72) 74-/6-/13 • 2 /„
1215 • 290 • 380 • 230 • 416 • 490 спп с о пс 1СОО
= “740—305-335TT70VFTT50— = 500’5 ’ 3,26=1632 КГ.
Обозначим 500,5 = Q2.
Усилие на тормозной колодке 7 и 8
р _ р _ Qa7)6 (/18 -}- 7]о) _ 505,5 • 340 - 262 __ jggn кг
1	8	/17 • 7)8	150 • 182
Таким образом, общее усилие нажатия на бандажи всех 8 тор-
мозных колодок
SP=4 • 1640 + 4 - 1632 = 13088 кг;
при таре вагона 16400 кг коэфициент нажатия колодок составляет
13 088 Л оп
-°.80-
При торможении ручным приводом, приняв Р6 = 20 кг, усилие,
приложенное к маховику ручного привода, давление на бандажи всех
8 колодок составит:
£ р__g Pb • г\ • г3 • г20 ^5 + 7g) От 4- 7g)
r2 ri ‘ Ч If  2 • lj
(79)
’ ^1,
где:

80 лП 200 1АЛ
2“ = 40; г3 = -%- =Ю0.
2Р = 8 • —4одЦгчо^5^9'5615^^ • 0,92 = 8888 кг.
40 • о8-305 335-2 • 150
Коэфициент нажатия колодок;
— 8888 — Q к до I
т~~ 16400 ~	/0-
159
Выигрыш в силе при тормозной передаче получим:
1) при торможении пневматическим приводом:
13088
1 215 =
10,8;
2) при торможении ручным приводом:
8888	. . . .
^0-== 444,4.
Подсчетом определено, что в этой рычажно-тормозной передаче
при зазоре а между колодками и бандажами ход поршня цилиндра
при торможении В = 10,1а.
160
На самом же деле, хбд поршня всегда бывает больше расчетного,
«следствие зазоров в шарнирных соединениях рычажной передачи
и упругих изменений в отдельных ее частях; причем это влияние мо-
жет быть определено в каждом отдельном случае только на основа-
нии опыта.
Максимальный допускаемый для этой системы ход рычагов при
зазоре между колодкой и бандажем а =15 мм равен:
71=10,1 • 15= 152 мм.
Пример 2. Подсчитаем усилия в рычажной тормозной передаче
при клещевом тормозе на двухосных прицепных вагонах серии М
(рис- 108) при торможении от пневматического привода (тормоз-
ного цилиндра).
Усилие Q на поршневом штоке и валике В при диаметре поршня
d = 20,3 см и давлении воздуха р = 3 атм. по формуле (78):
~ 3,14-20,32 о А о
Q = -——— -3 -0,8 = 776 кг.
Определяем усилие, передаваемое на валик В рычага, по фор-
Найдем усилие на две тормозных колодки 7 и 2 при угле а = 25'.
, Q^-cosa 881-400 - 0,9 О1_п
' -'/4	= — !бо-----= 3172 кг.
Усилия нажатия на диски всех 4 тормозных колодок
= 2 - 3172 = 6314 кг.
При таре вагона серии М в 7500 кг определяем коэфициент на-
жатия колодок:
т ~	~ 0’85 или 35° 0.
Переведем эффективность торможения клещевого тормоза с ба-
келитовыми колодками на колесно-колодочный тормоз с чугунными
колодками; для этого нужно, чтобы
Л • r = FR,
где:
F=CA-i-A)?-; F=?K. Q.
Примем:
<М = 0,25— коэфициент трения бакелитовой колодки,
г — радиус трения колодки по диску (примем =18 см).
Примем:
=0,18 — коэфициент трения чугунной колодки,
/? = 38-см радиус бандажа по кругу катания.
Получим:	/\ = 3172-0,25-18,
F = 0,18 -Q,. -38
или 3172 0,25-18 = QK -0,18-38,
откуда давление чугунных тормозных колодок на два бандажа
п 3172-0,25-18 ало?
^-.та-^208' КГ*
11
Подв, состда трдмйзя
161
Давление чугунных колодок на четыре бандажа равно 4174 кг,
что даст коэфициент нажатия колодок
2Qk	2-2087	Л г - есп;
т 7500"	7500	0'56 ИЛИ 56 /0.
47.	Требования правил технической эксплоатации к тормозным
устройствам
Согласно § 10 Правил технической эксплоатации московского
трамвая, по условиям безопасности движения запрещается выпуск
вагонов из депо и работа их на линии, если:
а)	моторный вагон не имеет двух действующих тормозов: меха-
нического, работающего от воздушного и ручного приводов, и элек-
трического;
б)	прицепной вагон не имеет действующего механического тор-
моза, работающего от воздушного и ручного приводов;
в)	тормоза поезда не обеспечивают тормозной путь 40 м при
начальной скорости торможения 35 км/час на горизонтальном прямом
участке пути и при сухих рельсах;
г)	моторный вагон (кроме снегоочистителей) не имеет действу-
ющих исправных лобовых предохранительных сеток;
д)	неисправны ограждения с правой стороны по ходу между со-
седними вагонами поезда;
е)	каждая подножка вагона с левой стороны по ходу не закрыта
исправным щитком.
Согласно § 16 тех же Правил, по состоянию тормозной системы
и рычажной передачи запрещается выпуск вагонов из депо и работа
их на линии, если:
а)	погнуты рычаги или имеются трещины в рычагах, тягах, цепях,
износ цепей и тяг превышает 15%; если имеется заедание рычажной
передачи, утеряны или поломаны отдельные детали;
б)	выход штока тормозного цилиндра при полном затормаживании
превышает 70 мм;
в)	неправильно расположены колодки по отношению к бандажу
и поверхность соприкосновения колодки с бандажом по ширине
менее 75%>
г)	колодки при бандажном тормозе тоньше 15 мм, при клещевом
и барабанном тормозах, при равномерном износе, тоньше 5 мм, а при
неравномерном износе тоньше 3 мм в самом тонком месте;
д)	зазор между колодкой и бандажом при выпуске вагона из
депо белее 3 мм, а при работе на линии — более 8 мм и между
колодкой и диском клещевого тормоза при выпуске из депо более
3 мм, а при работе на линии — более 6 мм;
г)	неисправна колонка или другие детали ручного тормоза (есть
заедание, поломки).
ГЛАВА и
ПНЕВМАТИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРАМВАЙНЫХ ВАГОНОВ
48.	Свойства сжатого воздуха
Для работы тормозных и вспомогательных устройств вагонов
(сигнальные звонки, песочницы, механизм открывания и закрывания
дверей и т. п.) применяется сжатый воздух для приведения в дей-
ствие указанных устройств.
Вагон питается сжатым воздухом от компрессора, который сжи-
мает атмосферный воздух до требуемого давления,
162
За единицу давле-
ния сжатого воздуха
принимают 1 кг/смя,
что соответствует 1 ат-
мосфере.
Сжатый воздух
при впуске в тормоз-
ной цилиндр создает
усилие, величина кото-
рого зависит от пло-
щади поршня и величи-
ны давления воздуха,
так например: если диа-
метр поршня цилиндра
25 см, то при давлении
воздуха 4 кг/см2 усилие
Р поршня на тормоз-
ной шток будет:
3,14 252 . 4 _
4
=» 1960 кг.
49.	Тормозное
пневматическое обо-
рудование вагонов и
неавтоматический
прямодействующий
тормоз
На трамвайных ва-
гонах применяется не-
сколько систем пнев-
матических тормозов.
Основными систе-
мами следует считать:
1) неавтоматический
прямодействующий,
2) автоматический не-
прямо действующий или
прямодейств^ющий и
3) комбинированный.
Неавтоматическим
тормозом (рис. 109')
оборудовано большин-
ство трамвайных ваго-
нов СССР. Сжатый
воздух, нагнетаемый
компрессором в рабо-
чие резервуары и на-*
гнетательный воздухо-
провод Н, заполняет
тормозной воздухо-
провод Т лишь тогда,
когда водитель уста-
вит рукоятку крана машиниста в тормозное положение; тогда сжатый
воздух из рабочих резервуаров поступает через кран машиниста
в тормозные цилиндры поезда; поршни тормозных цилиндров со што-
11*
163
ками переместятся И передадут тормозное усилие через рычажную
систему тормозным колодкам; это положение соответствует затормо-
жению поезда.
При оттормаживании или отпуске тормоза воздухопровод и тор-
мозные цилиндры соединяются через кран машиниста и шумоглуши-
тель с атмосферой.
Оттяжные пружины оттягивают тормозные колодки от колес,
а пружины внутри тормозных цилиндров возвращают поршни в не-
рабочее положение.
Тормоз такой системы называется пряходействующим, потому
что при торможении сжатый воздух поступает через кран машини-
ста из главных резервуаров непосредственно в тормозной цилиндр.
Достоинства неавтоматического тормоза состоят в следующем:
1) малая стоимость;- 2) простота устройства; 3) простота обслужива-
ния; 4) возможность ступенчатого регулирования силы торможения;
5) водитель быстро приобретает навык в его управлении.
Недостатки этой системы тормоза состоят в следующем: 1) при
разрыве поезда тормоз как на моторном, так и на прицепных вагонах
бездействует ввиду того, что при разрыве поезда тормозной воздухо-
провод и цилиндры оказываются соединенными непосредственно с атмо-
сферой^) тормоз бездействует при повреждении воздухопровода (лоп-
нула труба, разъединились междувагонные рукава и т. п.); 3) тормоз
не может быть приведен в действие кондуктором или пассажиром
посредством стоп-крана, как это имеет место при автоматическом
тормозе; 4) значительный расход воздуха потому, что при каждом
торможении приходится наполнять воздухом весь воздухопровод по-
езда; 5) неодновременное торможение и оттормаживание вагонов
поезда, что особо заметно в отдаленных от моторного вагона при-
цепных вагонах; 6) интенсивное торможение при неопытном владении
тормозом, что может вызвать юз.
Первые три недостатка неавтоматического тормоза не обеспечи-
вают безопасности движения, в особенности при разрыве поезда, что
в значительной степени снижает ценные качества этого тормоза.
50.	Автоматический тормоз
Автоматическим тормозом с тройным клапаном (рис. НО)
оборудуют моторные и прицепные вагоны. Этот тормоз отличается от
предыдущего тем, что на каждом вагоне добавляются рабочий резер-
вуар и тройной клапан.
Тройной клапан выполняет три функции, а именно:1) наполняет
сжатым воздухом рабочий резервуар, 2) впускает сжатый воздух из
рабочего резервуара в тормозной цилиндр во время торможения
и 3) выпускает сжатый воздух из цилиндра в атмосферу при оттор-
маживании.
Кроме того введены: а) отпускные клапаны, которыми при неис-
правности тройного клапана можно выпускать воздух из тормозного
цилиндра в атмосферу для ускорения оттормаживания; б) стоп-краны,
служащие для экстренной остановки поезда; в) двойные запорные кла-
паны, поддерживающие в рабочем резервуаре требуемое давление
воздуха.	х
Прицепной вагон при автоматической системе тормоза имеет сле-
дующие добавочные приборы: рабочий резервуар, тройной клапан,
отпускной клапан и стоп-краны.
Отличие автоматического тормоза с тройным клапаном от не-
автоматического состоит в том, что: 1) тормозной воздухопровод и
164
все рабочие резервуары поезда при
отторможенном состоянии тормоза,
также как и нагнетательный возду-
хопровод, наполнены сжатым воз-
духом. Трубы, соединяющие трой-
ные, клапаны с цилиндрами, в это
время соединены с атмосферой.
2) Торможение поезда при
уменьшении давления воздуха в
тормозном воздухопроводе проис-
. ходит в следующих случаях: а) при
постановке рукоятки крана маши-
ниста на тормозное положение:
б) при открытии стоп-крана; в) при
разрыве или повреждении междува-
гонных рукавов.
Тройной клапан (рис. 111) со-
стоит из корпуса с крышкой и ко-
жаной прокладкой, скрепленных
болтами. Внутри корпуса впрессова-
ны бронзовые втулки. Внутри ле-
вой втулки помещен магистраль-
ный поршень со штоком, в кольце-
вую выточку которого заложено
пружинящее медное кольцо, обе-
спечивающее воздухонепроницае-
мость между поршнем и втулкой.
Шток имеет две выемки, внутри
которых помещен большой и ма-
лый золотники. Большой золотник
имеет штифт, ограничивающий ход
золотника по отношению к штоку
и имеет выемку Ф. Малый золот-
ник вставлен в выемку в теле
штока. Оба золотника плотно при-
жаты к втулке, для чего: пластин-
ка 9 имеет пружину 11, вставлен-
ную в тело штока, большой золот-
ник обнимает шток вилкой с укреп-
ленной на ее оси пружиной из
латуни.
Магистральный поршень раз-
деляет прибор на две камеры - ма-
гистральную М и внутреннюю ка-
меру Р — рабочего резервуара.
Камера М посредством канала
X соединяется с тормозным поезд-
ным воздухопроводом. Камера Р
через отверстие 20 в гайке сое-
динена с рабочим резервуаром.
В длинной втулке имеется три
отверстия 21, 22 и 23. Отверстие
21 соединено с атмосферой через
отверстие Н в корпусе тройного
клапана, а отверстия 22 и 23 соеди-
нены с камерой К, в которую вверну-
та труба 14 к тормозному цилиндру,
Рис. ПО. Схема автоматического тормоза с тройным клапаном:
большой запасный резервуар; 2 — мапый запасный резервуар; 3 — стоп-краны; 4 — отпускной клапан; 5—двойной запорный клапан; 6 — рабочие резервуары.
165
Положения частей тройного клапана следующие.
1) Когда магистральный поршень занимает крайнее правое по-
ложение, как указано на рисунке, тормоз бездействует и происходит
зарядка рабочего резервуара сжатым воздухом. При этом же
положении тройного клапана происходит выпуск воздуха в атмос-
феру из тормозного цилиндра. На моторном вагоне сжатый воздух
поступает в камеру М через кран машиниста из главного резервуара
по поездному тормозному воздухопроводу. Из камеры М воздух
проходит в рабочий резервуар через выемку Б в камеру Р и отвер-
стие 20. В это время малый золотник, закрывая отверстие 23 малым
золотником, разобщает рабочий резервуар с трубой 14 и тормозным
Рис. 111. Тройной клапан.
1 — корпус; 2 — крышка; 3 а в — втулки;
4 — поршень; 6 — гайка; 7 — шток золотни-
ка; 8 и 9 — золотники; 10 — листовая пру-
жина; 11 — спиральная пружина; 12 — проклад-
ка; 13 — валик; 14—труба; 15 и 17 — штиф-
ты; 16 — смотровая пробка; 18 — поршневое
уплотнительное кольцо; 19 — гайки; 20 — отвер-
стие к рабочему резервуару; 21, 22 и 23 —
отверстия в длинной вт лке. А, Б, В и Ф —
выемки; М — магистральная камера; X — тор-
мозной воздухопровод; Р — камера рабочего
резервуара; К — камера тормозного цилиндра;
Н — атмосферное отверстие.
цилиндром, а большой зилотник
соединяет тормозной цилиндр (ка-
меру К), посредством выемки Ф и
отверстий 22 и 23, с атмосферой
(труба Н).
2) Когда магистральный пор-
шень под действием сжатого возду-
ха в тормозном резервуаре пере-
мещается влево, при снижении дав-
ления воздуха в поездном тормоз-
ном воздухопроводе, то сообщение
тормозного цилиндра с атмосферой
прекращается, и происходит тор-
можение. В зависимости от степени
понижения давления воздуха в тор-
мозном воздухо |роводе, получает-
ся либо служебное, либо экстрен-
ное торможение.
При торможении: а) маги-
стральный пори ень закроет канал
Б, как еры А/и Р разобщатся и пита-
ние рабочего резервуара из поезд-
ного тормозного воздухопровода
сжатым воздухом прекратится;
б) воздух из тормозного резервуара,
благодаря перемещению малого
золотника влево, перетекает через открывшееся отверстие 23 в
камеру К и в тормозной цилиндр и в) большой золотник, переме-
стившись влево, разобщит отверстия 22 и 21 и прекратит выпуск
воздуха из тормозного цилиндра в атмосферу.
3) Когда магистральный поршень со штоком и обоими золотни-
ками передвинутся вновь вправо, то произойдет отторможение
(отпуск тормоза) и зарядка сжатым воздухом камеры М, тройного
клапана и рабочего резервуара. В этом положении действие трой-
ного клапана будет то же, что в положении 1-м, когда тормоз
бездействует.
Достоинства автоматического тормоза с тройным клапаном со-
стоят в следующем: 1) автоматическое затормаживание вагонов в
лопнувшем поездном тормозном
затормозить поезд стоп-краном;
расхода воздуха, чем при неавто-
случае разрыва поезда или при
воздухопроводе; 2) возможность
3j торможение требует меньшего
матическом тормозе.
Недостатками того же тормоза являются: 1) невозможность
легкого регулирования тормозной силы, так как при тройном клапане
возможен только полный отпуск тормоза, а не ступенчатый; 2) тор-
мозные резервуары заряжаются только при отпуске тормоза и поэ-
166
тому тормозная система истощается, что резко сказывается при
трехвагонных поездах и при длительном торможении; 3) бездействие
тормоза при неисправной трубе между тройным клапаном и тормоз-
ным цилиндром; 4) сложность системы, большие первоначальные
затраты на оборудование и высокие эксплоатационные расходы;
5) более продолжительный срок обучения водителей управлению тор-
мозом.
51. Автоматический тормоз с воздухораспределителем GEC
(рис. 112)
Схема тормоза (принципиальная) состоит из мотор-компрессора,
воздухораспределителя GEC, редукционного клапана, поддерживаю-
щего давление сжатого воздуха (3—4 атм.) в рабочем резервуаре 6,
обратного клапана и маслоотделителя. В отличие от автомати-
ческого тормоза с тройным клапаном, система с воздухораспреде-
лителем GEC является комбинированной, так как в ней обычное
Рис. 112. Схема автоматического тормоза с воздухораспределителем GEC.
1 — мотор-компрессор; 2 — маслоотделитель; 3 — обратный клапан; 4 — резервуар высокого
давления; 5 — редукционный клапан; 6 — рабочий резервуар; 7 — стоп-краны; 8 — манометр
с двумя стрелками; 9 — воздухораспределитель; 1# — запасный резервуар.
служебное торможение —прямодействующее, производится
установкой рукоятки крана машиниста на положении („служебное
торможение") и экстренное торможение—при установке
рукоятки крана машиниста на соответствующее положение. При этом
происходит перепускание воздуха в тормозной цилиндр путем сни-
жения давления в напорном поездном воздухопроводе, с выпуском
сжатого воздуха через шумоглушитель в атмосферу. Через возду-
хораспределитель GEC сжатый воздух из рабочего резервуара
перетекает в тормозной цилиндр и производит затормаживание
поезда; при всяком снижении давления воздуха в напорном поездном
воздухопроводе (открыт стоп-кран, лопнула труба напорного возду-
хопровода, обрыв межаувагонных соединительных проводов) проис-
ходит автоматически-экстренное торможение.
Для автоматического затормаживания прицепные вагоны поезда
снабжены воздухораспределителем GEC и запасными резервуарами.
Из последних сжатый воздух при экстренном торможении попадает
в тормозные цилиндры. Резервуары и напорный поездной воздухо-
провод все время находятся под давлением сжатого воздуха.
Воздухораспределитель GEC (рис. 113) состоит из следующих
частей: верхняя и нижняя части корпуса скреплены между собой
167
и имеют уплотнительную кожаную прокладку. В нижнюю часть кор-
пуса впрессована бронзовая втулка, имеющая отверстия а, б, в и г.
Шток магистрального поршня 14 обхватывает золотник, имеющий
окно д. Поршень имеет бронзовое разрезное уплотнительное кольцо
и движется в бронзовой втулке 8. Над поршнем помещены спираль-
ная пружина и направляющий стакан. Для осмотра и выемки частей
в нижнюю часть корпуса ввернута смотровая пробка 11. Для плот-
ного прилегания золотника к зеркалу втулки имеется листовая пру-
жина, обхватывающая штифт. К воздухораспределителю подведены
четыре трубы.
На рис. 113 воздухораспределитель изображен в положении,
соответствующем движению поезда. Такое же положение занимают
части воздухораспределителя и при нормальном служебном торможе-
нии. Магистральный поршень, находящийся под уравновешенным
давлением сжатого воздуха, устанавливается в опущенном книзу по-
Рис. 113. Воздухораспределитель GEC.
1 — верхняя часть корпуса; 2—нижняя часть корпуса; 3—канатная прокладка; 4 и 8 —
бронзовые втулки; 5 — магистральный поршень; 6 — золотник; 7 — уплотнительное поршневое
кольцо; 9—спиральная пружина; 10 — направляющий стакан; 11—смотровая пробка;
12 — листовая пружина; 13 — штифт; 14 — шток; каналы и, н, а и е. Окно в золотнике — (1
отверстия во втулке:	б> в и г в магистральном поршне -7- Камеры к и ж.
ложении, чему помогает также спиральная пружина 9, помещенная
над поршнем. В этом положении поршня и связанного с его штоком
золотника воздух из запасного резервуара заполняет: по каналу е—
камеру k под поршнем, по калиброванным отверстиям б и л—ка-
меру ж (над поршнем) и напорный поездной воздухопровод. При
служебном торможении поезда воздух из напорного поездного воз-
духопровода через кран машиниста перетекает в тормозной поездной
воздухопровод и в распределителе по каналу м, окну в золотнике
д, отверстию г во втулке, по каналу з — в тормозной цилиндр.
При экстренном торможении краном машиниста, стоп-краном,
при лопнувшей трубе напорного поездного воздухопровода или раз-
рыве междувагонных рукавов происходит следующее: в напорном
168
поездном воздухопроводе и в камере ж воздухораспределителя
давление сжатого воздуха резко падает, так как утечка воздуха
в напорном воздухопроводе не может быстро пополниться через
калиброванные отверстия л и б. Поэтому вследствие разности
давлений в камерах к и ж сжатый воздух, преодолевая противо-
действие спиральной пружины, передвинет магистральный поршень
вверх, сжав эту пружину. Золотник, передвинувшись кверху, за-
кроет отверстие б и отверстие г, поэтому воздух из запасного
резервуара по каналам и отверстиям а, е и з поступит в тормозной
цилиндр, что и вызовет экстренное торможение.
На схеме 114, а стрелками показано перетекание воздуха при по-
ездном положении (отпуск тормозов) рукоятки крана машиниста.
На схеме 114, б показано перетекание воздуха при положении руко-
ятки крана машиниста во время нормального служебного торможения.
На схеме 114, в показано экстренное торможение при открытии
стоп-крана (тоже самое будет при лопнувшем или разъединившемся
напорном воздухопроводе). Буквами е, з, и, м обозначены каналы возду-
хораспределителя.
.169
Нрицепнои
52- Комбинированная
система тормоза
При этой системе мотор-
ные вагоны оборудуют неавто-
матическим тормозом, а при-
цепные —автоматическим. При
комбинированной тормозной
системе поезда (рис. 115) на
моторном вагоне краны маши-
ниста соединены между собой
тремя воздухопроводами: на-
порным, тормозным (прямодей-
ствующим) и поездным (авто-
матическим). Поездной возду-
хопровод моторного вагона
соединен при помощи между-
вагонных соединительных ру-
кавов с поездным воздухопро-
водом прицепных вагонов. На
прицепном вагоне установле-
ны: тройной клапан, рабочий
резервуар,^отпускной клапан
и стоп-краны. Прицепные ва-
гоны могут тормозиться толь-
ко автоматически, а моторный
вагон тормозится только пря-
модействующим.
Комбинированная система
тормозов имеет такие достоин-
ства: 1) при разрыве поезда
прицепные вагоны заторма-
живаются автоматически;
2) прицепные вагоны можно
затормозить при помощи стоп-
крана. Если при этом тяговые
двигатели работают, то от пе-
регрузки, вызванной торможе-
нием, выключается автомати-
ческий выключатель; водитель,
заметив толчок, затормозит
моторный вагон краном маши-
ниста; 3) возможность ступен-
чатого и полного торможения
поезда.
Комбинированная система
имеет следующие недостатки:
1) сложность тормоза на при-
цепных вагонах, сложность
крана машиниста и наличие
лишнего (поездного) трубопро-
вода на моторном вагоне, в
связи с чем получаются боль-
шие затраты на оборудование
вагонов и эксплоатацию;2)про-
должительный срок обучения
водителей; 3) торможение ea-
rn
гонов в поезде не одинаково, вследствие двух совершенно независи-
мых процессов торможения. Не спокойный ход поезда с большими
толчками и набеганием прицепных вагонов на моторные при этой
системе тормоза создает опасность разрыва поезда.
53.	Компрессоры
На моторных вагонах нормальной колеи применяются компрессоры:
осевой-эксцентриковый и мотор-компрессор. На моторных вагонах узкой
колеи устанавливают осе-буксовый или мотор-компрессор.
Осевой компрессор (рис. 116) устанавливают на оси колесной пары
между зубчатым колесом и копесным центром.
Две половинки эксцентрика, скрепленные посредством двух бол-
тов, плотно охватывают ось колесной пары и для предупреждения от
провертывания на оси снабжены шпонкой.
Эксцентрик в средней части обхватывается бронзовыми или сталь-
ными цементированными вкладышами шатуна. Вкладыши обеспечены
от провертывания направляющими шпильками.
Половинки шатуна скреплены между собой двумя болтами. В сты-
ках обеих половинок имеются прокладки из тонкой 0,5-мм латуни.
Прокладки служат для обеспечения плотного касания вкладышей ша-
туна к эксцентрику; по мере износа вкладышей с болтов снимается по
одной или по несколько прокладок, и половинки эксцентрикового ша-
туна вновь стягиваются болтами.
В головку тяги шатуна вставлена закаленная втулка и посред-
ством цементированного пальца соединяется с поршнем. Втулка от
провертывания предохранена стопорным болтом. Для плотного сопри-
касания поршня со стенками цилиндра поршень имеет 3—4 уплотня-
ющих пружинящих кольца.
К цилиндру привертывается на шпильках и болтах крышка, к кото-
рой прикрепляется клапанная коробка, имеющая уплотнительную про-
кладку. Цилиндр прикрепляется шпильками к картеру, состоящему из
двух разъемных половин, свернутых болтами. Картер защищает меха-
низм компрессора от загрязнения; в нижней своей части он содержит
масло для смазки механизма компрессора.
Смазка трущихся частей компрессора осуществляется разбрыз-
гиванием масла, захватываемого шатуном. Смазка заливается в картер
через отверстие с крышкой. Смазка поршневого пальца происходит
через отверстие 55.
Для спуска грязного масла в нижней части картера имеется
пробка.
При помощи бронзовых или стальных цементированных вклады-
шей картер охватывает боковые поверхности эксцентрика. Вкладыши
обеспечены от провертывания штифтом 9.
Компрессор эластично подвешивается к тележечной раме. Одна из
конструкций подвески показана на рис. 117. В прилив-выемку цилиндра
вставляются головки болтов, проходящие под скобу. Между скобой
и цилиндром компрессора установлена резиновая прокладка. Другой
конец скобы одевается на шарнирный болт, соединяющийся валиком
с вилкой, конец которой пропущен через поперечный швеллер тележки
и закреплен гайкой. На болт подвески под скобой и над скобой надеты
резиновые буферы и шайбы. Буферы смягчают удары, получаемые
вагонными колесами от неровностей пути (на стыках, стрелках, кре-
стовинах и т. п.).
Клапанная коробка (рис. 116) имеет всасывающий нагнетательный
и регуляторный клапаны. Для осмотра и очистки клапанов в корпус
клапанной коробки ввертывают пробки, служащие одновременно
171
26	27 28	29 30	7
Рис. 116. Осевой компрессор:
1-4_ верхняя половина картера; 2 — нижняя
половина картера; 3 — тяга шатуна; 4 — антик
фрикционные кольца; 5 — эксцентрик; 6 —
полукольцо шатуна; 7 — винт; 8 — спускная
пробка; 9 — штифт; 10 — прокладка; 11 и 2<j
— направляющие шпильки; 12 — болты; 13,
14, 18, 36 и 48 — гайки; 15 — картерные вкла-
дыши; 16 — шайба; 17 — контргайка; 19, 23,
24, 34 и 47—болты; 21—угольник; 22 —
контрольная пробка; 25 — шпонка; 26—крыш-
ка; 27 — предохранительная гильза; 28 — на-
правляющая шайба; 29 и 52 — стопорные бол-
ты; 30 и 42 — пружины; 31 и 50—шпильки;
32 — поршей; 33—поршневые, кольца; 35 и
49 — шплинты; 37 — цилиндр; 38 — цилиндро-
вая крышка; 39 — пробки клапанной коробки:
49 — всасывающий клапан; 41 — нагнетатель-
ный клапан; 43 — регуляторный клапан; 44 —
диафрагма; 45 — крышка камеры диафрагмы:
51—прокладка; 53—-втулка шатуна; 64 —
поршневой палец; 55 — смазочное отверстпэ
в шатуне.
ограничителями подъема клапанов, бысота подъема клапанов не должна
превышать 4,5—5 мм, во избежание разрушения их от ударов о гнезда
коробки; при сборке клапанной коробки подъем клапанов не должен
превышать 2—2,5 МхМ для каждого клапана. При меньшем подъеме
клапана увеличивается сопротивление для воздуха, проходящего через
клапан, отчего уменьшается производительность компрессора и нагре-
вается клапанная коробка. Регуляторный клапан помещается под
всасывающим клапаном. При работе компрессора регуляторный клапан
действием пружины прижат к кожаной диафрагме, концы которой
зажаты крышкой. К крышке подведена трубка от регулятора давления.
На рис. 118 приводится принципиальная схем-a работы регулятора
давления.
Соединение труб, идущих от клапанной коробки к резервуару,
всасывателю и регулятору давления производится посредством гибких
Рис. 117. Подвеска осевого компрессора:
1—цилиндр; 2 — болты; 3—выемка; 4 и 13 — гайки; 5,	10 и
14 — шплинты; 6—скоба; 7 — резиновая прокладка; 8 — шарнирный одпо-
дюймовый болт; 9 — гайка; И— валик; 12 — вилка; 15 — резиновые буферы;
16 — шайбы; 17 — клапанная коробка; 18 — предохранительная
люлечная скоба.
резиновых рукавов, позволяющих сохранять крепление этих рукавов
при возможных перемещениях тележки относительно кузова. Пор-
шень при крайнем положении не подходит плотно к крышке цилиндра
и между ними остается зазор около 1 мм. В эксплоатации зазор мо-
жет быть допущен не более 5 мм.
В этом пространстве образуется воздушный буфер, не допускающий
ударов о крышку цилиндра, вследствие чего компрессор работает
без стука.
Это пространство называется „вредным". В нем остается некото-
рое количество сжатого воздуха. При ходе поршня во время всасывания
оставшийся во вредном пространстве воздух расширяется, заполняя
пространство сзади поршня. Расширение происходит до тех пор, пока
давление воздуха в компрессорном цилиндре не понизится до предела
всасывания (станет ниже давления наружного воздуха).
Если конечное давление при сжатии было 6 атм., то при обратном
ходе поршня оставшийся во вредном пространстве сжатый воздух
займет объем приблизительно в 6 раз больше объема самого вредного
173
пространства, мешая этим всасыванию свежего наружного воз-
духа. С увеличением вредного пространства прямо пропорционально
увеличивается холостой ход поршня и в цилиндр всасывается объем
воздуха меньше объема описанного поршнем.
При движении вагона эксцентрик, вращаясь вместе с осью колесной
пары и будучи соединенным с поршнем посредством шатуна и пальца,
передвигает вперед и назад поршень в цилиндре.
Рис. 118. Соединение клапанной коробки с приборами:
1 — ось; 2 — полукольцо шатуна; 3 — цилиндр; 4 — поршневой палец; 5 — поршень; в —-
тяга шатуна; 7 — всасыватель; 8 — резервуар; 9 — регулятор давления; 10 — предохрани-
тельный клапан; 11 — манометр; 12 — всасывающий клапан: 13 — нагнетательный клапан;
14 — регуляторный клапан; 15 и 16 пробки; 17 — пружина; 18 — мембрана; 19 — крышка
камеры диафрагмы.
При передвижении поршня в направлении от клапанной коробки
к картеру вначале происходит расширение сжатого воздуха, остав-
шегося во вредном пространстве.
Когда давление воздуха в цилиндре станет меньше давления на-
ружного воздуха, это давление, действующее под всасывающий кла-
пан, поднимает его (клапан откроется), и будет происходить всасы-
вание наружного воздуха.
Во время движения поршня в направлении от клапанной коробки
к картеру нагнетательный клапан закрыт давлением на него сверху
воздуха из напорного воздухопровода и резервуара.
С поворотом эксцентрика на 180 градусов поршень движется
в направлении от картера к клапанной коробке и в цилиндре проис-
174
ходит сжатие воздуха (компрессия); всасывающий клапан под влия-
нием собственного веса и давления сжатого воздуха закрывается
и разобщает цилиндр с атмосферой. Сжатый в цилиндре воздух не
выходит через нагнетательный клапан в резервуар до тех пор, пока
компрессия не превысит противодавления сжатогсвоздуха в резервуаре.
При дальнейшем передвижении поршня сжатый воздух припод-
нимает нагнетательный клапан. С этого момента и до конца хода
поршня вправо происходит нагнетание воздуха в напорный воздухо-
провод и резервуары.
Так как объем резервуара больше объема компрессорного цилин-
дра, примерно, в 50 раз, то давление нагнетаемого воздуха, сжатого
до давления воздуха в главном резервуаре, остается постоянным во
все время передвижения поршня до крайнего положения.
Таким образом полный цикл работы компрессора по производ-
ству сжатого воздуха совершается с каждым поворотом оси колес-
ной пары и эксцентрика на 360°, т. е. за два хода поршня. Цикл
состоит из процессов, приведенных в табл. 24-
Таблица 24
Работа клапанов
Направление передвижения поршня в компрес- сорном цилиндре	Циклы работы поршня компрес- сора	всасывающий клапан	нагнетательный клапан
От клапанной ко- робки к картеру	1. Расширение сжатого возду- ха во вредном пространстве цилиндра	1 i Закрыт под влиянием собственного веса и давлением на клапан воздуха, находящегося во всасывающей ка- мере клапанной коробки	Закрыт давлением сжатого воздуха, находящегося в на- порном воздухо- проводе и резер- вуаре
к	2- Всасывание наружного воз- духа через вса- сыватель	Открыт разностью давления наруж- ного (атмосфер- ного) воздуха и разреженного воз- духа внутри цилин- дра	То же
От картера к кла- панной коробке	1. Сжатие воз- духа В КОМПреС- СОрНОМ цилин- дре	Закрывается давлени- ем сжимаемого в цилиндре воздуха, действующим на клапан	То же
	2. Нагнетание сжатого возду- ха в нагнета- тельный возду- хопровод и ре- зервуары	То же	1 Открыт разностью давлений воздуха в цилиндре и в резервуаре
Описанный процесс работы осевого одноступенчатого компрес-
сора простого действия можно изобразить на диаграмме (рис. 119),
показывающей изменение давления воздуха внутри цилиндра, в за-
висимости от положения поршня при одном ходе последнего.
175
Откладываем по оси ординат—абсолютное давление воздуха в кг/см2,
а но оси абсцисс—объем, описанный поршнем.
Линия DA характеризует период всасывания наружного воздуха.
Линия АВ изображает процесс сжатия воздуха, при котором объем
воздуха уменьшается, а давление увеличивается. Линия ВС характе-
ризует период нагнетания сжатого воздуха из компрессорного цилин-
дра з резервуар.
Прямые ДВ и ВС не изображают никакого термодинамического
процесса, так как количество рабочего воздуха, находящегося в ци-
линдре во время всасывания и нагнетания, все время меняется. Кри-
вая АВ изображает термодинамический процесс сжатия, так как во
время сжатия количество рабочего воздуха остается постоянным.
Сообщенная поршню работа (в кг/м) по всасыванию воздуха
изображена площадью EFQA, по сжатию—площадью AKBD. Работа
Рис. 119 Диаграмма работы осевого компрессора.
нагнетания сжатого воздуха представлена площадью CBDE. Работа на
полезное сжатие А1 равна работе сжатия плюс работа нагнетания
и минус работа всасывания; она изображается площадью ABCD.
Если %—полный объем компрессорного цилиндра (м3).
объем, описываемый поршнем (м:|), при этом:
^1=^пор>
где: г—площадь поршня (в м2) и
Z„op—ход поршня (в м).
е=Ц~ — коэфициент, характеризующий величин}' вредного
пространства; %—объем вредного пространства в м3; У2—объем воз-
духа, фактически всасываемого компрессором за 1 ход поршня в м1.
'-„—j/—объемный коэфициент полезного действия, принимаемый при
расчетах равным 0,7н-0,85,— при условно принятом давлении сжатия
6,8 кг/см2 и 5%-м вредном пространстве: \,=(1 - 0,05)(6,8—1)=0,71
или 71%.
Диаграмма на рис. 119 считается теоретической; действительная
же диаграмма (индикаторная) будет иной, так как при вычерчивании
ее индикатором будут учтены все потери воздуха.
176
Если вся сообщаемая компрессору работа сжатия А2 тратится на
нагрев сжимаемого воздуха и никакого обмена тепла с внешней сре-
дой не происходит, то сжатие протекает по адиабатическому процессу;
кривая сжатия называется адиабатой.
Если же вся сообщаемая компрессору работа сжатия, преобразуясь
в тепловую энергию, отводится через стенки цилиндра в охлаж-
дающую среду, и никакого повышения температуры сжимаемого
воздуха не происходит, то получается изотермический процесс; кри-
вая сжатия называется изотермой.
В действительности же при работе осевого компрессора мы
имеем работу, не соответствующую вполне ни тому, ни другому про-
цессу, так как, с одной стороны, температура воздуха возрастает,
а, с другой стороны, часть тепла, посредством охлаждения через
стенки компрессора, отдается окружающей среде. Для расчетов осе-
вых компрессоров принимают происходящий процесс за адиабатический.
Ниже приводится табл. 25, указывающая величину работы сжа-
тия Ап необходимой для того, чтобы 1 м3 воздуха давлением 1 кг/см2
сжать до давления 9 кг/см2 при изотермическом и адиабатическом
сжатии.
Таблица 25
Сжатие воздуха
в кг/см2
Изотермическая работа
Лцд компрессора	(
(кг/м).............I	4050
Адиабатическая работа
Аад компрессора
(кг/м)............  4305
Отношение затраченной
работы при адиаба-
тическом сжатии к
затраченной работе
при изотермическом
сжатии................ 1,06
6930 j 110985
7665 '• 12915
1,11 I 1,18
13865
17140
1,23
16095
17920 • 19460
20795 21970
20475 23415 26040 28420
I
1,28 ! 1,31	1,34	1,37
30590
1,39
Осевой компрессор при движении вагона повторяет указанный
цикл до тех пор, пока давление в резервуарах не превысит нормы,
установленной регулятором давления. Воздух из резервуаров через
клапан в регуляторе перетечет в нижнюю часть клапанной коробки,
где, воздействуя на диафрагму, поднимет регуляторный клапан и за-
тем всасывающий клапан.
Компрессор при этом работает вхолостую, так как воздух, нахо-
дящийся в цилиндре, не нагнетается в резервуары, а выбрасывается
через всасывающий клапан и всасыватель обратно в атмосферу.
Работа компрессора вхолостую прекращает повышение давления
воздуха в резервуаре и, кроме этого, способствует экономии электро-
энергии и уменьшению износа частей компрессора.
Всасывающий клапан держится в поднятом состоянии до тех пор,
пока давление сжатого воздуха в напорном воздухопроводе и резер-
вуаре не упадет до известного предела, когда, регулятор закроет
доступ сжатого воздуха к регуляторному клапану. Регуляторный
и всасывающий клапаны опустятся, и компрессор начинает работать
активно, продолжая питать резервуары сжатым воздухом и повышая
в них давление.
В табл. 26 приведены характеристические данные осевых ком-
прессоров.
12
Под», состав трамвая
177
Таблица 26
Вес ком- прессора, кг	Габаритные раз- меры, мм			Диаметр цилиндра, мм	Ход порш- ня, мм	Производительность компрессора в л/мин. при диаметре колесных бандажей 880 мм и ско- рости движения 15км/час (91 обор/мин.)
	длина	ши- рина	высо- та			
Тип компрессора
Московский ....	136	845	232	588	159	89	116 л/мин.
Ленинградский . . .	120	815	230	540	153	90	107 л/мин.
Осевой компрессор имеет следующие недостатки: 1) перед выез-
дом вагона из депо водитель не может осмотреть и установить
исправность пневматического оборудования и действие тормоза, по-
тому что пневматическая система оказывается без сжатого воздуха;
водитель должен работать ручным приводом тормоза, пока компрес-
сор не поднимет в резервуарах требуемое давление воздуха; 2) ком-
прессор занимает значительное место на оси колесной пары, что
затрудняет применение новых систем тормозов (распорные, барабан-
ные, клещевые и т. п.); 3) ось колесной парьл с эксцентриком ком-
прессора, помимо основной нагрузки, нагружается дополнительно;
4) большой расход масла на компрессор (около 125 г на 1000 т,км,
а при мотор-компрессоре 12 г на 1000 т/км); 5) большой расход цвет-
ных металлов на компрессор; 6) компрессор увеличивает инерцию
вращающихся масс вагона; 7) большой расход электроэнергии на
работу осевого компрессора, в особенности при повышенном давле-
нии воздуха в резервуарах, при неисправном регуляторе давления;
8) компрессор не обеспечивает системы сжатым воздухом после
продолжительных остановок вагона.
На современных вагонах устанавливаются мотор-компрессоры.
Их достоинства перед осевььм компрессором следующие:
1) мотор-компрессор работает как при движении, так и во время
стоянки вагона; работа его зависит исключительно от величины дав-
ления воздуха в главных резервуарах вагона; 2) расходы на смазку,
осмотр и ремонт мотор-компрессора составляют, примерно, 60—70%
от расходов на осевой компрессор; 3) при мотор-компрессоре, уста-
навливаемом под рамой кузова, возможно применение барабанного
и распорного тормозов; 4) подвеска мотор-компрессора на резиновых
прокладках к вагонной подрессорной раме создает благоприятные
условия для его работы; 5) расход электроэнергии на работу мотор-
компрессора около 0, 8 вт. час/т. км, тогда как для осевого компрес-
сора он равен около 3,76 вт. час/т. км.
Мотор-компрессор представляет агрегат из компрессора и электро-
двигателя. Мотор-компрессоры, применяемые на вагонах, отличаются
лишь системами передачи движения от якоря двигателя к механизму
компрессора и, в основном, делятся на два типа:
а)	с зубчатой передачей между валом компрессора и валом
якоря;
б)	с непосредственным соединением вала якоря двигателя с валом
компрессора. Данные этих мотор-компрессоров приведены в табл. 27.
54.	Мотор-компрессор типа „Э/300/ЭК 5,5“
Литой стальной корпус двигателя прикрепляется к корпусу
компрессора болтами, проходящими через весь корпус (рис. 120).
В передней части двигатель имеет щит, привернутый к корпусу
болтами. Щит имеет люк, открываемый при осмотре внутренних
178
6ZI
V 56/60 G		Э/300/ЭК. 5,5	Тип мотор-компрессора		
1 Кнорр-Бремзе	! эл.-машин. завод	Ярослав, госуд. тор- моз. завод и Яро- слав. государств.	Заводы-изготовители мотор- компрессоров		
Си g		Си Си О	Напряжение, в		
to О)		ЬО	Мощность, КВТ		
При помощи муфты и чеки		При посредстве шесте- рен с передаточным числом 1:5,15	। Соединение вала якоря с коленчатым валом		CD о « § со S с» Q tl er
о о		1200	Число оборотов в минуту якоря		
8		to 00	Число оборотов в ми- нуту коленчатого вала		
00		to	Число цилиндров		
00 00		8	Диаметр поршня, мм		X о п
Си		<—* to 4^	Ход поршня мм		43 о О 4з
Си а> о		Си О О	Теоретический объем засасываемого возду- ха, л/мин.		
00 00 о		СО Си О	Эффективная произво- дительность, л/мин.		
9101		О	длина, мм	Я 43	Габар меры
4^		о оо 00	ширина, мм	штные мотор ессоро	
оо о а>		СП 00	высота, мм	со 1	«43 О 2 « 1 ’
00 Q		оо Q	Вес мотор-компрессора, кг		
Таблица 27
частей двигателя. Якорь в передней части йе ймёё! подшипникового
вкладыша.
Два якорных подшипниковых вкладыша впрессованы в горловину
компрессорного корпуса. Эта горловина с одним из вкладышей
далеко входит внутрь якорной коробки. Другой вкладыш впрессован
в ту же горловину со стороны шестерни.
Подшипниковые вкладыши имеют баббитовую заливку и предо-
храняются от провертывания стопорными винтами. Вал якоря впрес-
совывается в коробку и имеет на одном конце конус с резьбой
и шпоночную .канавку, а на другом — шестигранную головку для
возможности повертывания якоря помощью гаечного ктюча.
Продольный разбег якоря ограничивается упором хвостовика
вала в упорную заглушку, ввернутую в корпус компрессора.
Вентиляция двигателя осуществляется вентилятором, лопасти
которого с внешней (от коллектора) стороны закрыты прикреплен-
ным воздухонаправляющим диском.
Чугунный корпус компрессора имеет отлитые заодно с ним два
цилиндра со впрессованными сменными втулками, предохраняющими
внутреннюю поверхность цилиндра от износа.
Корпус компрессора одновременно является картером для по-
мещения смазочного масла. В ка дом цилиндре помещается поршень
с тремя уплотнительными пружинящими кольцами; кольцо со < тороны
корпуса служит в то же время маслосбрасывающим и имеет для
этой цели скошенную фаску, которая имеется и у поршня. Острое
ребро маслосбрасывающего кольца при движении поршня в напра-
влении к коленчатому валу снимает масло со стенок цилиндра. Это
масло попадает в канавку и через отверстие в поршне стекает
в картер.
Поршни соединены с шатунами при помощи цементированных
пальцев, в отверстия которых впрессованы закаленные втулки; для
предотвращения от провертывания палец закреплен стопорным
винтом, ввернутым в тело поршня.
Шатун состоит из тяги и головки, имеющей откидную крышку.
Головка шатуна в месте обхвата шейки коленчатого вала заливается
баббитом. Откидная крышка укрепляется поворотным шарнирным
болтом и повертывается на штифге-заклепке. В сферический вырез
головки входит сухарь с отверстиями для шарнирного болта, пре-
дохраняющий от самопроизвольного откидывания крышки.
На шарнирный болт надеваются до 20 штук тонких металлических
прокладок; число прокладок, по мере изнашивания баббита, уменьшают
и производят пришабровку слоя баббита по шейке коленчатого вала.
На диск коленчатого вала насаживается на шпонках подогретый
в масле венец зубчатого колеса с шевронными зубьями. Зубчатое
колесо по ширине состоит из двух половинок, соединенных заклеп-
ками. Венец зубчатого колеса при охлаждении сжимается и плотно
обхватывает диск.
Шпонки предохраняют венец от провертывания на диске. Про-
дольному перемещению венца по диску препятствуют шайбы на
болтах, скрепляющих его половинки.
Концевые шейки коленчатого вала обхватываются бронзовыми
вкладышами (с баббитовой заливкой), находящимися в коренных под-
шипниках корпуса компрессора. Коренные подшипники имеют откид-
ные крышки и шарнирные откидные болты. С торцовых сторон
концев яе шейки коленчатого вала закрыты заглушками, ввернутыми
в корпус компрессора.
Масло из корпуса захватывается венцом зубчатого колеса
и головками шатунов и разбрасывается по системе маслопроводящих
180
каналов под верхней смотровой крышкой. Масло попадает, кроме
того, в маслоуловитель, откуда направляется по подшипникам
якорного вала, коленчато-
го вала и шатунов. Залив-
ка масла в картер произ-
водится через колено,
закрываемое пробкой.
Шейки коленчатого
вала и поршневой палец
смазываются маслом, сте-
кающим по желобкам,
имеющимся на поверхно-
сти тяг шатунов. Отра-
ботанное масло стекает
на дно картера. Спуск
грязного масла произво-
дится через спускные
пробки. Масло с якорных
подшипников, попадая на
острые ребра маслоот-
бойной шайбы, центро-
бежной силой сбрасыва-
ется и попадает в канал,
расположенный против
ребер в нижней части
картера.
Для смазки частей
компрессора нужно упо-
треблять компрессорные
масла Л и М или мотор-
ное масло марки М.
При вращении колен-
чатого вала поршни пе-
редвигаются шатунами в
цилиндрах. Работа порш-
ней чередуется: когда
один поршень засасывает
наружный воздух (пор-
шень движется от клапан-
ной коробки), тогда дру-
гой сжимает и нагнетает
воздух (поршень движет-
ся по направлению к кла-
панной коробке).
Цикл работы каждо-
го цилиндра мотор-ком-
прессора сходен с циклом
осевого компрессора.
К корпусу болтами
привернута смотровая
крышка с клингеритовой
прокладкой. К цилиндрам
привернута клапанная ко-
робка с уплотнением.
В верхней части кор-
Рис. 121. Клапанная’коробка компрессора Э-300.
пуса коробки (рис. 121) помещаются клапаны: два крайних — всасы-
вающие. В, а два средних — нагнетательные И,
181
Камеры всасывающих клапанов соединены общим каналом А;
к выходному его отверстию Б подводится труба от всасывателя..
Камеры Н нагнетательных клапанов соединены общим каналом Г,
к выходному отверстию которого Д подводится напорная труба.
Отверстия Ц в корпусе коробки сделаны в сторону цилиндров.
Клапан имеет вид стального пустотелого стакана с притертой
поверхностью (фаска высотой 3 мм под углом 45°) с четырьмя от-
верстиями О. Подъем (ход) клапана ограничивается стержнем упорной
крышки, ввернутой в клапанную коробку. При всасывании всасыва-
182
ющий клапан поднимается до стержня упорной крышки, и наружный
воздух по трубе В, каналу А поступает под клапан и по отверстию
Ц в цилиндр. При нагнетании сжатый в цилиндре воздух, проходя
по отверстию Ц, поступает в отверстие О внутрь стакана всасыва-
ющего клапана и закроет притер-
той поверхностью гнездо клапана
и канал А. Сжатый воздух из ка-
нала Е поднимает нагнетательный
клапан и перетекает в канал Г и
трубу Д.
При всасывании сжатый воз-
дух из резервуара, перетекающий
по пути 11 — Г— К, поступит в
отверстие О и внутрь нагнетатель-
ного клапана, закроет гнездо кла-
пана и канал Е.
55.	Мотор-компрессор
типа V 56/60 G
Корпус компрессора (рис. 122)
соединен болтами с корпусом дви-
гателя и имеет три цилиндра, при-
вернутых болтами к картеру. Пор-
шни цилиндров имеют по три уплот-
нительных кольца. Поршень цемен-
тированным пальцем соединяет-
ся с шатуном, а последний скреп-
ляется с коленчатым валом разъем-
ным бронзовым подшипниковым
вкладышем. Шатуны, изготовлен-
ные из ковкого чугуна, состоят из
крышек и тяг. В поршневой па-
лец вставлены с обоих торцов
алюминиевые пробки.
В тяги шатунов впрессованы
бронзовые втулки для поршневого
пальца. Между крышкой и тягой
шатуна устанавливают тонкие ме-
таллические прокладки, общей тол-
щиной 4 мм; число их уменьшают
при износе вкладыша.
Коленчатый вал имеет две
концевые цапфы и три колена,
расположенные под углом 120°.
Якорный и коленчатый валы соеди-
Рис. 123, а. Клапанная коробка мотор-
компрессора Кнорра:
иены ПрИ ПОМОЩИ чеки, проходя- 1 — нагнетательный клапан: 2 и 3 — гнезда для
iTipft UPHPQ MVfhTV	клапана: 4 и 10 — пружины; 5 и 6— грибки;
щей через муфту.	7 и 8-смотровые гайки; 9 и 14 крышки; 11
Эти валы поддерживаются дву- и 12 —гайки; 13 — всасывающий клапан; 14 —
г	J	крышка,
мя роликовыми и одним шариковым
подшипниками, причем роликовые подшипники работают с жидкой
смазкой, а шариковый —с густой.
Роликовые подшипники удерживаются в буксах от продольных
перемещений пружинными кольцами, а шариковый подшипник — гай-
кой навернутой на конец якорного вала. Роликовые подшипники
имеют: средний—упорную гайку, а крайний — заглушку, '
183
о
В картер из ковкого чугуна заливается минеральное масле,
уровень которого пополняется и контролируется через отверстие
масленки, закрываемое пробкой.
Смазка частей компрессора осуществляется маслоразбрызгиваю-
щей шайбой, укрепленной винтами к упорной гайке среднего роли-
коподшипника. Шайба захватывает из картера масло и забрызгивает
его в масляный жолоб смотровой картерной крышки; оттуда масло
при помощи капельников стекает обратно в картер и попадает на
шатуны. С шатунов масло частично попадает в их подшипники и на
поршневые пальцы. Кроме того, масло захватывается из картера пла-
стинками, прикрепленными к крышкам шатунов.
Рис. 123, б. Клапанная коробка моторкомпрессора Кнорра. Обозначения те же,
что и на рис. 123, а.
К цилиндрам прикреплена клапанная коробка с шестью клапанами
(три всасывающих и три нагнетательных).
Нижние полости В всасывающих клапанов соединены между
собой общей камерой, заканчивающейся трубой от всасывателя.
Верхние полости Н нагнетательных клапанов соединены общей каме-
рой с трубой от резервуаров.
В корпус клапанной коробки (рис. 123) впрессованы стальные гнезда.
Каждый клапан имеет шесть отверстий диаметром 6 мм и ввернутый
стальной грибок, предохраненный от самопроизвольного вывертывания
гайкой и расклепанным концом стержня грибка под гайкой. Под голо-
вкой грибка помещена из проволоки 0,7 мм спиральная пружина,
опирающаяся на клапан, выполненный из листовой пружинной стали
толщиной 0,8 мм; клапаны прижимаются к опорной поверхности кор-
пуса коробки ножками смотровых гаек; на последние навертываются
колпаки. При движении поршня в компрессорном цилиндре наружный
воздух из полости В, проходя по отверстиям гнезда, поднимает
всасывающий клапан, сжимая пружину, и проходит по отверстию Ц
в цилиндр. В это время нагнетательный клапан давлением воздуха
из резервуаров в полости Н и упругостью пружины прижат к гнезду.
При обратном движении поршня сжатый воздух из отверстия Ц,
проходя по отверстиям гнезда, поднимает нагнетательный клапан
и поступает в полость Н. Всасывающий клапан в это время закрыт.
Для осмотра электродвигателя имеется смотровая крышка,
открывающаяся на шарнире, а для осмотра компрессора — крышка,
укрепленная к картеру на болтах.
184
56.	Расчет производительности мотор-компрессора
Объем Vn, описываемый поршнями компрессора при нагнетании
воздуха, определяется по формуле:
, „ nd- .1„„„  п - N
'	Vn~------ГТ;-----литров/мин.	(79)
В формуле приняты обозначения	Для мотор-ком- прессора V 56/60 G	Для мотор-ком- прессора Э. ЗОо/ЭК. 5,5
d — диаметр поршня в дм		0,88	1,05
1пор~~ ход поршня в дм		0,51	1,24
7V— число обор/мин. якоря мотора. . . i — передаточное число шестеренной	600	1200 i
передачи между якорем и коленча- тым валом 		1	1 5,15
п — число поршней		3	2
Число оборотов коленчатого вала в минуту .	600	233
п	W	IZ 3,14 • 0,882 • 0,51 • 3 -600 ССГ1 ,
Для компрессора V 56/60G — Vn =-----------------------=559 л/мин.
•a Qnn/ak- с; с: 17	3,14 • 1,05а • 1,24 • 2 • 1200
»	„ Э 300/ЭК. 5,5—1/, =----------------4^545--------=
= 500 л/мин.
Эффективная производительность компрессора определяется
с учетом коэфициента полезного действия, зависящего от потерь во
вредном пространстве,—пропуска в поршневых кольцах и клапанах,
нагрева воздуха в цилиндрах и др. Поэтому для определения эффек-
тивной производительности применим формулу: V3 = Vn • X (при
расчетах принимают объемный к. п. д.) Х = 0,70 — 0,75. (Тогда для
компрессора Э 300/ЭК 5,5 Уэ =500 • 0,75 = 375 л/мин.
57.	Расход воздуха на работу пневматических устройств
Определим расход сжатого воздуха: а) на торможение. поезда;
б) на подтормаживание при движении поезда на уклонах или в других
случаях; в) на работу вспомогательных пневматических устройств
поезда, как-то: звонков, дверных цилиндров и т. п. и г) на утечки
через неплотности в воздухопроводе и приборах.
В результате подсчета определится необходимая производитель-
ность мотор-компрессора.
Примем: 1) Тару моторного вагона А1=38, оборудованного неав-
томатическим прямодействующим тормозом Gm = 22 т, вес пассажи-
ров Gn = 6 т и общий вес вагона G = 28 т.
2)	Число остановок вагона на 1 км пути «=3.
3)	Эксплоатационную скорость вагона v = 22 км/час.
4)	Коэфициент инерции вращающихся масс вагона = 4 = 1,08.
5)	Замедление при торможении вагона атор — 1 м/сек2.
6)	Диаметр тормозного цилиндра D = 25 см.
7)	Давление воздуха при торможении р =3 кг/сма.
8)	Длину воздухопроводных труб вагона L= 1300 см.
9)	Диаметр воздухопроводных труб вагона (в среднем) </=1,9см.
185
10)	Коэфициент полезного действия тормозной рычажной пере-
дачи -% = 0,8.
11)	Максимальный зазор между колодкой и тормозным бараба-
ном вагона 3=1 см.
12)	Коэфициент трения между колодкой и тормозным барабаном
=0,22.
13)	К. п. д. мотор-компрессора % =0,8.
Определяем передаточное число' К, приняв давление колодок
1,3 от тары вагона (в кг)
1,3 • 4 • Gm_ 1,3 • 4 • 22000 _ iq с
Л —	• р ~ 3,14 - 252 - 3 —
Определяем величины хода поршневого штока в и высоту воз-
душного столба в тормозном цилиндре по формуле:
8 = 3 . /<=1 - 19,5=19,5 см.
Объем сжатого воздуха У в тормозном цилиндре будет:
., пД2 . ь 3,14 - 2,52 - 19,5 о _Е ,
К, = —— =----------5------= 9,55 дм3.
При определении объема Vm сжатого воздуха в вагонном воздухо-
проводе пользуются формулой:
т, лД2 • L 3,14 • 0192 -130 о _ з
К» = —\—=-------Н-----=3>7 Дм •
4
Полный объем % сжатого воздуха на одно торможение вагона
имеем: Vi = Уц + Ут = 9,55 +3,7 = 13,25 дм3.
Давление Рс сжатого воздуха, потребное для служебного тор-
можения, будет:
г, 102 • 4G«v 102 - 4 - 28-1 • 1,08	. ог> .	,
Р. =	 • =----------------:---= 1,82 кг/см2.
' &ЧК	19,5 • 0,22 • 3,14 • 252 . о,8
Получаем объем Уа воздуха, приведенный к давлению в 1 кг/см2,
расходуемый за одно торможение вагона Va = У (рх + 1) + Ут • Рг =
= 9,55 -(1,82+1)4-3,7 • 1,82 = 27 + 6,75 = 33,75 дм.
Расход воздуха Вт на торможение в одну минуту составит:
VK nv 33,75 - 3 - 22
60— = gQ	37 л.
Учитывая расход воздуха на подтормаживание, открывание и за-
крывание дверей, на звонок и т. п., определяется следующий полный
расход воздуха % в минуту:
Bs = Вт +ВЛ +53 + Вд = 37 • 2,25 =83,25 л,
где: Вп—расход воздуха на подтормаживание. Примем Вп — Юо%
от расхода воздуха в 1 минуту;
В3 — расходу воздуха на звонковый вибратор; примем В3=15%
от расхода воздуха в 1 минуту;
Вд — расход воздуха на дверные устройства; примем В^ = 10%
от расхода воздуха в 1 минуту.
186
Принимая утечку воздуха в системе в 30%, получим потребную
производительность вагонного моторного компрессора:
1,3	1,3-83,25
W —---------=------..-о— — 155 л/мин.
П	YI	V.O
1/.
Мотор-компрессор должен выбираться с некоторым запасом про-
изводительности, считаясь с тем, что его действительная производи-
тельность Wg должна быть больше потребной с таким расчетом,
чтобы он работал не больше 50%, от общего времени нахождения
вагона в эксплоатации на линии, т’ е:
TFg = 2 - 155 = 310 л/мин.
58.	Воздушные резервуары (рис. 124)
Резервуары предназначаются для запаса сжатого воздуха на тор-
можение и на работу вспомогательных приборов. На моторных
и прицепных вагонах устанавливают, в зависимости от типа тормоз-
Рис. 124. Воздушный резервуар.
ной системы: запасные, рабочие и тормозные резервуары, отличаю-
щиеся размерами и числом штуцеров для присоединяемых к ним труб.
Размеры резервуаров приведены в табл. 28.
Таблица 28
Тип вагона	Основные размеры резервуара в мм			Емкостьрезер- вуара, л	Число резер- вуаров на ва- гоне	Внутр, диа- метр торм. цилиндра, мм	Назначение резервуара
	диаметр	длина	толщи- на сте- нок				
Моторный двухосный Москов-	1 ।						Рабочий
ского типа Ф и БФ . . .	300	1175	4,5	78	2	254	
Моторный четырехосный		1175	4,5	78	2	254	Запасный
типа КМ		300	660	3	46,5	1	254	Рабочий
Моторный Мытищинского за-							
вода сер. X	 Моторный двухосный Ленин-	300	1175	4,5	78	2	203 и	Рабочий Запасный
градского типа		300	1)75		78	2	254	Рабочий
Прицепной с автоматическим		620 и		'4,5			Рабочий
тормозом		254	650		I 33	1	203	
Резервуары имеют цилиндрическую форму с двумя сферическими
днищами и изготовляются из листовой мягкой стали марки СТ 2
187
толщиной 34-4,5 мм в цилиндрической части и 54-8 мм в днищах.
Днища и продольный шов цилиндрической части резервуара свари-
вают. В днища резервуаров вваривают штуцеры.
При расчете толщины стенок воздушных резервуаров на проч-
ность пользуются формулами:
а)	для толщины стенок 8 — вдоль резервуара
8 = ^4 D 0,1 4" 0> 15 см, и
2 ^раз
б)	для толщины сферического днища — 8Х
8Х =^^-4-0,154-0,2 см,
^раз
(8Э)
Рис. 125. Предохрани-
тельный клапан:
1 — корпус; 2 — втулка; 3 —
клапан; 4 — стакан; 5 — пру-
жина; 6 — регулирующий винт;
7 — центрирующая шайба; 8 —
крышка; 9 — ушко; 10 — от-
верстия в стакане: 11—отвер-
стие в ушке; 12 — пломба.
где: р — давление воздуха в кг/см2,
D — внутренний диаметр цилиндрической части резервуара (см),
Краз — напряжение металла на разрыв в кг/см2. Краз > 800 кг/см2,
R — радиус сферической части днища в см,
0,1—0,2 см —добавка на коррозию металла.
Для удаления из резервуаров воды и масла имеется спускной кран.
К одному из резервуаров сверху привари-
вают штуцер с ниппелем и тройником для пре-
дохранительного клапана и трубы к регулятору
давления. Резервуары для предохранения от
действия коррозии окрашивают с наружной и
внутренней стороны.
Не реже одного раза в два года необходи-
мо производить испытание резервуаров гидрав-
лическим давлением в 12 кг/см2. При испытании
никакие дефекты в резервуарах не допускаются.
На испытанных резервуарах делается трафа-
ретная надпись даты испытания, а результаты
испытаний записываются в специальные пас-
порта.
59.	Предохранительный клапан (рис. 125)
На ввернутый в резервуар ниппель навинчи-
вается предохранительный клапан. Чугунный
стакан ввертывается в корпус, в который
впрессована втулка со ступеньчатым бортом,
служащая гнездом для клапана.
В стакане имеются отверстия 10, соединяю-
щие внутреннюю часть клапана с атмосферой.
Между регулирующим винтом и клапаном по-
мещены калиброванная пружина и центрирую-
щие шайбы; нажатие пружины регулируется винтом, на который
навертывается крышка с пломбой.
Предохранительный клапан служит для выпуска из резервуара
в атмосферу через отверстия 10 излишнего сжатого воздуха, могущего
поднять давление до величины опасной для пневматической системы.
Предохранительный клапан регулируется на 1 кг/см2 выше, чем регу-
лятор давления. При достижении давления сжатого воздуха до 7
и выше кг/см2 клапан, преодолевая действие пружин, приподнимается,
и сжатый воздух через отверстие 10 выходит в атмосферу.
Выпуск сжатого воздуха будет происходить до тех пор, пока
188
давление воздуха в системе не упадет ниже 7 кг/см2, тогда пружийа
закроет клапан, и сжатый воздух в резервуаре разобщается с
атмосферой.
60.	Регуляторы давления
Компрессоры могут непрерыв-
но нагнетать сжатый воздух, поэто-
му в резервуарах и воздухопроводе
может повыситься давление воздуха
до опасных пределов. Установлен-
ный регулятор давления, не допу-
ская опасного давления, автомати-
чески поддерживает в них нор-
мальное давление. Регуляторы де-
лятся на пневматические и электро-
пневматические. Пневматические
регуляторы устанавливают на ва-
гонах, имеющих осевые компрес-
соры, а электро-пневматические —
на вагонах с мотор-компрессорами.
61.	Пневматический регулятор
давления
В нижнюю часть (рис. 126),
корпуса ввертывается верхняя часть
с нажимным винтом. Между верхней
и нижней частями корпуса зажаты
концы волнистой диафрагмы.
В нижнюю часть корпуса ввер-
нут мундштук. Над диафрагмой
помещена нижняя шайба, внутрь
которой входит центрирующая шай-
ба. Такая же шайба помещена под
нажимным винтом. Между центри-
рующими шайбами находится кали-
брованная пружина. На резьбу ре-
гулирующей гайки навернута крыпп
тор давления прикрепляется двумя
Рис. 126. Регулятор давления:
1 — нижняя часть; 2 — мундштук; 3 — волни-
стая диафрагма; 4 — нажимное кольцо диаф-
рагмы; 5 — нажимная шайба; 6 — центрирую-
щая шайба; 7 — верхняя часть; 8 — регули-
рующая пружина; 9 — винт нажимной; 10 —
крышка; 11—втулка; 12 — сетка; 13 — нако-
нечник; 14 — гайка наконечника; 15 — цент-
* рирующая шайба.
а. Нижней частью корпуса регуля-
болтами к угольнику, приверну-
тому к полу внутри вагона.
Когда давление воздуха в резервуарах и трубке А достигнет
величины, на которую отрегулирована упругость пружины в регуляторе,
то диафрагма прогнется кверху; нажимная и центрирующая шайбы
поднимутся кверху.
Воздух из резервуара устремится через отверстия Б по трубке
и резиновому рукаву к регуляторному клапану клапанной коробки,
и компрессор начнет работать вхолостую.
При уменьшении давления воздуха в рабочем резервуаре пружина
надавит на диафрагму, и перетекание воздуха из резервуара через
регулятор давления в клапанную коробку компрессора прекратится,
вследствие чего компрессор начнет работать активно.
62.	Электро-пневматический регулятор давления типа АК-5А-1
Этот регулятор (рис. 127) представляет собой электрический выклю-
чатель, который может автоматически отключаться, как только достиг-
нуто максимальное давление сжатого воздуха в запасном резервуаре
189
Рис. 127. Электропневматический регулятор:
1 — цилиндр; 2 и 25 — части запора кожуха; 3 — нижняя часть корпуса; 4—подвижной
контакт; 5 — дугогасительная камера; 6 — дугогасительная катушка; 7 — винт; 8 — непод-
вижный контакт; 9 — клемма; 10 и 22 — провода: 11 — кожух; 12—изоляционная втулка;
13 — изоляционная планка; 14 — сердечник катушки; 15 — регулируемая пружина; 16 —
диафрагма; 17 — болты; 18 — верхняя часть корпуса с направляющей трубой; 19 — шток;
20 — тарелка; 21 — камера; 23 — винты; 24 — регулируемые винты; 26 — верхняя шайба;
27 и 31 — оси; 28 — внутренний рычаг; 29 — угольники; 30 — упорный штифт; 32 — штифт;
33 — наружный рычаг; 34 — выключательные пружины; 35 — выключаю льный (контактный)
рычаг; 36 — опорные призмы; 37 и 38 — выступы; 39 — токонесущий угольник; 40 —
фарфоровый изолятор.
190
(мотор-компрессор отключается). При понижений давления воздуха
в запасном резервуаре ниже установленного предела мотор-компрессор
автоматически включается и начинает работать. Сжатый воздух
от запасного резервуара (высокого давления) подводится к камере
в нижней части регулятора и давит на резиновую диафрагму, прижатую
концами между нижней частью корпуса и цилиндром, диафрагма давит
натарелку штока и шток поднимается до упора тарелки в направляющую
стойку. Ограничением прогиба диафрагмы вниз служит упор тарелки
в кольцевой буртик под ней.
Под действием сжатого воздуха пружина сжимается, пока ее уси-
лие не уравновесит давление сжатого воздуха.
Так как шток соединен осью с внутренним рычагом выключающей
системы регулятора, то, вне зависимости от скорости движения штока
и от изменения давления воздуха, осуществляется быстрый разрыв
электрических контактов (подвижного и неподвижного). Механизм
включения и выключения контактов состоит из следующих частей.
В верхнюю часть регулятора ввернуты две опорные шпильки (призмы),
оканчивающиеся острым упором. На шпильки упираются выступы е
контактного рычага. Выступы е этого рычага служат для зацепления
за них концов двух пружин. Другие концы пружин зацепляются
за отверстия А полки Ж наружного рычага, который вырезами Б
опирается на призму внутреннего рычага. Наружный и внутренний
рычаги имеют П-образную форму.
Круглые отверстия во внутреннем рычаге служат для его поворота
относительно угольников, привернутых к верхней крышке корпуса
регулятора.
К выключающему рычагу приварен токонесущий угольник, внутрь
которого входит фарфоровый изолятор; к рычагу подведены провода
от выключателя управлениям отверстие для провода в верхней крышке
корпуса вставлена изоляционная втулка.
Все призматические опоры выключающего механизма цементиро-
ваны, а остальные детали кадмированы или оцинкованы.
При включенном состоянии регулятора ток проходит по проводу 22,
подвижному контакту, неподвижному контакту, проводу 10, дуго-га-
сительной катушке, клемме и проводу к двигателю мотор-компрес-
сора. Неподвижный контакт закреплен на изоляционном основании
дуго-гасительной камеры. Регулирование давления воздуха осущест-
вляется перестановкой упорного штифта 30 в одно из четырех отвер-
стий на угольниках 29; чем выше положение контактного рычага при
выключенном состоянии регулятора, тем больше разница между
выключающим и включающим пределами давлений сжатого воздуха.
Благодаря такому устройству мотор компрессор имеет меньшее число
пусков, что улучшает режим его работы.
При размыкании подвижного и неподвижного контактов магнитный
поток, создаваемый дуго-гасительной катушкой в сердечнике и полю-
сах, вложенных в дуго-гасительную камеру, разрывает появившуюся
на контактах вольтову дугу. Корпус от контактов изолирован планкой.
63.	Маслоотделитель ЯГТЗ (рис. 128)
На напорном воздухопроводе между компрессором и запасным
резервуаром, устанавливают маслоотделитель для очистки от масла
воздуха, нагнетаемого компрессором, кроме того, маслоотделитель
служит конденсатором, задерживая влагу и предохраняя трубопровод
191
от замерзания. Грязь от труб, попадающая вместе с маслом
в аппараты пневматики, нарушает правильную работу этих аппаратов.
Корпус маслоотделителя состоит из верхней и нижней частей,
скрепленных между собой болтами. К верхней части корпуса подве-
дены трубы от компрессора и обратного клапана.
В корпусе помещается спиральный стер-
ю 1
Рис. 128. Маслоотделитель:
1 и 4 — воздухопровод; 2 — верх-
няя часть корпуса; 3 — спиральный
стержень; 5 — зонт; 6 — камера;
7 — спускной кран; 8 — нижняя
часть корпуса; 9 и 40 — гайки.
жень, по которому воздух перемещается вниз
и частицы масла из воздуха отбрасываются
в сторону под зонт. Масло с зонта стекает
в камеру б, а воздух, проходя зонт, быстро
изменяет свое направление и попадает внутрь
стержня в воздухопровод к обратному кла-
пану.
Для спуска масла из камеры в нижней
части корпуса имеется пробка или спускной
кран.
64. Обратный клапан (рис. 129)
Обратный клапан предназначен для на-
правления сжатого воздуха только в одном
направлении (как указано стрелкой) от ком-
прессора к запасному резервуару для раз-
грузки компрессора в нерабочем положении.
Перетекание сжатого воздуха из резер-
вуара в компрессор нежелательно также и по-
тому, что вместе с воздухом в клапанную ко-
робку компрессора может попасть масло из
маслоотделителя. В корпусе клапана имеется
поршень в форме стакана, имеющий неплот-
ную скользящую посадку. Над поршнем имеет-
ся камера В, закрытая навернутой на корпус
крышкой, поставленной на кожаной про-
кладке. В корпус впрессована втулка, служащая
нусной приточки а поршня. При направле-
нии сжатого воздуха от отверстия А к от-
верстию Б поршень поднимается и, вслед-
ствие зазора между стаканом и стенками кор-
пуса, сжатый воздух из камеры Г попадает
в отверстие Б.
При прекращении перетекания сжатого
воздуха через обратный клапан поршень за-
крывает гнездо втулки конусом и разобщает
отверстие А от отверстия Б.
При очень плотной пригонке поршня
к стенкам корпуса поршень может не опус-
каться, вследствие чего обратный клапан бу-
гнездом для ко-
дет бездействовать.
Рис. 129. Обратный клапан:
65. Редукционный клапан	П04 -Тож^
прокладка; 5 — втулка.
Для установления разности давлений в
запасном и рабочем резервуарах и для поддержания постоянного
давления сжатого воздуха в рабочем резервуаре применяется редук-
ционный клапан. Давление сжатого воздуха в рабочем резервуаре
устанавливается в зависимости от системы тормоза, веса поезда и
скорости движения (обычно 3,5 — 4,5 атм.)
192
Рис. 130. Редукционный клапан:
1 — верхняя часть корпуса; 2 — нижняя часть
корпуса; 3 — крышка; 4 — регулировочный
стакан; 5 — пружина; 6 — клапан; 7 — втулка;
8 — кожаная шайба; 9 — нажимная шайба; 10
и 11—крайние диафрагмы; 12 — средняя диа-
фрагма; 13 — поршень; 14 — центрирующая
шайба; 15 и 16 — регулировочные пружины;
17 — пробка, 18 — стопорный винт.
В запасных резервуарах давление сжатого воздуха поддерживает ей
в пределах 6 — 6,5 атм.
Нижняя и верхняя части корпуса (рис. 130) скреплены между
собой четырьмя болтами. К отверстию А подводится труба от запасных
резервуаров, а к отверстию Б — от рабочего резервуара. В верхней
части корпуса впрессована втулка, служащая гнездом для клапана.
Между клапаном и ввернутой в корпус крышкой помещена пружина;
в крышке имеется уплотнительная кожаная шайба.
В соединении верхней и нижней частей корпуса зажаты -tjjh
диафрагмы (латунные или из нержавеющей стали); крайние диафрагмы
имеют отверстия, а средняя сплошная. На диафрагмах лежит нажимная
шайба, под ними помещен поршень, центрирующие шайбы, регулиро-
вочные пружины и стакан, находящиеся в нижней части корпуса. Под
концом винта, закрепляющего регулировочный стакан, имеется алюми-
ниевая пробка, предохраняющая
резьбу на стакане от смятия.
Под действием пружин, отре-
гулированных на определенное да-
вление воздуха,’ например, в 4 атм.,
диафрагмы прогнутся кверху, на-
жимная шайба, поршень и клапаны
приподнимутся, и воздух из запас-
ного резервуара по каналу А через
клапанное гнездо и канал Б посту-
пает в рабочий резервуар.
Как только давление сжатого
воздуха в канале Б превысит упру-
гость отрегулированных пружин,
поршень вместе с диафрагмами пе-
реместится вниз, верхний клапан
опустится и перетекание сжатого
воздуха из канала А в канал Б
прекратится.
При понижении давления сжа-
того воздуха в рабочем резерву-
аре— равновесие диафрагм и пор-
шня в редукционном канале нару-
шится, верхний клапан вновь под-
нимется и даст доступ сжатому
воздуху из канала А в канал Б.
Необходимость иметь пониженное
давление сжатого воздуха в рабо-
чем резервуаре продиктовано сле-
дующими соображениями: при повышенном давлении сжатого воздуха
свыше 4—4,5 атм. в рабочем резервуаре, при торможении вагона
возможен юз, быстрее изнашиваются тормозные колодки, валики
и втулки в тормозных рычагах и тягах, изгибаются рычаги и обры-
ваются тяги.
66.	Тормозной цилиндр (рис. 131)
Тормозной цилиндр служит для передачи усилия, действующего
на рычажно-тормозную систему и тормозные колодки посредством
сжатого воздуха.
В зависимости от типа, веса вагона и величины усилия в рычаж-
ной тормозной передаче, внутренний диаметр тормозных цилиндров
бывает от 200 до 300 мм.
В чугунном цилиндре, закрытом двумя крышками, имеется пор-
13 Пода, состав трамвая	193
шень одностороннего действия. В цилиндр подведен сжатый воздух
через отверстие 24 в задней крышке. Отверстие, закрытое пробкой
16, служит для смазки цилиндра. При испытаниях тормозного цилиндра
к этому отверстию присоединяют манометр. Внутрь цилиндра закла-
дывается густая смазка (технический вазелин или консистентная зим-
няя смазка КВ).
Поршневая тарелка имеет трубчатый шток, в котором поршневой
шток может отклоняться в сторону. Для уплотнения поршня имеется
кожаный манжет, прижатый к шайбе и тарелке поршня шпильками,
it>
Рис. 131. Тормозной цилиндр:
1 — корпус; 2 — задняя крышка; 3 — передняя крышка; 4 — поршневая тарелка; в —
поршневая шайба: 6 — манжет; 7— пружинное кольцо; 8 и 12 — шпильки; 9 — гайка;
10 — прокладка; 11—болты; 13 —* направляющий трубочный шток; 14 — пружина; 15 —
упорный стержень; 16 — пробка; 17—головка штока; 18 — штифт; 19 — валик; 20 —
втулка; 21 — шайба; 22 — стопорный винт; 23 — шплинт; 24 —* отверстие для сжатого воздуха.
а к стенкам цилиндра — пружинным разрезным кольцом. Края кожа-
ного манжета отвернуты на 30—35 мм для увеличения воздухонепро-
ницаемости манжета. Кожаные манжеты пропитываются составом:
50% говяжьего сала, 20% воска, 25% парафина, 5% глицерина.
Состав предварительно нагревают до 60° и в горячий состав погру-
жают манжет на несколько минут до прекращения выделения пузырь-
ков воздуха.
К упорному стержню приклепана вилка, соединенная валиком
с рычажной тормозной передачей.
Стержень концом своим упирается в чашку поршня; это необ-
ходимо при ручном торможении, при котором рычаг, соединенный
с вилкой головки на конце упорного стержня, перемещает лишь один
стержень, оставляя на месте поршень и не сжимая пружины в цилиндре.
В конструкции, где стержень с поршнем скреплен, у вилки головки
стержня делается продолговатый вырез для пользования приводом
ручного тормоза»
194
Поршень в отпущенном состоянии тормоза должен быть у задней
крышки цилиндра. Пружину вставляют в цилиндр в сжатом виде
с усилием около 50 кг, почему при разборке цилиндра необходимо
принимать меры предосторожности, чтобы пружина при освобожде-
нии из цилиндра не причинила увечья рабочему.
Тормозной цилиндр укрепляется болтами к балкам подкузовной
рамы вагона. На некоторых вагонах к задней крышке цилиндра при-
вернут кронштейн для мертвой точки рычажной передачи. Такое
устройство уравновешивает усилия по обе стороны цилиндра и пре-
дохраняет от среза и изгиба болты, привертывающие цилиндр к под-
кузовной раме. Сжатый воздух, впущенный в тормозной цилиндр,
передвигает поршень вперед, сжимает пружину и, действуя на тор-
мозные рычаги и колодки, производит торможение вагона.
При выпуске воздуха из тормозного цилиндра пружина освобо-
ждается, отталкивает поршень и трубчатый шток обратно, приводя
их в исходное положение.
Оттяжная пружина рычага снаружи тормозного цилиндра, а также
оттяжные пружины на тормозной рычажной передаче и у колодок
возвращают передачу и колодки в отторможенное положение.
При автоматическом тормозе в цилиндре у задней крышки имеется
канал, сообщающий между собой пространство по обе стороны поршня,
когда он находится в нерабочем состоянии; канал способствует
возвращению поршня в отторможенное положение в случае попада-
ния воздуха между крышкой и поршнем, что бывает при неисправ-
ном тройном клапане.
67.	Цилиндры привода песочниц
Ковшевые, шиберные и других типов песочницы могут иметь
привод, действующий от цилиндров усилием сжатого воздуха, и управ-
ляются коаном машиниста или ножной педалью. Головки штоков этих
цилиндров соединены с валом приводного механизма песочниц.
Конструкция цилиндра для привода песочниц сходна с тормоз-
ным цилиндром. Разница состоит лишь в том, что в цилиндре привода
песочниц шток жестко соединен с поршнем, для чего конец стержня
ввертывается в поршневой диск и тарелку и закрепляется гайкой.
В переднюю часть корпуса цилиндра ввертывается крышка.
Сжатый воздух подводится в отверстие с задней стороны кор-
пуса цилиндра.
68.	Всасыватель
Для очистки атмосферного воздуха, всасываемого компрессором,
устанавливают всасыватель. Конструкция всасывателя такова, что
все взвешенные частицы, попадающие с воздухом во всасыватель,
остаются в нем.
Корпус всасывателя для осевого компрессора навертывается на
всасывающую трубу. Внутрь корпуса вложен диск с мелкими отвер-
стиями. В корпус ввернута крышка с просверленными мелкими отвер-
стиями. Между крышкой и диском закладывается слегка пропитан-
ный минеральным маслом конский волос. Влага и пыль задержива-
ются в отверстиях диска, крышки и на волосе.
Всасыватель дтя мотор-компрессора (рис. 132) имеет большие раз-
меры сравнительно со всасывателем для осевого компрессора. Крышку
этого всасывателя навертывают отверстием А на всасывающую трубу
и к ней привертывают внутренний и наружный цилиндры с мелкими
отверстиями; наружный цилиндр имеет глухое дно. Между цилин-
13*	195
драми закладывается промасленный конский волос или отожженная
мягкая проволока. Всасыватель защищен цилиндрическим кожухом
без дна.
4
Рис. 132. Всасыватель:
1 — крышка; 2 и 3 — сетчатые цилиндры;
4 — кожух.
69.	Шумоглушитель
Для уменьшения шума при вы-
пуске сжатого воздуха в атмосферу
на выпускной трубе от крана маши-
ниста под полом площадки ваго-
на устанавливается шумоглуши-
тель.
Существует несколько конст-
рукций шумоглушителей. Шумо-
глушитель, которым оборудова-
ны вагоны московского трамвая
(рис. 133), состоит из чугунного
или алюминиевого цилиндра с на-
клонными перегородками внутри,
уменьшающими скорогть выходя-
щего сжатого воздуха в атмосферу,
вследствие чего значительно умень-
шается шум. Верхняя часть цилиндра шумоглушителя имеет нарезку,
которой шумоглушитель навертывается на выпускную трубу от крана
машиниста. Нижняя часть цилиндра шумоглушителя соединяется с
атмосферой.
70.	Манометр
Для наблюдения за давлением сжатого воздуха в тормозной
системе на площадках моторного вагона устанавливают манометры.
Манометр (рис. 134) представляет круглую металлическую коробку,
в днище которой укреплен механизм, состоящий из: согнутой тонкой
медной трубки, рычага,^зубчатой^рейки, зубчатого колеса и стрелки.
Рис. 133.
Шумоглушитель.
Рис. 134. Манометр:
i — трубка; 2 — рычаг; 3 — трубка воздухопровода; 4 — кор-
пус; 5 — основание стойки; 6 — зубчатый сектор; 7 — зубча-
тое колесо; 8 — стрелка; 9—гайка; 10 — поводок;
И — циферблат.
Трубка имеет эллиптическое сечение и одним (открытым) концом
впаяна в основание стойки камеры, а другим, глухим концом при
помощи позодка соединяется с рычагом. Камера манометра соеди-
няется с воздухопроводохм при помощи ниппеля и гайки. Свободный
конец рычага соединяется с зубчатым сектором, который, в свою
очередь, сцепляется с зубчатым колесом, вращающимся на одной
196
ос:и co стрелкой. На циферблате нанесены деления с цифрами, пока-
зывающими давление в килограммах на квадратный сантиметр. Сжа-
тый воздух, входя в камеру и изогнутую трубку, стремится своею
упругостью выпрямить ее, отчего зубчатый сектор поворачивается
и передвигает зубчатое колесо и стрелку.
На вагонах с автоматической и комбинированной системами тормо-
зов применяются манометры с двумя стрелками; такие манометры
имеют и все прочие части механизма в двойном комплекте. Граду-
ировка манометра производится по показаниям контрольного мано-
метра. Манометры периодически выверяются и пломбируются Палатой
мер и весов.
71.	Кран машиниста
Кран машиниста (рис. 135) предназначен для нескольких целей:
1) для торможения и оттормаживания поезда, 2) опускания и подъема
предохранительной пневматической сетки, 3) посыпки песка на рельсы
при пневматических приводах песочниц.
Корпус крана состоит из двух частей — верхней и нижней, скреп-
ленных болтами. Верхняя часть называется колпаком, а нижняя —ко-
лонкой. К колонке подводятся трубы от рабочего резервуара, тор-
мозного цилиндра, цилиндров пневматических, предохранительных се-
ток, шумоглушителя и цилиндров песочниц.
Верх колонки имеет гладкую пришабренную поверхность, назы-
ваемую лицом или зеркалом; на нее накладывается круглый приша-
бренный золотник. Золотник может повертываться на зеркале помощью
рукоятки, надеваемой на квадратный конец золотникового стержня
(шпинделя). Золотниковый стержень проходит через горловину кол-
пака и имеет в нижней части отверстие, куда вставлена пружина,
прижимающая золотник к зеркалу. Для повертывания золотника ниж-
няя часть стержня имеет шип, входящий в золотник. Герметичность
воздушной камеры, образуемой колпаком и колонкой, достигается при
помощи кожаной шайбы и прессшпановой прокладки.
Ушки на колонке служат для укрепления крана машиниста на
площадке вагона.
Для смазки зеркала золотника применяется летом—технический
вазелин, а зимой — смазка следующего состава: технический вазелин
—76%, денатурированный спирт—12%, керосин—12% (по весу).
Установка рукоятки крана машиниста на различные положения
фиксируется отщелкивающим штифтом в рукоятке, прижимаемым
пружиной к вырезам на нижней части колпака.
Повертывая золотник рукояткой по зеркалу, достигают соедине-
ния различных отверстий и каналов в золотнике и зеркале.
При передвижении по зеркалу золотник может занимать одно из
следующих положений:
При нулевом положении (перекрыша) тормозные каналы зеркала
и золотника между собой разобщены. В этом положении может быть
снята рукоятка с крана.
При первом положении—служебное торможение, при
котором сжатый воздух из резервуара проходит из канала 0 в канал
Л и по каналу А в канал М, откуда поступает в тормозной цилиндр.
При этом происходит служебное торможение, так как канал А очень
небольшой площадью перекрывает канал М. Если при торможении
водитель заметит, что вагон останавливается быстрее, чем это нужно,
то постановкой рукоятки на весьма короткое время на четвертое
положение, а затем на первое положение может добиться, что часть
воздуха выйдет из тормозного цилиндра в атмосферу, и скорость
торможения замедлится.
197
Во втором положении (экстренное торможение), при котб-
ром сжатый воздух из каналов 0 и Л (канал Л открыт полностью
каналом Д) переходит в канал М и в тормозной цилиндр.
В третьем положении (экстренное торможение с посып-
кой рельсов песком и опусканием предохранительной
сетки), сжатый воздух, перейдя каналы Л, А иТИ, поступит в тормоз-
ной цилиндр, одновременно перейдет каналы А и Н и попадет в ци-
линдры пневматической сетки, а из отверстий Р и Г перейдет в ка-
нал К и отсюда в цилиндры песочниц.
В четвертом положении (поездное и отпуск тормозов)
происходит выпуск сжатого воздуха из тормозного цилиндра наружу
через шумоглушитель по каналам М-Б-И.
72.	Пылеловка
Для зашиты приборов пневматики и воздухопровода от засорения
пылью, грязью, окалиной от труб и пр. устанавливают пылеловку
(рис. 136), состоящую из корпуса-тройника, внутри которого помещена
198
тонкая медная сетка в виде цилиндра. Патрубки А и Б соединяют
с воздухопроводом, а патрубок В — с трубой к тройному клапану
или другому прибору пневматики. Патрубок Б соединяют с воздухо-
проводом помощью наконечника, при-
жимаемого гайкой к уплотнительной
кожаной шайбе. Воздух, проходящий
внутри сетки по направлению от па-
трубка А к патрубку Б, попадает в
патрубок В в профильтрованном ви-
де. Пылеловку устанавливают вверх
патрубком В для того, чтобы частицы
пыли, провалившиеся через сетку, не
могли попадать в тройной клапан или
другой пневматический прибор.
Рис. 136. Пылеловка:
1 — корпус; 2 — медная сетка; 3 — нмсояет*
ник; 4 — гайка: 5 — кожаная шайба.
73. Отпускной клапан
На вагонах с автоматическим тор-
мозом устанавливают отпускные кла-
паны для того, чтобы при неисправности тройного клапана выпу-
стить сжатый воздух из тормозного цилиндра в атмосферу.
Отпускной клапан (рис. 137) состоит из-корпуса, внутри которого
помещен запорный
Рис. 137. Отпускной
клапан:
1 — корпус: 2 — ниппель; 3 —
запорный клапан; 4 — тяга;
5 — рычаг; 6 — стопорный винт;
7 — пружина; 8 — бронзовая
втулка; 9 — кожаная про-
кладка; 10 и 11 — шпильки
для рычага.
клапан со стержнем и уплотнительной кожаной
прокладкой. В закрытом положении клапан плотно
прилегает к гнезду (бронзовая втулка, впрессо-
ванная в корпус). Клапан прижимается к гнезду
пружиной и сжатым воздухом; верхняя часть пру-
жины упирается в двойной ниппель, ввернутый
в корпус. Корпус клапана предохраняется от
ослабления на ниппеле стопорным винтом. За-
крытым положением клапана считается такое, при
котором рычаг стоит вертикально и ушки а и б
рычага лежат на шпильках, ввернутых в корпус.
Для оттормаживания вагона рычаг тянут за
проволоку рукой на себя; проволока заканчи-
вается кольцом для захвата и находится под ку-
зовом сбоку вагона. Один из ушков а или б, вый-
дя от своей шпильки, нажимает на стержень за-
порного клапана, приподнимает его и сообщает
сжатый воздух в тормозном цилиндре с атмосфе-
рой.
Чтобы прекратить оттормаживание, нужно
отпустить проволоку, вследствие чего клапан под
действием пружины опустится и прекратит вы-
пуск сжатого воздуха в атмосферу.
74. Пневматическое управление дверями
На современных вагонах входные и выходные двери открываются
и закрываются действием сжатого воздуха от дверных цилиндров,
штоки которых шарнирно соединены поводками с кронштейнами,
прикрепленными к верхней части дверей. Над каждой дверью уста-
навливается по одному цилиндру. Под действием сжатого воздуха
поршень передвигается в цилиндре, сжимая пружину. Шток выходит
наружу и, нажимая через поводок на дверной кронштейн, открывает
дверь. Таким образом, для открывания дверей нужно внутреннюю
полость цилиндра соединить с напорным воздухопроводом Н.
199
Дверь остается открытой, пока в цилиндре находится сжатый
воздух. При соединении цилиндра с атмосферой и выпуске из него
сжатого воздуха через трубу 10 и трехходовой кран пружина, нахо-
поршень в прежнее положение,
дящаяся внутри цилиндра, возвратит
и дверь закроется.
Впуск в дверные
цилиндры и выпуск из
них сжатого воздуха
в атмосферу осущест-
вляется посредством
трехходового крана.
При трех (створ-
чатых) дверях цилин-
дры (рис. 138) и трех-
ходовой кран соедине-
ны напорным воздухо-
проводом Н, на кото-
ром установлен резер-
вуар небольших разме-
ров; от него проходит
труба б к трехходово-
му крану, а от послед-
него отводится атмо-
сферная труба а и г
к параллельно соеди-
ненным дверным ци-
линдрам.
При установке кон-
дуктором рукоятки и
пробки крана в поло-
жение 0 сжатый воз-
дух, поступив в цилин-
дры, передвинет пор-
шни каждого цилиндра
в разные стороны, и
дверные створки от-
кроются. При установ-
ке рукоятки и пробки
крана в положение С
сжатый воздух из ци-
линдров выйдет в ат-
мосферу. Поршни воз-
вратятся в первона-
чальное положение, и
дверные створки за-
кроются.
Дверной цилиндр
(см. рис. 138, а) бол-
тами соединен с перед-
ним и задним колпака-
ми и имеет ушки, служащие для крепления цилиндра болтами к ва-
гонной стенке. Внутри цилиндра помещены два поршня, раздвигаю-
щиеся под действием .сжатого воздуха в разные стороны. Каждый
поршень состоит из втулки, диска, кожаного манжета и двух шайб.
Эти части скреплены гайкой и контргайкой, навернутыми на конец
штока, .оканчивающегося вилкой с отверстием для валика, соединяю-
щего шток с дверным поводком. На поршневой шток надета пружина.
200
В отверстие колпака вставлена бронзовая сменная втулка, слу-
жащая для уменьшения трения штока о стенки колпака.
В корпусе трехходового крана (рис. 138, б) помещается поворот-
ная конусная пробка с отверстиями вид. Пружина, опирающаяся
на смотровую гайку, давит на торец пробки, плотно прижимая ко-
нусные поверхности пробки к корпусу. На выходящий наружу квад-
ратный конец пробки надевается закрепленная шплинтом рукоятка,
помощью которой пробка может повертываться в корпусе крана.
Для впуска в дверной цилиндр сжатого воздуха пробку устанав-
ливают в положение 0, когда отверстия б, в, г совпадают. Для
выпуска из дверного цилиндра сжатого воздуха пробку устанавливают
в положение С, при котором совпадают отверстия г — д — в—а.
75.	Пневматическое оборудование вагонов М-38 (рис. 139)
Вагон оборудован неавтоматическим прямодействующим тормо-
зом. Кран машиниста установлен на площадке. К тормозному возду-
хопроводу Т присоединены переключательный клапан и тормозной
цилиндр.
Рис. 139. Схема пневматического оборудования'вагона М-38:
1—мотор-компрессор; 2 — всасыватель; 3 — маслоотделитель; 4—обратные клапаны; 5 —
электропневматический регулятор; 6 — предохраните;ц>ный клапан; 7 — редукционный клапан;
8—кран машиниста; 9—тормозной цилиндр; 10 — шумоглушитель; 11 — цилиндры привода
песочниц; 12— дверные, цилиндры; 13 — электропневматические вентили; 14—резервуар
(запасный); 15 — рабочий резервуар; 16—чашка ножного звонка; 17 — клапан вибратора;
18 — трехходовые краны; 19 — переключательный шариковый клапан; 20 — двойной мано-
метр; 21 — клапан к стеклоочистителю; 22 — стеклоочиститель; 23 — разобщительные крапы;
24—звонковый вибратор; 25 — клапан к цилиндрам песочницы (с педалью и штырем).
На напорном воздухопроводе С от рабочего резервуара присое-
динены: пневматический сигнальный звонок, стеклоочиститель и при-
боры дверной пневматики.
В вагоне установлен мотор-компрессор Э/ЗОО/ЭК.5,5, включением
и отключением которого управляет электро-пневматический регулятор
давления. В компрессор поступает наружный воздух через всасыватель.
Сжатый воздух нагнетается по нагнетательному воздухопроводу Н
201
через обратный клапан и маслоотделитель в запасный резервуар вы-
сокого давления (6—6,5 кг/см2). На запасном резервуаре установлен
предохранительный клапан. Из запасного резервуара сжатый воздух
поступает через редукционный клапан с пониженным им давлением
(4—4,5 кг/см2) в рабочий резервуар, откуда сжатый воздух расхо-
дуется на все приборы, установленные на напорном воздухопро-
воде С. Высокое и низкое давление сжатого воздуха указывается
двойным манометром.
В вагоне установлены цилиндры песочниц. Песочницы могут
приводиться в действие или от крана машиниста на положении «Тор-
можение с песком" (при юзе), или от нажатия ногой на штырь и пе-
даль клапана 25, пропускающего воздух к цилиндрам механизма
песочниц (при буксованиях колес). На воздухопроводе от крана ма-
шиниста к цилиндрам песочниц установлен обратный клапан.
Подача звуковых сигналов осуществляется нажатием ноги на
педаль клапана вибратора.
Торможение вагона может быть получено:
1)	неавтоматическое — прямодействующее при соответствующем
положении крана машиниста, при котором сжатый воздух из возду-
хопровода С перетекает в воздухопровод Т и поступает в тормозной
цилиндр Р;
2)	автоматическое, при внезапном исчезновении напряжения в цепи
электрического торможения при реостатном тормозе. В этом случае,
помимо воли водителя и при обычно установленной рукоятке крана
машиниста на положении „отпуск тормозов", воздух из воздухопро-
вода С через открытый клапан электро-пневматического вентиля
и через Пг-реключательный клапан поступает в воздухопровод Т
и в тормозной цилиндр.
76.	Замерзание воздухопровода
Количество водяных паров, содержащихся в атмосферном воздухе
тем больше, чем выше температура последнего.
Чем ниже температура атмосферного воздуха, тем абсолютная
влажность его меньше.
Вместе с тем низкая температура, при которой содержащиеся
в атмосферном воздухе водяные пары вполне насыщают данный объем
воздуха, способствует осаждению воды из воздуха (точка росы),
создает в зимнее время благоприятную обстановку для образования
конденсата в воздухопроводе.
Поэтому наблюдающееся в трамвайных вагонах замерзание возду-
хопровода бывает особенно заметно при температуре, приближаю-
щейся к 0°.
При более низких температурах, порялка —10° С и ниже, явление
замерзания воздухопровода наблюдается реже.
Значительное число случаев замерзания воздухопровода в трам-
вайных вагонах наблюдается при температуре —1—2° С, когда абсо-
лютная влажность атмосферного воздуха бывает выше, чем при более
низких температурах.
В местностях, подверженных резким колебания^м температуры
с периодическим потеплением в зимнее время, особенно часто наблю-
даются случаи замерзания воздухопровода.
Осаждение воды из сжатого воздуха в воздухопроводной системе
происходит в трубопроводе, приборах и резервуарах.
Наибольшее количество конденсированной воды скопляется в воз-
душных резервуарах, откуда она может легко удаляться через
спускные краны.
202
Для отвода воды в воздушные резервуары нагнетательной трубе
от компрессора дается небольшой уклон в сторону резервуара.
Температура сжатого воздуха, поступающего из компрессора
в нагнетательную трубу, выше температуры окружающего воздуха,
поэтому при понижении наружной температуры конденсированная
вода, стекая по трубопроводу, постепенно замерзает, а сечение трубы
уменьшается.
При образовании ледяной пробки сжатый воздух перестает
проходить по трубопроводу, и пневматическая система перестает
работать.
Если замерзание конденсата происходит в нагнетательной
трубе, то во время работы компрессора нагнетательный рукав
лопается.
Для освобождения ото льда воздухопровода место, где образо-
валась в нем ледяная пробка, нагревается паяльной лампой.
Наиболее часто замерзание конденсата в нагнетательной трубе
происходит в месте ее присоединения к первому запасному резер-
вуару или близко от него.
Замерзание конденсата бывает также в обратных и редукционных
клапанах, в регуляторе давления и других приборах.
В прицепных вагонах случаи замерзания воздухопровода наблю-
даются весьма редко.
Эффективных мер борьбы с замерзанием воздухопровода до сих
пор не предложено, потому что это явление еще не изучено.
Одним из мероприятий является периодическое продувание воз-
духопровода и спуск конденсата из воздушных резервуаров.
Эта работа выполняется в ночном осмотре и при дневном профи-
лактическом ремонте (в двенадцатидневке).
Кроме этого, мерами борьбы с замерзанием воздухопровода
являются следующие:
1.	На нагнетательной трубе между компрессором и обратным
клапаном устанавливается конденсатор со спускным краном. Скопля-
ющаяся в конденсаторе вода периодически спускается и тем самым
число случаев замерзания воздухопровода сокращается.
2.	В воздухопровод заливается денатурированный спирт, который,
испаряясь в трубах, понижает температуру сжатого воздуха, отчего
замерзание конденсата уменьшается. Эта мера недостаточно эффек-
тивна и, кроме того, ог присутствия спирта резиновые рукава быстро
разрушаются.
3.	При ремонте вагонов воздухопровод разбирают и внутренние
стенки труб очищают от окалины, грязи и пр. После прочистки трубы
продувают сжатым воздухом.
4.	Нельзя допускать к работе вагоны с неисправными ком-
прессорами (слабая компрессия воздуха), так как при частой ра-
боте компрессора количество всасываемого атмосферного воздуха
увеличивается, а следовательно, увеличивается количество кон-
денсата.
Из перечисленных средств борьбы с замерзанием воздухопровода
наиболее действительными являются: профилактические мероприятия
по отогреванию и спуску воды из трубопровода, резервуаров и кон-
денсаторов и исправное содержание компрессоров.
Согласно § 17 Правил технической эксплоатации московского
трамвая, по состоянию пневматического оборудования запрещается
выпуск вагонов из депо и работа их на линии, если:
а)	при работе вагона на линии давление в тормозном трубо
проводе ниже 3,5 атм. у двухосных и 4 атм. у четырехосных
нагонов;
203
б)	неправильно действует кран машиниста и предохранительный
клапан;
в)	регулятор не отключает компрессор при давлении между
5 и 6,5 атм. или не включает его при давлении, указанном в пункте „а“;
г)	крепление компрессора и отдельных его частей ненадежно,
болты не законтрены контргайками, пружинными шайбами, шплинтами;
д)	не работают автоматические двери;
е)	не работает клапан автоматического торможения, блокирован-
ный с главным валом контроллера цепи управления;
ж)	неисправны или не запломбированы манометры.
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
ГЛАВА III
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ТРАМВАЙНЫХ ВАГОНОВ
77.	Общая характеристика электрооборудования
К конструкциям электрооборудования подвижного состава трам-
вая предъявляются особые требования, отличные от требований к ста-
ционарному электрооборудованию.
Специфические условия работы электрооборудования трамвайных
вагонов заключаются в следующем: 1) режим работы поезда на линии
характеризуется большим количеством включений и выключений
электрической цепи, значительными колебаниями напряжения на токо-
приемнике и широкими пределами изменения величины тока, потреб-
ляемого тяговыми двигателями; 2) электрооборудование постоянно
подвержено действию механической нагрузки, в особенности динами-
ческого характера (тряска, удары и т. п.); 3) в процессе экс-
плоатации электрооборудование испытывает резкие изменения
температуры, сопровождающиеся выделением влаги, а в некото-
рых случаях оно подвергается непосредственному воздействию
атмосферных осадков; 4) при движении поезда по пути происходит
загрязнение оборудования независимо от места его расположения;
5) весьма ограниченным является пространство для монтажа
электрооборудования.
При наличии перечисленных условий работы, к электрооборудо-
ванию предъявляются следующие требования: 1) надежность и простота
конструкции, позволяющие производить быструю смену поврежден-
ных деталей, ремонт или замену неисправных аппаратов исправными;
2) компактность оборудования для возможности использования огра-
ниченности монтажного пространства; 3) более высокий запас проч-
ности тяговых аппаратов по сравнению со стационарными; 4) надеж-
ные приспособления против ослабления и других расстройств всех разъ-
емных соединений. Конструкция монтажных соединений должна быть
такой, чтобы токоведущие части не несли механической нагрузки;
5) высокое качество изоляционных материалов и, в частности, их
негигроскопичность; 6) металлические поверхности деталей должны
быть защищены антикоррозийным покрытием; 7) наличие приспособ-
лений для защиты от засорения и влаги. При высоких и ответствен-
ных требованиях к электрооборудованию вагонов обслуживающий
его персонал должен обладать большими практическими и теорети-
ческими знаниями.
205
78.	Общее определение и назначение электрооборудования
Электрическое оборудование трамвайных вагонов состоит из:
1) тяговых электродвигателей, предназначенных для приведения
во вращение ведущих осей вагона;
2) тяговой аппаратуры, предназначенной для выполнения различ-
ных функций в электротяговой установке.
Тяговая аппаратура подразделяется на следующие виды:
1)	токоприемники—при помощи которых создается подвижной
контакт электрических цепей вагона с контактным проводом;
2)	контроллеры—для управления тяговыми двигателями непосред-
ственно или через другие аппараты;
3)	контакторы — для включений, выключений и переключений
в электрических цепях;
4)	реостаты или электрические сопротивления для пуска, тормо-
жения и регулировки скорости и добавочные сопротивления к дру-
гим аппаратам;
5)	аппараты, предназначенные для защиты электрооборудования
от перегрузки, коротких замыканий и перенапряжений: плавкие пре-
дохранители, автоматические выключатели, различные реле и разряд-
ники;
6)	выключатели—для включения и выключения различных электри-
ческих цепей: разъединители, ручные выключатели и пр.
Управление моторными вагонами связано с целым рядом включе-
ний и переключений необходимых для пуска, разгона и регулировки
скорости поезда и его электрического торможения. Эти операции
производятся посредством аппаратуры управления.
Основным аппаратом управления поездом является контроллер.
Система управления, в которой контроллер приводится в действие
водителем, и вследствие чего в цепи тяговых двигателей выполняются
все действия, необходимые для пуска, регулировки и торможения
поезда, называется системой непосредственного управления.
Системой дистанционного или контакторного управления назы-
вается такая система, в которой посредством контроллера осущест-
вляется включение и отключение специальных механизмов — контакто-
ров, реверсоров и т. п. для пуска, регулировки скорости и торможе-
ния поезда.
В электрическое устройство (схему) моторного вагона с сериес-
ными тяговыми двигателями входят: 1) силовая цепь — цепь тока тяго-
вых двигателей; 2) вспомогательная цепь, состоящая из цепей мотор-
компрессора, освещения, отопления, сигнализации и т. п.; 3) цепь
управления, состоящая из приборов, управляющих аппарату-
рой силовой и вспомогательной цепей и служащая передатчиком
действия водителя на оборудование. В электрических схемах с ком-
паундными двигателями (помимо указанных цепей) добавляется цепь
шунтовых катушек. Электрическая схема системы непосредственного
управления состоит только из двух групп: силовой и вспомогатель-
ной цепей. Электрическая схема контакторного управления, подразде-
ляется на три группы: цепь управления, силовая и вспомогательная
цепи.
На рис. 140 даны принципиальные схемы электрического обору-
дования вагона систем непосредственного управления.
В системе непосредственного управления производится управле-
ние цепью тока тяговых двигателей, т. е. силовой цепью. Силовой
контроллер непосредственно соединен проводами с тяговыми двигав
телями и пусковым реостатом, и его электрические части находятся
под полным напряжением сети. Сам контроллер при этом выполняет
206
функции переключателя, соединяющего отдельные части цепи в ту
комбинацию, которая в данный момент необходима.
Включения, переключения и выключения проводов, подведенных
к неподвижным контактам контроллера, производятся особым бараба-
ном, который приводится в движение водителем при помощи руко-
ятки. На барабане укрепляются медные полосы, или сегменты. Они
имеют различную длину и соединяются между собой перемычками.
Связь между сегментами и проводами осуществляется контактами —
пальцами.
При выключенном контроллере контакты не соприкасаются с сег-
ментами. При повороте рукоятки контроллера по направлению часо-
вой стрелки контак-
ты соприкасаются
с соответствующими
сегментами, нужное
соединение произой-
дет в том случае, ко-
гда барабан повер-
нется на угол, при
котором пальцы бу-
дут соприкасаться
с частями сегментов
соотв етствующей
пунктирной линии-
позиции контролле-
ра. Такая система
управления является
наиболее простой и
дешевой.
Сущность кон-
такторной системы
управления заклю-
чается в следующем.
Контроллером цепи
управления вклю-
чается и выключает-
Рис. 140. Принципиальная схема непосредственной
системы управления:
1—токоприемник; 2 — грозовой разрядник; 3 — индукционная
катушка; 4 — автоматический выключатель; 5 — контроллер:
а) пальцы	Р> Ра и б) сегменты; 6 — реостат;
7 — тяговый двигатель.
сяток, который приводит в действие контакторы. Катушки контакторов
включены в цепь управления. При прохождении тока по катушке сер-
дечник контактора втягивается и замьщает контакты силовой цепи,
осуществляя этим необходимые соединения тяговых двигателей, рео-
статов и т. п. Эта система управления позволяет очень просто осуще-
ствить параллельную работу нескольких моторных вагонов, управля-
емых от одного контроллера управления. Каждый моторный вагон
имеет оборудование, изображенное на схеме рис. 141. Прицепные
вагоны оборудуй тся только контроллерами управления. Независимо
от места установки, контроллер одновременно управляет контакто-
рами всех моторных вагонов. В этом случае контакторная система
управления носит название: .^система многих единиц11.
Оборудование на вагоне располагается в зависимости от его
назначения в соответствии с требованиями эксплоатации и условиями
монтажа. На рис. 142 изображено общее расположение электрического
оборудования двухосного моторного вагона.
Основное электрооборудование размещено следующим образом;
токоприемник на крыше в средней части, автоматический выключа-
тель типа ДДК на крыше над площадкой № 1, рубильник на крыше
над площадкой № 2, разрядники с индукционной катушкой на крыше
рядом с автоматическим выключателем, плавкий предохранитель под
207
?Р°5?ЛЬНОЙ балкой Рамы вагона в средней части кузова, пусковые
S n.BvUeHHa В двух ящиках на крыше по обе стороны токоприем-
мпл’,шуягы в кузове под, сидениями, контроллеры на площадках
PvuJL ’oтяговые Двигатели и их вводные коробки под кузовом вагона.
автомата и рубильника для удобства выведены на соответ-
ствующие площадки.
1 В :!1
Рис. 141. Принципиальная схема^контакторной системы управления.
Цепь управления: 1 — контроллер управления моторного вагона; 2 — контроллер управления
прицепного вагона; 3 — междувагонное соединение; 4 — катушки электромагнитных контак-
торов; 5 — потенциометр.
Силовая цепь: 6 — максимальный автомат; 7 — сеэдечннк контактора; 8 — пусковой реостат;
9 — тяговые двигатели.
2
+
Контактор включен
— Силовая цепь
----Цепь управления
----Вспомогательная цепь
Пози: ции	Контакторы		
	/1	В	а
I	•		
Л	•	•	
Ш	•		•
В вагоне установлено два контроллера, по одному на каждой
площадке. Провода силовой цепи, соединяющей контроллеры, уло-
жены в два отдельных брезентовых рукава (по одному вдоль каждой
стороны вагона), причем от соответствующих проводов делаются
ответвления к тяговым двигателям, реостатам и т. д. В последнее
время, в связи с большим распространением односторонних вагонов,
не ставят второго контроллера.
ГЛАВА IV
ТЯГОВЫЕ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛИ
79. Общие условия работы тяговых двигателей
Наилучшими тяговыми свойствами обладает двигатель сериесного
возбуждения, а при рекуперации электрической энергии—двигатель
с компаундным возбуждением. Поэтому на трамвае применяются сери-
есные и компаундные тяговые двигатели. Тяговый электродвигатель
подвержен всевозможным механическим и атмосферным воздействиям.
В то же время от тягового двигателя требуется наибольшая надеж-
ность в работе; вместе с тем наблюдение за его работой во время
движения практически невозможно.
Тяговый двигатель располагается под кузовом вагона в тесном
пространстве и поэтому он должен иметь наименьшие габаритные
размеры и наименьший вес. Последнее необходимо также и для
облегчения веса вагона.
Конструкция тягового двигателя должна быть закрытого типа,
прочная и допускать удобный осмотр внутренних частей, например
коллектора и щеткодержателей.
208
Тяговый двигатель должен развивать высокий начальный враща-
ющий момент, обладать высокой перегружаемостью и надежной ревер-
сивностью, обеспечивать возможность регулировки скорости в широких
пределах и удовлетвори-
тельно работать при элек-
трическом торможении в
качестве генератора.
Тяговые электродвига-
тели постоянного тока с
питанием от внешней цепи
применяются обычно с но-
минальным напряжением от
275 — 3000 в при часовой
мощности 15—1000 квт, в
зависимости от вида элек-
тротранспорта. В вагонах
трамваев применяются дви-
гатели большей частью на
номинальное напряжение
275 в или 550 в при часо-
вой мощности 25—60 квт.
Наибольшее распростране-
ние получили тяговые дви-
гатели на номинальное на-
пряжение, равное напряже-
нию сети. При сравнитель-
но низком напряжении кон-
тактной сети трамвая Uc =
= 550 в, применение тяго-
вых двигателей на номи-
нальное напряжение UH =
= £7r = 550 в является наи-
более выгодным как в кон-
структивном, так и тяговом
отношениях. В некоторых
случаях для упрощения
электрической схемы при
4 тяговых двигателях приме-
няют двигатели на номи-
нальное напряжение
^«=-Т = 275 в.
В конструктивном от-
ношении двигатели на UH =
= 275 в имеют бблыпие
размеры и вес по сравне-
нию с двигателем на UH =
==550 в, так как они рас-
считываются на ток в два
раза больший, отчего уве-
личиваются размеры коллектора, обмотки якоря и катушек.
80.	Мощность тягового электродвигателя
Электрическая мощность, подводимая к двигателю, превращается
в механическую мощность. Полезная механическая мощность—Р м
14 Пела, состав трамвая
209
получаемая на валу двигателй, меньше электрической мощности А**,
подведенной к двигателю, на величину потерь, т. е.
Р-Рп-Р^	Г81)
где Рп есть суммарные потери в двигателе, состоящие из: 1) джо-
улевых потерь в электрической цепи, т. е. потерь в меди; 2) потерь
на токи Фуко и гистерезис и 3) механических потерь на трение
в подшипниках, щеток о коллектор, якоря о воздух и т. п. Величина
потерь в двигателе характеризуется коэфициентом полезного действия,
который выражается следующей зависимостью:
=	(82)
э
где Рэ—электрическая мощность, подводимая к двигателю из сети,
равная произведению напряжения U на зажимах двигателя на силу
тока /, потребляемую двигателем, т. е.:
PB=Ui.	(83)
Из формул (82) и (83) следует, что полезная мощность Рм, раз-
виваемая на валу двигателя
PM = vPa=Ul\	(84)
За время работы вагона на линии нагрузочный ток двигателя
меняется в широких пределах, в зависимости от профиля пути, веса
поезда и прочих условий; меняется также и напряжение на зажимах
двигателя.
Работоспособность всякого двигателя характеризуется его мощ-
ностью или наибольшей нагрузкой, которую двигатель может выдер-
жать без повреждений.
Величина этой нагрузки ограничена следующими условиями:
1) механической прочностью в отношении максимального момента
и максимально допустимой скорости вращения, 2) коммутацией,
т. е. отсутствием вредного искрения на коллекторе, 3) нагреванием
(нагрев обмоток двигателя не должен превышать допустимых норм)
и 4) сцеплением для двигателя, установленного на вагоне.
Максимально допустимая нагрузка двигателя определяется усло-
виями механической прочности и коммутации. Вращающий момент
двигателя не должен достигать значений, могущих вызвать остаточные
деформации в его частях. Ограничение коммутации заключается в том,
что ток двигателя не должен превышать максимального значения,
при котором возможно появление вредного искрения на коллекторе,
переходящего в круговой огонь. Для каждого типа двигателя при
данном напряжении существует гарантированная заводом максималь-
ная сила тока, выше которой двигатель загружать не следует.
Величина максимальной силы тока для тяговых двигателей опре-
деляется условием коммутации, но не механической прочностью.
В сериесном двигателе условием механической прочности определяется
также минимальная сила тока вследствие чрезмерного увеличения
скорости с уменьшением нагрузки.
Минимальный ток соответствует некоторой максимально допусти-
мой конструктивной скорости поезда. В компаундных двигателях
допустимая нагрузка по тормозным характеристикам также обуслов-
ливается допустимой скоростью и максимально допустимым током
рекуперации, т. е. условиями механической прочности и коммутации.
Условия механической прочности, коммутации и сцеплёния определяют
210
рабочий элемент кривой электромеханической характеристики двига-
теля, в пределах которой возможна безопасная работа тягового
двигателя, но не ограничивают продолжительности его работы при
том или другом режиме.
Продолжительность работы двигателя ограничена условиями на-
гревания. При работе двигателя неизбежно имеют место потери
мощности; величина этих потерь может быть выражена следующей
формулой:
P„=t//(1-»]).	(85)
Чем больше потери мощности, тем больше тепла выделяется
током и тем выше нагревание частей двигателя.
Ограничение мощности по нагреванию заключается в том, что
тепло, выделяющееся в двигателе, не должно повышать температуру
любой его части сверх норм, установленных условиями безопасности.
Нагревание двигателя определяется величиной потерь в двигателе
и соотношениями между его теплоотдачей, т. е. теплом, отданным
в окружающую среду, и его теплоемкостью. При чрезмерной на-
грузке части двигателя быстро нагреваются до максимально допустимой
температуры, него работа может быть допущена лишь кратковременно.
При постепенном уменьшении нагрузки допустимая ее длитель-
ность увеличивается и, наконец, при какой-то определенной нагрузке
все выделяющееся в двигателе тепло целиком отдается в окружающую
среду.
Очевидно, при этой и меньшей нагрузках двигатель может рабо-
тать длительно, а при всех больших нагрузках его работа ограничена
определенным временем.
Величина длительного тока будет тем больше, чем больше тепло-
отдача двигателя, величина же максимального тока повышается
с увеличением теплоемкости.
Мощность, развиваемая тяговым двигателем, изменяется в зави-
симости от нагрузки в широких пределах. При переменном режиме
работы работоспособность двигателя нельзя охарактеризовать одной
длительной мощностью, как для двигателей, работающих е постоянной
нагрузкой. В соответствии с этим, работоспособность тягового дви-
гателя условились определять следующими величинами. 1) Длительная
мощность Рм —наибольшая мощность, развиваемая двигателем на
его валу, при которой двигатель может работать на неподвижной
установке при закрытых коллекторных и смотровых люках без того,
чтобы установившееся превышение температуры какой-либо части
превзошло величину, указанную в нормах. Эта мощность характери-
зует теплоотдачу. 2) Часовая мощность PMh —наибольшая мощность,
развиваемая на валу, при которой двигатель может работать на
неподвижной установке при закрытых коллекторных и смотровых
люках в течение 1 часа, начиная с холодного состояния, без превы-
шения температуры какой-либо его части на величину, указанную
в нормах. Эта мощность, как и всякая мощность, ограниченная вре-
менем, характеризует теплоемкость машины. Часовую мощность при-
нято считать номинальной мощностью. 3) Максимальная мощность—наи-
большая мощность на валу, которую двигатель может развивать
кратковременно (в течение одной минуты) без появления вредного
искрообразования на коллекторе и без вреда для механической
и электрической прочности. 4) Максимально допустимая скорость
вращения или пропорциональная ей скорость движения поезда. 5) Элек-
тромеханические характеристики двигателя.
Ток, потребляемый двигателем при длительной, часовой или
максимальной мощностях, соответственно называется длительным,
14*	211
Часовым или максимальным током; они обозначаются: /^4 и /тах>
Определение этих токов производится при рабочих напряжениях,
обычно при номинальном и половинном. Между часовой и длительной
мощностями и токами существуют определенные соотношения, зави-
сящие от системы вентиляции двигателя. Максимальная мощность
для современных тяговых двигателей равна двухкратной часовой.
81.	Охлаждение двигателей и нормы нагрева
Вследствие компактности конструкции тягового двигателя, явля-
ющегося двигателем закрытого типа, вопрос об удалении тепловой
энергии, возникающей от потерь, является серьезным. Особенно
тяжелым являются условия работы закрытого типа двигателя без
применения искусственного охлаждения, так как естественное охлаж-
дение, обусловливаемое только теплоотдачей от корпуса двигателя
в окружающую среду, играет сравнительно незначительную роль.
Поэтому современные двигатели устраивают с искусственным воздуш-
ным охлаждением.
Существуют два основных типа вентиляции тяговых двигателей:
1) самовентиляция, при которой воздушные потоки создаются вен-
тилятором, насаженным на валу двигателя, и 2) независимая венти-
ляция— при которой воздушные потоки создаются вентилятором,
вращающимся независимо от тягового двигателя.
Преимуществом самовентиляции является простота устройства,
недостатком — зависимость интенсивности ее действия от числа обо-
ротов двигателя. В наиболее тяжелых условиях, например, при
трогании поезда с места или при движении на затяжных подъемах,
интенсивность вентиляции сильно падает. Однако в трамвайных
условиях с этим недостатком приходится мириться и применять эту
систему из-за отсутствия места для установки независимой вентиляции.
Влияние вентиляции на мощность двигателя чрезвычайно велико.
Наибольший эффект вентиляции отражается на длительной мощности
и значительно меньше — на часовой.
Так, например, если в двигателе с естественным охлаждением
применить вентиляцию, то его длительную мощность легко увеличить
на 100—120%, а часовую — только на 10—20%. Чем совершеннее
вентиляция, тем в меньшей мере часовая мощность отличается от
длительной, так как увеличение интенсивности вентиляции, повышая
теплоотдачу, не влияет на теплоемкость машины. Отношение дли-
тельной мощности к часовой называют коэфициентом вентиляции:
=	(86)
Коэфициенты вентиляции изменяются в следующих пределах:
для двигателей с естественным охлаждением Кь — 0,35—0,5, с само-
вентиляцией /<„ = 0,6—0,8, с независимой вентиляцией ^ = 0,8—0,95.
В двигателе с самовентиляцией на 1 квт потерь при длительном
режиме приходится 1,3—1,6 м3/мин. воздуха; в двигателях с незави-
симой вентиляцией — 2,5—3,5 м3/мин. Для осуществления вентиляции
требуется дополнительный расход энергии, составляющий примерно
0,5 —1,5% от мощности двигателя.
Отдельные части двигателя не могут выносить нагрева сверх
определенных температур. Наиболее чувствительными в этом отно-
шении являются обмотка якоря и катушки полюсов. Предельно допу-
скаемая для обмоток температура зависит от класса применяемой
изоляции. Так, например, признаки обугливания материалов изоляции
класса А наблюдаются при температуре в 180 — 200°, предельно же
212
допускаемая температура должна быть установлена из нормы двой-
ного запаса прочности. В тяговых двигателях применяются изолирую-
щие материалы двух классов: А и В.
Часовая и длительная мощности одного и того же двигателя,
при переходе с изоляции класса А на изоляцию класса В, может
быть увеличена приблизительно на 13%. Максимальная мощность,
зависящая главным образом от коммутационного совершенства дви-
гателя, в очень малой степени зависит от класса изоляции.
Нормы нагрева разработаны применительно к классу изоляции,
типу вентиляции, методу измерения нагрева и режиму работы дви-
гателя (часового или длительного). Превышения температуры, ука-
занные в нормах, допустимы при температуре окружающего воздуха
до 25° С. Следовательно, предельные температуры обмоток, допускае-
мые в эксплоатации, принимают: для двигателей с изоляцией клас-
са А — 125°, а с изоляцией класса В—145°.
82.	Электромеханические характеристики тяговых двигателей
Режим работы тягового двигателя можно характеризовать:
1)	электрической потребляемой мощностью Ра,
2)	полезной механической мощностью Рм на валу якоря или коэ-
фициентом полезного действия т) двигателя;
3)	числом оборотов якоря п или скоростью поезда v;
4)	моментом вращения Мк на валу якоря, моментом вращения
на вагонной оси Мко и тяговым усилием двигателя %.
Эти величины в процессе работы тягового двигателя являются
переменными и находятся между собой в определенной зависимости.
Их зависимость характеризует работу двигателя и носит назва-
ние характеристики тягового двигателя.
Основными характеристиками двигателя являются:
1)	скоростная характеристика п—/(/) или v — f(j);
2)	вращающий момент	или Л%=/(7);
3)	полезная мощность
4)	коэфициент полезного действия g =/(/);
5)	тяговое усилие	%=/(/).
Перечисленные характеристики, соответствующие постоянному
напряжению на зажимах, устанавливают зависимость между электри-
ческими и механическими режимами работы и носят название элек-
тромеханических характеристик. Характеристики
Рм =f(b; и
называются электромеханическими характеристиками на валу якоря,
а характеристики	и	— электромеханическими харак-
теристиками, отнесенными к ободу ведущих колес. Электромехани-
ческие характеристики дают возможность ответить на ряд вопросов,
выдвигаемых практикой применения электрических двигателей в усло-
виях тяги.
На рис. 143 даны электромеханические характеристики на валу
якоря тягового двигателя ДТИ-60. Характеристики: скоростная, мощ-
ности и к п д даны для двух рабочих напряжений. Характеристика
вращающего момента сериесного двигателя практически является
общей для любого напряжения, так как внутренний вращающий мо-
мент сериесного двигателя не зависит от напряжения. Вращающий
момент является основным параметром тягового двигателя, так как
он определяет величину силы тока, потребляемого двигателем, и его
213
мощность. О нагрузке двигателя можно судить по величине разви-
ваемого вращающего момента; например, при вращении двигателя
с постоянной скоростью вращающий момент равен моменту сопротив-
ления, приложенному к его валу. Если вращающий момент меньше
момента сопротивления, то ско-
рость вращения двигателя будет
уменьшаться, а сила тока возрас-
тать до тех пор, пока опять не
наступит равновесие моментов. На-
оборот, если скорость увеличи-
вается, следовательно, вращающий
момент, развиваемый двигателем,
больше момента сопротивления,
и сила тока, потребляемая двига-
телем, уменьшается.
Вращающий момент, создавае-
мый от взаимодействия тока 1а в
проводниках обмотки якоря и маг-
нитного потока Ф полюсов, так на-
зываемый внутренний вращающий
момент двигателя, равен
Мкв = сЧаФ. (87)
на VH ~ 275 в при D а 635 мм и р. = 7,17; часовой мощностью =
= 40,5 квт и дополнительной мощностью РМОО=33,1 квт. Вес двигате-
ля = 300 кг (л. п. — полное поле, о. п. — ослабленное поле).
214
Вращающий момент, развиваемый двигателем на валу, меньше
внутреннего момента на величину момента всех сил внутреннего
противодействия вращению якоря, а именно: 1) силы трения вала
якоря в подшипниках, щеток о коллектор и тела якоря о воздушную
среду, 2) противодействия вращению со стороны самого якоря, на-
магничивающегося под каждым полюсом соответственно его полярно-
сти и поэтому оказывающего сопротивление его повороту, или так
называемое явление гистерезиса, и 3) противодействия (на основании
закона Ленца,) токов Фуко, индуктирующихся в железе якоря при
его движении.
Внешний вращающий момент выражается следующей формулой:
рм. зо u'h. зо
Мк^ т.п. 9,81	. 9,81 кгм •
(88)
Из соотношения (88) следует: чем больше вращающий момент,
тем меньше число оборотов, так как с увеличением нагрузки двига-
теля сила потребляемого тока и вращающий момент увеличиваются,
а число оборотов уменьшается.
На рис. 144 приведены электромеханические характеристики,
отнесенные к ободу ведущих колес сериесного двигателя на 275 в.
Скоростная характеристика указана для полного и ослабленного поля.
Характеристика силы тяги сериесного двигателя относится к любому
напряжению, так как она находится в прямой зависимости от вра-
щающего момента на валу якоря. Вращающий момент на валу дви-
гателя передается на вагонную ось, посредством зубчатой передачи,
и выражается следующей формулой:
Mjto № р^зл >	(89)
где р. — передаточное число зубчатых колес.
Вращающий момент Мко вагонной оси, реализуется в виде
пары сил и на основании закона механики может быть выражен:
MK0--F„ кгм.
(90)
Сила тяги двигателя, отнесенная к ободу ведущих колес:
Fo=-^~ кг.	(91)
При постоянной силе тяги поезда, при увеличении передаточного
числа необходимый для пуска ток значительно уменьшается. Это
имеет особенное значение для трамвайных двигателей, так как на
их нагрев решающее влияние имеет пусковой ток вследствие частых
пусков.
Таким образом, применяя большее передаточное число, можн®
не только применить быстроходный двигатель, но установить и наи-
более выгодный в тепловом отношении режим его работы, так как
в тяге важен не момент на валу двигателя, а момент на оси вагона
или сила тяги на ободе колеса.
Скорость движения поезда v в км/час определяется по следую-
щей формуле:
nDrio 3600 itDn. 3,6	.
V = W ' TOGO = 60p- КМ/чаС'
(92)
где: D—диаметр ведущего колеса в метрах;
п
п0 — ~
число оборотов вагонной оси;
215
3,6—коэфициент для перевода м/сек. в км/час.
Из формулы (92) следует, что, уменьшая передаточное число
зубчатой передачи и увеличивая диаметр ведущего колеса, можно
значительно увеличить скорости поезда, и наоборот.
Установим зависимость между силой тяги и скоростью поезда.
Как известно из механики, мощность есть работа, совершаемая за
единицу времени. Мощность двигателя, отнесенная к ободу ведущих
колес,	„
Fn v
FMO ~ 367 квт’	(93)
где: Fo — сила тяги в кг,
Рис. 145. Электромеханическая характеристика двигателя ДК-251.
рости поезда, согласно формулы (92), зависимость обратная: умень-
шая передаточное число и увеличивая диаметр вагонного колеса,
получим большую скорость поезда, но меньшую силу тяги, и наоборот.
Компаундный двигатель по своим свойствам занимает среднее
положение между сериесным и шунтовым двигателями. Свойства
компаундного двигателя тем ближе к свойствам сериесного, чем боль-
шая доля ампервитков, создаваемых обмотками главных полюсов,
приходится на сериесную обмотку, и наоборот. Обычно при часовом
режиме соотношение между ампервитками, создаваемыми сериесной
и шунтовой обмотками, составляет от 1 :3 до 1:1. В первом случае
получается более выгодное соотношение для рекуперативного режима,
а во втором случае — для тягового.
На рис. 145 приведены характеристики, отнесенные к ободу ве-
дущих колес двигателя ДК-251. При часовом режиме его сериесная
216
обмотка создает 1564 ампервитка, а шунтовая—4880 ампервитков
на каждом полюсе. Соотношение сериесных и шунтовых ампервитков
близко к 1 : 3. Каждому значению якорного тока при напряжении 275 в
соответствует целая серия значений скорости и силы тяги поезда.
Объясняется это тем, что ток, протекающий через шунтовую обмотку
двигателя, может регулироваться в широких пределах от нуля до
некоторого максимального значения, а каждому значению тока шун-
товой обмотки соответствует своя определенная пара характеристик:
z*=/(Ja) при 77—const и ie—const и Fo = f(Ja) при ie — const.
Скоростные характеристики для двух рабочих напряжений 275
и 137,5 в. Характеристика силы тяги при постоянном токе возбуждения
шунтовой цепи является общей как для полного, так и половинного
напряжения.
При тяговом режиме компаундного двигателя ампервитки сериес-
ной и шунтовой обмоток складываются.
Одним из признаков тягового режима работы является противо-
положность направления электродвижущей силы и тока якоря. При
изменении направления тока в якоре магнитный поток не изменит
своего направления, так как направление тока в шунтовой обмотке
останется прежним, следовательно и электродвижущая сила (при не-
изменном направлении вращения) не изменит своего направления.
Электродвижущая сила и ток будут совпадать по направлению, что
и является признаком генераторного режима. Ампервитки шунтовой
и сериесной обмоток будут уже не складываться, а вычитаться, т. е.
двигатель обратится в противокомпаундный генератор.
Процесс перехода от тягового режима к генераторному не трудно
себе представить. Пусть поезд движется на подъем, в этом случае
двигатели должны развить определенное тяговое усилие для прео-
доления сопротивления движению на подъеме. Когда поезд пройдет
высшую точку профиля и начнет двигаться на спуск, то посредством
зубчатой передачи он сам сможет вращать свои двигатели, которые
и перейдут (совершенно автоматически) на генераторный режим.
Этот переход совершается вследствие того, что на спуске движущийся
поезд увеличивает скорость, вместе с которой, возрастает и электро-
движущая сила, так как Е = с'фФ; магнитный же поток компаундной
машины при тяговом режиме изменяется мало. Если, электродвижу-
щая сила при своем увеличении превысит напряжение сети, это соот-
ветствует рекуперативному режиму.
83.	Типы тяговых двигателей
Тяговые двигатели посредством движущего механизма, называе-
мого приводом, передают развиваемое ими тяговое усилие колесным
парам вагона. Общее конструктивное устройство тягового двигателя
(характер его установки и габаритные размеры) определяется типом
привода. Известны два основных типа привода: 1) индивидуальный
привод, т. е. привод к отдельным осям; 2) групповой привод, т. е.
привод к группе спаренных осей.
В электрической тяге преимущественное распространение получил
первый тип. Индивидуальные приводы можно подразделить на сле-
дующие виды: 1) непосредственный привод оси, т. е. привод от дви-
гателя, якорь которого непосредственно насажен на ведущую ось;
2) привод через посредство передачи: а) от двигателя, установленного
на тележке, и б) от двигателя подвесно-осевого типа.
Непоср(едственный привод получил небольшое распространение
на электровозах. Индивидуальный привод имеет широкое применение
217
Рис. 146. Схема подвесно-осевого двигателя:
1—тяговый двигатель; 2 — колесная пара; 3 — большое зубчатое колесо;
-1 — малое зубчатое колесо; 5 — кожух передачи; 6 — распорная муфта;
7 — место для крепления траверсы
— -----956----------------1
477 -------f------4 59-----<! .	r~ !b3
на всех видах подвижного состава электротранспорта, но преимущест-
венно от двигателей подвесно-осевого типа, с передачей движения от
вала двигателя к вагонной оси цилиндрическими зубчатыми колесами.
' Рис. 147. Схема двигателя, расположенного^на тележке:
1 — тяговый двигатель; 2 — муфта; 3 — коническая зубчатая передача; 4 — тормозной
барабан; 5 — колесная пара.
В моторных вагонах трамвая СССР применяются исключительно
двигатели подвесно-осевого типа (рис. 146), а в трамваях других стран,
например США, получили некоторое распространение двигатели,
установленные на тележке (рис. 147).
Рис. 148. Цельнокорпусный двигатель (в разрезе):
1 — корпус; 2 — главные полюсы; 3 — катушки главных полюсов; 4 — доба-
вочные полюсы; 5 — катушки добавочных полюсов; 6 — лазы якоря; 7 — же-
лезо якоря; 8 — вал якоря; 9 — шпонка железа якоря; 10 — обмоткодержа-
тель; 11 — коллектор; 12 — втулка коллектора; 13 — обмотка якоря; 14 — бан-
дажи обмотки; 15 — нажимная шайба коллектора; 16 — вентилятор; 17 — ро-
ликовые подшипники; 18 — подшипниковый щит; 19 — крышка ‘подшипника;
20 — соединительные провода катушек; 21 — щетки; 22 — щеткодержатель;
23 — якорная шестерня; 24 — вентиляционные отверстия с сеткой; 25 — ухо
корпуса; 26 — моторноосевые подшипники; 27 — кожух оси; 28—моторноосе-
вые буксы; 29 — кронштейн шестеренного кожуха.
С точки зрения производства, целесообразно провести нормали-
зацию типов двигателей, при которой сократилось бы их число. Это
упрощает и удешевляет как производство, 'так и 5эксплоатацию и
219
ставит задачу замены двигателей старых типов более быстроходными,
более легкими и более современными. Вследствие этого завод „Ди-
намо* им. Кирова с 1938 г. выпускает для трамвая только два типа
двигателей ДТИ (сериесный) и ДК (компаундный).
В настоящее время в эксплоатации наиболее распространены
сериесные двигатели типа ПТ-35; ДМ-1 А; ДТИ-60 и компаундный дви-
гатель типа ДК-251. Эти типы двигателей предназначены для работы:
тип ПТ-35 на двухосных вагонах с колесом 0 850 мм и четырех-
осных 0 760 мм нормальной колеи; тип ДМ-1 А —для двухосных
вагонов с колесом 0 850 мм нормальной колеи: тип ДТИ-60 —для
двухосных и четырехосных вагонов с колесом 0 760, 780, 850 мм
нормальной и метровой колеи и тип ДК-251 — на четырехосных ваго-
нах с колесом 0 780 мм нормальной колеи.
На рис. 148 показан общий вид трамвайного двигателя в разрезе.
Основные детали конструкции двигателя следующие: корпус, магнит-
ные полюсы — главные и добавочные; якорь, вентилятор, щеткодержа-
тели и щетки; подшипники — якорные и осевые и передача.
Рассмотрим конструктивное исполнение деталей тягового двига-
теля. На рис. 149 даны продольный и поперечные разрезы трамвай-
ного двигателя типа ДМ-1 А.
84.	Корпус двигателя
Современные типы тяговых двигателей имеют закрытый сплошной
корпус и носят название цельнокорпусных (рис. 150). Корпус двига-
теля представляет
собой закрытую ко-
робку, выполняю-
щую два назначения,
а именно: 1) закры-
вать все части дви-
гателя и служить
для их крепления и
2) служить магни-
топроводом машины
между ее полюсами.
Корпус двигателя
подвесно-осевого ти-
па имеет такую фор-
Л	му, чтобы одной сто-
Рис. 150. Общий вид цсльнокорпусного двигателя	ntt
(тип ДТИ-60).	ринии он мог опи-
раться на вагонную
ось, а другой — был бы эластично подвешен к раме тележки. Такая систе-
ма носит название двухсторонней подвески или подвески трамвайного
типа. Двигатель имеет опору в трех или четырех точках, две из ко-
торых приходятся на ось колесной пары, а одна или две — на тележку.
Для подвески двигателя на оси корпус двигателя со стороны оси
вагона имеет два специальных прилива для осевых подшипников.
Посредством этих осевых подшипников двигатель опирается на ва-
гонную ось. Эта часть подвески является жесткой, хотя такая onopaz
на вращающуюся ось по условиям трения и жесткости не является
достаточно совершенной, зато безусловно необходима для сохранения
неизменным расстояния и параллельности между валом якоря и осью
колесной пары; последнее необходимо для нормальной работы зуб-
чатой передачи. С противоположной стороны для подвески к раме
тележки применяются следующие эластичные способы крепления:
подвески на траверсу, опора на тележку в двух точках, или подвеска
220
на носик, опора на тележку в одной точке. В первом случае спе-
циальная балка называется траверсой и крепится к боковой стенке
корпуса болтами. Траверса по краям имеет лапы с отверстиями по-
середине. На раме Дележки, в зависимости от типа на кронштейнах или
балках, также имеются отверстия, расположенные под отверстиями
лап траверсы. Через эти отверстия проходят болты, скрепляющие
тележку с траверсой. Для смягчения ударов и толчков при движении
вагона сверху и снизу лапы на болт надеваются моторно-подвесные
пружины, чем и осуществляется эластичное соединение между дви-
гателем и тележкой. Во-втором случае двигатель имеет специальные
приливы-носики, составляющие одно целое с корпусом. Посредством
носиков корпус опирается на специальное пружинное устройство,
которее крепится к раме тележки. Этот способ механически надеж-
нее. Однако для подвески на носик на тележке вагона должны быть
предусмотрены поперечные балки, чего не требуется при подвеске
на траверсу. Трамвайные двигатели имеют подвеску траверсой.
Обычной формой поперечного сечения корпуса двигателя является
восьмиугольник. Эта форма обеспечивает наименьшие габаритные
размеры корпуса. Корпуса бывают литой или сварной конструкции.
При сложных деталях и при изготовлении в большом количестве
литье является более дешевым. Так как тяговые двигатели, обычно,
выпускают серийно и, кроме того, корпус по своей форме является
сложной деталью, поэтому литые конструкции распространены больше.
Отливаются корпуса из мягкой стали высокой магнитной проницаемости.
Толщина стенок корпуса в местах магнитопровода 30—40 мм, в тех
же местах, где они не являются магнитопроводом, стенки делаются
не толще 10—12 мм.
Внутри корпуса на приливах, называемых полюсными придатками,
укрепляются полюсы, между которыми в центре корпуса располагается
якорь, опирающийся на подшипники. Места внутри корпуса, пред-
назначенные для крепления полюсов и кронштейнов щеткодержате-
лей, обрабатываются.
Для возможности разборки и сборки деталей двигателя корпус
имеет с двух торцов круглые отверстия, закрываемые крышками,
называемыми подшипниковыми щитами. В центре щитов в специаль-
ной выточке укрепляются якорные подшипники. Конструкция щитов
зависит от типа подшипников. Щиты имеют форму дисков со сту-
пенчатым бортиком. Посадочная поверхность между щитом и корпу-
сом должна быть достаточно широкой, не менее 25 мм, причем со
стороны зубчатой передачи большего размера. По наружному краю
щита расположены приливы с отверстиями, через которые пропускаются
шпильки или болты, на торцах корпуса, служащие для крепления
щита к корпусу. Торцевые отверстия корпуса и щита имеют разные
размеры. С одной стороны в зависимости от расположения вентиля-
тора отверстие имеет такой диаметр, чтобы через него можно было
вставить якорь, а отверстие с противоположной стороны имеет мень-
шие размеры и служит, главным образом, для доступа внутрь кор-
пуса при сборке двигателя. В верхней части корпуса над коллекто-
ром устраивается люк с прямым или косым положением относительно
вертикальной оси поперечного сечения двигателя, служащий для
осмотра коллектора, щеткодержателей и щеток. Этот люк плотно
закрывается специальной съемной крышкой на петлевых шарнирах.
Помимо коллекторного люка, корпус в нижней части имеет люк, за-
крываемый крышкой с болтами, служащий для осмотра зазоров,
проводов, соединяющих катушки и т. д. Кроме коллекторного и смот-
рового люков, в корпусе предусмотрены входные и выходные отвер-
стия для вентиляции. Эти отверстия закрываются металлическими
221
сеточными рамками с фильтрами из волосяной набивки, а в некото-
рых случаях, кроме того, специальными защитными козырьками. Ко-
личество входных и выходных вентиляционных отверстий и их рас-
положение бывает различное, обычно по торцам корпуса. Так, например,
в двигателях ПТ-35 имеется два входных отверстия, расположенных
на крышке коллекторного люка. С противоположной торцевой стороны
в верхней части имеются два выходных отверстия. Двигатель ДТИ-60
имеет увеличенное количество вентиляционных отверстий.
Для засасывания воздуха на корпусе имеется четыре отверстия, рас-
положенных со стороны передачи на торцевой и продольных стенках
корпуса. С противоположной стороны имеется четыре отверстия для
выхода нагретого воздуха. Внутренняя часть корпуса, расположенная
над вентилятором имеет кольцевую камеру, соединенную выходными
отверстиями. Вентиляционные отверстия имеют заслонки, позволяю-
щие регулировать количество воздуха, проходящего через двигатель.
На боковых стенках корпуса имеются отверстия, предназначен-
ные для вывода из корпуса концов проводов якоря и катушек вы-
водных кабелей. В эти отверстия [вставлены резиновые втулки, ко-
торые плотно охватывают кабель и предохраняют от попадания влаги
через отверстия
внутрь корпуса. Вы-
водные кабели слу-
жат для соединения
двигателей “в сило-
вую цепь. В сериес-
ных двигателях вы-
водных отверстий че-
тыре, в компаунд-
ных—шесть; они рас-
положены в верх-
ней части корпуса
со стороны передачи
или коллектора. По-
мимо этих отвер-
стий, также в верх-
ней части корпуса
просверливается не
Рис. 151. Общий вид тягового двигателя СЕ-1198. на полную глубину
еще одно отверстие.
В нем закрепляется
кабель, соединяющий силовую цепь с корпусом двигателя, а следова-
тельно, с осью колесной пары и с рельсами, вследствие чего он по-
лучил название заземляющего кабеля. Он имеется только на тяговых
двигателях рельсового транспорта. Корпус двигателя имеет приливы-
скобы для захватывания его подъемными механизмами. В старых
конструкциях корпуса двигателей делались разъемными, состоящими
из двух половинок, чем стремились создать удобные условия для
осмотра якоря и катушек из-под вагона при опущенной нижней ча-
сти корпуса. Верхняя половинка корпуса посредством траверсы опи-
рается на тележку и имеет приливы для моторно-осевых подшипни-
ков. Нижняя часть крепится к верхней посредством болтов. Дви-
гатели разъемного типа были более дорогими и более тяжелыми,
кроме того, по истечении некоторого срока эксплоатации стыковые по-
верхности утрачивали плотность и требовали ремонта-наварки. В связи
с повышением производственных методов исполнения тяговых двигате-
лей, необходимость частого осмотра внутренних частей — якоря и кату-
шек (что считалось обязательным в двигателях разъемного типа), уже
222
не требовалось, и они уступили место более совершенным конструк-
циям цельнокорпусных Двигателей.
Тяговые двигатели, предназначенные для расположения на тележ-
ке, например, двигатели типа GE-1198, применяемые на вагонах РСС,
имеют цилиндрическую форму корпуса (рис. 151). Корпус выполнен
из стальной цельнотянутой трубы. На наружной поверхности корпуса
имеются две цилиндрические проточки, служащие для крепления его
к раме тележки. Двигатель имеет продольное расположение, жестко
закреплен в поперечинах тележки и динамически является частью
кузова, будучи обрессорен вместе с ним.
85.	Магнитные полюсы
Полюсы двигателя подразделяются на главные и добавочные.
Главные полюсы служат для создания главного (рабочего) магнитного
потока, добавочные полюсы создают магнитный поток для компен-
Рис. 152. Расположение главных и добавочных полюсов тягового двига-
теля ДК-251 (поперечный разрез):
1 — корпус двигателя; 2 — сердечник главного полюса; 3 — катушки главного полюса:
а) сериесная, б) шунтовая; 4 — сердечник добавочного полюса; б — катушка добавочного
полюса; 6 — рамка под главный полюс; 7—рамка под добавочный полюс; 8—пружинная
•рамка; 9 — шпилька для крепления сердечника главног® полюса; 10 — болт для крепления
сердечника добавочного полюса»
сации реакции якоря. Основными деталями полюса являются сердечник
и катушка. Тяговые двигатели обычно имеют четыре главных и четыре
добавочных полюса. По способу расположения полюсов различают
два типа двигателей:
223
1) с расположением главных полюсов под углом 45" к горизон-
тали (см. рис. 149), например, двигатели ПТ-35 и ДМ-1А;
2) с расположением главных полюсов по вертикали и горизонтали
(рис. 152), например, двигатели ДТИ-60 и ДК-251.
Первое расположение позволяет делать симметричными якорные
секции и сам якорь несколько более компактным в аксиальном на-
правлении, что дает экономию в меди на якорь. Второе расположе-
Рис. 153. Сердечник главного полюса
двигателя ДТИ-60:
1 — лист сердечника; 2 — боковина полюса; 3 — заклепка
стержня; 4 — шайба пружинная; б — шпилька; 6 — гайка.
ние дает меньшие размеры
поперечного сечения двига-
теля, меньшую централь и
соответственно меньший
вес машины, а также позво-
ляет делать меньший диа-
метр вагонного колеса. Кро-
ме того, при этом располо-
жении полюсов при обыч-
ном симметричном выполне-
нии лобовых соединений
секций обмотки якоря со
стороны коллектора, крыш-
ка коллекторного люка по-
лучает косое расположение
(см. рис. 149), необходимое
для осмотра щеток и щетко-
держателей. При выполне-
нии обмотки якоря с несим-
метричными лобовыми сое-
динениями секций крышка
может иметь прямое поло-
жение, т. е. симметричное
относительно вертикальной
оси поперечного сечения
двигателя. Сердечники глав-
ных полюсов собираются из
листов мягкой стали толщи-
ной 0,5—1,5 мм, изолирован-
ных друг от друга тонкой
бумагой, слоем изолирую-
щего лака или без всякой
изоляции. Разделение сер-
дечника на изолированные
друг от друга слои делается
для того, чтобы свести
>уко в сердечниках. Отдель-
ные листы полюса стягиваются под прессом потайными заклепками
между двумя крайними 5—10 мм листами. Полюсы плотно крепятся
к приливам корпуса шпильками с корончатыми гайками или болтами.
Число болтов или шпилек не должно быть меньше двух, а их диаметр
не следует выбирать менее 18—20 мм, так как иначе возможны обрывы
болтов при затяге.
Конструкция крепления полюсов может быть различная: ^Креп-
ление шпильками со стержнем (см. рис. 149). Шпильки вверты-
ваются в особый стержень, пропускаемый через все листы полюса.
Стержень имеет круглое сечение, а диаметр стержня должен обес-
печить глубину резьбы для шпилек не менее 1,25 d, где d—диаметр
шпильки. На другой конец шпильки навертывается корончатая гайка
к наименьшей величине потери на токи
224
Со шплинтом. 2) Крепления шпильками без стержней (рис. 153).
Шпильки ввертываются непосредственно в спрессованные листы
полюсов. Глубина резьбы должна быть не менее 2d. На другой конец
шпильки навертываются гайки с контрящими шайбами. 3) Крепление
болтами. Первый способ применяется в двигателях ДМ-1 А и ПТ-35,
второй — в двигателях ДТЙ-60 и ДК-251, третий способ применяется
в двигателях разъемного типа, например, АВ 52, и в настоящее время
применяется только для крепления добавочных полюсов.
На сердечники надеваются катушки главных полюсов из прово-
лочной или полосовой меди. Катушки изготовляются из медного
провода круглого, квадратного или прямоугольного сечения с изо-
лированной бумажной обмоткой и оплеткой (марки ПБОО). В трам-
вайных двигателях катушки выполняются из провода прямоугольного
5 ! 3 2 4
Рис. 154. Изоляция катушек главных полюсов:
Изоляция катушек главных полюсов: а) провод из лотосовой меди (двига-
тель ДТИ == 60): 1 — асбестовая прокладка; 2 — миканитовая лента между
полюсами; 3 — асбестовая лента; 4 — миканитовая лента; 5 — киперная лента;
в — миканитовая прокладка, обклеенная с двух сторон асбестом; 7 — провод
обмотки 1,56 X 22,6 мм, 8 — замазка; б) из проволочной меди (двигатель
ДМ — 1 а): б) 1 — один оборот простой ленты толщиной 0,2 мм; 2—прессшпан
толщиной 0,5; 3 — промасленное полотно 0,25 мм; 4 — киперная лента
0,45 мм; 5 — рамка под каркас прессшпановая; 6—провод; 7 — клемма;
Н — начало обмотки; К — конец обмотки.
сечения. Однако до сечений толщиной 36 мм2 возможно применять
провод квадратного сечения. При больших сечениях загиб провода
бывает трудным, поэтому применяют провод прямоугольного сече-
ния с отношением сторон 2 или 2,5.. Катушки изготовляются на шаб-
лонах. На одной из узких сторон катушки после ее намотки снаружи
закрепляются две медные клеммы, соединенные помощью выводных
медных пластин одна с началом, другая с концом обмотки. Все сое-
динения проводов с выводными пластинами и пластин с клеммами
тщательно пропаиваются. Катушки между собой соединяются посред-
ством съемного гибкого многожильного провода с креплением его
в клеммах катушек (рис. 149). Все клеммы после присоединения
проводов тщательно изолируются лентой.
Наружная изоляция катушек (рис. 154) выполняется из несколь-
ких слоев кембрика и для предохранения ее от повреждений обма-
тывается промасленным полотном и киперной хлопчатобумажной
лентой с прокладками прессшпана. Толщина изоляции определяется
величиной напряжения контактного провода относительно земли.
15
Подв. состав трамвая
225
катушки из полосовой меди выполняются в виде плоских спи-
ралей из голой шинной меди. Катушки наматываются на специальном
шаблоне, витки в каждой спирали или слое изолируются между со-
бой миканитовой лентой толщиной 0,25—0,5 мм. Спирали катушки
изолируются между собой миканитовыми и асбестовыми прокладками
толщиной 0,5 мм. Число спиралей в катушке должно быть четным,
обычно равным двум.
Катушки главных полюсов двигателя ДТИ-60 (рис. 155) намотаны
из отожженного медного голого провода прямоугольного сечения,
1,56X22,6 мм. Каждая катушка имеет 51,5 витка, расположенных
в двух горизонтальных рядах. Намотка катушки ведется проводом
вместе с миканитовой лентой так, что все витки катушки оказываются
Рис. 155. Катушка главного полюса двйгателя ДТИ-60:
1 — скоба для крепления конца обмотки; 2 — миканитовая изоляция скобы; 3 — выходная
скоба (клемма); 4 — соединительный провоз; 5 — заклепка для крепления выводной скобки;
6 — обойма.
разделенными миканитовой прокладкой. Конец последнего витка
закрепляется на катушке металлической скобою с миканитовыми
прокладками, продетой под предпоследний виток и припаянной к концу
провода. Выводных клемм катушка не имеет. Междукатушечные
провода соединяются с проводами катушки с помощью выводных
прямоугольных медных пластин. Оба слоя катушки изолируются
между собой прокладкой из миканита, оклеенного с обеих сторон
тонким слоем асбеста. После намотки провода катушка сверху и снизу
закрывается листами асбеста и обматывается абестовой лентой, а затем
одним слоем миканитовой ленты и одним слоем киперной ленты(рис. 154).
Все пустоты, получившиеся при намотке катушки, заполняются спе-
циальной замазкой. Для предохранения катушки от механических
повреждений в ее отверстие вставляется обойма из листового железа
толщиной 0,5 мм. Соединение катушек между собой производится
посредством соединительных проводов. Каждая катушка имеет два
таких провода.
226
Провода различных катушек соединяются посредством специаль-
ных клемм, укрепленных на их концах.
Катушки дважды подвергаются специальному пропиточному про-
цессу — (компаундировке) до наложения покровной изоляции и после
Рис. 156. Сердечник добавочного полюса двигателя ДТИ-60:
1 — сердечник; 2 — угольник (башмак); 3 — заклепки; 4 — болты для крепле-
ния сердечника полюса; 5 — стопорная шайба.
окончательной изолировки. Процесс компаундировки заключается
в удалении из катушек воздуха путем откачки из автоклава (герме-
тически закрывающийся бак с паровым подогревом), куда они поме-
щаются. Сначала катушки просушивают при повышенной температуре.
Затем специальным насосом выкачивается воздух из автоклава, т. е.
Рис. 157- Катушка добавочного полюса двигателя ДТИ-60:
1 —- выводная скобка; 2 — обмоточный провод; 3 — соединительный провод;
4 —- изоляция между выводнойокобой и витками обмотки; 5 — обойма (каркас).
создается вакуум. После откачки воздуха катушки подвергаются
пропитке компаундной массой, которая нагнетается в автоклав под
давлением при температуре 150°. Компаундная масса, состоящая из
15*
227
битумов й лаков, заполняет все поры изоляции и делает ее влагоне-
проницаемой и маслонепроницаемой. После пропитки катушки сушат-
ся в сушильных шкафах и покрываются покрывным лаком.
Катушки надеваются на сердечники полюсов перед креплением
к корпусу. Одна торцевая сторона катушки опирается на полюсный
башмак; для того, чтобы катушка не шаталась, между другой тор-
цевой стороной и внутренней стенкой корпуса прокладывается сталь-
ная хорошо пружинящая рамка из двух продольных полос, в форме
волны, и двух поперечных—плоской формы. Между катушкой, рамкой
и корпусом прокладывается изоляция, например, прессшпан. Для за-
щиты изоляции катушки от повреждения полюсным башмаком на ее
внутреннюю часть, соприкаасющуюся с сердечником, надевается за-
щитный каркас из листового железа. Для катушек применяется изо-
ляция класса А или В. При применении изоляции класса В умень-
шаются не только размеры самих катушек, но и всего корпуса.
В двигателях РСС для катушек и якоря применяется изоляция
исключительно класса В, например, слюда, асбест и стеклянная пряжа
Рис. 158. Схема соединения катушек главных и добавочных
полюсов двигателя ДМ-1А:
Направление тока		Полярность полюсов								Направление вращения якоря
		главных				добавочных				
в якоре	в катушках главных полюсов	I	II	III	IV	1	2	3	4	
от А к Б от А к Б от Б к А от Б к А	от М к К от К к М от М к К от К к М	N S N S	S N S N	N S N S	S N S N	N N S S	S S N N	N N S S	S S N N	Против часовой стрелки По часовой стрелке По часовой стрелке Против часовой стрелки
Примечания 1. Соединения обозначенные на схеме пунктиром, находятся
на стороне зубчатого колеса.
2. Направление вращения со стороны коллектора.
228
толщиной до 0,12 мм), имеющая высокие механические и электри-
ческие свойства. Проводимые заводом „Динамо" им. Кирова опыты
по применению обмоточной меди со стеклянной изоляцией позволяют
рассчитывать на освоение производства более надежных в эксплоата-
ции тяговых двигателей.
В компаундных двигателях, кроме сериесных катушек, на сер-
дечниках главных полюсов (рис. 152) располагаются шунтовые кату-
Рис. 159. Схема соединения катушек главных и добавочных полюсов двига-
теля ПТ-35.
шки из круглого медного провода с изоляцией класса В с большим
количеством витков.
Добавочные магнитные п.олюса. В условиях электриче-
ской тяги двигателям приходится работать с вращением в обе сто-
роны, в зависимости от направления движения поезда. Наилучшие
условия коммутации получаются, когда щетки расположены на фи-
зической нейтрали. При вращении якоря двигателя физическая ней-
траль смещается в сторону, противоположную вращению, и тем на
229
больший угол, чем больше нагрузка двигателя. Это обстоятельство
ставит процесс коммутации в особо тяжелые условия, так как для
обеспечения возможности вращения якоря в обе стороны щетки дол-
жны быть расположены на геометрической нейтрали. Такой двигатель,
не будучи снабжен устройством, противодействующим реакции якоря,
в отношении коммутации весьма ненадежен.
Первое время для ослабления влияния реакции якоря тяговые
двигатели выполнялись весьма насыщенными, поэтому были дороги и
громоздки. Однако указанное средство несовершенно, так как и при
Рис. 160. Типы клемм катушек: а) разрезная
клемма, б) неразрезная клемма.
этом сдвигается физиче-
ская нейтраль и наблю-
дается искрообразование,
в особенности при пере-
грузках. Поэтому впо-
следствии для компенса-
ции реакции якоря стали
применять добавочные
полюсы, которые создают
добавочный магнитный
поток в направлении, про-
тивоположном реакции
якоря; при этом физиче-
ская нейтраль не сме-
щается, а совпадает с
геометрической.
Сердечники добавоч-
ных полюсов имеют пря-
моугольную форму, де-
лаются литыми из маг-
нитной стали (рис. 156).
Добавочные полюса име-
ют сплошной сердечник,
так как их размеры зна-
чительно меньше главных
полюсов, и потери на
токи Фуко незначитель-
ны. Крепление добавоч-
ных полюсов к корпусу
производится посред-
ством болтов, ввинчен-
ных непосредственно в
сердечник.
Установка добавоч-
ных полюсов производится между главными полюсами. На сердеч-
ники добавочных полюсов надеваются катушки, которые соединяются
между собою и с якорем последовательно. Проволочные катушки
добавочных полюсов изготовляются из провода квадратного или пря-
моугольного сечения и выполняются так же, как и катушки главных
полюсов. Сечение провода обычно то же, что и у катушек главных
полюсов, но размер катушек меньше; в некоторых типах двигателей
они изготовляются из полосовой меди (рис. 157).
В двигателях ДМ-1 и ПТ-35 катушки главных и добавочных по-
люсов выполнены из проволочной меди; в двигателях ДТИ-60 и
ДТК-251—из голой шинной меди (см. рис. 149 и 152). Сердечники
главных полюсов во всех этих двигателях собираются из листов мяг-
кой листовой стали без оклейки бумагой и без лакировки и кре-
пятся к остову с помощью трех шпилек. Добавочные полюсы из
230
полосовой мягкой стали крепятся посредством трех болтов с конт-
рящими шайбами.
Схема соединения катушек главных и добавочных полюсов дви-
гателя ДМ-1 А дана на рис. 158 в поперечном разрезе двигателя и
для двигателя ПТ-35 — в развернутом виде на рис. 159. Двигатели
Схема соединений- выводов_
^Против часобод^о j J г
\ стр елки „I ' Сторона •
5—-х	гС Т о+ {коллектора
{_ ' Л _j I ।	------.
I По чисобой Я ~ЯЯ + шш I	и
стрелке	О	О*-	о-	|	п
d	L
_____________Ч____Y ________i
Выводы и соединения находящиеся
-----со стороны коллекторе.
- со стороны передачи
ДМ-1А и ПТ-35 имеют се-
риесную схему соединения,
поэтому катушки главных
и добавочных полюсов и
обмотка якоря должны быть
соединены последовательно.
Однако для возможности
изменять направление вра-
щения якоря электрическая
цепь двигателя разделена
на две части: 1) цепь об-
мотки якоря и катушек до-
бавочных полюсов, соеди-
ненных последовательно, и
2) цепь катушек главных
полюсов, соединенных по-
следовательно. Обе цепи
имеют самостоятельные вы-
воды концов; таким образом,
из корпуса двигателя выхо-
--------------- выводы и соединения, нахов
*	со стороны коллектора
----------------выводы и соединения, наход
•	со слымы привода
дят четыре конца прово-
дов, снабженные клеммами
специальной конструкции
(рис. 160). Катушки главных
и добавочных полюсов вклю-
чаются между собой с со-
блюдением необходимой по-
лярности. На схемах рис. 158 рис. Схема соединения, катушек главных
И 159 выводные клеммы ка- и добавочных полюсов двигателя ДК-251.
тушек главных и добавоч-
ных полюсов обозначены буквами в — г и Н — К. Концы выводных
кабелей, соединяющих двигатель с силовой цепью, обозначены
буквами М и К кабелей последовательно соединенных катушек
главных полюсов и буквами А и В кабелей, последовательно соеди-
няющих обмотки якоря и катушки добавочных полюсов. На рис. 161
дана схема соединения катушек компаундного двигателя типа ДК-251.
Катушки без клемм имеют выводные провода, концы которых обо-
значены буквами^Д и Д—сериесные; а и е—шунтовые.
231
В этой схеме, помимо выводных кабелей, обозначенных буквами
Я, ЯЯ, К и КК, имеются выводные кабели последовательно со-
Рис. 162. Междукатушечное соединение проводов
катушек двигателя ДК-251:
1 — кабель (6 мм3); 2 — прокладка; 3 — шайба пружинная;
4 — винт; 5 — кабель (35 мм2); 6 — болт; 7 — гайка специаль-
ная; 8 — шайба специальная; 9 — шайба пружинная.
единенных между со-
бой шунтовых кату-
шек Ш и ШШ. Меж-
дукатушечные соеди-
нения проводов пока-
заны на рис. 162.
86.	Якорь
Якорем называет-
ся вращающаяся часть
двигателя. Основные
детали якоря следую-
щие (см. рис. 163): вал,
железо (сердечник),
коллектор и обмотка.
В двигателях с самовен-
тиляцией к якорю сле-
дует еще отнести вен-
тилятор.
Якорный вал
для любой электриче-'
ской машины является
ответственной деталью, в особенности для тяговых двигателей. Вал
изготовляется из кованой стали высокого механического качества,
достаточно вязкой, с высокими показателями по испытанию на удар-
ную нагрузку. Посредством вала и передачи вращающий момент
двигателя передается на ось колесной пары. Вал является основной
деталью якоря (на нем располагаются все остальные части). На валу
якоря располагаются: железо, коллектор, подшипниковые опоры,
малое зубчатое колесо (шестерня) и различные крепежные детали—
(шайбы, гайки, кольца и прочие детали, необходимые для крепления
основных деталей якоря). В местах посадки железа якоря и зубчато-
го колеса вал имеет шпоночные канавки. Вал имеет две точки опоры
в подшипниках, укрепленных с двух сторон на корпусе двигателя.
Вследствие особенностей конструкции, способов обработки и неоди-
наковой нагрузки вал по длине имеет форму ступенчатого цилиндра
с различными посадочными диаметрами и переходами от большего
сечения к меньшему. Так, например, при обработке вала по системе
отверстия посадочные диаметры различных деталей якоря должны
быть разные, так как обычно детали якоря имеют различные спосо-
бы посадки, например, тугую, прессовую, резьбовую и т. д. Кроме
того, диаметр вала под втулкой также имеет два или три различных
размера для предохранения от ослабления посадки втулки при напрес-
совке ее на вал.
Однако конструкция вала должна иметь простую форму с наи-
меньшим количеством ступеней без резких переходов от сечения к
сечению, с пологими закруглениями, не иметь выточек и буртиков,
где происходит концентрация напряжений. Эти места обычно находят-
ся в наиболее нагруженных сечениях вала и являются причиной
частых поломок вала именно в этих местах. В качестве примера вал
с упорным буртиком двигателя ДМ-1А показан на рис. 142; буртик
служит для фиксации втулки. Более простую форму без буртиков
и резких переходов имеет вал двигателя ДТИ-60 (рис. 163). Ввиду
отсутствия упорных буртиков делают более тугую посадку де-
232
талей в этих местах. Еще более простую форму имеют валы при
подшипниках скользящего трения. При обработке вала с точностью
до сотых долей мил-
лиметра протачивают-
ся конусная часть, на
которую насаживается
шестерня, части вала,
предназначенные для
посадки подшипников,
и средняя часть вала,
на которую напрессо-
вывается втулка якоря.
Основными нагруз-
ками якорного вала яв -
ляются: скручивающие
усилия, вызываемые
(передаваемым валом)
вращающим моментом
вала, и изгибающие
усилия, возникающие
от передачи вращаю-
щего момента через
зубчатые колеса.
Расчет вала выпол-
няется в следующей
последовательности.
Предварительным рас-
четом определяют ос-
новные посадочные
диаметры вала (для по-
садки зубчатого коле-
са, железа якоря и
подшипников), учиты-
вая лишь усилия, кото-
рые возникают от вра-
щающего момента.
Исходя из величи-
ны часовой мощности
PMh, выраженной в квт,
и число оборотов опре-
деляют диаметр конуса
для посадки шестерни
j / 1644, А	/П4,
<=V “•( *
При односторонней зуб-
чатой передаче враща-
ющий момент:
М
kh
(95)
' 233
а величина допустимого напряжения на скручивание может быть
выбрана: Kk =90 — 100 кг/см2.
Меньший диаметр конуса определяется в зависимости от ширины
шестерни и способа ее укрепления, исходя из наклона в 3—5°
на каждую сторону. Диаметр вала в месте посадки железа якоря
или втулки определяется по формуле:
(/ = 20
п
см.
(96)
Диаметр цапфы со стороны передачи берется равным:
dB = (1,1 — 1,35) d при роликоподшипниках;
dB=\,\d при подшипниках скольжения.
Диаметр цапфы со стороны коллектора берется равным:
d, =Q,7dR.
А 1 И
Рис. 164. Схема нагрузки вала подшипников
эпюра моментов.
Диаметры цапф, полу-
ченные расчетом, должны
быть согласованы с диаме-
трами имеющихся стандарт-
ных роликоподшипников.
После определения всех
размеров вала выполняют
поверочный расчет вала на
всю сумму усилий (опреде-
ляющих величину напряже-
ний), возникающих в мате-
риале вала. Поверочный ра-
счет ведется на сложное со-
противление—изгиб и кру-
чение; Расчетным режимом
определяется максимально
возможная величина вра-
щающего момента, что со-
ответствует пусковому режиму при буксовании колес. Нагрузки вала
и эпюры моментов (вращающего и изгибающего) показаны на рис. 164.
Из эпюры моментов видно, что наиболее нагруженная часть вала
расположена между шестерней и шпонкой яко зной втулки и главным
образом участки, расположенные вблизи опоры В. Часть вала от се-
редины якоря в сторону коллектора воспринимает незначительные
усилия. Усилие на шестерне определяется по формуле:
Р=2,1~~
г	d,
(97)
где: dz -начальный диаметр малой шестерни, а
~вращающий момент, при котором возникает буксование веду-
щих колес вагона; он равен
Сила сцепления F принимается при максимальном коэфициенте
сцепления ф = 330 кг/т или 0,33.
234
Вес якоря 6Я берется из электрического расчета двигателя с коэ-
фициентом 1,2, учитывающим вес коллектора и вала.
Рп—сила магнитного притяжения с достаточной для практики
точностью может быть принята равной весу железа и меди якоря.
После определения всех действующих сил вычисляют величины мак-
симальных изгибающих моментов:
м'„ „„ . кг см и	199)
Для наиболее опасных сечений следует подсчитать комбиниро-
ванные напряжения и, кроме того, проверить прогиб по середине
вала и критическое число оборотов.
Сердечник (рис. 165) якоря имеет форму полого цилиндра, на внеш-
ней поверхности которого, параллельно его оси, расположены пазы
прямоугольного сечения; в некоторых двигателях верхняя часть пазов
имеет по бокам остроугольные вырезы. Под пазами в железе равно-
мерно расположены аксиальные вентиляционные каналы, обычно
круглого сечения. Средняя часть железа имеет отверстие цилиндри-
ческой формы со шпоночной канавкой. Во избежание больших потерь
на токи Фуко в железе
якоря, при его вращении
в магнитном поле, сердеч-
ник собирается из листов
мягкого железа толщиной
0,3—0,7 мм, изолирован-
ных друг от друга тонкой
бумагой или слоем лака.
Листы железа зубчатой
формы изготовляются пу-
тем штамповки в один
или два приема с пазами,
Рис. 165. Железо якоря двигателя ДТИ-60:
1—3 — крайние листы; 4 — средние листы; 5 — прессшпановые
прокладки; 6 — пазы; 7 — шпоночная канавка; 8 — вентиля-
ционные отверстия; 9 — отверстие вала.
вентиляционными отвер-
стиями и центральным
отверстием для вала,
снабженного вырезом для
шпонки (рис. 165). Листы
железа сжимаются на прессе под давлением до 12 кг/см2 и затем
склепываются или свертываются болтами. Крайние листы сердечника
имеют большую толщину 1—1,5 мм.
Посадка железа якоря на вал выполняется двумя способами:
непосредственная посадка железа якоря на вал (рис. 166) и посадка
железа на якорную втулку (рис. 149).
Железные листы сердечника насаживаются непосредственно на
вал якоря с прессовой шпоночной посадкой и зажимаются с торцов
посредством нажимных шайб. Нажимные шайбы, закрепляющие желе-
зо якоря в осевом направлении, одновременно служат обмоткодер-
жателями, которые изготовляются из стального литья или ковкого
чугуна. Задний обмоткодержатель упирается в буртик вала или спе-
циальное промежуточное кольцо, насаженное на вал. Передний
обмоткодержатель затягивается гайкой, навертываемой на вал, или
имеет прессовую посадку.
Посадка железа на якорную втулку производится следующим
способом. Железные листы сердечника собираются на втулку из
литой стали или стального проката. Как видно из рис. 149, втулка
имеет форму полого цилиндра, переходящего на одном конце в ко-
нус. Железо якоря скреплено с втулкой посредством шпонки. Втулка
235
в свою очередь напрессовывается на вал. Диаметр вала делается
на несколько сотых миллиметра больше, чем диаметр отверстия
втулки. Прессовая посадка втулки на вал бывает шпоночная или
тугая бесшпоночная. Бесшпоночная посадка втулки является более
совершенной, так как при этом вал не ослабляется шпоночной ка-
навкой, но этот способ обходится значительно дороже. Втулка со-
ставляет одно целое с задним обмоткодержателем. Пакет железных
листов со стороны конусообразной части втулки упирается в ее бор-
236
тик. Сжатие железа происходит посредством переднего обмоткодер-
жателя, подтягиваемого посредством гайки, ^навинченной на втулку
(рис. 167) или фиксируемой в продольном направлении разъемным
закладным кольцом (рис. 149). Радиальная толщина втулки опреде-
ляется по эмпирической формуле: db = 0,84-0,1 d см, где d — диаметр
вала под втулкой, определенный по формуле 96, Усилие запрессовки
237
втулки якоря на вал, по данниц завода „Динамо" 10—40 т. Конст-
рукция посадки якорного железа без втулки позволяет уменьшить
диаметр якоря и поперечные габариты двигателя, но осложняет
процесс смены якорного вала. При смене вала можно выпрессовать
якорное железо, не нарушая соединений обмотки якоря с коллекто-
ром. Так например, в двигателях ДТИ-60 и ДК-251 для обеспечения
цельности обмотки якоря, в случае выпрессовки вала предусмотрено
скрепление деталей якоря посредством трех шпилек.
Посадка железа на якорную втулку в двигателях типа ДМ-1А
и ПТ-35 показана на рис. 149-167.
В двигателе ПТ-35 фис. 167) на валу якоря, начиная со сторо-
ны коллектора, расположены следующие детали: гайка, крепящая
упорное кольцо подшипника, упорное кольцо, подшипник, маслоот-
бойное кольцо, контргайка и гайка, крепящие коллектор, якорная
втулка. Ступень вала якоря наибольшего диаметра (восьмая слева)
служит упором для якорной втулки с одной стороны и маслоотбой-
ного кольца — с другой. Далее располагаются: маслоотбойное кольцо,
подшипник, втулка, расположенная ’ на одиннадцатой ступени вала.
После небольшой переходной ступени на конусной части вала со
шпоночной канавкой находится шестерня.
На валу якоря укреплены детали, способы крепления которых
разнообразны: горячая посадка маслоотбойных колец и внутренних
обойм подшипников, прессовая и шпоночная посадка якорной втул-
ки, крепление гайкой.
Якорная втулка представляет собой полый цилиндр из литой
стали, с одной стороны переходящий в конус и составляющий одно
целое с задним обмоткодержателем (рис. 167).
Наружная цилиндрическая часть втулки имеет три ступени раз-
личных диаметров; на крайних ступенях крепятся коллектор и сер-
дечник якоря. Средняя ступень имеет резьбу для гайки, крепящей
переднюю шайбу. На торце конусообразной части задней нажимной
шайбы крепится вентилятор, для чего эта часть имеет кольцевую
выточку и шесть отверстий с резьбой для болтов. В центральное
отверстие втулки запрессовывается вал. Прессовая посадка осущест-
влена не по всей длине втулки, а только по концам, примерно на
7з с каждого конца. Середина втулки имеет расточку большего диа-
метра. Для устранения провертывания втулки на валу эти части свя-
заны шпонкой. Для шпонки в правой части втулки имеется шпоноч-
ное гнездо. В осевом направлении втулка зажата между буртиком
вала и гайкой коллектора. В конусной части втулка имеет ряд вен-
тиляционных каналов, расходящихся по радиусам. Эти каналы со
стороны сердечника соприкасаются с каналами железа якоря. Железо
якоря собирается из железных листов толщиной 0,5 мм, лакирован- -
ных с двух сторон эмалью, спрессованных и скрепленных шпилька-
ми. По краям листа в радиальном направлении, равномерно вдоль
всей окружности, расположено 35 пазов прямоугольной формы с кли-
нообразными вырезами по бокам в верхней части паза. Железо яко-
ря (сердечник) состоит и 438 листов толщиной 0,5 мм, подразделен-
ных на пять пакетов с прессшпановыми прокладками. По торцам сер-
дечника для лучшего сжатия ставятся по три листа толщиной — 1 мм.
Эти листы имеют три различных, постепенно уменьшающихся, диамет-
ра. Между листами по всей длине железа якоря и втулкой имеется
шпонка.
Железо якоря под прессом насаживается на якорную втулку.
С правой стороны пакет упирается с кольцеобразный прилив втул-
ки. С левой стороны железа якоря на втулку надет переднйй обмот-
кодержатель (нажимная шайба). Сжатие и закрепление - железа- яко-
238
ря в осёвом направлении осуществляется нажимной шайбой и фасон-
ной гайкой, навинченной на резьбу якорной втулки.
Непосредственная насадка делается на двигателях типа ДТИ-60
и ДК-251 (рис. 163 и 166).
Якорь двигателя ДТИ 60, по сравнению с якорем двигателя серии
ПТ, имеет несколько следующих существенных особенностей:
1. Отсутствует якорная втулка;
2. Крепление отдельных деталей якоря производится исключи-
тельно путем прессовой посадки, а не на резьбу;
Нет маслоотбойных колец, взамен которых на вал надеты втул-
ки с кольцевыми канавками, задерживающими смазку.
Расположение деталей на валу якоря следующее (рис. 163):
в средней части прессовой посадкой насажено железо якоря на шпон-
ке, проходящей .через все листы железа. По обе стороны сердечни-
ка якоря на валу напрессованы две нажимные шайбы (обмоткодер-
жатели). По обе стороны нажимных шайб на вал надеты маслозадер-
живающие втулки, рядом с которыми на следующих ступенях вала
расположены подшипники. На стороне шестерни подшипник закреп-
лен упорным кольцом, запрессованным на вал, а со стороны коллекто-
ра подшипник закрепляется через упорное кольцо гайкой, завинчен-
ной на конце вала.
Общее количество листов железа якоря у двигателя ДТИ-60 —
470 шт. Железные листы изолированы эмалью; толщина средних
листов — 0,5 мм, крайних —1 мм. Средняя часть сердечника соби-
рается из листов двух диаметров. Листы большего диаметра в коли-
честве 400 шт. ставятся посередине, а по краям с каждой стороны
добавляются по 32 листа меньшего диаметра и с каждого торца
накладываются по три крайних листа (рис. 165).
При одной и той же мощности двигатель безъякорной втулки
имеет меньшую централь и может быть сконструирован для мень-
шего диаметра вагонного колеса.
Основные размеры якоря—диаметр и активная длина—ограниче-
ны размером диаметра вагонного колеса и шириной колеи. Величина
диаметра якоря ограничивается диаметром вагонного колеса Д.
Диаметр якоря Да может быть не больше 65% диаметра вагон-
ного колеса, т. е.	Д < 0 65Д
Окружная скорость якоря для трамвайных двигателей с числом
оборотов при часовом режиме — nh < 1000 об/мин. составляет 1%
25—30 м/сек.
Величина окружной скорости якоря ограничена определенным
пределом. При высоких скоростях на окружности якоря возникает
центробежная .сила, которая может вызвать значительные механиче-
ские повреждения якоря. Величина центробежной силы Qg опреде-
ляется по формуле:
кг/сек2
где: т—масса в ------,
м
га — радиус вращения т.е. расстояние центра вращающейся мас-
сы от оси вращения, в метрах.
va— окружная скорость якоря в м/сек.
В высокооборотных тяговых двигателях максимальная окружная
скорость va max доходит до 60 — 80 м/сек. Такие скорости требуют
более надежно! о и тщательного крепления и изготовления всех
239
деталей, подверженных действию центробежной силы. Следует отме-
тить, что в трамвайных двигателях предельные величины окружной
скорости обычно выбираются, не по трудностям конструктивного
порядка, вызваным центробежной силой, а вследствие малого диаметра
якоря, соответствующего мощности высокооборотных трамвайных
двигателей. Длина железа якоря ограничена размерами ширины ко-
леи, для которой предназначен двигатель. Отношение длины железа
якоря к его диаметру для трамвайных двигателей составляет:
=0,7-0,8.
Da
Одним из основных факторов, определяющих размеры двигателя
является число оборотов. Число оборотов якоря трамвайных двига-
телей бывает редко ниже 650 и выше 900 сб/мин. при часовом ре-
жиме; в заграничной практике применяются более быстроходные
двигатели до 2000 об/мин. По экономическим соображениям весьма
выгодно применять быстроходные двигатели. Из формулы Е = спФ—
путем соответствующих преобразований, известных из теории элек-
трических машин, можно получить следующие соотношения:
2)ЧЛ = -Э-А,	(101)
а а спк’	'	'
где: Е —электродвижущая сила;
Ф — магнитный поток;
с —так называемая машинная постоянная;
P9h — электрическая мощность двигателя, соответствующая часо-
вому режиму;
/а—фактор, определяющий размеры, вес и стоимость машины;
nh — число оборотов при часовом режиме.
Из формулы 101 следует, что при одной и той же часовой мощ-
ности быстроходный двигатель имеет меньшие размеры якоря, кату-
шек и всего корпуса, т. е. размеры и вес двигателя обратно пропор-
циональны числу оборотов. Кроме того, в высокооборотных самовен-
тилируемых двигателях, вследствие высокой скорости, значительно
улучшается вентиляция — коэфициент вентиляции увеличивается. Вес
двигателя, приходящийся на единицу часовой и длительной мощнос-
тей, в высокооборотных двигателях значительно снижается.
Примером может служить трамвайный двигатель СЕ-1198 на
номинальное напряжение l^—ЗСО в; с часовой мощностью — РЛ(Л=30 квт;
число оборотов якоря при часовом режиме составляет nh —1670 об/мин.
Вес этого двигателя равен 310 кг; основные габаритные размеры:
наружный диаметр — 400 мм, аксиальная длина — 680 мм. При диа-
метре вагонного колеса Д=635 мм расстояние от головки рельса
до корпуса —152 мм, до кожуха передачи — 108 мм. Коэфициент
вентиляции — 0,9. Вес в килограммах на 1 квт часовой мощности
составляет 7,75 кг/квт, а длительной — 8,6 кг/квт.
Трамвайный двигатель ПТ-35 с часовой мощностью РлА=40 квт,
и числом оборотов якоря пЛ = 660 об/мин. имеет вес = 877 кг. Ос-
новные габаритные размеры 900X400X600 мм и’коэфициент вентиля-
ции =0,7. Вес на единицу часовой мощности 21,9 кг/квт, длитель-
ной—31,3 кг/квт. Наша промышленность выпускает высоко-
оборотные самовентилируемые тяговые двигатели, например, трол-
лейбусный двигатель ДК-201, имеющий при часовой мощности 74 квт,
1270 об/мин. и вес около 600 кг, что дает 8,1 кг/квт. Единствен-
ным практическим препятствием к применению у нас быстроходных
240
тяговых двигателей для трамвая является отсутствие механической
части, приспособленной для установки подобного типа двигателей
с большим передаточным числом. Резервы для облегчения трам-
вайного двигателя в его настоящем исполнении исчерпаны, и даль-
нейшее облегчение двигателя должно быть связано с изменением
механической части тележки, конструкции передачи и типа подвески
двигателя.
87.	Вентилятор
В трамвайных двигателях в большинстве случаев применяется
самовентиляция, и вентилятор является в них деталью якоря. Само-
вентиляция по способу распределения воздушных потоков внутри
двигателя бывает трех видов: последовательная, параллельная и
смешанная. Осуществить воздушные потоки можно, или всасывая
наружный воздух или нагнетая его, т. е. применяя всасывающую
или нагнетательную вентиляцию.
При последовательной вентиляции всасываемый воздух проходит
между якорем и полюсами, а затем через вентиляционные каналы
в железе якоря выходит наружу. При этом имеет место неравномер-
ное охлаждение, т. к., пройдя первую половину пути, воздух нагре-
вается, и во второй части охлаждение происходит менее интенсивно.
Параллельная вентиляция устраняет этот недостаток, так как
всасываемый воздух двумя параллельными путями проходит между
якорем и полюсами, по вентиляционным каналам внутри железа
якоря коллектора и обмоткодержателей.
Смешанная вентиляция представляет собой комбинацию двух
первых.
По способу расположения вентилятора на валу якоря система
самовентиляции бывает двух видов:
1)	вентилятор расположен со стороны коллектора, воздух всасы-
вается со стороны шестерни (например, в двигателе ДМ-1А, рис. 149);
2)	вентилятор расположен со стороны шестерни, воздух всасы-
вается со стороны коллектора (например, в двигателе ПТ-35, рис. 167).
Преимуществом первого способа является то, что появляющаяся
на коллекторе угольная и металлическая пыль выбрасывается непо-
средственно наружу, а не всасывается и не загрязняет внутренних
частей двигателя. Второй способ не имеет этого преимущества, но
дает возможность получить более компактную конструкцию и лучшее
охлаждение коллектора. В трамвайных двигателях, за исключением
некоторых специальных конструкций, применяется всасывающая па-
раллельная самовентиляция. Воздух через входные отверстия посту-
пает во внутреннее пространство двигателя, двумя параллельными
путями поступает к центробежному однокамерному вентилятору
с радиальными лопатками и выбрасывается им наружу через выход-
ные отверстия. Действие вентилятора основано на использовании
центробежной силы, под действием которой воздух выбрасывается
через прорезы вентиляторов в радиальном направлении. Вентилятор
имеет форму кольца с радиальными прорезами прямоугольной фор-
мы, расположенными на одинаковых расстояниях по всей его окруж-
ности. Вентиляторы бывают клепаные или литые. Клепаные венти-
ляторы изготовляются из листового железа; отдельные его части
соединяются на заклепках. В настоящее время применяются исклю-
чительно литые алюминиевые и силуминовые вентиляторы, как более
простые, дешевые и надежные в эксплоатации. Крепление вентилято-
ра производится болтами к нажимным шайбам сердечника якоря
или коллектора, в зависимости от его расположения. В двигателе
Пмв. состав трамвая
241
типа ДК-251 (рис. 166) одновременно с креплением болтами примё-
няется тугая посадка вентилятора на выточке передней шайбы кол-
лектора, 4io является более надежной конструкцией.
Вентиляция в двигателях ДМ-1А осуществляется следующим
образом. Ьоздух, засасываемый вентилятором, попадает в двигатель
через отверстие с сеточной рамкой, расположенное со стороны шес-
терни в верхней части торца корпуса (рис. 149). В корпусе двигате-
ля поток разделяется на две части. Одна часть обтекает поверх-
ность якоря и катушек полюсов, проходит по поверхности коллек-
тора и засасывается в вентилятор. Для этой цели внутренний край
вентилятора приподнят настолько, что образуется кольцевая щель.
Второй поток воздуха идет через вентиляционные каналы в заднем
обмоткодержателе, активном железе, переднем обмоткодержателе
и нажимных шайбах коллектора. Из вентилятора весь нагретый воз-
дух через отверстие с сеточной рамкой и защитным патрубком вы-
брасывается наружу. Вентилятор укреплен болтами на передней
шайбе коллектора.
Во всех указанных двигателях воздух засасывается непосредст-
венно из под вагона. Для защиты внутренних деталей двигателя от
попадания пыли, грязи, влаги и т. п. входные и выходные патрубки
имеют специальные защитные сетки. Тем не менее, даже при наличии
этих приспособлений, засасываемый воздух попадает в двигатель
вместе с пылью и жидкой грязью, что вредно отражается на работе
коллектора и щеток, а также на изоляции двигателя. При высоко-
оборотных двигателях, применяемых на вагонах с более низкой по-
садкой кузова, пыль и грязь попадают в двигатель вместе с воздухом,
засасываемым из-под вагона. Но для гарантии надежной работы
щеток и коллектора этих же двигателей особенно важно иметь
именно чистый воздух. Вследствие этого на # вагонах РСС воздух
для вентиляции двигателей засасывается не из-под вагона, а через
специальные жалюзи, находящиеся на уровне пола кузова вагона.
88.	Коллектор
Назначение коллектора — распределять электрический ток в об-
мотке якоря таким образом, чтобы возникающие усилия, в резуль-
тате взаимодействия магнитных полей якоря и полюсов, создавали
пару сил с общим вращающим моментом одного направления. Кол-
лектор, в виде полого цилиндра, состоит из ряда коллекторных
пластин (ламелей) клинообразного сечения в форме ласточкина хво-
ста (рис. 149). Пластины изготовляются из твердотянутой красной
меди толщиной от 3 до 6 мм.
Коллекторные пластины изолированы друг от друга тонкими
листами мегомита толщиной 0,8 — 1 мм, имеющими почти такое же
сечение боковой поверхности, как и коллекторные пластины. Кол-
лекторные пластины, собранные в цилиндрическое кольцо, зажи-
маются между двумя конусными нажимными шайбами, служащими
основанием коллектора. Задняя конусная шайба составляет одно целое
с втулкой (коробкой) коллектора. От нажимных шайб пластины изо-
лируются посредством конусных миканитовых манжет толщиной
1,5—3 мм. Миканитовый манжет, выступающий с внешней стороны
якоря за концы пластин коллектора, защищается от внешних воз-
действий веревочным бандажом, покрытым в несколько слоев лаком.
Между втулкой коллектора и внутренней поверхностью пластины
помещается изоляционный цилиндр из миканита толщиной 1,5—3 мм.
Нажимные шайбы коллектора должны обеспечивать цилиндрическую
форму поверхности коллектора и известный минимум сжатия пла-
242
стйн между собой. Фиксация передней нажимной шайбы осущест-
вляется различными способами: посредством шпилек (рис. 167), бол-
тами (рис. 166), гайкой (рис. 163).
Задняя шайба имеет непосредственную посадку на якорный вал
или его втулку. Посадка прессовая со шпонкой. Усилие запрессовки,
по данным завода „Динамо" им. Кирова,— 10—50 т.
В некоторых конструкциях применяется посадка на специальный
придаток переднего обмоткодержателя.
Для присоединения обмотки якоря к коллекторным пластинам на '
последних имеются особые придатки с прорезами (петушки), в кото-
рые впаиваются проводники. Во всех современных конструкциях дви-
гателей, независимо от способа посадки коллектора, предусмотрена
возможность выпрессовки вала из якоря без распайки пластин кол-
лектора с обмоткой и предъявляется требование возможности замены
переднего миканитового конуса без снятия коллектора с вала.
Для получения совершенно надежного крепления опрессовка кол-
лектора производится под давлением от 20 до 50 т с подогревом до
150—180° в несколько приемов, затем производится его развертыва-
ние, при котором коллектор вращается в специальной машине при
числе оборотов, превышающем максимальное допустимое число обо-
ротов двигателя. После этого коллектор вновь допрессовывается
и затягивается болтами. Затем проводится балансировка коллектора,
необходимая для спокойного вращения якоря; после балансировки,
если это необходимо, балансировочные грузики закрепляются в про-
точенных канавках. Окончательно обработанный коллектор подвер-
гается продорожке, состоящей в том, что мегомитовая изоляция
между пластинами удаляется на глубину от 1—1,5 мм. Изготовление
коллектора с одинаковым уровнем медных и изоляционных пластин
вызвало бы неодинаковую их выработку (медные пластины изнаши-
ваются быстрее), результатом чего явилось бы подпрыгивание ще-
ток и их искрение. Износ коллектора происходит от трения щетка-
ми, зачистки и проточек. Предельная высота коллектора над вере-
вочным бандажом около — 12 мм.
На рис. 167 в разрезе показана конструкция коллектора двига-
теля ПТ-35. Передняя шайба имеет ступенчатую форму; одна сту-
пень выполнена цилиндрической, а другая (ббльшего диаметра) кони-
ческой. Переход от конуса к цилиндрической части осуществлен
также в виде конуса. Он служит для захвата ламелей за ласточкин
хвост. Задняя шайба имеет такой же конус как и передняя, ио цилинд-
рическая часть его длиннее и ббльшего диаметра. На цилиндричес-
кую часть задней шайбы надет миканитовый манжет, а на шайбы —
миканитовые конусы. Центральная часть задней шайбы имеет две
расточки и промежуточную часть. В переднюю расточку при сборке
коллектора вставляется цилиндрическая часть передней шайбы, ко-
торая затем закрепляется к задней шайбе шестью шпильками. В про-
межуточной, необработанной, части заднего конуса расположены
вентиляционные отверстия и приливы, в которые ввертываются
шпильки, крепящие переднюю шайбу. Расточка в задней шайбе слу-
жит для надевания передней шайбы на якорную втулку, на которой она
закрепляется гайкой и контргайкой, завинченными на резьбе втулки.
На рис. 163 показана конструкция коллектора двигателя ДТИ-60.
Задняя шайба, являющаяся основанием коллектора, напрессовывается
на придаток переднего обмоткодержателя и связывается с ним шпон-
кой. Передняя шайба напрессовывается на цилиндрическую часть
задней шайбы и также связывается с ней шпонкой.
Кроме этого, передняя шайба закрепляется стопорной гайкой,
которая в свою очередь закрепляется винтами.
16*
243
На торце Передней Шайбы сделана кольцевая выточка, в которой
болтами укрепляется вентилятор. Вентиляционные отверстия имеются
в задней и передней шайбах коллектора.
Коллектор в двигателях ДМ-1А (рис. 149) напрессовывается на
втулку якоря, в двигателе ДТК-251 (рис. 166) посадка коллектора на
вал прессовая и шпоночная; усилие запрессовки, по данным завода
«Динамо* им. Кирова, от 16—48 т. Для коллекторов указанных дви-
гателей окружная скорость 25 м/сек. при часовом режиме ранее счи-
талась предельной.
В современных высокооборотных трамвайных двигателях эта
скорость достигает 45 м/сек. Применение высоких окружных скоро-
стей требует улучшения конструкции и технологии изготовления
коллектора. Одним из основных требований, необходимых для хоро-
шей коммутации, является наличие более плотного и непрерывного
контакта между щеткой и коллектором. Как показывают опыты,
проведенные с двигателями GE-1198, для этого необходимо, чтобы
разность радиусов поверхностей двух соседних пластин коллектора
была не больше 0,0125 мм. Коллектор двигателей этого типа состоит
из стальной втулки и стальных колец, миканитовых манжет и кону-
сов, медных и миканитовых пластин. Втулка и кольца изготовляются
из высококачественной легированной стали. Пластины изготовляются
с допусками наивысших классов точности. Изготовленный коллектор
проходит повторные циклы развертывания в горячем виде, подтяги-
вания и шлифовки. Развертывание коллекторов производится в спе-
циальных машинах, где коллектор вращается при числе оборотов,
превышающем допустимо максимальное число оборотов двигателя.
Для двигателя GE-1198 максимально-безопасная скорость состав-
ляет 3000 об/мин., а для двигателей типа ДТИ-1700 об/мин.
89.	Обмотка якоря
Обмотка якоря в трамвайных двигателях применяется волновая,
ввиду сравнительно высокого напряжения. Обычно она выполняется
последовательной, так как это дает возможность при любом коли-
честве полюсов иметь только две параллельные ветви и два ряда
щеток (два ряда щеткодержателей), что является важным преиму-
ществом в условиях эксплоатации (при осмотре и ремонте). Кроме
того, элементы каждой параллельной ветви волновой обмотки распо-
ложены под всеми полюсами, вследствие чего неравномерность маг-
нитной системы двигателя меньше отражается на его работе, чем
при петлевых обмотках.
При тяжелых условиях эксплоатации и сравнительно высоком
напряжении обмотка должна быть выполнена особенно надежно как
с электрической, так и с механической стороны. Обмотка якоря
должна быть надежно изолирована, надлежащим образом закреплена
против действия центробежных сил, испытываемых обмоткой при
вращении якоря, и защищена от всевозможных механических воз-
действий. Обмотка якоря состоит из отдельных секций, которые
изготовляй тся из изолирозанного медного провода, квадратного или
прямоуго льного сечения, с двойной бумажной изоляцией на шаблонах.
Шаблонный способ изготовления имеет следующие преимуще-
ства: 1) при повреждении секцию легко заменить новой, 2) изготов-
ление секции на шаблонах может быть выполнено быстрее, тщатель-
нее и дешевле, 3) упрощается, ускоряется и удешевляется изготов-
ление всей обмотки, так как изготовленные на шаблонах секции
имеют форму, соответствующую положению, которое они занимают
в пазах железа якоря.
244
Процесс изготовления секций обмотки состоит из следующих
операций: 1) секции наматывают на шаблоны, растягивают на растяж-
ном приспособлении и затем собирают в катушки; каждая катушка
состоит из нескольких секций; 2) катушки предварительно просуши-
вают, после чего пропитывают изоляционными лаками и сушат один
или два раза; 3) зачищают концы секции и лудят третником; 4) катуш-
ки секции изолируют в несколько слоев пропитанными в лаке изо-
ляционными лентами и 5) испытывают на межвитковые замыкания.
В трамвайных двигателях небольшой мощности до 30 квт при-
меняются трехвитковые секции; в двигателях средней мощности от
30 до 55 квт—двухвитковые и в более мощных двигателях—одновит-
ковые.
Секции могут выполняться с симметричным или несимметричным
расположением выводов лобовых соединений со стороны коллектора.
На рис. 168 и 169 показаны различные типы секций и катушек. В
несимметричных секциях вылет переднего лобового соединения I по-
Рис. 168. Типы секций обмотки якоря:
а) несимметричная одиовитковая секция; б) симметричная одновиткозая секция; в) симмет-
ричная двухвитковая секция; г) симметричная трехзитковая секция; 6 — длина вылета
переднего лобового соединения; — длина вылета заднего лобового соединения; /а —
активная длина.
лучается значительно больше, чем с задней стороны, вследствие чего
размеры якоря по оси двигателя увеличиваются. Один из концов
секции выводится к коллекторной пластине, лежащей прямо против
паза, в котором расположена сторона данной секции, другой же ко-
нец секции делают настолько длинным, чтобы он мог перекрыть
четверть длины окружности якоря. Концы секций припаивают к пе-
тушкам коллекторных пластин. Так как число коллекторных пластин
должно быть равно числу активных секций обмотки, то к каждой
пластине присоединяют начало одной секции и конец другой, т. е.
их соединяют последовательно, отчего все секции обмотки оказыва-
ются соединенными в одну сплошную цепь, замкнутую кольцеобразно.
Помимо активных секций, обмотка якоря часто имеет еще мертвые
секции, т. е. не участвующие в создании вращающего момента; они
необходимы для того, чтобы не сдвигать центра тяжести якоря и для
упрощения процесса обмотки.
Несколько секций, расположенных в одной и той же паре пазов,
объединяются вместе в одну катушку (шаблон). Катушка имеет форму
шестиугольника, две стороны которого лежат в пазах железа.
Начала и концы всех секций, заключенных в катушке, выведены
в виде пучков проводов в двух местах со стороны коллектора
и присоединяются к соответствующим коллекторным пластинам. Число
катушек всегда равно числу пазов. В каждом пазу лежит одна
245
сторона одной катушки и одна сторона другой. При намотке обмотки
якоря вначале закладываются все катушки только одной стороной—
правой или левой,— в зависимости от направления намотки.
После этого закладывают вторые стороны катушек, которые
помещают в верхние части пазов над заложенными ранее сторонами
катушек. Таким образом, все катушки оказываются размещенными
по всей окружности якоря.
Активной частью секции является только часть длины проводов,
расположенных в пазах железа. Части проводов, выступающие из
пазов (лобовые соединения секции), являются неактивными. Лобовые
части секции располагаются на обмоткодержателях.
Рис. 169. Катушка обмотки якоря.
При заданной мощности двигателя желательно иметь наибольший
момент вращения; последний прямо пропорционален числу проводов,
поэтому стремятся устраивать обмотку с возможно большим числом
проводов; с другой стороны, увеличение проводов обмотки увеличи-
вает число коллекторных пластин и размеры коллектора.
Число коллекторных пластин равняется числу секций обмотки,
поэтому, с точки зрения уменьшения числа коллекторных пластин,
желательно применять секции, состоящие из возможно ббльшего
числа витков. Однако число витков в секции бывает не более трех,
так как чем больше витков, тем хуже условия коммутации. Кроме
того, минимальное число коллекторных пластин ограничено величиной
максимального напряжения, допустимого между соседними коллектор-
ными пластинами.
246
Для тяговых двигателей эта величина должна быть не выше 30 в.
В вентилируемых двигателях лобовые соединения обмотки подвер-
жены воздействиям сильного потока воздуха и требуют надежного
покрытия для защиты изоляции от повреждений (чехлы).
Ввиду того, что при вращении якоря его обмотка вследствие
центробежной силы имеет стремление перемещаться в радиальном
направлении, применяются приспособления для ее крепления в пазах.
Они выполняются в виде проволочных бандажей или деревянных
клиньев.
Бандажи располагаются по всей длине секций. По активной длине
якоря бандажй устанавливаются в особых кольцевых канавках, ши-
риной по размеру бандажа (но не более 15—20 мм).
Для получения кольцевых канавок часть листов железа якоря
штампуется меньшего диаметра. Бандажи на лобовых соединениях,
как менее подверженные воздействию магнитных потоков, могут
исполняться более широкими—до 40 мм.
!8тз
Рис. 170. Схема обмотки якоря двигателя ПТ-35.
При бандажировке якоря под бандаж подкладывают изоляцион-
ные полосы и железные скобы для крепления, равномерно располо-
женные по окружности. Бандажи применяются веревочные и метал-
лические. Сила нйтяга металлического бандажа равна 100—120 кг;
проволока применяется стальная 0 1,2—2 мм. Бандажи шнуровые нама-
тываются вручную из бичевки толщиной 1 —1,5 мм. При вращении якоря
с металлическими бандажами возникают магнитние потери, которые
зависят от частоты перемагничивания, от размеров бандажа и от его
местонахождения.
В некоторых двигателях для крепления обмотки по активной
длине якоря вместо бандажей применяют деревянные клинья (рис. 170).
Обмотка якоря выполняется в следующей последовательности:
1) изолируют передний и задний обмоткодержатели; 2) изолируют пазы
железа якоря; 3) в пазы укладывают катушки обмотки; 4) концы
секций закладывают в прорези коллекторных петушков; 5) обмотку
якоря испытывают на междувитковое замыкание, правильность уклад-
ки секций и их соединения с коллектором и проверяют электрическую
•247
прочность изоляции всего якоря по отношению к корпусу; 6) запаи-
вают концы секции в коллекторных петушках, и обмотка якоря под-
вергается вторичному электрическому испытанию; 7) якорь сушится
в сушильных печах и пропитывается изоляционными лаками в пропи-
точной ванне, один или два раза, а затем опять подвергается сушке;
8) якорь подвергается бандажировке и затем балансируется; 9) окон-
чательно готовый якорь подвергается электрическим испытаниям.
Изоляция паза и лобовых частей якоря показаны на рис, 171.
Рассмотрим пример выполнения обмотки трамвайного двигателя
типа ДМ-1А. Главные полюсы расположены под / 45° к вертикали
и горизонтали; секции обмотки якоря симметричные.
Рис. 171.'Изоляция-паза и лобовых частей якоря'двигателя ДМ-la:'1
1 —полотно простое, пропитанное; 2 — бичевка 6 витков диаметром 2 мм; 3 — бумага
миканитовая; 4 — прессшпан 2X110; 5—прессшпан 2X100; 6—обмотка* шайбы лентой:
7 — простая лента; 8 — промасленное полотно; 9 — леатероид, прессшпан: а — леатероид
0,26 мм, б — миканитовая бумага 0,2 мм, в — леатероид 0,4 мм, г — лента в 1 раз без
перекрытии толщиной 0,2 мм, д — промасленное полотно 21/» оборота, толщиной 0,2 мм.
е — медь 3,4 X 3,8 голая. ж — прессшпан 0,2 мм.
4,1 X 4,5 изолированная
Число активных проводов М=620,
число пазов Z = 39,
число проводов во впадине — 16,
число секций S=155,
число витков в секции =2,
число коллекторных пластин ^=;155,
число пар главных полюсов Р=2,
число пар параллельных ветвей а==1,
шаг обмотки со стороны коллектора у2=’81,
шаг обмотки со стороны шестерни у1 = 73,
шаг результирующий у = д/х-|-_уг=81 -)-73==154,
шаг по коллектору ук — 77.
Результирующий шаг обмотки у не имеет общих множителей с
числом секций, следовательно, волновая последовательная обмотка
выполнима.
Количество активных проводов обмотки 620, а количество пазов
якоря 39—числа некратные, следовательно, обмотка имеет мертвые
проводники, число которых всегда бывает равным числу проводов
одной секции, а именно: общее число проводов обмотки 39x16=624;
из них активных проводов 620, следовательно, число мертвых про-
водников 4.
На рис. 172 представлена схема обмотки якоря.
1)	Порядок соединения секций с пластинами коллектора: 1—78—
155—77 — 154—76—153—75..............83-5—82-4-81—3-80—2-79-
—1 коллекторные пластины.
24S
2)	Секции двухвитковые. Длина развернутой секции 2535 мм.
Секция аб состоит из активных сторон 1 и 74,
„	,	155 и 228,
„ гд „	в „	3 и 76 и т. д.
Активная секционная сторона состоит из двух активных про-
водников.
В каждом пазу железа якоря расположено: 8 активных секцион-
ных сторон, т. е. 16 активных проводников.
3)	Катушка обмотки состоит из 4 секций, т. е. 8 активных сек-
ционных сторон, например, 1 катушка состоит из 1, 3, 5 и 7 активных
сторон, расположенных в 1 пазу и 74, 76, 78 и 80 в 10 пазу. В каждый
паз укладываются две катушечных стороны.
4)	Обмотка якоря имеет одну мертвую секцию — секционные
стороны 72 и 311, расположенные в 9 и 39 пазах.
Рис. 172. Схема обмотки якоря двигателя ДМ-1а
5)	Пластины коллектора обозначены номерами от 1 до 155 вклю-
чительно.
Секционные стороны обмотки обозначены номерами от 1 до 812
включительно.
Пазы железа якоря обозначены номерами от 1 до 39 включи-
тельно.
Отдельные двухвитковые секции,“изготовленные шаблонным спо-
собом из изолированного многожильного провода прямоугольного
сечения складываются по четыре вместе в одну катушку и изоли-
руются промасленным полотном и изоляционной лентой в несколько
слоев. С каждой стороны такой катушки остаются свободными по
246
четыре провода, т. е. начала и концы секций, которые затем присое-
диняются к соответствующим коллекторным пластинам. Одна сторона
катушки вкладывается в паз якоря, находящийся под одним полюсом,
например, северным; другая сторона — в паз, находящийся под юж-
ным полюсом. На рис. 171 представлено расположение проводников
обмотки во впадине якоря
двигателя ДМ-1 А. Стенки
Паз пч
Паз №16
впадины обложены проч-
Рис. 174. Расположение про-
водов в пазу двигателя ДК-251.
Рис. 173. Схема обмотки якоря двигателя ДК-251.
ным изолирующим слоем леатероида или
прессшпана. Заполненная впадина закры-
вается слоем миканитовой бумаги и леа-
тероида, после чего весь якорь стягивается
металлическим бандажом (стальной прово-
локой диаметром 1,5 мм).
Рассмотрим пример выполнения обмот-
ки якоря двигателя ДК-251. Главные полю-
са расположены на вертикали и горизонтали
с целью сохранить расположение щетко-
держателей таким же, как и у двигателя
ДМ-1А. Вследствие этого секции обмотки
якоря выполнены несимметричными. На
рис. 173 представлена схема обмотки якоря.
Порядок соединения с пластинами коллек-
тора: 1 - 78 — 155 — 77 — 154 .... 2-
—79 — 1. Секции одновитковые. Длина раз-
вернутой секции 1195 мм. Число секций 155.
Катушки состоят из 5 секций. В каждом
пазу расположено 10 активных проводников.
Мертвых секций обмотки не имеют. Пла-
стины коллектора обозначены номерами от
1 до 155. Секционные стороны (активные
проводники) от 1 до 310. Пазы железа от
1—31. Расположение проводников в пазу
показано на рис. 174.
На рис. 170 дана схема обмотки
якоря двигателя ПТ-35А. Обмотка со-
стоит из 175 двухвитковых секций, сгруп-
пйрованных в 35 катушек, размещенных в
35 пазах. Обмотка мертвых секций не имеет.
Паз по высоте
1.	Медь голая ....	10X1=10,0
2.	Лента миканит. 1 об
в п/пер............ 0,1X2X2= 0,4
3.	Лента миканит. 4 об
в п/пер............0ДХ2Х4Х2= Ев
4.	Лента асбестов. 1 об
в п пер............ 0,4X2= 0,8
Усадка..........	0,35
Высота нижней час-
т и секции .... а	12,45
5.	Прокладка микани-
товая в верхней ча-
сти секции ....	0,5
Высота верхней ча-
сти секции ....	12,45
6.	Прокладка микани-
товая .................. 0.4X2=	0,83
Под бандаж ....	2,
Итого по высоте
Паз по ширине
28,5
1.	Медь голая ....	1,45X5= 7,25
2.	Лента миканитовая
1 об. в п/пер . . . 0,1Х2Х2ХЗ= 1,2
3.	Лента миканитовая
4 об. в п/пер . . . 0,1Х2Х4Х2= 1,6
4.	Лента асбестов. 1 об. п/пер
Усадка........	0,35
Ширина .... 10,45
Зазор.........	0,35
Итого . • . - . 10,8
250
Число активных проводов—700. Катушки наматываются на шаблонах
сразу пятью проводниками в параллель и состоят из пяти секций.
На рис. 175 дана схема двигателя ДТИ-60. Обмотка состоит из 148
одновитковых секций, сгруппированных в 37 катушках. Общее коли-
чество проводников 296; число активных проводников — 294. Обмотка
имеет одну мертвую секцию. Обмотка выполнена из провода прямо-
угольного сечения с двойной хлопчатобумажной изоляцией. Каждая
катушка состоит из четырех несимметричных секций, изолированных
следующим образом. Между витками секции прокладываются прес-
сшпановые прокладки. Часть катушки, закладываемая в пазы, изоли-
руется одним слоем миканитового полотна — блокпластика, поверх
которого накладывается один слой тафтяной ленты. Торцевые части
катушек (находящиеся вне пазов) изолируются двумя слоями тафтяной
ленты. Помимо изоляции каждой катушки вся обмотка в целом изо-
лируется от корпуса. Перед укладкой катушек в пазы вставляются
изоляционные коробки из антивольтона, а металлические части якоря
Рис. 175. Соединение секций с пластинками коллектора якоря
двигателя ДТИ-60.
— обмоткодержателя, находящиеся под передней и задней лобовыми
частями обмотки, закрываются изоляционными прокладками и шай-
бами из двух слоев прессшпана и слоем миканита между ними.
В процессе укладки лобовые части катушек изолируются прессшпа-
ном. По окончании укладки в пазы всех катушек края изоляцион-
ных коробок загибаются, и пазы забиваются клиньями из серого
бука. Концы секций, очищенные от изоляции и залуженные, присое-
диняются к соответствующим коллекторным пластинам. После этого
обе лобовые части обмотки закрываются полотняным чехлом и банда-
жируются. Бандажировка производится стальным проводом 0 1,5 мм.
Для прочности в нескольких местах бандаж крепится жестяными
скобочками и пропаивается. Для изоляции от обмотки под бандаж
подкладывается прессшпановая лента. На петушки коллектора накла-
дывается бандаж из бичевки. Число и расположение бандажей видно
на рис. 163.
90. Щеткодержатели и щетки
Щеткодержатель вместе со щетками служит для передачи элек-
трического тока на коллектор и затем в обмотку якоря. Правильная
работа двигателя в сильной степени зависит от конструкции щетко-
251
держателя. Для нормальной работы щеткодержателей необходимо
точное положение щеток, надежный и плотный контакт, отсутствие
вибрации щеток при всех рабочих скоростях.
Конструкция щеткодержателя должна обеспечивать: 1) радиаль-
ное положение щеток по отношению к поверхности коллектора;
2) равномерное нажатие пружины на щетку, независимо от ее износа;
3) одинаковое расстояние между щеткой и коллектором; 4) надежную
изоляцию щеткодержателя от корпуса и достаточное расстояние
между токозедущими частями щеткодержателя и поверхностью кол-
лектора; 5) допустимость регулировки щеткодержателя в танген-
Рис. 176. Щеткодержатель двигателя ПТ-35:
1 — кронштейн; 2 — корпус щеткодержателя — каретка; 3 — наконечник;
4 — шпилька для крепления деталей 3 и 35; 5 — заклепка; 6 — скоба;
7 — гайка и детали; б — изоляционная коробка (большая); 9 — изоляционная
пластина (большая), 10—изоляционная втулка; 11изоляционная пластина
малая); 12 — шайба к детали 14;	13 — коробка изоляционная (малая);
14 — болт для крепления щеткодержателя; 15 — гайка; 16 — прокладка регу-
лирования; 17 — шпилька; 18 — шайба гребенчатая; 19 — прокладка;
20 — шплинт; 21 — стопор; 22 — валик нажимного механизма; 23 — пружина;
24 —упор для нажимной пружины; 24-а— заклепка детали 24; 25 — обойма;
нажимная; 26 и 27 — храповик (правый и левый); 28 — шайба к детали 22;
29 — ось собачки; 29-а — шплинт; 30 — собачка; 31 — колпачок; 32 — палец
нажимной; 33 — сухарик; 33-а — заклепка; 34 — кабелек (плетеный); 35 — на-
конечник плетеного кабеля; 36 — винт к детали 2; 37 — заклепка;
38 — щетка угольная.
циальном направлении по окружности коллектора для точной уста-
новки щетки в нейтральной зоне.
Одна из наиболее распространенных конструкций щеткодержа-
теля представлена на рис. 176. Щеткодержатель состоит из двух
основных частей: кронштейна и каретки. Кронштейн щеткодержателя
крепится двумя болтами к корпусу. Для изоляции кронштейна
от корпуса применяются коробка из бакелита или текстолита и втулки,
через которые проходят болты, крепящие кронштейн. Головки бол-
тов во внутренней части корпуса f прикрываются изоляционными
козырьками для предупреждения перебрасывания вольтовой дуги на
корпус двигателя. Над болтами, крепящими кронштейн на двух
252
шпильках, служащих клеммами, укреплен провод силовой-цепи. На
нижней части кронштейна, изогнутой под углом 45е, крепится каретка
щеткодержателя. Она представляет собою фасонную бронзовую
отливку. Каретка щеткодержателя крепится к кронштейну посред-
ством шпунтового соединения шпилькой. Отверстия для шпильки-
в кронштейне и каретке делаются овальной формы. Под гайкой
шпильки имеется рифленая шайба, входящая своими зубцами в зубцы
рифленой поверхности на каретке. Это дает возможность изменять
положение каретки относительно коллектора и прочно закреплять ее
Рис. 177. Щеткодержатель двигателя’'ДК-251:
1- корпус; 2 —пружина; 3 — храповик правый; 4 — храповик левый; 5 — валик; в со-
бачка; 7 — ось собачки; 8 — планка: 9 — заклепка; 10 — щетка; 11 — винт; 12 —шплинт;
13 <— кронштейн; 14 — гайка; 16 — шайба; 16 — шайба гребенчатая; 17 — гайка; 18 — болт;
19 — шайба предохранительная; 20 — 21 — прокладка; 22 — корпус; 23 — валик; 24 —
щетка; 26 — палец нажимной.
в определенном положении. Для предотвращения перекосов каретки
кронштейн в нижней части имеет по бокам направляющие бортики.
Для точной установки щеток на нейтрали между кронштейном и ка-
реткой ставятся медные прокладки. Нижняя часть каретки имеет
сквозные прямоугольные гнезда для щеток. На средней части каретки
расположен механизм для нажатия на щетки и регулировки этого
нажатия. На валике, закрепленном на вертикальном ребре, с двух
сторон надеваются две обоймы, внутри которых на том же валике
253
помещены спиральные бронзовые пружины, обеспечивающие посто-
янство нажатия при износе щеток. Наружные концы пружин закреп-
лены на каретках, а внутренние связаны с обоймой через шестизуб-
цовые храповые колеса, насаженные на той же оси.
На конце каждой обоймы прикреплен нажимной палец с сухари-
ком, опирающимся на угольную щетку. Первоначальный натяг пру-
жин и регулирование нажатия на щетку осуществляется поворотом
храпового колеса, вследствие чего пружина будет закручиваться
и нажатие нажимного пальца на щетки меняется. Для улучшения
контакта между щетками и щеткодержателем на верхнюю часть
щетки надевается пружинящий колпачок, плотно прилегающий к щетке.
Нажимной палец давит на щетку через колпачок. Пружина щетко-
держателя шунтирована. Мягким плетеным шнуром колпачок щетки
соединяется непосредственно с клеммой силового провода.
В двигателе ДМ-1 А (см. рис. 149) применяется щеткодержатель
такой же конструкции. Разница заключается в способе шунтировки
пружины. Провод колпачка щетки имеет на конце штепсель, плотно
входящий в гнездо на нижней части каретки щеткодержателя. В пос-
Рис. 178. Способы расположения щеткодержателей:
а) два ряда щеткодержателей (под < 45° к вертикали); б) два ряда щеткодержателей
(по вертикали и горизонтали); в) четыре ряда щеткодержателей (по вертикали и горизон-
тали якоря): 1 — якорь; 2 — главный полюс; 3 — добавочный полюс; 4 — щеткодержатель;
5 — коллекторный люк.
ледних типах трамвайных двигателей, например ДК-251, применяется
конструкция щеткодержателя, показанная на рис. 177. Основные де-
тали щеткодержателя и их назначение те же, что и в вышеописанной
конструкции. Разница имеется в конструкции кронштейна, в крепле-
нии провода силовой цепи и регулировке пружины. Для крепления
провода силовой цепи в верхней части кронштейна имеется клемма.
Шунтировка пружины осуществлена следующим путем: шунт включен
между нажимным пальцем и крючком спиральной пружины. Способы
расположения щеткодержателей показаны на рис. 178. В тяговых дви-
гателях с часовым током Jh < 200—250 а применяют два ряда щет-
кодержателей, расположение которых может быть различным (рис. 178).
В тяговых двигателях с горизонтально-вертикальным расположением
главных полюсов и с симметричными секциями обмотки якоря щетко-
держатели устанавливаются под углом 90° друг к другу по вертикали
и горизонтали.
В двигателях с диагональным расположением главных полюсов,
а также в двигателях с горизонтально-вертикальным расположением
главных полюсов и с несимметричными секциями обмотки якоря
щеткодержатели устанавливаются под углом 45° к вертикали.
В тяговых двигателях с часовым током Jh > 250 а приходится
применять четыре ряда щеткодержателей, в этом случае необходимо
иметь два коллекторных люка.
254
Трамвайные двигатели при любом расположении главных полю»
сов имеют только два щеткодержателя, расположенных под углом
45° к вертикали в точках, которые соединены с секциями на геоме-
трической нейтрали. В каждом щеткодержателе располагаются от
одной до трех щеток, в трамвайных двигателях—две щетки. Нажа-
тие щеток на коллектор делается большим, чем в стационарных дви-
гателях, обычно 400 — 500 г на 1 см3 рабочей площади щетки. Щетки
угольные, твердые формы параллелепипеда. Качество щеток имеет
большое значение для коммутации и сохранения коллектора. Ширина
щетки перекрывает две-три пластины.
Плотность тока над щеткой берется в пределах 6—10 а/см2 при
часовой нагрузке двигателя. В качестве материала для угольных
щеток применяется смесь из угля, графита и кокса. Эта смесь сна-
чала прессуется под большим давлением, сушится и обжигается, после
чего верхний конец щетки для лучшего контакта омедняется. Ниж-
ний конец щетки точно пригоняется к поверхности коллектора пос-
редством притирки щетки на карбурундовом полотне. Наиболее часто
сменяемыми деталями щеткодержателя являются пружины и контакт-
ные пальцы. Гнезда для щеток изнашиваются. При значительном
износе гнезда происходит неправильная работа щетки и она ломается.
91. Якорные и осевые подшипники
Якорные подшипники
Якорные подшипники служат для поддержки вала якоря. В за-
висимости от рода трения подшипники подразделяются на два типа:
1) подшипники скользящего трения и 2) подшипники трения качения.
Подшипники трения качения не требуют за собой такого ухода, как
подшипники трения скольжения; дают экономию в смазке, дешевле
в эксплоатации, меньше нагреваются. Трение качения значительно
меньше трения скольжения, поэтому механические потери в двигате-
лях с подшипниками второго рода меньше. С другой стороны эти
подшипники относительно дороги и для них требуется тщательное
уплотнение со стороны зубчатой передачи.
Подшипники первого рода ранее применялись в трамвайных дви-
гателях разъемного типа; все современные конструкции трамвайных
цельнокорпусных двигателей строят с подшипниками 2-го рода.
В тяговых двигателях больших мощностей (свыше 300 квт), ра-
ботающих при сравнительно невысоких скоростях вращения (600 —
800 об/мин.), предпочтение отдают скользящим подшипникам.
Подшипники 1-го рода делаются бронзовыми и заливаются баб-
битом. Заливка производится для уменьшения трения между шейкой
якорного вала и подшипником. Один из главных недостатков этих
подшипников — осадка якоря на полюсы при износе или выплавлении
баббита. Однако в настоящее время применяется такая конструкция,
которая устраняет указанный недостаток, а именно: толщина бабби-
товой заливки делается меньше величины междужелезного простран-
ства (зазора между якорем и полюсами), и следовательно, при полном
износе баббита или его выплавлении якорь не может задевать за полюсы.
Подшипники 2-го рода бывают шариковые, где элементом каче-
ния является шарик, и роликовые, где элементом качения является
ролик. В трамвайных двигателях применяются исключительно роли-
ковые подшипники, которые могут нести значительно более высокую
нагрузку и проще в монтаже по сравнению с шариковыми. Ролико-
вые подшипники бывают: цилиндрические (со сплошными цилиндри-
ческими или сферическими роликами или витыми роликами), кони-
ческие и игольчатые.
256
Шариковый од- норядно-ради- альный	Сферическими ро- ликами двухряд- ный на втулке	С цилиндрическими роликами						
		Без бортов на на- ружном кольце и на втулке	Без бортов на наружном кольце	С одним бор- том на нару- жном кольце и упорной шайбой	Без бортов на внутреннем кольце	С одним бортом на внутреннем кольце	Без бортов на внутреннем кольце	С одним бортом на внутреннем кодын
							с упорной фасонной шайбой	
Рис. 179. Подшипники трения качения.
а)	Комплект роликов с сепаратором направляется бортами внутреннего кольца, на-
ружное кольцо может монтироваться отдельно (5 и 4));
6)	комплект роликов с сепаратором может направляться бортами наружного коль-
ца, внутреннего кольца — монтироваться отдельно (6—9);
в)	свободный подшипник допускает осевое перемещение паза относительно кор-
пуса (4 и 6);
г)	допускает небольшую осевую нагрузку в одном направлении (7 и 8) и пере-
менного направления (5 и 9).
Йа рис. 179 показаны типы роликовых подшипников, применяемых
в трамвайных двигателях. Роликовые подшипники несут радиальную
нагрузку и некоторую долю аксиальной нагрузки (осевого давления).
При односторонней зубчатой передаче осевое давление передается
подшипнику, расположенному со стороны коллектора, так как этот
подшипник несет меньшую радиальную нагрузку, а подшипник со
стороны передачи делается свободным в осевом направлении.
В зависимости от конструкции подшипников — способа посадки
и укрепления на валу якоря — конструктивное выполнение деталей,
соприкасающихся с подшипником, бывает различное. Применяются
два способа посадки подшипников на вал: посадка на разрезную ко-
нусную втулку и непосредственно на вал. Больше применяется посадка
непосредственно на вал. В двигателях типа ПТ-35 и ДМ-1 А первых
выпусков применяются подшипники с втулочной посадкой В двига-
телях типа ПТ-35 и ДМ-1 А более позднего выпуска и в двигателях
типа ДТИ-60 и ДК-251 применяется исключительно посадка непосред-
ственно на вал. Рассмотрим конструкцию подшипников, имеющих
втулочную посадку (рис. 149).
Подшипник со стороны коллектора с цилиндрическими роликами—
однорядный без бортов на наружном кольце. Внутреннее кольцо,
укрепленное на конце вала, имеет конусное отверстие, в которое
входит конусная разрезная втулка. Вследствие наличия продольного
разреза на конусной втулке она надежно заклинивает внутреннее
кольцо на валу. Для укрепления конусной втулки в затянутом состоя-
нии служит шайба, которая упирается в борт втулки. Шайба крепится
к торцу вала болтами. С противоположной стороны внутреннее коль-
цо имеет упор в маслоотбойное кольцо. Наружное кольцо плотно
вставляется в расточку подшипникового щита и прижимается с одной
стороны бортиком чашки масляной ванны, а с другой стороны — бор-
тиками крышки подшипникового щита. Подшипниковая крышка кре-
пится шпильками к подшипниковому щиту.
Со стороны передачи — подшипник двухрядный со сферическими
роликами. Внутреннее кольцо его крепится на валу с помощью ко-
нусной разрезной втулки, но только ббльших разм> ров. Для крепле-
ния втулки служит контрящий штифт, ввернутый в вал, и гайка,
навинченная на вал. Внутреннее кольцо подшипника имеет две до-
рожки для роликов, а по наружному краю кольца имеются бортики.
Ролики равномерно размещены вдоль всей окружности и связаны
сепаратором в виде латунного кольца с прямоугольными вырезами
с обеих сторон, в которых размещены ролики. Наружное кольцо
подшипника с внутренней стороны имеет сферическую поверхность,
по которой катятся ролики. Сверху наружное кольцо имеет форму
цилиндра. Крепление наружного кольца такое же, как и у подшипника
со стороны коллектора. Оiметим основные недостатки втулочной
посадки: 1) при посадке на разрезную втулку возможны зашемл ния
роликов при чрезмерном натяге гайки конического кольца; 2) в местах
резьбы для гайки и сверловки отверстия для контрящего штифта
происходят поломки вала; 3) трудны процессы сборки и разборки
двигателя, так как при снимании подшипникового щита предвари-
тельно требуется вынуть подшипник, при сборке же якоря подшип
ник надо вставлять в щит при вложенном якоре; 4) наличие кони-
ческой втулки приводит к уменьшению диаметра вала в месте по-
садки втулки или к ббльшим размерам п _>дшипников. В настоящее время
указанный способ посадки заменен более простым и надежным спосо-
бом — посадки внутреннего кольца непосредственно на вал (рис. 167).
Подшипник со стороны коллектора с цилиндрическими роликами
с одним бортом на внутреннем кольце и с упорной фасонной шайбой.
257
17 Подв» состав трамвая
Внутреннее кольцо этого подшипника надевается непосред-
ственно на вал якоря. Внутреннее отверстие кольца имеет диаметр
на 0,02 — 0,03 мм меньше диаметра вала. Кольцо насаживается в нагре-
том состоянии. С одной стороны кольца имеется бортик, а с другой—
конусообразный срез, на который надевается упорное кольцо, явля-
ющееся вторым приставным бортом. Внутреннее и упорное кольца
закрепляются на валу гайкой и зашплинтовываются. Наружное кольцо
с внутренней стороны имеет дорожку для роликов, ограниченную
с обеих сторон бортиками. Наружная цилиндрическая поверхность
кольца плотно входит в расточку подшипникового щита и прижи-
мается бортиком крышки масляной ванны. С другой стороны кольцо
прижимается бортиком крышки подшипникового щита. Подшипник
не допускает осевого перемещения вала относительно корпуса, т. е.
несет, кроме радиальной нагрузки, некоторую аксиальную.
Подшипник со стороны шестерни с цилиндрическими роликами
без бортов на внутреннем кольце имеет бблыпие размеры. Подшип-
ник допускает осевое перемещение вала относительно корпуса.
Внутреннее кольцо крепится так же, как и в предыдущем случае.
Наружная поверхность кольца устраивается без бортов с конусооб-
разными срезами. В осевом направлении кольцо укреплено посред-
ством добавочного кольца с тугой посадкой. Наружное кольцо на внут-
ренней поверхности имеет бортики. Наружная цилиндрическая поверх-
ность его входит в расточку подшипникового щита с плотной посад-
кой и прижимается бортиком крышки масляной ванны и крышкой
подшипникового щита. Роликоподшипники с бортами на наружном
кольце (ОСТ 6446) дают возможность не удалять внутреннее кольцо
роликоподшипника при съеме подшипникового шита, которое остается
на валу якоря.
Роликовые подшипники смазываются: 1) жидким маслом, напри-
мер, обычным машинным или специальными сортами масел с низкой
точкой замерзания или 2) густой смазкой — вазелином или асоголи-
ном, имеющими консистенцию пасты и разжижающиеся при темпе-
ратуре 120—140°. При густой смазке подшипниковая камера запол-
няется пастой при монтаже или очередной промывке. На одной пор-
ции смазки, помещенной в камере, подшипник может работать около
полугода. Подшипниковые щиты снабжаются двумя отверстиями
с винтовыми пробками; верхнее отверстие служит для наполнения,
а нижнее для спуска смазки.
При жидкой смазке требуется сравнительно частое пополнение
ею камер роликоподшипников (почти ежедневное) и более сложная
крышка камеры. Наиболее распространена густая смазка роликопод-
шипников.
Большое значение в эксплоатации имеет надежное удержание
смазки в камере подшипника. Конструкция защитного устройства
зависит от способа смазки и должна препятствовать попаданию
смазки из подшипника внутрь корпуса двигателя и из шестеренного
кожуха в подшипник. Защитные устройства применяются следующих
видов: уплотнение посредством тарелочного концентрического лаби-
ринта или посредством цилиндрического лабиринта.
Цилиндрический лабиринт —в производственном отношении зна-
чительно проще первого и не уступает ему в отношении защиты.
Лабиринты обоих видов устраиваются в подшипниковых щитах
и крышках, а также в специальных деталях, насаженных на якорный
вал в виде лабиринтовых колец, шайб и гаек, в зависимости от кон-
струкции уплотнения.
Лабиринтовые канавки в щитах, крышках и кольцах заполняются
густой смазкой. При вращении внешнего кольца вокруг неподвижных
258
стенок камеры буксового щита эта смазка создает между ними гид-
равлическое уплотнение, не позволяющее протекать несколько нагре-
той смазке из подшипника.
Конструкция уплотнения с наружной стороны подшипниковой
камеры комбинируется совместно со способом крепления внутрен-
ней обоймы подшипника. Радиальный зазор между внутренней расточ-
кой лабиринта и втулкой, насаженной на вал, должен быть не бо-
лее 0,5 мм.
Способ уплотнения тарелочного лабиринта с применением трапе-
цевидных набивок показан на рис. 167. В более новых конструкциях
применяются уплотнения, работающие по чисто гидравлическому
принципу без всяких набивок, которые могут заедать вал. Уплотне-
ния с цилиндрическим лабиринтом показаны на рис. 163.
Защитное устройство комбинированного типа показано на рис. 166.
Подшипник со стороны передачи имеет тарелочный и цилиндриче-
ский лабиринты.
Выбор подшипников. Размеры подшипников трения сколь-
жения определяются диаметрами цапф и отошением аксиальной длины
поверхности трения к диаметру (в пределах 1,25—1,75). Подшипники
трения качения выбирают следующим образом. Для наихудшего слу-
чая (рис. 164) необходимо определить величины реакций РА и Рв при
работе двигателя, а именно:
Рл = РРг1+<° + р^7 " р»='р.7 + (0+р.)т- <102)
Затем задаются длительностью гарантийного срока работы подшип-
ника, обычно А =10 000 рабочих часов, и проверяют значение коэ-
фициента работоспособности С по формулам: для роликоподшипни-
ков со стороны передачи
(юз)
со стороны коллектора
С -4)«.	(104)
Коэфициент работоспособности подшипника зависит от конструк-
ции, внутренних размеров и качества материала подшипника. Вели-
чины этого коэфициента для подшипников различных типов и разме-
ров установлены в соответствующих ОСТ.
Осевые подшипники
Осевые подшипники выполняются скользящими. Подшипники
трения качения не получили распространения вследствие сложности
монтажа на оси колесной пары и необходимости увеличения централи
двигателя. Осевой подшипник трения скольжения состоит из двух
частей: буксы и вкладыша. Букса, являющаяся корпусом подшипника,
делится на две половинки: верхняя, в виде прилива на корпусе дви-
гателя, и нижняя, в виде отдельной приставной части, называемой
шапкой подшипника. Вкладыши подшипника также состоят из двух
половинок, из которых одна имеет окна для подачи смазки. На вну-
тренней поверхности вкладышей вырубаются канавки для подачи
смазки на трущиеся поверхности. Вкладыши чаще всего выполняются
бронзовыми без баббитовой заливки. Чугунные вкладыши с баббитовой
заливкой возможно применять при радиальной толщине подшипника
не менее 16 — 18 мм. Разъем между шапкой и приливом выполняется
в вертикальной плоскости или в плоскости, наклоненной к вертикали
под углом 15—20° и проходящей через центр оси колесной пары,
17*
259
так как в этоА< случае, даже при отвернувшейся или снятой шапкё,
приливы корпуса опираются на ось. Одна из шапок имеет кронштейн
для крепления к нему кожуха зубчатой передачи. Кронштейн бывает
прилитым к шапке или выполняется в виде отдельной детали, кре-
пящейся на болтах к шапке. Шапки привертываются четырьмя
шпильками или болтами к приливам корпуса. Крепление сквозными
болтами с гайками является более предпочтительным. Смазка осе-
вых подшипников производится разнообразно в зависимости от спо-
соба подачи масла к трущимся поверхностям, а именно: капельно-
фитильная смазка, смазка через пространство фитильной подушки
и смазка подбивкой шерстью.
В трамвайных двигателях наиболее распространена смазка подбив-
кой шерстью. Она производится машинным маслом посредством
шерстяной набивки, заложенной в специальной камере шапки, дей-
ствующей по принципу фитиля. Камеры разделяются перегородкой.
В левой части камеры размещается шерстяная или хлопчатобумажная
Рис. 180. Распорная муфта*
1 — верхняя половина; 2 — нижняя половина; 3 — стяжные болты, 4 — шплинт; 5 — ганка;
в — шплинт; 7 — распорные болты.
подбивка, вверху она делается более широкой ^последующим суже-
нием, с целью создать препятствие для оседания шерстяных концов
вниз. Правая часть камеры служит для наполнения маслом. Вкладыш
по месту разреза несколько смещен относительно стыка приливов
с шапками, — это предохраняет смазку от вытекания. Подбивка имеет
поверхностное соприкосновение с осью через вырез в теле правого
вкладыша. Камера снабжена плотно закрывающейся крышкой с пру-
жиной. В некоторых тяговых двигателях применяются осевые под-
шипники с постоянным уровнем смазки.
Вкладыши осевых подшипников должны плотно пригоняться
к расточке гнезда подшипника с тугой посадкой и затягиваться до
отказа шапками. В шапке и в теле вкладыша имеются канавки,
в которые закладывается шпонка для фиксации правильного распо-
ложения вкладышей. Слабая посадка вкладыша в расточке горловины
приводит к износу горловины, шпонки и шпоночной канавки и к на-
рушению правильного зацепления зубчатой передачи. Вкладыши на
оси имеют ходовую посадку. Износ вкладышей не следует допускать
более 1,5 — 2 мм по диаметру; при изношенных вкладышах происхо-
дит более быстрый износ зубчатых колес и поломка вкладышей.
Для устранения продольного перемещения двигателя на оси ва-
гона между ступицей колесного центра и шапкой осевого подшип-
260
ника со стороны коллектора устанавливается стопорное кольцо (рас-
порная муфта) (рис. 180). Она состоит из двух половинок, стягивае-
мых болтами. Разбег двигателя на оси регулируется болтами распор-
ной муфты. Фланцы вкладышей с одной стороны упираются в торец
ступицы зубчатого колеса, а с другой—в стопорное кольцо. Для
правильного зацепления зубчатой передачи зазор не должен быть
более 5 мм как с той, так и с другой стороны.
92. Зубчатая передача
В моторных вагонах трамвая передачу движения от вала двига-
теля к оси вагона осуществляют преимущественно при помощи зуб-
чатой передачи с цилиндрическими колесами. Они дают возможность
применять быстроходные двигатели, обладают высоким коэфициентом
полезного действия, простотой и надежностью конструкции. Кон-
струкции зубчатых передач, применяемых в электрической тяге,
Рис. 181. Схемы зубчатых передач: а) одноступенчатая односторонняя, б) односту-
пенчатая двухсторонняя, в) двухступенчатая с цилиндрическими колесами, г) двух-
ступенчатая с карданными шарнирами:
1 — тяговый двигатель; 2 — колесная пара; 3 — пара цилиндрических зубчатых колес;
4 — пара конических зубчатых колес; 5 — карданный шарнир; 6 — муфта.
разнообразны (рис. 181). Одноступенчатые зубчатые передачи могут
быть односторонними и двухсторонними. В односторонних передачах
большая зубчатка насажена ближе к одному из ведущих колес, так
как поместить ее в середине не представляется возможным, на это
колесо передается больший вращающий момент. Однако вследствие
проскальзывания наиболее нагруженного колеса колесной пары про-
исходит выравнивание вращающих моментов на обоих колесах.
При вращающих моментах на валу якоря более 250 — 300 кгм
при часовом режиме более целесообразной является двухсторонняя
зубчатая передача, при которой равномерно распределяется вращаю-
щий момент на оба колеса, уменьшается диаметр вала якоря, размеры
его роликоподшипников и уменьшается нагрузка моторноосевых под-
шипников. В одноступенчатых передачах передаточные числа огра-
ничены определенными пределами, обычно не более 6. Это обстоя-
тельство ограничивает применение высокооборотных двигателей (на
1500 и выше об/мин. при часовом режиме). Выходом из этого затруд-
нения может служить применение двухступенчатых зубчатых пере-
дач. При этом вращение вала якоря посредством одной пары зубча-
2»
тых колес передается на промежуточный вал, а от него посредством
второй пары на вагонную ось. В трамвайных двигателях преимуще-
ственное распространение имеет одноступенчатая односторонняя зуб-
чатая передача (рис. 182), так как вращающий момент на валу якоря
при часовом режиме не превышает 100 кгм.
Движущая ось вагона, будучи незарессоренной при прохожде-
нии неровностей пути получает вертикальное перемещение относи-
тельно надрессорного строения. Передача должна быть выполнена
так, чтобы -ее работа не нарушалась при колебаниях рессоры. Поэтому
в подвесно осевых конструкциях двигатель жестко связан с движу-
щей осью посредством моторно-осевых подшипников. При такой под-
веске значительная часть веса двигателя жестко передается на дви-
жущие оси и составляет от 5/8 до 3/4 полного веса двигателя. Дей-
Рис. 182. Схемы зубчатой передачи трамвайного типа:
1 — вагонное колесо; 2 — кожух передачи; 3 — большое зубчатое колесо; 4 — шестерня.
ствительно, для тягового двигателя ДТИ-60 (вес 960 кг) неподрессо-
ренная масса, приходящаяся на каждую ось, составляет 720 кг.
Зубчатая передача в вагонах играет важнейшую роль; значитель-
ное количество неполадок в работе подвижного состава можно отнести
к неудовлетворительной работе зубчаток: частым поломкам и чрез-
мерному их износу. Зубчатые передачи работают в особо неблагопри-
ятных условиях, так как подвержены значительным ударным нагруз-
кам при движении по неровностям пути. Это требует тщательного
подбора материала, его механической и термической обработки и пра-
вильного расчета. Для уменьшения вредных воздействий применяют
зубчатые передачи, в которых жесткая связь между валом двигателя
и вагонной осью заменяется упругой, или вместо подвесно-осевых
двигателей применяют опорнорамные с карданным приводом. Жесткая
передача вызывает быстрый износ зубчатых колес, поэтому при боль-
шой мощности двигателя следует применять упругую зубчатую пере-
дачу.
Жесткая зубчатая передача спрямыми-зубцами прлучила широ-
262
кое распространение в односторонних передачах. В двухсторонних
передачах применяют жесткие зубчатые колеса с косыми зубьями
или упругие зубчатые передачи с прямыми зубьями. В последнем
случае двигатель упруго подвешен не только к надрессорному стро-
ению, но и к движущей оси. Наибольшее распространение получила
система с упругим соединением между центрами зубчатого колеса и
его венцом. В зубчатых колесах между венцом и телом зубчатого
колеса помещают пружины разнообразных конструкций.
Конструкция зубчатых колес жестких передач заключается
в следующем.
Большое зубчатое колесо насаживается непосредственно на ось
колесной пары и делается разъемным или цельным. Цельные колеса
целесообразно применять в том случае, если они не требуют замены
в течение всего срока службы вагонной оси. Они делаются коваными
(горячей штамповкой) из высокосортной специальной стали. Разъем-
ные колеса выполняются из стального литья или сварной конструк-
ции: ступица отливается из обыкновенной стали и к ней привари-
вается венец из кованой стали с фрезерованными и закаленными зубцами.
Разъемные части колеса скрепляются болтами, а место стыка устра-
ивается вшпунт или загоняются точно пригнанные штифты. При обра-
ботке колеса в место стыка вкладывают прокладки толщиной 0,3—0,5 мм.
При сборке колеса на ось прокладки удаляют, чем достигается
тугая посадка колеса при шпоночном креплении. В наиболее тяжелых
условиях работы находятся зубцы шестерни, которые изнашиваются
быстрее зубчатки. Для увеличения срока службы шестерня отковы-
вается из никелевой или хромоникелевой стали. Фрезерованные зубья
шлифуются и подвергаются термической обработке. Шестерня, пре-
дварительно нагретая, насаживается на свободный конец вала—шли-
фованную конусную шейку на шпонке—и с торца закрепляется гайкой
с предохранительной шайбой. Вращающий момент от вала к зубчатке
передается силой трения.
Зубчатая передача закрывается плотным кожухом. Кожухи де-
лают литыми или сварными. Литые кожухи более тяжелые в настоящее
время уступают место наиболее распространенным сварным кожухам
из листовой стали толщиной 3—4 мм. Конструкция крепления кожуха
применяется следующая: с одной стороны кожух крепится к крон-
штейну шапки осевого подшипника, а с другой стороны — к корпусу
или к подшипниковому щиту. Подшипниковый щит для этой цели
имеет особый прилив корытного сечения или ввернутый шкворень.
Кожух делают разъемным из двух половинок. В верхней половине
кожуха имеется отверстие, закрываемое крышкой. В кожух зали-
вается смазка — масло с небольшой примесью графита, которая должна
прикрывать зубцы в нижней части большого зубчатого колеса. На
рис. 183 показаны зубчатые колеса. В зубчатых передачах передаточ-
ное число р определяет соотношение диаметров делительных окруж-
ностей зубчатой пары—Dz и Z)z0; числа зубцов колес z и z0 и чисел
оборота, вала якоря п и вагонной оси — по
<105)
£>2 z пО
Зависимость между диаметром делительной окружности, числом зуб-
цов и модулем передачи определяется формулой:
£)го = zom и Dz — zm,	(Юб)
где тп — модуль передачи. Расстояние между геометрическими
263
центрами зубчатых колес может быть выражено как сумма радиусов
делительных окружностей зубчатых колес (рис. 182), а именно:
Д =2z । 2ZO . /и (z0 + z)
~ 2	2 “	2
(107)
Модуль передачи выбирается в зависимости от мощности и вра-
щающего момента двигателя, Чем больше мощность, тем больший
выбирается модуль. Для трамвайных двигателей модуль т = 6—9.
Шаг зацепления передачи t2 и основные размеры зубца характе-
ризуются модулем, равным т = ~ (рис. 182). При эвольвентном зацеп-
лении и сменных колесах hx = 1 т\ h2=\f2mnh = 2,2 т. В зубчатых
колесах тяговых двигателей прибегают к коррекции (исправлению)
зацепления для повышения прочности зубца, уменьшения изнашива-
емости и повышения передаточного числа.
Рис. 183. Зубчатые колеса:
1 — цельное кованное зубчатое колесо; 2 — разъемное зубчатое колесо
листой стали; 3 — разъемное кованное зубчатое колесо; 4 — зубчатое колесо
со сферической посадкой зубчатого венца.
В передачах тяговых двигателей размер централи (рис. 146) и
диаметр вагонной оси определяют размеры корпуса двигателя. По-
этому, кроме соображений механической прочности элементов пере-
дачи и достаточного запаса материала на износ, при расчете переда-
чи приходится считаться и с габаритными ограничениями. Скорость
вращения двигателя определяется передаточным числом при заданной
скорости моторного вагона при часовом режиме и диаметре ведуще-
го колеса.
С целью применения высокооборотных двигателей следует выби-
рать возможно максимальное пеоедаточное число Величина переда-
точного числа ограничена узкими пределами, а именно: 1) максималь*
но возможным числом зубцов большого зубчатого колеса при
заданных диаметрах вагонных колес и величиной расстояния от кожуха
передачи до головки рельса и 2) минимальным числом зубцов шестерни,
необходимым для удовлетворительного сцепления при достаточной
механической прочности — обычно не бывает меньше 13. При стан-
дартных диаметрах вагонных колес 760 и 860 мм передаточные числа
при одноступенчатой передаче выражаются величинами в пределах от
264
4,4 до 5,5, что отвечает числу оборотов двигателя при часовом ре.
жиме не более п* =1000 об/мин.
Для более высокооборотных трамвайных двигателей в загранич-
ной практике находят применения: двухступенчатые передачи как
с подвесно-осевыми двигателями, так и с двигателями, расположен-
ными на тележке; зубчатые передачи, выполненные конструктивно
в виде отдельного редуктора по типу, принятому на троллейбусах
(червячные и гипоидные передачи). На рис. 184 показана конструкция
червячной передачи. На вагонах РСС применяется гипоидная пере-
дача.
Привод от двигателя к оси вагона осуществляется при пбмощи
карданного вала с резиновой муфтой, соединенного с гипоидной
передачей. Передача смонтирована в кожухе на оси тележки. Гипоид-
Рис. 184. Червшная перэдача:
1—тяговый двигатель; 2—муфта; 3 — червяк; 4 — упорный шарикоподшипник; 5 — чер-
вячное колесо; 6 — колесная пара.
ная передача автомобильного типа позволяет расположить двигатели
продольно, получить бдлыпее передаточное число и обеспечить
плавную работу передачи, даже после значительного срока, эксплоа-
тации.
Передача состоит из двух конических зубчатых колес со спиральны-
ми зубцами, оси которых расположены под прямым углом в плоскостях,
смещенных параллельно друг к другу на 44, 5 мм. Передаточное
число р. = 43 : б = 7,17. Длина зубца — 63,5 мм. Зубчатые колеса
изготовляются из никелевой стали с цементацией и шлифовкой
зубьев. Большое зубчатое колесо имеет съемный венец, его ступица
насаживается на ось под давлением около 45 т. Подшипники пере-
дачи двухрядные шариковые и роликовые.
Конструктивные и расчетные данные трамвайных двигателей
даны в табл. 29.
93. Испытание тяговых двигателей
Испытания тяговых электродвигателей подразделяются на при-
емочные и типовые. Типовые испытания производятся не над всеми
принимаемыми двигателями, а только над определенным процентом
двигателей данного^ типа.
265
Конструктивные и расчетные данные трамвайных двигателей
Таблица 29
№№ п/п.	Наименование	Тип двигателей 				
		ПТ-35	ДМ-1А	ДТИ-60	ДК-251
1	Номинальное напряжение двигателей UHe		550	550	550	275
2	Рабочее напряжение двигателей Ue		550/275	550/275	550/275	275/137,5
3	Часовой режим:				
	МОЩНОСТЬ Pmh в квт		40	52	55	45
	ток а		82	105	112	184
	число оборотов в минуту об/мин		660	650	810	885
	коэфициент полезного действия -q о/о		0,86	0,90	0,89	
4	Длительный режим:				
	мощность Ртс/эквт		25	32	34,5	32
	ток Jwa			50	65	70	125
	число оборотов в минуту п со об/мин		775	760	970	
	коэфициент полезного действия Yj с/э °/0 . . . .	0,87	0,91	0,895	
5	Вентиляция — система	с	а м о в е н	т и л я ц и	я
	расположение вентилятора		со стороны	со стороны	со стороны	со стороны
		передачи	коллект.	коллект.	коллект.
	производительность //со м8/мин		3,5	3,5	3,85	
6	Тип и форма корпуса	цель	нокорпусны й	— восьмигранная	
	Подшипники осевые			скользящие	скользящие	скользящие	скользящие
'Подшипники якорные вн. диаметры в мм..............
7
Передача — тип
Передаточное число м.................................
Модуль т ............................................
Централь А мм........................................
Диаметр колеса в м D мм..............................
Диаметр оси в мм d мм................................
Расстояние от головки рельса до кожуха а мм..........
Зазор до корпуса в мм................................
8 Основные размеры якоря
Диаметр в мм Da мм . . •.............................
Длина активная в мм 1а мм............................
Число пазов z........................*...............
9 Коллектор — диаметр мм..................................
число пластин К ..........................
толщина изоляции в мм.....................
10
Обмотка якоря — тип
Общее число проводников...............................
Число активных проводников N........................*
Число секций S........................................
Число витков в секции W...............................
Число проводников в пазу .............................
Шаг со стороны коллектора уг..........................
Шаг со стороны шестерни у2............................
Шаг по коллектору у^..................................
роликовые
80 и 55
роликовые
85 и 60
роликовые
85 и 65
роликовые
95 и 70
цилиндрическая
зубчатая
66/15=4,4 8	73/15=4,86 8	66/13=5,1 8	65/13=5,1 8
324	352	314	319
760-850	850	760—780—850	780-850
120	125	120 и 125	120
98	113	110	143
135	135	128	163
310	360	310	310
340	275	255	255
35	39	37	31
270	’ 230	290	255
175	155	147	155
простая волновая
700	624	296	310
700	620	294	310
175	155	147	155
2	э 2	1	1
20	16	8	10
91	81		
83	73		
87	77	73	77
кэ
s _______
п/п.
Наименование
11 Количество полюсов главных р............................
»	. добавочных ............................
Зазор между главным полюсом и якорем в мм.............
Число витков катушки главных полюсов Wm...............
Число витков катушки добавочных полюсов Wg............
12
13
14
Размеры меди обмотки якоря в мм.......................
Размеры меди катушек главных полюсов в мм............
Размер меди катушек добавочных полюсов в мм............
Поперечного сечения вводных проводов в мм2 ............
Сопротивление обмотки якоря при 25°С в ом..............
Сопротивление катушек главных полюсов в ом ............
Сопротивление катушек добавочных полюсов в ом . . .
Количество щеткодержателей.............................
Количество щеток на один щеткодержатель................
Размер щеток в мм........................* ...... .
Давление пальцев на щетки в кг ........................
Продолжение табл. 29
		Тип д в и	г а т е л е й	
	ПТ-35	ДМ-1 А	ДТИ-60	ДК-251
	4	4	4	4
	4	4	' 4	4
	2	2,8	3	—
	59	54	51,5	сериесные—8,5 шунтовые—480
	49	46,5	42,5	23,5
	г 2,2 х 3,5	г 3,28x3,8	г 3,28 х 3,8	г 1,45-10
	и 2,6 х 3,9	и 3,63x4,18	и 3,63x4,15	
	г_5-52£5-5	г 5,1 х 7,4	г 1,56x22,6	г 2,83—14,5 се- риесных г 1,16—2,44 шун- товых
	и 6,0 X 6,0	и 5,6 х 7,8		
	г 5,5 х 5,5 и 6,0 х 6,0	г 5,6X7,4 и 5,5x11,8	г 2,1x14,5	и 1,41—2,69 г 3,8x13,5
	25	25	25	—•
	0,211	0,142	0,126	6,0675
	0,121	0,85	0,093	0,0152, С 14,7 ш.
	0,075	0,055	0,069	0,027
	2	2	2	2
	2	2	2	2
	12x40x55	16x40x55	20x35x55	20x40x55
	1,3—1,97	1,7-2,3	2,3-2,6	2,4—2,8
15	Вес обмоточной меди в кг	 Вес меди коллектора в кг		 Вес якоря в кг 	 Вес двигателя без передачи в кг	 Вес двигателя с передачею в кг	 Вес/момент в кг на 1 кгм	 Расположение вводных проводов на корпусе двигателя Я и ЯЯ — якоря	 К ц КК — кат. гл. полюсов		 Схема включения вводных проводов для случая вращения якоря против часовой стрелки (если смотреть со стороны кол- лектора) 		 •		
ПО	158	127,5	
35	50	29	37,4
220	340	260	
877	1300	960	965
1012	1470	1120	
15,1 ।	17,3 i	14,1	
а *яя
• я
• к
• НН
а я • к
аяя *кк
• я	с я я
% и	ъкк
4-
е №
о ИГ
Испытания приемочные состоят из проверки характеристики
скорости и КПД; проверки часовой и длительной мощности, про-
верки на перегрузку, электрической прочности изоляции и наиболь-
шей скорости. Типовые испытания состоят из: 1) определение
характеристики двигателя: скоростной, вращающего момента
и КПД при полном и половинном напряжениях в пределах от
двойной часовой скорости до удвоенной часовой мощности; 2) ис-
пытаний двигателя на часовую и длительную мощности, пере-
грузку, электрическую прочность изоляции и наибольшую скорость
и 3) определения потерь мощности в двигателе — в меди, железе
и на трение—методом холостого хода. Для проведения приемочных
и типовых испытаний необходимо иметь испытательную электри-
ческую станцию с оборудованными стендами для снятия и проверки
характеристик, испытаний двигателей на нагревание (часовую и дли-
тельную мощности) и других испытаний.
Для снятия характеристик двигателя существуют различные ме-
тоды испытаний: механическое торможение, электрическое торможе-
Рис. 185. Схемы испытания тяговых двигателей: а) методом нагрузки на реостат,
б) методом обратной работы:
1 — испытуемый двигатель (тяговый режим); 2 — однотипный с ним двигатель (генераторный
режим); 3 — пусковой реостат; 4 — нагрузочный реостат; 5 — вольтодобавочная машина.
ние, нагрузки на реостат, обратной работы, шунтировки поля и др.
Наиболее распространенными из них являются методы нагрузки на
реостат и обратной работы. Первый из них является более простым,
но он неэкономичен, второй метод требует наличия добавочного
агрегата-вольтодобавочной машины (рис. 185).
Испытание двигателя на нагрев (часовую и длительную мощности)
производится на стенде методом обратной работы или нагрузки на
реостат с измерением температуры отдельных частей двигателя.
Испытание двигателей на нагрев может быть выполнено непо-
средственно в условиях эксплоатации.
Измерение температуры нагрева обмоток двигателя выполняется
одним из трех способов: термометром, по сопротивлению и темпе-
ратурным детектором. Термометром измеряют температуру на поверх-
ности нагретой части, т. е. минимальную температуру нагрева.
Методом сопротивления измерение температуры производится на
основании изменения электрического сопротивления обмотки при ее
нагреве. Так как нагревание обмоток происходит неравномерно, то,
естественно, по сопротивлению можно определить только среднюю
температуру нагрева. Измерение сопротивления может быть выпол-
нено или мостиком Уитстона или вольтметром и амперметром. На
рис. 186, б представлена схема измерения электрического сопротивле-
ния обмотки катушек главных магнитных полюсов амперметром и
вольтметром.
270
Рис. 186. Схемы испытания на между-
витковое замыкание: а) якоря,
б) катушек.
Измерение нагрева катушек как главных, так и дополнительных
полюсов, рекомендуется производить по сопротивлению. Эти изме-
рения производятся на работающем
катушкам полюсов рабочего тока.
Сложнее обстоит дело с якорем,
так как измерить сопротивление
обмотки якоря можно только в
нерабочем состоянии, т. е. при не-
подвижном якоре.
Измерение температуры темпе-
ратурным детектором может быть
выполнено посредством термомет-
ра сопротивления. Это сопротивле-
ние заделывают внутрь обмотки при
ее изготовлении и по возможно-
сти в точке максимального нагрева.
Температурным детектором
можно измерить температуры вра-
щающегося якоря, для чего в изме-
рительную цепь вводят скользящие
контакты (медные кольца), осуще-
ствляют связь между термометрами
сопротивления, заложенными в па-
зы между секциями и обмоткой
якоря. Термометр сопротивления
представляет собой небольшую
катушку из медной проволоки; она
помещается в ту часть двигателя,
температуру которого надо измерить (например, в паз якоря между
слоями обмотки). При нагревании или охлаждении этой части изме-
няется сопротивление катушки и по величине этого изменения
определяют температуру.
Измеряя температуры нагрева обмотки, можно получить кривые
нагрева, так называемые тер-
мические характеристики при
различных режимах работы,
дающие зависимость превыше-
ния температуры от време-
ни при постоянной нагрузке
т=/ (£) при J — const Испы-
тания на электрическую проч-
ность изоляции обмотки якоря
катушек и коллектора произ-
водится переменным током от
испытательного однофазного
трансформатора напряжением
2500—2700 в в течение одной
минуты для новых двигателей
и 1500 в — для ремонтирован-
ных (рис. 187).
на электрическую прочность,
проверяется на междувитковое замыкание с помощью специального
трансформатора для определения возможных замыканий внутри
секций обмотки.
Правильность укладки и присоединения концов секций к кол-
лекторным пластинам проверяется при помощи постороннего источ-
ника тока и электрической лампочки.
Рис. 187. Схема испытания изоляции якоря
на пробой:
1 — трансформатор; 2 — вал якоря; 3 — коллектор.
Обмотка якоря, кроме испытания
271
Якори и катушки двигателей пропитываются специальными изо-
ляционными лаками и просушиваются. Качество пропитки и просушки
устанавливается измерением сопротивления их изоляции индуктором
или омметром. Сопротивление изоляции при температуре 75QC должно
быть равным при выпуске из - производства или из капитального
ремонта не менее 1 мегома и в эксплоатации не менее 0,6 мегом.
94. Неисправности тяговых двигателей
Неисправности двигателей бывают как электрического, так и меха-
нического характера. Наиболее серьезные неисправности электри-
ческой цепи следующие: 1) короткое замыкание: в обмотке якоря
и катушках полюсов между витками секции и катушек, а также между
коллекторными пластинами; 2) заземление на корпус: соединение
обмотки якоря, катушек полюсов, коллекторных пластин щеткодер-
жателя, с корпусом двигателя; 3) обрывы проводов в электрической
цепи: распайка проводов якорной обмотки в местах присоединения
к коллекторным пластинам, перегорание вводных и соединительных
проводов и отгорание клемм.
Все эти неисправности сопровождаются сильным искрообразова-
нием под щетками и чрезмерным нагревом частей. Причиной коротких
замыканий и заземлений может служить длительная чрезмерная пере-
грузка двигателя, неправильное
включение контроллера, электриче-
ский пробой, механические повреж-
дения, отсырение и разъедание изо-
ляции. Причиной искрения щеток,
кроме указанных выше неисправ-
ностей, могут быть: 1) неплотное
прилегание щеток к поверхности
коллектора, поверхность коллек-
тора загрязнена или изношена;
2) неудовлетворительное состояние
Рис. 188. Схехма проверки состояния изо-
ляции обмотки двигателя:
1 — контактный провод; 2 — ламповый рео-
стат; 3 — корпус контроллера; 4 — пальцы
контроллера; 5 — катушки главных полюсов;
6 — якорь; 7 — индикатор.
щеток и неправильная их уста-
новка; 3) неодинаковая величина
‘междужелезного пространства Под
разными полюсами; 4) неправильное
соединение магнитных катушек;
5) перегрузка двигателя.
Неисправности механического характера могут быть следующие:
1) поломка вала якоря, особенно у двигателей с роликоподшипниками
и большей частью в местах перехода к конусной части; 2) поломка
роликоподшипников и деталей их крепления вследствие плохой смазки,
неправильного изготовления или монтажа и чрезмерного износа;
3) ослабление и срывы вентиляторов; 4) неисправность зубчатых колес,
поломка зубцов, приварного обода, крестовины; 5) обрыв веревочных
и проволочных бандажей и ослабление деревянных клиньев; 6) поломка
шпилек и болтов полюсов, шапок подшипниковых щитов и других
деталей. Многие неисправности двигателя устраняются без особых
затруднений; более сложные из них требуют разборки двигателя, сня-
тия деталей для испытания, ремонта и замены новыми. Целый ряд
наиболее серьезных неисправностей (например, короткое замыкание
и заземление на корпус) определяется по внешним признакам, а именно:
по выключению максимального автомата или перегоранию плавкого
предохранителя. Место повреждения изоляции в секциях, катушках
и проводах при заземлении на корпус определяется посредством лампо-
вого реостата или индуктора (рис. 188.). Междувитковые короткие
272
замыкания в обмотке якоря и катушках происходят при пробое слоя
изоляции между витками одной катушки или между секциями обмотки
якоря.
Для нахождения места короткого замыкания между витками
в секции обмотки якоря употребляется переносный трансформатор
(рис. 186, схема а). Трансформатор накладывают на якорь и пропускают
через него переменный ток, якорь медленно вращают. Короткое замы-
кание обнаруживается большим повышением силы тока в первичной
обмотке трансформатора и по нагреву неисправной секции, в слу-
чае же короткого замыкания между разными секциями, изоляция их
обугливается. При коротком замыкании секций происходит прогора-
ние междуламельной изоляции на коллекторе в двух диаметрально
противоположных местах.
Для определения междувиткового замыкания в катушках применяют
способ измерения сопротивления кату-
шек (рис. 186, схема б). Поврежден-
ная катушка имеет меньшее сопротив-
ление, чем исправные. Междувитко-
вое замыкание в добавочных катуш-
ках нарушает правильную коммута-
цию, на коллекторе возникает искре-
ние, переходящее в круговой огонь.
Междувитковое замыкание в главных
катушках вызывает уменьшение маг-
нитного потока, а это действует на Рис. 189. Схема проверки электри-
неисправный двигатель, как шунти-	ческой цепи на обрыв,
ровка, вызывая чрезмерный нагрев
двигателя. Такие же последствия вызывает заземление катушки глав-
ных полюсов, если она является последней в цепи тока. Обрыв про-
вода в обмотке якоря в местах присоединения их к коллекторным пла-
стинам вызывает прогорание этих пластин и смежной с ними изоляции.
Неисправности вследствие обрыва проводов в силовой цепи
характерны тем, что в этих случаях ток не протекает в цепи на опре-
деленных положениях контроллера. Место обрыва находится посред-
ством лампового реостата или индуктора (рис. 189).
ГЛАВА V
ПУСК И РЕГУЛИРОВАНИЕ СКОРОСТИ ПОЕЗДА
95.	Реостатный пуск тяговых двигателей
Сила тока, потребляемая сериесным двигателем, выражается сле-
дующей формулой:
г _ Uс — Е   Uc — СФу	(Ю8)
R ~ R
где: Ue —напряжение сети;
Е —противоэлектродвижущая сила = СФу;
R —электрическое сопротивление двигателя.
В момент пуска, т. е. в момент включения, двигатель находится
в неподвижном состоянии, число оборотов якоря п=0 и противо-
движущая сила Е — 0.
Так как сопротивление двигателя R представляет величину весьма
малого порядка (десятые доли ома) (табл. 2), то при непосредствен-
ном включении двигателя в сеть в момент пуска сила тока достигает
значительных величин, превышающих в несколько раз нормальную
силу тока, что является безусловно недопустимым как с точки зре-
18 Пода, состав трамвая	273
йия нагревайия двигателя, так и йо его коммутации. Кроме того,
значительная сила тока создает большой вращающий момент и силу
тяги поезда (см. характеристики рис. 143 и 144), что может вызвать:
1) механические усилия, опасные для вала двигателя и зубчатой пере-
дачи и 2) недостаточное сцепление ведущих колес с рельсами, т. е.
буксование.
Сила тока в момент пуска двигателя должна быть ограничена
допустимыми пределами. Для этого в цепь двигателя включается пуско-
вой реостат. Сила тока в момент пуска определяется следующей
формулой:
(109)
где Rp —сопротивление пускового реостата.
Как только якорь двигателя начинает вращаться, в его обмотке
индуктируется противодвижущая сила Е, направленная против подво-
димого к двигателю напряжения. С увеличением числа оборотов
двигателя значение Е воз-
растает, а сила тока, по-
требляемого двигателем,
уменьшается. Сила тока
вращающегося двигателя
равна
.	и С — Е
'-й+RT-	<"0>
При увеличении ско-
рости поезда, после тро-
гания с места, необходимо
стремиться к тому, чтобы
Рис. IfO. Характеристика изменения пускового сопро- разгон поезда происходил
тивления при непрерывном пуске.	плавно, без ТОЛЧКОВ и
ударов.
Для получения плавного разгона поезда при пуске необходимо,
чтобы нарастание скорости происходило постепенно, т. е. пусковое
ускорение поезда должно быть величиной постоянной (равномерно
ускоренное движение — ап — const).
Для постоянства ускорения необходимо выдержать силу тяги
поезда в период его разгона величиной постоянной F= const. Так
как сила тяги поезда является функцией силы тока двигателя F0—f(J)
(рис. 144), то для постоянства силы тяги необходимо, чтобы сила
тока, потребляемая двигателями в период разгона поезда под реоста-
тами, была величиной постоянной:
In — const.
На рис. 190 точка А соответствует начальному моменту пуска (£/=0).
Пусковое сопротивление включено полностью. По мере увели-
чения угловой скорости двигателя сопротивление пускового реостата
непрерывно уменьшается (прямая АВ). Точка В соответствует моменту
выхода на автоматическую характеристику—реостат выключен.
После выключения пускового реостата работа двигателя проис-
ходит автоматически по характеристике, и сила тока изменяется
в зависимости от сопротивления движению поезда. Рассмотрим, как
изменяется напряжение на зажимах двигателя в период пуска.
Напряжение, подводимое к поезду из сети, согласно формуле (НО),
имеет следующее выражение:
4-i.«,+4«+^=V.+V+c®0. (in)
274
При непрерывном пуске /„ = const й ат — const; следовательно, па-
дение напряжения в обмотках двигателя InR в течение всего пуска
остается постоянным, а противоэлектродвижущая сила непрерывно
изменяется прямо пропорционально в зависимости от изменения
скорости поезда. Изменение напряжения на зажимах двигателя
в функции времени приведено графически на рис. 191. В любой
момент времени ордината аб изображает в некотором масштабе
противоэлектродвижущую силу, бв— падение напряжения в обмотках
двигателя, сумма этих ординат аб и бе—напряжение на зажимах
двигателя, и вг— падение напряжения в реостате. Напряжение сети
в течение всего периода пуска принята величиной постоянной аг.
Если пренебречь малой величиной падения напряжения (ордината бв),
то изменение напряжения на зажимах двигателя в период пуска
можно изобразить линией ОВ. Умножая правую и левую часть урав-
нения 111 на 1п, получим:
uj. = i'Jl.+i'.R+El, = i’Jl. + ui,.	(112)
Левая часть уравнения представляет мощность, потребляемую
поездом из сети. В правой части—
мощность, расходуемая двигателем,
и мощность, поглощаемая пуско-
вым реостатом.
Следовательно, график напря-
жения (рис. 191) в другом мас-
штабе представляет собой распреде-
ление мощности и энергии, потреб-
ляемой поездом, в отдельных ча-
стях его электрической цепи в пе-
риод пуска. Очевидно, энергия,
потребленная поездом за весь пе-
риод пуска, равная А = \JcInT, в
соответствующем масштабе может
быть изображена площадью S пря-
моугольника ОАВС; S=KUCIT,
Рис. 191. График изменения напряжения
и мощности при одноступенчатом пуске.
Рис. 192. Графики мощности и энергии, по-
требляемой поездом в период пуска: а) односту-
пенчатый пуск, б) двухступенчатый пуск, в) трех-
ступенчатый пуск.
где К— коэфициент пропор-
циональности, зависящий от
принятых масштабов для
мощности и времени.
Энергия, подведенная
во время пуска к двигателю,
изображается площадью
ОАВС. Энергия, затраченная
в пусковом реостате, изо-
бражается площадью ОТАВ.
Соответствующие же орди-
наты изображают потреб-
ляемые мощности в любой
момент времени пуска. Так, например, в некоторый момент вре-
мени пуска мощность, подведенная к поезду, изображается орди-
натой аг, мощность, поглощаемая в реостате — вг; мощность,
подведенная к двигателю, — ав. Мощность, подводимая к двига-
телю, слагается из мощности, затрачиваемой на падение на-
пряжения в двигателе J2nR (джоулевы потери),—ордината бв, и мощ-
ности, затрачиваемой на магнитные и механические потери в дви-
18*
275
Рис. 193. Принципиальная схема соединения двух
двигателей при двухступенчатом пуске.
торном вагоне количество тяговых двигателей
гателё и создание вращающего момента на его валу (ордината аб).
Если пренебречь малой величиной падения напряжения в двигателе
lnR, то график напряжения и распределения мощности примет более
простой вид (рис. 192). Из графика рис. 192 для одноступенчатого
пуска видно, что лишь только 50°/о всей энергии, потребляемой
из сети, используется двигателем, остальные 50°/0 поглощаются пу-
сковым реостатом, т. е. средний за период пуска КПД равен 0,5
или в действительности несколько выше, так как не учтены джоулевы
потери в самом двигателе.
96.	Реостатный пуск с перегруппировкой двигателей
Трамвайные вагоны, оборудованные только одним тяговым двига-
телем, не применяются по следующим причинам: 1) вес моторного
вагона не используется полностью как сцепной вес; 2) в период
пуска большой процент составляют потери энергии в реостате;
3) отсутствует возможность регулировать скорость поезда посред-
ством перегруппировки двигателей; 4) при часовой мощности трам-
вайного вагона в 100—200 квт тяговый двигатель имеет большие
габаритные разме-
ры, чем применя-
емые трамвайные
двигатели мощно-
стью в 30—60 квт, и
монтаж такого дви-
гателя под кузовом
вагона весьма за-
труднителен; 5) от-
сутствует возмож-
ность аварийной ез-
ды при неисправном
двигателе. На мо-
всегда бывает рав-
ным количеству осей моторного вагона.
Одним тяговым двигателем оборудуется подвижной состав без-
рельсового транспорта, например^ троллейбус, электрокара, часовая
мощность которых не превышает 60—70 квт. Кроме того, коэфициент
сцепления безрельсового подвижного состава выше рельсового, отчего
лучше используется сцепной вес и нет необходимости делать все
оси ведущими.
При двух двигателях на вагоне они могут быть соединены по-
стоянно последовательно или постоянно параллельно. Первый способ
соединения двигателей носит название одноступенчатого последова-
тельного пуска (рис. 193, I а-б), второй—одноступенчатого параллель-
ного (рис. 193, II, а-б). При одноступенчатом пуске лишь только 50%
энергии, подведенной к поезду, потребляется двигателем, т. е. энергия,
потерянная в реостатах, равна энергии, потребленной двигателем, ми
В условиях работы трамвайных двигателей, при частых остановках
и частых пусках, потери энергии в реостатах составляют значитель-
ный процент всей энергии, потребляемой поездом, и ложатся боль-
шими накладными расходами на эксплоатацию. Необходимо произво-
дить пуск с наименьшими потерями в реостатах.
Поэтому при двух двигателях на вагоне в первую половину пуска их
можно соединить последовательно, а во вторую—параллельно. Такой
способ пуска называется двухступенчатым. При пуске вагона двига-
тели соединены последовательно (рис. 193, I-а) и каждый двигатель
276
r,	U'c	,
находится под напряжением с/ < тр а сила тока, потребляемая из сети,
равна пусковому току одного двигателя.
Затем сопротивление пускового реостата постепенно выклю-
чается, и двигатели работают при последовательном соединении без
реостатов (рис. 193,1-6), причем напряжение на зажимах двигателя:
£7=	; £7, = Э£7 = 27/?-|-2С'иФ.	(ИЗ)
В этот момент первая ступень пуска является законченной, и дви-
гатели переключаются на параллельное соединение с добавлением
пускового реостата (рис. 193, Па), причем напряжение на зажимах
каждого двигателя
<и<ие,
а сила тока, потребляемая вагоном, равна двойному пусковому току
одного двигателя.
После выключения пускового реостата пуск двигателей закончен,
и они работают параллельно (рис. 193, II б) с напряжением на зажи-
мах каждого Двигателя:
U=Uc = IR + E = iR+Cv<P,	(114)
а сила тяги и скорость поезда изменяются автоматически по харак-
теристикам, независимо от воли водителя.
На рис. 192 изображен график расхода мощности и энергии при
работе двигателей под реостатами для двухступенчатого последова-
тельно-параллельного пуска.
Площадь ОАВСД (рис. 192) в принятом масштабе изображает
энергию, подведенную к поезду за все время пуска; площадь ОАЕ
и СЕВ —энергию, теряемую в пусковых реостатах; площадь ОСД —
— энергию, подведенную к двигателям; ординаты для любого момента
изображают соответствующие мощности.
Потери энергии в реостатах составляют 33,3% от энергии, под-
веденной к поезду, или 50 °/0 от энергии, подведенной к двигателям.
Таким образом, потери энергии в реостатах при двухступенчатом
пуске в два раза меньше, чем при одноступенчатом пуске; а энергия,
подведенная к двигателям, в два раза больше энергии, теряемой в
реостатах.
Средний коэфициент полезного действия за период пуска равен
для этого случая 0,67.
При наличии в вагоне четырех двигателей можно применить
следующий порядок включения: 1) все последовательно; 2) последова-
тельно-параллельно, т. е. смешанное соединение по два двигателя в
группе; 3) все параллельно. Такой способ пуска называется трехсту-
пенчатым (рис. 194, I-Ш). График энергии, подведенной к поезду при
пуске, представлен на рис. 192. На графике потери энергии в пуско-
вых реостатах составляют 27,3 °/0 от энергии, подведенной к поезду
из сети, или % энергии, подведенной к двигателям, что в сравнении
с последовательно-параллельным пуском дает сравнительно незначи-
тельную экономию. Средний коэфициент полезного действия пуска
равен 0,73. Следует напомнить, что на рис. 192 приведены упрощенные
графики распределения мощности различных систем пуска: т. е. гра-
фики, в которых мы пренебрегали величиной мощности, затраченной
на падение напряжения в двигателях. Следовательно, в действитель-
ности величина КПД несколько больше величин, приведенных выше
для различных систем пуска. Трехступенчатая система пуска в трам-
вайной практике не применяется из-за усложнения электрического
оборудования поезда.
277
Кроме того, последовательное соединение всех четырех двигате-
лей на номинальное напряжение 550 в (UH=UC) применять не целесо-
образно, так как при таком же напряжении в контактной сети при
выключенных реостатах напряжение на зажимах каждого двигателя
составляет	=5^°= 137,5 в,и скорость поезда на этой ступени
очень мала и экономически невыгодна.
На четырехосных моторных вагонах при четырех двигателях но-
минальным напряжением 550 в применяется двухступенчатый пуск-
первая ступень — двигатели соединены последовательно параллель-
но, вторая — все параллельно (рис. 194, П-П1). В мотор-вагонной тяге
при напряжении в контактной сети 1500 в и выше применяется двух-
ступенчатый пуск, в котором отсутствует параллельное соединение
всех двигателей, так как при этом возможно применить двигатели
на половинное напряжение сети и этим избежать высоких напряже-
ний на коллекторе.
п
T~LTlJirL-|—<>илллГго~лу\л-^^
Рис. 194. Принципиальная схема соединения четырех двигателей.
В последнее время для упрощения электрической схемы четы-
рехосных вагонов применяют двигатели на нормальное напряжение
— 275 в ( Uh — с двухступенчатой схемой пуска: —первая ступень—
все двигатели соединены последовательно; вторая—последовательно
параллельная (рис. 194 I-1I). Все сказанное о пуске в ход сериесных
двигателей применимо и к двигателям компаундным, для которых
также применяют двухступенчатый пуск.
Принципиальная схема включения компаундных двигателей на
двухосном вагоне представлена на рис. 195.
Первая ступень—последовательное соединение и вторая ступень —
параллельное соединение. Управление двигателями при тяговом ре-
жиме совершается следующим образом: сначала при полном возбуж-
дении шунтовых катушек производят разгон под реостатами при
последовательном соединении. Далее уменьшают возбуждение шун-
товых катушек, чем достигают увеличения скорости; установив снова
полное возбуждение шунтовых катушек и включив часть пускового
сопротивления, переходят на параллельное соединение; наконец, вы-
ключая пусковое сопротивление и вновь уменьшая возбуждение шун-
товых катушек, получают желательную скорость. При надлежащем
выборе числа витков шунтовых катушек компаундного двигателя число
ступеней пускового реостата будет меньше, поэтому меньше будут
потери энергии в реостате, а величина КПД пуска будет больше,
чем при сериесных двигателях.
278
Соединение шунтовых катушек двигателей одного вагона делается
последовательным, независимо от соединения якорей и сериесных
катушек для того, чтобы ограничить силу тока возбуждения при вы-
ключенном шунтовом реостате и тем уменьшить потери в шунтовых
обмогках. Параллельно шунтовым обмоткам включают так называе-
мые разрядные сопротивления. Их основное назначение—гасить элек-
тромагнитную энергию, накопленную в шунтовых обмотках при выклю-
чении. При отсутствии указанного сопротивления, вследствие большой
'If
16
Па
□edlW l^^Q-АЛЛЛ]
Ц/WVVW---VWW\A
На правление тока при тлговом реЖиме
Пб
» рекуперативном режиме
Рис. 195. Принципиальная схема соединения компаундных’двигателей.
самоиндукции шунтовой обмотки при разрыве шунтовой цепи между кон-
тактами, появится устойчивая вольтова дуга, способная нарушить их
целость и повредить изоляцию между витками шунтовых катушек.
97.	Ступенчатый реостатный пуск
Выше, при рассмотрении способов пуска двигателей было при-
нято, что при выключении пускового реостата его сопротивление изме-
няется непрерывно (рис. 190). Однако осуществление непрерывного
уменьшения сопротивления реостата потребовало бы более дорогих
и сложных устройств; поэтому на практике сопротивление реостата
изменяется не непрерывно, а определенными ступенями. При непрерыв-
ном пуске сила тока, сила тяги и ускорение поезда во время пуска
остаются постоянными. Очевидно, что при ступенчатом выключении
реостата ток, сила тяги и ускорение поезда во время пуска изменяются
в некоторых пределах. Пуск поезда получается неравномерным. Это
характеризуется относительным отклонением силы тока от среднего
значения, называемого коэфициентом неравномерности пуска, т. е.
	 /п max In min	(115)
n____________________________________2 In ср
Для моторных вагонов допускают большую неравномерность
пуска до ± 15:20% при пусковых ускорениях, не превышающих
279
0,8 м/сек2. Коэфициент неравномерности должен быть выбран с рас-
четом, чтобы отсутствовали резкие толчки при разгоне поезда, и сре-
днее значение силы тока во время пуска соответствовало желаемой
величине пускового тока; очевидно, чем больше колебания тока, тем
менее плавным бывает разгон поезда во время пуска.
Таким образом, с точки зрения плавного пуска, следует стре-
миться брать возможно меньшие колебания тока, но, с другой сто-
роны, чем меньше выбраны эти колебания, тем требуется большее
число ступеней пускового реостата. Увеличение же числа ступеней
усложняет электрическое оборудование. В нормальных трамвайных
контроллерах бывает 3 или 4 реостатных ступени на последователь-
ном соединении и 2 или 3 ступени на параллельном, причем для
двигателей с применением регулировки возбуждения на последова-
тельном соединении число реостатных ступеней при параллельном
соединении бывает меньше.
Величина пускового тока ограничена нагревом двигателей, усло-
виями сцепления и величиной допустимого ускорения поезда. Сред-
280
нее значение силы тока во время пуска для двигателей с самовенти-
ляцией может быть принято больше часового тока, так как возможно
допустить некоторую перегрузку в начале движения, не свыше 30-
40%. Таким образом, для вентилируемых двигателей пусковой ток
по условиям нагрева может быть выбран 1аСр< 1,4 4.
Верхний предел колебания тока Лтах должен быть проверен на
условия сцепления и ускорения, чтобы соответствующая ему сила
тяги не превосходила предела сцепления, а ускорение поезда не
превышало допустимых величин. При нижнем пределе колебания тока
Zimin поезд должен иметь достаточное ускорение.
Расчет для определения числа ступеней пускового реостата и ве-
личины сопротивления отдельных ступеней может быть произведен
графически и аналитически. При этом числе ступеней реостата опре-
деляется в зависимости от принятых пределов колебаний тока. Однако
в практике часто приходится рассчитывать пусковые реостаты для
существующих контроллеров с определенным числом пусковых сту-
пеней, и тогда определяют расчетом лишь величину этих сопротив-
лений.
Диаграмма ступенчатого реостатного пуска показана на рис. 196.
98.	Регулирование скорости поезда
После выключения пусковых реостатов скорость поезда изме-
няется в зависимости от сопротивления движению поезда. Это измене-
ние автоматически повышает или понижает скорость поезда. Если
сила тяги поезда больше сопротивления движению, то скорость уве-
личивается, а потребляемая сила тока уменьшается и наоборот. Уве-
личение или уменьшение скорости поезда происходит до тех пор,
пока сила тяги поезда не сравняется с сопротивлением движению;
другими словами, на каждом данном участке профиля поезд авто-
матически достигает установившейся скорости движения независимо
от водителя. Однако необходимо иметь возможность произвольной
регулировки скорости. Из формулы 108 следует, что это может быть
выполнено двумя способами: 1) изменением напряжения на зажимах
двигателя или 2) изменением магнитного потока Ф главных полюсов.
Регулировать напряжение на зажимах двигателей можно или путем
включения в цепь двигателей добавочных сопротивлений (реостатов),
или применять различные способы соединения двигателей.
Применение реостатов, связанное с постоянными потерями элек-
трической энергии, является неэкономичным и не может быть
допущено при длительной работе. Регулировка скорости вращения
двигателей путем изменения магнитного потока может быть достигнута
следующими способами: 1) отключением части витков обмотки воз-
буждения и 2) уменьшением тока возбуждения (рис. 197 и 198).
Применение различных способов соединения двигателей, помимо
экономии энергии при пуске, позволяет экономично регулировать
скорость движения поезда.
При двух двигателях на вагоне их можно соединить по схемам
рис. 193. Каждому способу соединения соответствует ступень регу-
лировки скорости, не связанная с потерями энергии в пусковых
реостатах (см. положения I-б и П-6, рис. 193). Эти ступени называются
экономическими.
Двухступенчатая регулировка скорости дает две экономических
ступени скорости (рис. 193, положения I-б и П-6), если при этом
для каждого способа соединения применять одну ступень регулировки
возбуждения, то будем иметь четыре экономические ступени скорости.
281
Иногда на практике на параллельном соединении применяют две
ступени регулировки возбуждения и получают пять экономических
ступеней скорости. Регулировка скорости путем отключения части
витков обмотки возбуждения (рис. 197) применяется редко, так как,
разбивая обмотку на ряд секций, приходится на каждом полюсе
размещать две катушки с самостоятельными выводами; это усложняет
конструкцию двигателя и побуждает брать от каждой секции ответ-
вления к контроллеру, что усложняет его устройство. Способы
выключения витков обмотки возбуждения бывают различные. Вы-
ключаемые для ослабления поля витки обмотки возбуждения не могут
быть просто накоротко замкнуты. Цепь их должна быть разомкнута.
При нестационарных явлениях при резких изменениях тока поток
возбуждения должен изменяться в соответствии с изменением силы
Рис. 197. Схемы регулировки скорости
двигателя посредством изменения магнитного
потока:
I — частичным выключением витков катушек главных полюсов секционированием: полное
поле — рубильник 2-й включен, рубильник 1-й выключен; ослабленное поле — рубильник
2-й выключен, рубильник 1-й включен (выключены витки а, б, в и г).
II—различным способом включение катушек главных полюсов:
последовательное соединение — рубильник 4-й включен, 1-й, 2-й и 3-й выключены; параллель-
ное соединение в две группы—рубильники 1-й и 3-й включены, 2-й и 4-й рубильники выключены.
тока якоря, в коротко замкнутых витках обмотки возбуждения, как
во вторичной обмотке трансформатора, будет наводиться э. д. с. и
вторичный ток. Ампервитки короткозамкнутой части обмотки возбуж-
дения, при увеличении нагрузки и возбуждения направлены против пото-
ка и замедляют его увеличение и, наоборот, при уменьшении нагрузки
направлены так, что задерживают его уменьшение. Это явление при
стационарных процессах не возникает или не заметно при медленном
изменении нагрузки двигателя, которое происходит, например, при дви-
жении по переменному профилю. При быстром нарастании тока после
полного отключения цепи, например при отскакивании токоприемника
на неровностях контактного провода или при повторном включении
подстанции после выключения на фидере автомата, нарушаются усло-
вия коммутации двигателей, и образуется круговой огонь на коллек-
торе.
Замедленное нарастание потока возбуждения сопряжено с тем,
что в начальный момент противоэлектродвижущая сила якоря дви-
гателя вообще отсутствует. В результате чего возникает значительная
перегрузка при отсутствии потока возбуждения. Вследствие этого
282
размыкание цепи закорачиваемых витков является обязательным.
На рис. 197, схема 1—полное поле— включены все витки, рубиль-
ник 2-й включен, а 1-й выключен. Ослабленное поле рубильник
2-й выключен, рубильник 1-й включен.
Уменьшение тока в катушках возбуждения может быть выполнено
следующими способами: а) параллельным присоединением к катушкам
возбуждения шунтирующего сопротивления (рис. 198) и б) различными
включениями катушек возбуждения (рис. 197 схема II), например, при
четырех катушках возбуждения, таковые сначала включаются все по-
следовательно (рубильник 4-й включен, 1-й, 2-й и 3-й выключены, затем
параллельно в две группы—рубиль-
ники 1-й и 3-й включены, 2-й и 4-й вы-
ключены). Шунтировка поля являет-
ся наиболее распространенным спо-
собом регулирования скорости для
трамвайных сериесных двигателей.
При полном поле возбуждения об-
мотка магнитных катушек включает-
ся без шунта, для ослабления по-
обмотки шунтируются. Степень
шунтировки поля а выражается от-
ношением тока /м, протекающего
через обмотку магнитных полю-
сов, к току якоря I., т. е. а =	.
‘а
Допустимая степень шунти-
Я
Рис. 198. Схемы регулирования ско-
рости двигателя:
I — шунтиэовка магнитного поля главных полюсов:
а) с одной ступенью шунтировки, б) с двумя
ступенями шунтировки.
I! — с регулировочным реостатом в шунтовой цели,
ровки поля зависит от конструкции
двигателя. Так например, в двигателях без добавочных полюсов
шунтировка поля не применяется, так как неблагоприятно влияет
на коммутацию, а условия коммутации в двигателях без добавочных
полюсов более тяжелые, чем в двигателях с добавочными полюсами.
Степень шунтировки поля в двигателях с добавочными полюсами
выбирается а >50%.
Применять степень шунтировки а <50% не следует, так как при
слишком большом ослаблении магнитного потока вследствие влияния
реакции якоря происходит чрезмерное его искажение, и двигатели
дают значительное искрообразование на коллекторе при внезапных
колебаниях тока (например, при отрывах токоприемника от контакт-
ного провода и т. п.). Наиболее распространенные степени шунтировки
поля в трамвайных двигателях 75 и 67%.
Коэфициент шунтировки зависит от величины сопротивления
шунта и катушек, в случае необходимости можно изменить этот
коэфициент, без переделки двигателя, соответствующим изменением
сопротивления шунта и осуществить несколько ступеней шунтировки.
При шунтировке поля дополнительных выводов из катушек главных
полюсов делать не требуется.
Шунты, обладающие только активным сопротивлением, практи-
чески не применяются, так как в этом случае явления, возникающие
при нестационарном режиме, особенно опасны. При отскакивании
токоприемника или при повторном включении подстанции происходит
восстановление полного напряжения на двигателях после кратковре-
менного его снятия. В момеьт восстановления напряжения весь ток
пройдет через якорь и шунт, и двигатель вследствие незначительной
величины поля и противоэлектродвижущей силы, сильно перегру-
жается. Кроме того, большой ток в якоре при почти полном отсутствии
поля приведет к возникновению кругового огня на коллекторе.
283
Этот недостаток устраняется путем применения индуктивных
шунтов, которые выполняются в виде дроссельной катушки с железом.
Регулировка скорости поезда с компаудными двигателями выпол-
няется: 1) различным способом соединения двигателей, как при
сериесных двигателях и 2) регулирующим реостатом.
В случае применения компаундных двигателей легко получить
ряд экономических ступеней скорости посредством регулировки
возбуждения шунтовых катушек. Как видно из рис. 197, регулирова-
ние возбуждения шунтовых катушек выполняется посредством вве-
дения в шунтовую цепь регулирующего реостата Rp, сопротивление
которого можно плавно и в широких пределах менять. Посредством
регулировки возбуждения шунтовых катушек легко получить ряд
экономических ступеней скорости. При этом неизбежны некоторые
потери энергии в регулирующем реостате. Однако в данном случае
потери эти невелики, так как ток шунтовых обмоток составляет
лишь небольшую часть тягового тока (3 — 5%), поэтому мощность
потерь, пропорциональная квадрату тока, составляет еще более малую
долю тяговой мощности.
99.	Системы пуска
Применяются три системы пуска: неавтоматическая, автомати-
ческая и хронометрическая.
При неавтоматическом пуске каждому положению рукоятки кон-
троллера соответствует определенная ступень включения силовой
схемы, и пока рукоятка контроллера находится на данном положении,
никаких изменений в схеме не происходит. Пуск при такой системе
производится посредством перемещения рукоятки контроллера с по-
зиции на позицию. Режим пуска, т. е. величина колебания тока,
зависит от темпа перемещения рукоятки.
Расчетный режим пуска происходит практически лишь в том
случае, если переключение на следующую ступень получается в тот
момент, когда сила тока уменьшается до расчетного предела In min
(рис. 196). Если же переход происходит при токе 7min меньшем рас-
четного In Inin, то /тах будет меньше /лтах, а следовательно, средний
пусковой ток и сила тяги получаются меньше расчетных. Наоборот
ПРИ Лип > 4 min средний пусковой ток и сила тяги больше расчетных.
Таким образом, для пуска с пониженной силой тяги необходимо
медленнее переключать ступени пусковых сопротивлений, давая ва-
гону на каждой ступени развить несколько большую скорость, чем
при расчетном режиме. Наоборот, при реализации большей силы
тяги необходимо переключать ступени быстрее. То и другое справед-
ливо, при равных условиях пуска, т. е. при одинаковых профилях
и весе поезда. Таким образом, сила тяги, развиваемая поездом при
пуске, зависит от темпа переключения ступеней реостата, вследствие
чего водитель может в широких пределах варьировать пусковой
режим.
Следовательно, плавность пуска и разгона поезда при неавто-
матическом пуске полностью зависит от водителя поезда. При не-
брежном или неумелом отношении водителя происходит значительная
неравномерность движения: толчки, удары, расстройство подвижного
состава и рельсового пути.
При разгоне поезда под реостатами необходимо соблюдать
нормальную выдержку времени на каждой реостатной позиции для
того, чтобы добиться требуемых пределов колебания тока и обеспе-
чить плавный разгон поезда. Слишком большую или, наоборот,
284
маленькую выдержку времени на реостатных позициях не следует
допускать с точки зрения правильного пуска в ход. При большой
выдержке на реостатной позиции излишне нагреваются пусковые
реостаты, увеличиваются потери энергии в них, и при этом поезд
не может развить нормального ускорения. При малых выдержках
времени на реостатных позициях создаются резкие толчки и через
двигатели проходит ток значительно больше расчетного, что вредно
отражается на состоянии двигателей. Все позиции контроллера для
неавтоматического пуска обозначены на его крышке соответствую-
щими метками, реостатные позиции обозначены короткими черточ-
ками, на которых нельзя долго задерживать рукоятку главного
барабана, а ходовые позиции — длинными черточками (рис. 228);
на этих позициях водитель поезда может держать рукоятку главного
вала длительное время.
Для плавного разгона поезда необходимо давать различные вы-
держки времени на реостатных позициях, в зависимости от веса
поезда, профиля пути и условий сцепления. Практически среднюю
выдержку времени — на реостатных позициях для первой ступени
дают 1 — 1,5 сек. и для второй ступени—2 сек.
При автоматическом пуске ступени пускового реостата выво-
дятся из цепи автоматически, независимо от водителя, по мере
увеличения скорости поезда, всякий раз, когда ток в тяговых двига-
телях снижается до некоторой определенной величины, на которую
установлено реле минимального тока (реле ускорения), включаемое
в цепь двигателей. Контроллер для автоматического пуска позволяет
водителю поезда устанавливать рукоятку главного барабана только
на ходовых позициях: промежуточных реостатных позиций на контрол-
лере нет, так как реостатный пуск на каждой ступени происходит
автоматически. Автоматический пуск обеспечивает плавный разгон
поезда и общий характер изменения силы тока в течение всего
пускового времени, в полной мере соответствует рис. 196, что трудно
получить при неавтоматическом пуске.
Следовательно, с тяговой точки зрения, особенностью автомати-
ческого пуска является постоянство средних значений пускового
тока и пусковой силы тяги.
Величина ускорения и время выдержки на каждой позиции при
этом не постоянны, а зависят от профиля пути и веса вагона или
поезда. При хронометрическом пуске время движения, поезда на
каждой реостатной позиции и пусковое ускорение величины — по-
стоянны.
Пусковое усилие тяги прямо пропорционально весу поезда.
Хронометрический пуск в чистом виде применяется только при си-
стеме коллекторного пуска, в основу которого положен принцип
многоступенчатого плавного выключения пускового сопротивления.
Сущность коллекторного пуска заключается в том, что реостат
разбивается на большое количество секций (до 100—150 секций),
от которых подводятся провода к пластинам коллекторного контрол-
лера. При повороте щеток постепенно закорачиваются отдельные
секции реостата. Коллекторный пуск практически является непрерыв-
ным пуском. При многоступенчатом коллекторном пуске можно иметь
высокие пусковые ускорения до 1,8 — 2 м/сек2. При ручном пуске
ускорение не превышает 1 м/сек2.
Следует отметить, что даже автоматический пуск при 15—18 по-
зициях дает сравнительно большие колебания тягового усилия и не
обеспечивает постепенности его изменения и плавности пуска при
больших ускорениях. Автоматический пуск при 24 позициях обес-
печивает наивысшую плавность пуска, и дальнейшее увеличение числа
285
позиций практически не целесообразно, так как толчки при переходе
с позиции на позицию настолько малы, что не ощущаются пассажи-
рами. В системах коллекторного пуска число позиций берется зна-
чительно больше из конструктивных соображений.
100.	Безреостатный пуск
Система реостатного пуска неизбежно связана с потерями энергии
в реостатах. Устранение этих потерь возможно при безреостатном
пуске, что достигается путем постепенного повышения напряжения
в цепи тяговых двигателей во время пуска. Необходимо, чтобы
р момент пуска только часть напряжения сети приходилась на тяго-
вые двигатели, а другая, более значительная часть,— на специальный
агрегат, включенный в цепь тяговых двигателей. В качестве таких
агрегатов применяются вращающиеся машины. Кроме того, эти
машины позволяют плавно регулировать скорость при тяге и рекупе-
рации. Наряду с преимуществами безреостатный пуск имеет суще-
Рис. 199. Схемы безреостатного пуска: а) с вольтодобавочным
агрегатом, б) с вольтоделительным агрегатом, в) с метадином.
ственные недостатки, связанные со сложными установками дополни-
тельного оборудования и потерями энергии в добавочных машинах,
которые включены в цепь в течение всего времени работы поезда.
Безреостатный пуск бывает с вольтодобавочным агрегатом с вольто-
делительным агрегатом и преобразователем (рис. 199).
Принципиальная схема безреостатного пуска с вольтодобавочным
агрегатом дана на рис. 199, схема а. Последовательно с тяговыми
двигателями соединена машина 7, на одном валу с которой распо-
ложена машина 2, присоединенная непосредственно к сети. В начале
пуска машина 1 работает двигателем, потребляя большую часть напря-
жения сети, машина 2 работает генератором, возвращая энергию
в сети. Тяговые двигатели работают под пониженным напряжением,
равным разности напряжений сети Uc и машины 1— Ult т. е. напря-
жение на зажимах тягового двигателя будет равно: U=Uc—Ij\.
Посредством регулирования возбуждения машины 1 уменьшают на-
пряжение на ее зажимах—77х и постепенно увеличивают напряжение
на зажимах тягового двигателя до тех пор, пока оно не достигнет
нормального напряжения сети. Таким образом, постепенное увели-
чение напряжения на зажимах тяговых двигателей осуществляется
вольтодобавочным агрегатом. Электрическая энергия непроизводи-
тельно расходуемая в пусковых реостатах при реостатном пуске, в дан-
ном случае, превращается в машине /работающей при пуске двигателем,
в механическую энергию. Эта энергия затрачивается на вращение ма-
шины 2, работающей генератором. В генераторе подведенная механиче-
ская энергия преобразуется в электрическую и возвращается в сеть.
286
Потери во время пуска в данном случае сводятся к потерям в вольто-
добавочном агрегате. Реальная экономия все же значительно сни-
жается ввиду больших собственных потерь вольтодобавочного агрегата,
особенно в том случае, если машина 1 включена в цепь тяговых
двигателей в течение всего времени движения поезда под током.
В этом случае вольтодобавочный агрегат является громоздким, так
как каждая его машина рассчитана на полную мощность тяговых
двигателей.
Схема системы безреостатного пуска с вольтоделительными ма-
шинами изображена на рис. 199, схема б. В отличие от предыдущей
системы машина 2 (делитель напряжения) включена параллельно
с тяговым двигателем. Ток, протекающий через тяговые двигатели,
равен сумме токов машин 1 и 2. В момент пуска напряжение на клем-
мах тягового двигателя и машины 2 незначительно, так как значитель-
ная часть напряжения приходится на машину 7. При этом почти весь
ток, потребный для питания тяговых двигателей, дает машина 2. По
мере увеличения скорости поезда и увеличению э. д. с. тягового дви-
гателя напряжение на клеммах машины 1 уменьшается, а на клеммах
тягового двигателя и машины 2 увеличивается. Следовательно, ток
в цепи тягового двигателя и машины 1 увеличивается, а в машине
2 уменьшается. Отношение токов машины 7 и 2 обратно пропорцио-
нально отношению их напряжений. Если в данный момент напря-
жение на зажимах тяговых двигателей равно '/< напряжения сети,
такое же напряжение наблюдается на зажимах машины 2, а на-
пряжение фашины 1 составляет 3/4 Uc. Ток, протекающий через ма-
шину 7, составит г14, а ток машины 2—3/4 всей нагрузки тяговых
двигателей.
Простейшая схема системы безреостатного пуска с специальным
преобразователем постоянного тока (метадином) дана на рис. 199,
схема в. Метадин — машина постоянного тока с двухполюсной обмот-
кой якоря и четырехполюсной магнитной системой. Якорь машины
имеет две пары диаметрально расположенных щеток. Одна пара ще-
ток а и б присоединена к сети, а другая с и d—к тяговым двига-
телям. Ток, протекающий из сети, создает магнитный поток Ф4. При
вращении якоря метадина этот поток индуктирует э. д. с. во вторич-
ной цепи, образуемой щетками с и d, якорем метадина и тяговыми
двигателями. Ток вторичной цепи, в свою очередь, создает магнит-
ный поток Ф2, который в цепи щеток а и б индуктирует противо-
электродвижущую силу, уравновешивающую напряжение сети.
Для вращения якоря метадина необходим небольшой мощности
двигатель, покрывающий его механические и магнитные потери. Ме-
тадин— обратимая машина. Если тяговые двигатели заставить работать
в качестве генераторов, то при соответствующей величине потока
Ф2 э. д. с. метадина может превышать напряжение сети Ult тогда
ток 1Х отдается в сеть, что соответствует режиму рекуперации. Си-
стемы безреостатного пуска по причинам, указанным выше, получили
небольшое распространение.
101.	Схемы пусковых сопротивлений
Непрерывный пуск тяговых двигателей осуществить технически
сложно, поэтому на практике величину пускового сопротивления
изменяют ступенями.
Число ступеней пускового реостата для каждого способа сое-
динения устанавливается расчетом или схемой данного типа контрол-
лера.
‘261
В зависимости от числа ступеней, установленного расчетом, со-
противление пускового реостата подразделяется на соответствующее
количество секций. Соединение секций пускового реостата между
собой может быть следующим: 1) последовательным, 2) параллельным
и 3) комбинированным (последовательно-параллельным). Уменьшение
величины пускового сопротивления производят выключением отдель-
ных секций реостата (рис. 200) или подключением параллельных
секций (рис. 201, схема а). Применяют и комбинацию этих двух спо-
Рис. 200. Последовательное соединение секций реостата с применением параллельного
включения секции.
собов. На рис. 200 и 201 показаны различные схемы пусковых рео-
статов.
В схемах силовой цепи непосредственной системы управления
применяется схема пускового реостата, показанная на рис. 200, схема а.
Пусковое сопротивление разбивается на ряд секций, соединенных
между собой последовательно. Число секций соответствует числу
Рис. 201. Параллельное соединение групп секций реостата.
реостатных позиций 1-го способа соединения тяговых двигателей.
На 1-й реостатной позиции включены все секции — ступень Рг— Р&,
на второй позиции три секции — ступень Р2 — Р5, на последующих
позициях постепенно закорачиваются соответствующие секции. Для
пуска на втором способе соединения тяговых двигателей необходимо
разбивать реостат на новый ряд секций, что усложняет схему й кон-
струкцию контроллера. Однако в некоторых случаях бывает возможно
использовать некоторые секции первого способа. Так например, на
рис. 233 схема контроллера ДК-4—ступень Р4 —Рв—4-й реостатной
позиции последовательного соединения используется при параллель-
ном соединении — позиция 7.
При контакторной системе управления применяются различные
схемы пусковых реостатов. Схема б (см. рис. 200) является примером
последовательного соединения секции реостата при контакторной
288
Системе. Контакторы /?р /?2, Р3 и /?4 служат для пуска при последо-
вательном соединении, контакторы /?3 и — при параллельном сое-
динении. В таких схемах часть секций реостата — ступень Ръ—Рч дол-
жна быть рассчитана на двойной пусковой ток двигателя, часть
секций — ступень Рх— Ръ—не используется на параллельном соеди-
нении, а следовательно, не используется полностью в тепловом отно-
шении. Соотношение между величинами Rx и Rz приближенно может
быть выражено следующими формулами:
^ = 7^-
max
>	'Ц'-Щ = 1 _UC_ =± О
®	2 In max 4 Jn max 4
В таких пусковых схемах требуется значительное количество
контакторов, и получается плохое использование значительной части
секции реостата, что приводит практически к недопустимо большим
габаритам и весам пускового реостата.
\ Для сокращения числа секций (реостата) и количества контакто-
ров применяют схемы с различными комбинациями включения и вы-
ключения секций. В схеме в (см. рис. 200) это достигается последо-
вательным включением секций соответствующими контакторами.
Однако для облегчения условий работы контакторов, сокращения из-
носа их частей и для предупреждения значительных колебаний уси-
лия тяги, не допускается размыкание пусковых контакторов под
током. Поэтому такая схема практически является неприемлемой.
В схемах г и д (см. рис. 200) применяется параллельное включение
последовательно соединенных секций посредством выключения кон-
такторов. В этих схемах контакторы вполне допустимы, так как они
выключаются обесточенными. Количество реостатных позиций при
одном и том же количестве секций может быть увеличено. Схема
г дает возможность получить 5 реостатных позиций, а именно:
1-я позиция — все секции последовательно: + +
2-я позиция — две секции последовательно: г2-|-г3;
3-я позиция — одна секция—г3;
4-я позиция —две параллельные ветви: гг-\-гг и г3;
5-я позиция — две параллельные ветви: гх и г3. В схеме д можно
получить 6 реостатных позиций. 1-я —все секции последовательно;
2-я—три секции последовательно: /'2 + /'з+г4; 3-я — две секции по-
следовательно: /'з + ^; 4-я — одна секция г4; 5-я позиция — три парал-
лельные ветви: rt; r2-f-r3 и г4; 6-я — три параллельные ветви: гр
г3 и г4.
В схеме г при переходе с 2-й позиции на 3-ю и затем на 4-ю вы-
ключение контакторов и /?2 вполне допустимо, так как при включен-
ном контакторе R.it контакторы Rx и R2 будут обесточены. Такое парал-
лельное включение секций, кроме улучшения использования реостата,
дает возможность дополнительно увеличивать число возможных рео-
статных позиций при том же числе секций и контакторов.
В схемах рис. 201 применяется параллельное включение секций
и групп последовательно соединенных секций реостата.
Схема а — пусковой реостат — состоит из трех параллельных
секций. Уменьшение сопротивления реостата осуществляется вклю-
чением секций. Так, например, 1-я позиция — включена одна секция
г]( сопротивление ступени равно Rlt остальные секции выключены;
на второй позиции включается секция /?„ сопротивление ступени
равно	; на третьей позиции включены все три секции, со-
противление ступени =	— ; четвертая позиция —
ходовая. Схема б—пусковой реостат состоит из шести секций,
19
Поль, состав трамвая
289
соединенных в две параллельные группа, в каждой группе по три
последовательных секции.
Такой реостат на последовательном соединении двигателей дает
шесть реостатных ступеней. На параллельном включении при отсут-
ствии уравнительного провода АБ, для обеспечения равенства нагру-
зок двигателей, необходимо выдержать равенство сопротивлений
параллельных ветвей на всех реостатных позициях. Ввиду этого дан-
ная схема дает только три реостатных ступени на параллельном
соединении.
При наличии уравнительного провода АБ равенство сопротив-
лений параллельных ветвей реостата на различных позициях парал-
лельного соединения двигателей обеспечивать необязательно. Исклю-
чение составляет первая позиция параллельного соединения, где
равенство сопротивлений параллельных ветвей обязательно, так как
в процессе перехода включение уравнительного соединения является
последней операцией, которой предварительно предшествует парал-
лельное соединение двигателей. В этом случае может быть получено
пять ступеней параллельного соединения.
Таким образом, в схеме без уравнительного соединения число
ступеней для параллельного включения двигателей без добавочных
секций всегда в два раза меньше, чем для последовательного, а при
наличии уравнительного соединения — на одну ступень меньше.
Как показывает расчет реостата, при параллельном соединении
число ступеней требуется меньше, чем при последовательном. Недо-
статком этой схемы является неравномерность распределения тока
между параллельными ветвями сопротивлений. Если в схеме с парал-
лельным соединением групп применить параллельное включение секций
в каждой группе, то при тех же шести секциях реостата (схема в)
можно получить 8 реостатных ступеней на последовательном соеди-
нении и 7 на параллельном.
В схемах с трехступенчатым соединением тяговых двигателей
пусковые сопротивления подразделяются на несколько групп для того,
чтобы посредством различных комбинаций соединения групп получить
наиболее лучшее использование реостата при всех способах соедине-
ния двигателей.
При контакторной системе наиболее распространены схемы после-
довательного соединения секции реостата с применением параллель-
ного включения. Такая схема осуществлена в вагоне М-38 (рис. 261).
Параллельное соединение групп секции приведено в схеме рис. 263.
Аварийный режим. Под аварийным режимом понимается
работа поезда с неполным числом двигателей в схеме. Такая работа
возможна при неисправности одного из двигателей. Неисправный
двигатель должен быть выключен, но при этом необходимо сохранить
возможность езды на оставшемся исправном двигателе.
Выключение неисправного двигателя при непосредственной систе-
ме управления выполняется контроллером, а при контакторной систе-
ме — отключателями ножевого типа. При аварийном режиме схема
может работать только в пределах позиций первой ступени соедине-
ния двигателей нормального режима, но при этом разгон происходит
до скоростей, соответствующих характеристике последней ступени
соединения двигателей.
На рис. 196 приведены пусковые диаграммы для нормального
и аварийного режимов. На аварийном режиме начальный ток на пер-
вой позиции имеет практически то же значение, что и для нормаль-
ного режима. Дальнейший пуск сопровождается несколько большими
толчками, и на каждой позиции происходит ббльшее приращение
скорости.
290
На четырехосных моторных вагонах принципиально возможно осу-
ществить отключение каждого двигателя отдельно, и в этом случае при
аварийном режиме работали бы три двигателя. Достоинством такой
схемы является использование сцепного веса трех осей. Однако такая
работа непригодна для четырехосных вагонов, у которых каждые два
двигателя соединены ^постоянно между собой параллельно. В этом
случае возможно только попарное выключение двигателей. Схема
непригодна и в том случае, если необходима работа при системе
многих единиц аварийного вагона с исправными. Для аварийного
режима применяются те же ступени пускового реостата, что и для
нормального режима, однако, возможность их использования должна
быть проверена путем построения пусковой диаграммы.
Г Л А В А VI
ЭЛЕКТРИЧЕСКОЕ ТОРМОЖЕНИЕ
102.	Системы торможения
Всякое торможение поглощает энергию движущегося поезда.
Эта энергия состоит из кинетической, зависящей от скорости поезда,
и потенциальной, зависящей от высоты положения поезда по отно-
шению к наинизшей точке профиля данного участка пути.
Если поезд находится на горизонтальном участке, то остановить
его —значит поглотить всю его кинетическую энергию. Если поезд
спускается с уклона, то подтормаживание препятствует переходу
освобождающейся при спуске потенциальной энергии в кинетическую.
В обоих случаях от поезда отнимается некоторое количество энер-
гии, затрачиваемой на торможение. В большинстве систем торможе-
ния эта энергия теряется бесполезно.
По характеру приложения тормозного усилия существующие
системы торможения могут быть подразделены на две основные
группы: 1) механическое торможение и 2) электрическое торможение.
К первой группе относятся: колесно-колодочные, клещевые и рельсо-
во-башмачные тормозы. В некоторых видах механического тормо-
жения используется электрическая энергия (соленоидное и электро-
магнитное торможение). Электрическое торможение основано на прин-
ципе обратимости электрической машины постоянного тока. Поэтому
возможно использовать тяговые двигатели в качестве генераторов,
а генераторный режим, как источник значительного тормозного эффек-
та. Механическая энергия при электрическом торможении получается
за счет потенциальной или кинетической энергии поезда. Электри-
ческая энергия, вырабатываемая генераторами, может быть погло-
щена в сопротивлениях или отдана обратно в контактную сеть. Первый
вид торможения называется реостатным, а второй—рекуперативным.
Электрическое торможение в сравнении с механическим дает
экономию эксплоатационных расходов по смене колодок, осмотру
и ремонту тормозной системы, ремонту бандажей колесных пар и т. д.
Применение электрического торможения повышает надежность
и безопасность эксплоатации: 1) при движении на спуске любое про-
извольное повышение скорости сопровождается увеличением тормоз-
ного эффекта; 2) меньшая опасность юза, чем при механическом тор-
можении, так как электрическое торможение имеет свойство само-
освобождения от скольжения колес при юзе.
Явление юза возникает, когда тормозное усилие превосходит
предельное значение, определяемое условием сцепления. Оба вида
электрического торможения встречаются во всех типах подвижного
19*	291
йбстйва электрических железных дорог. Реостатное торможение при-
меняется на всех моторных вагонах в качестве экстренного или слу-
жебного. В качестве служебного реже и преимущественно в городах
с равнинным профилем. Рекуперативное торможение в сочетании
с реостатным применяется в трамвайных вагонах с компаундными
двигателями.	#
К недостаткам электрического реостатного торможения следует
отнести отсутствие возможности тормозить поезд до полной остановки
и удержать его в заторможенном состоянии при остановке на уклоне.
При выборе двигателя в случае применения электрического тор-
можения, как служебного, часовую мощность его приходится вы-
бирать на 15—30% больше и соответственно усилить его механи-
ческую конструкцию. Кроме того, при применении электрического
торможения усложняется электрическая схема подвижного состава.
103.	Электрическое реостатное торможение
Вагон, движущийся по инерции, заставляет вращаться двигатели,
которые при этом работают в качестве генераторов, причем ток их
проходит через некоторое нагрузочное сопротивление.
Таким образом, кинетическая энергия вагона расходуется на
нагревание реостатов и вагон останавливается.
Реостатное торможение возможно осуществить при любом способе
возбуждения машин: при сериесном, шунтовом, компаундном, проти-
вокомпаундном и независимом воз-
буждениях. По принципу возбуж-
дения различаются системы с само-
возбуждением, дающие для сериес-
ных двигателей внешнюю харак-
теристику сериесного генератора
и системы с посторонним возбуж-
дением, при которых может быть
получена любая внешняя харак-
теристика: шунтовая, компаундная
и противокомпаундная.
Для обоснования схем соедине-
ния реостатного торможения с сери-
есными двигателями при самовозбуждении сначала рассмотрим про-
стейшую из них, изображенную на рис. 202. Схема а—тяговый ре-
жим.
Схема b — сериесный двигатель отключен от сети и замкнут на реос-.
тат с сопротивлением R. Благодаря наличию остаточного магнетизма,
машина самовозбуждается и начинает работать генератором. Самовоз-
буждение машины получается при переключении обмоток главных
полюсов (или якоря) на обратное по сравнению с тяговым режимом,
как это показано на схеме в. В первый момент перехода на генера-
торный режим э. д. с. якоря обусловлена остаточным магнетизмом
полюсов. Машина может самовозбудиться, если ампер-витки магнитных
катушек усиливают этот остаточный магнетизм. Для этого необходимо,
чтобы направление тока в них оставалось то же, что и при тяговом
режиме. Так как при переходе к генераторному режиму направление
тока в якоре меняется, то нужно переключить концы катушек или
концы якоря. Если этого не сделать, ток якоря, вызванный э. д. с.
остаточного магнетизма, пойдет через катушки в неправильном направ-
лении, и машина будет размагничена — схема б рис. 202.
Схема в рис. 202 отвечает основному требованию, которому
должна удовлетворять всякая тормозная схема, — электрической и ме-
292
а) 'l—Hjuiw 'O-wv—►
S! T
Рис. 202. Простейшая схема электри-
ческого торможения.
ханической устойчивости. Электродвижущая сила двигателя, рабо-
тающего генератором, уравновешивается падением напряжения в рео-
статах и в цепи самого двигателя.
При установившемся режиме реостатного торможения эта зави-
симость выражается уравнением
£=/(/?+/?,)	(116)
или, так как
Е = C<Pv,
получим
СФу — IR+IRP,
где: Е— электродвижущая сила машины, являющаяся для сериес-
двигагеля функцией тока;
v — скорость поезда при торможении. Следовательно, ток яко-
ря машины при генераторном режиме может быть выражен
следующим образом:
I =____=	.	л 17)
R+Rp R+Rp'
Вращающий момент машины при торможении так называемый
тормозной момент:
мкт =С11аФ^С1Г.	(118)
Так как Ф = /. Коэфициент а зависит от степени насыщения маг-
нитной системы и изменяется в пределах ]<к<2. Предположим,
что скорость поезда возросла. Тогда возрастет и э. д. с. и ток, но
это значит, что будет расти и тормозной момент. В этом и состоит
существо механической устойчивости: при возрастании скорости
должно автоматически возрастать и тормозное усилие. Под электри-
ческой устойчивостью подразумевается способность схемы возвращать-
ся к данным значениям токов и э. д. с. после каких-либо случайных
отклонений их от тех значений, которые удовлетворяют написанным
выше формулам.
Если, например, вследствие случайного застопоривания колес,
э. д. с. машины кратковременно упадет, а затем снова восстановится,
тогда и ток после соответствующего колебания вернется к прежнему
значению.
В процессе торможения скорость поезда постепенно падает,
вследствие чего будет падать э. д. с., ток и тормозное усилие. Поэтому
практически для получения более или менее постоянного тормозного
усилия и замедления приходится с уменьшением скорости уменьшать
также сопротивление реостата.
Для торможения стремятся использовать ступени пускового рео-
стата, чтобы по возможности не усложнять схему управления.
Переходим к торможению одновременно двумя двигателями.
В этом случае к каждому отдельному двигателю возможно при-
менить схему, изображенную на рис. 202. Однако при этом получились
бы весьма громоздкие соединения в аппаратуре вагона и пришлось
бы иметь два совершенно отдельных реостата. Поэтому на практике
такая возможность никогда не применялась. Вполне устойчивая схема
реостатного торможения при двух двигателях получается при после-
довательном их соединении (рис. 203, схема а). Эта схема требует
тормозного сопротивления по величине значительно большего, чем
пусковое сопротивление. Другим недостатком этой схемы является
высокое напряжение в цепи, требующее усиленной изоляции.
При параллельном соединении двигателей величина тормозного
сопротивления получается такого же порядка, как и величина пуско-
293
вого, и легко увязывается с последней по отдельным ступеням.
Вследствие этого параллельное соединение двигателей при реостатном
торможении получило исключительное распространение. Рассмотрим
схему параллельного соединения двух двигателей с нагрузкой на один
общий реостат (рис. 203, схема б).
Здесь два двигателя соединены параллельно на общее нагрузоч-
ное сопротивление Rp . Пусть сопротивление якорей двигателей Ra
и сопротивление катушек RM. Если в данный момент э. д, с. обоих
двигателей одинаковы, то ток должен распределяться между ними
поровну, т. е.: Д = /2 = при этом напряжение на общих клеммах
составит:
и=Е,- l^Ra +RM) = Ei-I2(Ra + RM).	(119)
Однако вследствие несовпадения электромеханических характери-
стик,- разных электрических сопротивлений обмоток, разных сопроти-
влений магнитных цепей и других причин электродвижущие силы не
Рис. 203. Схемы реостатного электрического торможения с двумя
двигателями.
одинаковы и, следовательно, равенство токов нарушится ф Ц- Лю-
бое же нарушение равенства токов не обеспечивает электрической
устойчивости схемы. Например, даже незначительное увеличение
тока второго двигателя, приводит к повышению его э. д. с. и, следо-
вательно, к дальнейшему увеличению его тока; одновременно умень-
шается ток и э. д. с. первого двигателя. Этот процесс будет про-
должаться до тех пор, пока ток первого двигателя не упадет до
нуля, после чего он изменит свое направление и полярность полюсов
первого двигателя. В контуре окажутся последовательно включенными
два двигателя, работающие генераторами, т. е. второй генератор
окажется короткозамкнутым на первый генератор. Суммарная э. д. с.
обоих генераторов вызовет значительной величины ток, ограниченный
только сопротивлением двигателей.
Теоретически возможна перемена направления магнитного потока
первого генератора и его переход на моторный режим.
Таким образом, сериесные двигатели в параллельной работе при
генераторном режиме устойчиво работать не могут. Недостатком
параллельного соединения является необходимость применения спе-
циальных приспособлений для обеспечения электрически устойчивой
схемы, для чего рекомендуются следующие способы. На рис. 205
(схема в), изображена схема с уравнительным проводом, состоящая
в том, что якори и катушки обеих машин соединяются между собой
проводом аб небольшого сопротивления.
При возникновении неравенства э. д. с. уравнительный ток прой-
дет через уравнительный провод, токи же в катушках останутся при-
близительно равными,
294
В следующий момент, когда э. д. с. могут выравняться, оба
двигателя дают устойчивый генераторный ток на внешнее сопроти-
вление.
Недостаток схемы состоит в том, что при несовпадении характе-
ристик и, даже при неравенстве сопротивлений обмоток возбуждения
двигателей, не обеспечивается удовлетворительное выравнивание
тормозных токов и допускается большая неравномерность распреде-
ления нагрузок. Так например, при неодинаковых характеристиках
двигателей более быстроходный из них развивает меньшую э. д. с.,
в результате чего в цепи якорей появляется уравнительный ток,
равный:
M =	=	(120)
Ввиду относительно малой величины сопротивления Ra даже не-
значительная разница между э. д. с. может создать весьма значи-
тельный уравнительный ток. Более быстроходный генератор, обла-
дающий' при одинаковом токе возбуждения меньшей э. д. с., разгру-
жается уравнительным током, а тихоходный — перегружается.
Преимущество схемы заключается в том, что разрыв цепи якоря
одного из генераторов не отражается на работе другого. Значительно
большее распространение получило так называемое перекрестное
соединение (рис. 203, схема г). В перекрестной схеме магнитные ка-
тушки каждого двигателя питаются от якоря другого двигателя. При
случайном неравенствеэ. д. с. здесь, как и ранее, возникает добавочный
ток Д/. Если увеличится э. д. с. второго двигателя Е2, то добавочный
ток усиливает поле первого двигателя и ослабляет поле второго дви-
гателя, в силу чего э. д. с. у первого двигателя увеличится, а у вто-
рого уменьшится до достижения полного равенства между ними.
Данная схема дает достаточно равномерное распределение токов по
цепям, т. е. почти полное равенство нагрузок цепей обоих двигате-
лей при торможении, и в этом отношении она, несомненно, заслу-
живает предпочтения перед схемой с уравнительным проводом.
Единственным ее серьезным недостатком является то, что если слу-
чайно произойдет обрыв в цепи якоря одной из машин, то тормозной
эффект пропадет совершенно, так как ни одна из машин не возбуж-
дается. Указанный недостаток перекрестной схемы может быть час-
тично устранен применением перекрестно-уравнительной схемы.
При наличии четырех двигателей следует различать два способа
соединения их в группу: 1) последовательное соединение каждой
пары двигателей; 2) параллельное соединение двигателей.
В первом случае схемы реостатного торможения ничем не от-
личаются от схем с двумя двигателями.
Вопрос усложняется при применении второго способа соединения
при электрическом торможении с четырьмя тяговыми двигателями.
При простом параллельном соединении вс?х двигателей получается
неустойчивость в работе, как и при двух двигателях, но еще в более
худшем виде. Для устранения этой неустойчивости предложен ряд
схем (рис. 204).
Уравнительная схема дает не вполне устойчивую работу тяговых
двигателей при электрическом торможении.
Все сказанное выше о неравномерности нагрузок для двух дви-
гателей относится и к четырем двигателям (например, при большом
неравенстве характеристик двигателей); можно получить такое состоя-
ние устойчивой работы, когда три машины работают генераторами,
производя торможение, а четвертая — двигателем, ослабляя общий
295
тормозной эффект. Поэтому уравнительные соединения для четырех
двигателей почти совершенно не применяются.
Наиболее распространенной является циклическая схема, которая,
как видно из рисунка 204 (схема б) представляет развитие двухмотор-
ной перекрестной схемы для случая четырех двигателей. Здесь каждый
якорь питает магнитные катушки следующего двигателя, так что
возрастание или уменьшение э. д. с. одного из них немедленно
отражается и на других. Эта схема является достаточно устойчивой,
при условии, если нагрузочное сопротивление не слишком велико.
В противном случае состояние равновесия схемы нарушается, и тор-
мозной эффект прекращается. В электрической цепи возникают такие
явления, которые приводят к круговому огню на коллекторах. Кроме
того, при значительном отклонении характеристик двигателей схема
может стать неустойчивой.
Отсюда видно, что циклическая схема, хотя и может быть при-
меняема, но с известными ограничениями. В частности, от нее прихо-
Рис. 204. Схемы реостатного электрического торможения с четырьмя двигателями:
а) уравнительная, б) цилиндрическая, в) перекрестно-уравнительная.
дится совершенно отказаться, если электрическим торможением
пользуются, как служебным, так как при таком торможении требуются
меньшая сила тормозного тока и соответственно большое нагрузоч-
ное сопротивление Rp. Для экстренного же торможения схема впо-
лне пригодна. Ввиду этого-были предложены различные промежуточ-
ные схемы. Одной из таких схем является перекрестно-уравнитель-
ная (схема в рис. 204). Как видно из рисунка, две пары машин
включены по перекрестной схеме и соединены через одну уравни-
тельным проводом.
Схема эта не дает такой равномерности нагрузок, как цикличе-
ская, однако она является более устойчивой и позволяет пользовать-
ся электрическим тормозом, как служебным. Во всех рассмотренных
выше схемах реостатного торможения величина тормозного усилия,
а следовательно, и генераторного тока, регулируется изменением
величины сопротивления реостата, включенного в электрическую
цепь. Тормозное усилие тем больше, чем меньше сопротивление
реостата, так как при этом соответственно увеличится и сила тока.
Тормозное же усилие может быть увеличено до известных пределов,
зависящих от условий сцепления, нагрева и коммутации машины.
Кроме того, при больших генераторных токах и э. д. с. машин со-
ответственно большие, что может вызвать в цепи недопустимо боль-
шие напряжения.' При реостатном торможении э. д. с. доходит до
1,5—1,6 и даже 2-кратной величины номинального напряжения ма-
шины.
Одним из требований, предъявляемых к процессу торможения,
является плавность остановки поезда, т. е. движение, при торможе-
нии должно быть равномерно замедленным. Для этого необходимо,
чтобы с уменьшением скорости непрерывно уменьшалась величина
сопротивления реостата. Так как непрерывное изменение сопротив-
296
ления практически затруднительно, то прибегают также, как и при
пуске поезда, к ступенчатому его изменению, добиваясь, чтобы ток
и тормозное усилие изменялись в пределах от максимума до минимума.
В качестве тормозных сопротивлений используются пусковые рео-
статы. Число ступеней, полученных из тормозного расчета, бывает
больше, чем для условий пуска. На практике отступают от выбран-
ных расчетом ступеней тормозных сопротивлений и используют для
торможения те же ступени, что и для пуска в ход. Сопротивления
пускового реостата бывает недостаточным для 1-й тормозной позиции,
так как величина тормозного тока получается больше допустимой,
приходится применять добавочную ступень. Например, в четырехосном
моторном вагоне КМ реостат имеет 5 пусковых ступеней, исполь-
зуемых как тормозные, и еще
одну ступень Ро— PY (рис. 236)
для торможения.
При применении реостат-
ного торможения, как служеб-
ного, для получения более плав-
ного торможения от пускового
реостата приходится брать до-
бавочные выводы, т. е. увеличи-
вать число ступеней. При неза-
висимом возбуждении получает- Рис. 205. Схемы реостатного торможения
СЯ устойчивость параллельной с независимым возбуждением.
работы, свойственной схемам с
сериесным возбуждением. Независимое возбуждение двигателей при
торможении может быть осуществлено специальным возбудителем
или от аккумуляторной батареи (рис. 205).
В этих схемах необходимы добавочные агрегаты, усложняющие
оборудование вагонов. В этом их недостаток.
Схема реостатного
торможения компаунд-
ным двигателем приве-
дена на рис. 206. При
переходе компаундного
двигателя на генератор-
ный режим возможны два
случая: 1) сериесная об-
мотка возбуждения пере-
ключается— возбуждение
компаундное. В этом слу-
чае ампервитки обеих об-
моток складываются. Схе-
ма обладает более плав-
ной регулировкой тормоз-
Рис. 206. Схемы реостатного торможения со сме- НОГО усилия посредством
; шанным возбуждением. ,	реостата шунтовой цепи,
о	'	•<£ Параллельная работа не-
скольких двигателей при торможении требует таких же схем сое-
динений сериесных обмоток, как и' при торможении сериесными
двигателями. Работа при торможении будет тем устойчивее,
чем выше отношение шунтовых ампервитков к сериесным; 2) серие-
сная обмотка возбуждения не переключается—противокомпаундное
возбуждение. В этом случае ампервитки вычитаются. Преимуществом
противокомпаундного возбуждения является возможность перехода
на реостатное торможение при параллельном соединении двигателей
/без каких-либо специальных переключателей.
297
При противокомпаундном возбуждении величина тормозной силы
ограничена определенным пределом (рис. 145, точки а, в, с), вслед-
ствие ограничения величины магнитного потока в результате размаг-
ничивающего действия сериесных ампервитков. Это свойство проти-
вокомпаундного генератора, которое называют ограничением тормоз-
ной силы вследствие опрокидывания, является ценным при высоких
коэфициентах сцепления и малой прочности привода, например, кар-
данного (троллейбус, электромобиль, электроавтобус)". Тормозное
усилие при одном и том же то<е в якоре при компаундном возбуж-
дении получается выше. В обеих схемах исключается возмож-
ность размагничивания полюсов, и количество ступеней реостата
получается меньше, чем при торможении с сериесным возбужде-
нием.
Для поддержания значительного тормозного усилия в процессе
торможения шунтовые обмотки должны иметь независимое возбуж-
дение. При сохранении шунтового возбуждения, путем отключения
обмотки от сети, вследствие уменьшения тока возбуждения с умень-
шением скорости будет уменьшаться тормозное усилие.
104.	Торможение с рекуперацией энергии в сеть
Ни при одном виде тяги, кроме электрической, невозможно
практически осуществить обратную отдачу источнику энергии поезда
освобождающейся при торможении. При электрической же тяге
принцип обратимости двигателя в генератор делает эту задачу
разрешимой.
Однако применение рекуперации на практике оказалось затруд-
нительным, особенно на постоянном токе. Причина этих трудностей
в том, что в качестве двигателя для электрической тяги до послед-
него времени применялись исключительно сериесные двигатели.
Пусть сериесный двигатель приключен к сети и в некоторый момент
времени работает генератором. Ток двигателя равен:
(121)
Генераторный режим характеризуется как раз тем, что напряжение
сети должно быть ниже, чем э. д. с. генератора. Напряжение кон-
тактной сети сильно колеблется. Если в следующий момент времени
напряжение сети упадет, то ток, а вместе с ним, очевидно и тормозное
усилие возрастут.
Так как возбуждение сериесной машины осуществляется непо-
средственно током якоря, то э. д. с. машины при данной скорости
также должна возрасти. Отсюда согласно формуле (121) ток увели-
чивается снова, и в конце концов двигатель недопустимо перегрузится
вплоть до появления кругового огня на коллекторе и перегорания
обмоток.
Если напряжение сети возрастет, ток должен упасть, отчего
немедленно упадет и э. д. с.
Сначала машина совершенно разгрузится, а затем перемагнитится
и будет работать дальше генератором в коротком замыкании с сетью
совершенно так же, как при реостатном торможении. При такой
неустойчивости невозможно применить рекуперацию непосредственно
с сериесными машинами.
Чрезвычайно просто было бы осуществить рекуперацию с шун-
товыми двигателями, которые при параллельном включении с сетью
дают достаточно устойчивую генераторную работу.
298
Если, например, напряжение сети падает, то вместе с ним должен
упасть и ток возбуждения, шунтовых катушек, вследствие чего упадет
и э. д. с. При этом ток останется почти неизменным.
Шунтовые двигатели в мотор-вагонной тяге не применяются, что
не позволяет использовать их и для рекуперации. Следует найти
такие схемы включения двигателей, которые давали бы сериесную
характеристику при тяговом режиме, но обеспечивали бы устойчи-
вость при генераторном режиме, сходную с устойчивостью шунтовых
генераторов. Наиболее выгодно применять такие двигатели, у которых
имеются одновременно и шунтовые и сериесные обмотки: при тяговом
режиме могли бы включаться сериесные катушки, а при рекупера-
ционном — шунтовые.
При раздельном использовании сериесных и шунтовых обмоток
двигатели получились бы столь тяжелы и громоздки, что применение
их для целей тяги совершенно не оправдало бы экономии энергии
при рекуперации.
На схеме рис. 207 приведено реостатно-рекуперативное тормо-
жение. Здесь сериесные обмотки для целей возбуждения при реку-
перации включены как шунтовые, а для
ограничения силы тока в их цепь вклю-
чен реостат Rp .
Сила тока, проходящего через се-
риесные обмотки, должна быть такая
же, как и при тяге. Так как сопротив-
ления сериесных обмоток малы, прихо-
дится выбирать значительное сопротив-
ление балластного реостата Rp, в ко-
тором получаются большие потери энер-
гии. Данную схему нужно признать
вполне удовлетворительной с точки зре-
ния устойчивости при рекуперации, но
вследствие потерь в балластном реостате
применение ее не экономично.
Выгодность схемы реостатно-реку-
перативного торможения возрастает с увеличением числа двигателей.
Системы с шунтовым возбуждением имеют следующие недостатки:
1)	значительная потеря энергии в добавочных сопротивлениях;
2)	большое число ступеней регулирования;
3)	повышенное напряжение на двигателе, вследствие включения
добавочных сопротивлений.
Основное преимущество схемы рис. 207 состоит в том, что при
ней не требуется дополнительных машин при рекуперативном тормо-
жении и сохраняется сериесное возбуждение при тяговом режиме.
Для использования сериес-двигателей и получения высокого про-
цента рекуперируемой энергии, при одновременном удовлетворении
требований электрической и механической устойчивости долгое время
разрабатывались такие схемы, в которых возбуждение машин при
рекуперации производилось от отдельного возбудителя. В качестве
возбудителя использовали либо один из тяговых двигателей, либо
специально для этого предназначенный агрегат.
На рис. 208 схема а является примером наиболее простой схемы
с независимым питанием сбмотки возбуждения от специального
возбудителя.
Возбудитель представляет низковольтную машину, рассчитанную
на полный ток сериесной обмотки. Напряжение на клеммах возбу-
дителя должно покрывать только падение напряжения в сериесной
Рис. 207. Схема реостатного реку-
перативного торможения:
Rp баластный реостат; Rg добавочные
сопротивления в цепи якоря.
299
обмотке. При этой схеме машина имеет шунтовую характеристику,
вполне пригодную для рекуперации. Однако эта схема, в случае
параллельной работы двух и более машин создает крайне небла-
гоприятные условия работы в отношении распределения нагрузок
между генераторами, особенно в случае неодинаковых диаметров
колесных пар и неодинаковых характеристик двигателей.
В современных схемах рекуперации стремятся создать противо-
компаундную характеристику, для чего непосредственно связывают
цепь возбуждения с цепью якоря.
Рассмотрим схемы рис. 208: 1) с последовательным соединением
обмотки возбуждения тяговой машины и возбудителя (схема б)
и 2) с параллельным включением возбудителя к обмотке возбуждения
тяговой машины (схема в).
Противокомпаундная характеристика при генераторном режиме
Рис. 208. Схема рекуперативного торможения с отдельным возбудителем;
создается посредством стабилизирующего сопротивления Rc. Сущность
действия первой схемы состоит в следующем: через сопротивление
Rc протекает ток /с равный сумме токов якоря и тока возбуждения.
С увеличением тока якоря увеличивается падение напряжения
в стабилизирующем сопротивлении. Вследствие того, что это сопро-
тивление включено также и в цепь возбуждения, увеличение падения
напряжения в нем уменьшает напряжение на клеммах обмотки воз-
буждения, а следовательно, и ток. Величина э. д. с. рекуперирующей
машины снижается, что препятствует чрезмерному возрастанию тока
якоря.
Регулирование возбуждения возбудителем тождественно регули-
рованию шунтового возбуждения компаундной машины. Величина Rc
определяет степень противокомпаундности.
Если для замкнутого контура АВСД применить 2-й закон Кирх-
гофа, то получится уравнение:
= А, Я. + А,«+	+ /,R, + Л +1,) R..	(122)
где:/?!—э. д. с. возбуждения;
R-l—сопротивление обмотки якоря возбудителя;
RM — сопротивление обмотки возбуждения сериесного двигателя;
R —стабилизирующее сопротивление;
1м — ток возбуждения;
I — ток якоря (ток рекуперации).
300
Из формулы 122 следует, что ток в обмотке возбуждения будет
равен:
т _ __1р
М ^1 +^М
Следовательно, схема соответствует рекуперативному торможению
с противокомпаундным возбуждением.
Переход с режима тяги на рекуперацию осуществляется так:
сериесный двигатель, работающий при тяговом режиме, необходимо
отсоединить от сети. Переключить его на рекуперативную схему
и постепенно увеличивать возбуждение до тех пор, пока напряжение
на клеммах двигателя станет равным напряжению сети. После этого
можно включить генератор непосредственно на сеть и вывести доба-
вочные реостаты в цепи якоря.
В схеме с параллельным соединением обмотки возбуждения
и возбудителя легче осуществляется переход с тяги на рекуперацию.
Для этого достаточно при сериесном тяговом режиме, не разрывая
силовой цепи, Подключить параллельно к обмотке возбуждения возбу-
дитель, получив моторный режим при компаундном возбуждении.
Если усилением возбуждения возбудителя увеличивать его э. д. с.,
то увеличится ток в обмотке возбуждения и э. д. с. в якоре сериесного
двигателя. При некотором возбуждении э. д. с. двигателя станет
равный напряжению сети Е = Uc.
В этот момент ток в якоре будет равен нулю, при дальнейшем
увеличении возбуждения E^>Ut ток в якоре изменяет свое направ-
ление, и двигатель перейдет на рекуперативный режим при противо-
компаундном возбуждении, так как по 2-му закону Кирхгофа для
замкнутого контура АВСД:
А - 4 « ++4 А = (4 +4) R.+(4+ 4 А + 4 А.
где 4-4+4,
откуда:
_Ex-IpRx-IpRc
RM + RC±RX *
Несмотря на то, что переход с тяги на рекуперацию более сло-
жен в схеме последовательного соединения, эта схема является более
приемлемой, потому что дает возможность применить возбудитель
значительно меньшей мощности и только один при нескольких груп-
пах двигателей.
Для улучшения распределения нагрузок между тяговыми двига-
телями, работающими параллельно, схема параллельного включения
требует для каждой группы отдельного возбудителя.
Помимо указанных, существует большое количество других схем
с независимыми возбудителями, как например, с противокомпаундными
возбудителями, с мотор-стабилизатором, с осевым возбудителем и др.
При всех этих схемах является необходимость установки доба-
вочных агрегатов, что усложняет оборудование вагонов, и это является
их недостатком.
В последнее время начали разрабатывать вопрос о применении
аккумуляторной батареи в качестве возбудителя при рекуперации.
Такая схема представлена на рис. 209 для одного двигателя. Как видно
из схемы, в период рекуперации возбуждение сериес-обмотки произво-
дится разностью токов батареи и якоря
4 = 4-4.
Режим работы машины при этом способе возбуждения—противо-
компаундный. При нем получаются весьма благоприятные круто
301
Рис. 209. Схема рекуперативного торможения
с аккумуляторной батареей в качестве
возбудителя.
идущие скоростные характеристики, дающие равномерное распреде-
ление нагрузок между рекуперирующими двигателями. Устойчивость
работы с электрической стороны получается вполне надежная. Меха-
ническая устойчивость торможения также достаточна, если машина
не слишком размагничена противокомпаундным током якоря. По своим
свойствам схема с аккумуляторной батарей вполне тождественна
со схемой компаунд-двигателя.
Преимуществами схемы с аккумуляторной батареей является
большая компактность и легкий вес двигателя, а также большая
надежность перехода к реостатному торможению при прекращении
питания от контактного провода, благодаря наличию собственного
источника возбуждения. Недостатком схемы является наличие мощной
низковольтной батареи аккумуляторов, имеющей большой вес и зани-
мающей много места.
Применение батареи требует ежедневной ее зарядки, а также
усложняется осмотр и ремонт оборудования вагона.
Ввиду этцх недостатков
схемы с аккумуляторной бата-
реей в настоящее время более
широкое распространение на-
шел компаундный двигатель,
позволяющий без большого
усложнения аппаратуры и со-
вершенно автоматически пере-
ходить с тягового режима на
рекуперацию и обратно.
Регулирование скорости
при рекуперации осущест-
вляется принципиально теми же способами, что и при тяге: изменением
напряжения на клеммах двигателей и регулированием их возбужде-
ния. В компаундных двигателях регулирование скорости при рекупе-
рации осуществляется изменением тока возбуждения шунтовой обмотки
и последовательно параллельным соединением обмоток якорей.
Постепенное увеличение возбуждения двигателей с применением
параллельного, а затем последовательного включения двигателя
приводит к постепенному снижению скорости поезда.
Рекуперация при компаундном двигателе протекает в условиях
противокомпаундного режима, наиболее благоприятного при рекупе-
ративном торможении (рис. 195).
Применение компаунд-двигателя позволяет весь процесс управ-
ления поездом свести к движению одной рукоятки контроллера.
Сначала происходит пуск двигателя и разгон его под пусковым
и регулирующими реостатами до самой верхней автоматиче-
ской характеристики (рис. 145); далее движение происходит по
этой автоматической характеристике до момента начала тор-
можения. Желая тормозить, водитель постепенно увеличивает
возбуждение шунтовой обмотки, вследствие чего машина переходит
на режим противокомпаундного генератора. Поезд тормозится до
самой нижней основной автоматической характеристики параллель-
ного соединения.
Далее возбуждение снова уменьшается и происходит переход
в схеме с параллельного соединения на последовательное соединение
двигателей (см. характеристики рис. 145 и рис. 195). Затем посте-
пенно увеличивая возбуждение, скорость уменьшается до предельного
значения по характеристике последовательного соединения.
В такой последовательности рекуперативное торможение может
быть доведено до скорости 8—10 км/час.
302
Дальнейшее торможение производится реостатами, так как при
малых скоростях двигателей э. д. с. их не могут превысить напряже-
ние сети.
Изложенный принцип рекуперации по своей простоте весьма
удобен для трамвайных условий и всецело зависит от экономических
соображений. С одной стороны, при рекуперации получается значи-
тельная экономия энергии, а с другой,—необходимы дополнительные
затраты на дооборудование вагонов и тяговых подстанций.
Для городов, в которых центральные станции сжигают привози-
мое издалека топливо, экономия топлива настолько существенна,
что, даже при значительных затратах на рекуперативные устройства,
вопрос нужно решать в пользу рекуперации.
Количество энергии, которое может быть возвращено при реку-
перации, находится в зависимости от профиля пути, количества
остановок, скорости, до которой возможно вести рекуперативное
торможение, и ряда других факторов. Энергия, которая подводится
к поезду во время движения под током, расходуется, во-первых, на
преодоление полезного сопротивления, во-вторых, на накопление
потенциальной энергии поезда при подъеме на более высокие точки
профиля и, наконец, в-третьих, на сообщение ему кинетической
энергии.
При рекуперации мы можем вернуть сети значительную часть
накопленной потенциальной энергии и, кроме того, часть кинети-
ческой; эти виды энергии иначе были бы потеряны в тормозах. На
трамвае с его частыми остановками возвращение кинетической энер-
гии является особенно важным. В целях рекуперации выгодно
начинать торможение с возможно более высоких скоростей. При
рекуперации с компаундными двигателями необходимо начинать
рекуперировать сейчас же вслед за потреблением тока; это даст
высокие скорости начала торможения, а вместе с тем и высокие
значения ходовых скоростей.
Практические расчеты применительно к отдельным трамвайным
предприятиям показывают, что действительный процент рекупери-
руемой энергии может достигать 25—35% от общей энергии, рас-
ходуемой данным трамвайным предприятием. Для городов с легким
профилем (например, Ленинграда) этот процент значительно ниже,
так как здесь возвращаемая энергия пойдет почти исключительно
за счет кинетической. Поэтому особо ценна рекуперация в городах
с тяжелым профилем пути, где возвращение потенциальной энергии
представляет значительный интерес.
Помимо экономии энергии рекуперация дает значительное со-
кращение расхода тормозных деталей, в частности колодок.
Наряду с экономией на колодках мы должны получить экономию
в рабочей силе по уходу за тормозной системой.
Важным преимуществом рекуперации должно являться сокраще-
ние установленной мощности тяговых подстанций, а при сохранении
существующей мощности—возможность обслуживания одновременно
большого количества поездов, так как в трамвайных условиях
особенно вероятным является, что в то время как один поезд под-
нимается на подъем, другой спускается под уклон и питает первый
поезд энергией.
Недостатками данной системы торможения являются: 1) невоз-
можность тормозить до полной остановки поезда; 2) усложнение
оборудования моторного вагона; 3) затруднения, связанные с обрат-
ным переходом с одной ступени на другую при двухступенчатой
регулировке скорости, например в вагоне М-38 при обратном пере-
ходе с параллельного соединения на последовательное;4)потребность
303
в применении более мощного двигателя. Применение более мощ-
ных двигателей требует всякая система электрического торможения,
но вследствие ограниченного повышения напряжения при торможении
рекуперативная система требует меньшего увеличения мощности
двигателей в сравнении с реостатной; 5) необходимость координации
работы подстанций, сети и подвижного состава. При рекуперативном
режиме э. д. с. тяговых двигателей, работающих генераторами,
превосходит напряжение на шинах подстанции, может возрасти до
величины, превосходящей номинальное напряжение на 50—100%
и вызвать значительные повреждения в системе энергоснабжения,
Для поглощения излишнего напряжения на тяговых подстанциях ‘
необходимо иметь специальные устройства, например, поглощающие
сопротивления, подключаемые в момент рекуперации к шинам подстан-
ции посредством быстродействующего реле или специального управ-
ляемые выпрямители.
105.	Соленоидный тормоз
При всех преимуществах электрическое торможение обладает
тем существенным недостатком, что прицепные вагоны при этом не
тормозятся, благодаря чему уменьшается тормозное замедление всего
Моторный ба2он
Рис. 210. Схема соленоидного торможения:
1 — катушка тормозного цилиндра; 2 — сердечник катушки4, 3 — тормозная тяга и колодка;
4 — междувагонные электрические соединения.
поезда, происходит набегание прицепных вагонов, создаются толчки
и повышенный износ тяговых приборов. Поэтому была предложена
схема, по которой тормозной ток двигателей нагружается не на
реостаты, а проходит через катушки специальных соленоидов,
расположенных на прицепных вагонах и связанных с тормозной
системой. Иногда оба способа нагрузки объединяются, т. е. реостаты
моторного вагона и катушки соленоидов прицепных вагонов соеди-
няются параллельно или последовательно, последнее—чаще (рис. 210).
Для обеспечения надежности тормозного эффекта на соленоидах
нередко устраивают обмотку независимого возбуждения, питаемую
непосредственно от контактного провода. Во всех этих случаях
сердечник, втягиваемый при торможении в соленоид, соединяется
с тормозной системой совершенно подобно штоку тормозного ци-
линдра при воздушном торможении и тем воздействует на тормозные
колодки.
Недостатком соленоидного тормоза является зависимость силы,
втягивающей сердечник, от положения его относительно самого
соленоида. Для одного и того же соленоида при неизменном токе
возбуждения эта сила может колебаться в пределах от 150 до 500 кг,
вследствие чего в течение одного дня работы колодки (особенно
чугунные) изнашиваются на заметную величину (от 2 до 5 мм). От-
сюда следует, что и в силе нажатия колодок окажется большая
разница. Ток, протекающий через катушку тормозного соленоида,
304
ограничивается сопротивлением тормозных реостатов, включенных
в тормозную цепь, а также зависит от принятой схемы включения
катушек соленоидов вагонов поезда.
Тормозной эффект соленоидного тормоза ограничен условиями
сцепления и не обладает свойством самоосвобождения от заклинива-
ния колес. Соленоидный тормоз нашел достаточно широкое приме-
нение в заграничной практике и в СССР (ленинградский трамвай).
Установленные на вагоне ленинградского трамвая соленоиды втяги-
вают сердечник с силой в 420 кг при токе, протекающем через
катушку в 125 а и ходе сердечника 120 мм. Катушка соленоида
от	4,85 X 4,85
состоит из 352 витков медного провода размерами и смм и
имеет электрическое сопротивление в 0,2 ом.
106.	Электромагнитный рельсовый башмак
Совершенно особо' от всех разобранных систем торможения
стоит торможение электромагнитным башмаком за рельсы. Это
устройство состоит в том, что над рельсами подвешивается система
электромагнитов, питаемых в случае необходимости от двигателей
Рис. 211. Электромагнитный рельсовый тормоз.
(при электрическом торможении) или от контактного провода. При
возбуждении током башмак притягивается к рельсу, благодаря чему
развивается сильное трение, дающее мощный тормозной эффект. Тор-
мозная сила в этом случае:
Fr=«Q,	‘	(123)
где: Q—сила притяжения башмака к рельсу;
ф —коэфициент трения (сталь по стали).
Сила Ft зависит от конструкции башмака и величины рабочей
его поверхности. Различают два типа башмаков: а) с продольным
намагничиванием, б) с поперечным намагничиванием.
При первой конструкции устраивается ряд полюсов вдоль рельса
(рис. 211). Сила притяжения будет тем больше, чем больше взято
полюсов. Так например, при 10 полюсах получается сила притяжения
до 4000 кг.
Второй тип башмака с поперечным намагничиванием состоит из
двух полюсов большой длины каждый, расположенных вдоль головки
рельса. При такой конструкции обеспечивается нажатие башмака
на рельс в пределах 3600—4500 кг на один погонный метр его длины.
Сила притяжения башмака к рельсам при любой его конструкции
может быть подсчитана по формуле подъемной силы электромагнита,
данной Максвеллом:
Q =^.ю-б кг,	(124)
20 Поле, состав трамам
305
где: В— индукция в полюсных наконечниках;
S—поверхность наконечников в см2.
Сила притяжения башмака к рельсам весьма значительно зави-
сит от зазора между ними, так как при одной и той же магнито-
движущей силе увеличение воздушного зазора вызывает снижение
магнитного потока, а следовательно, и индукции. Зависимость силы
притяжения от величины зазора между башмаком и рельсом является
существенным недостатком рельсового тормоза.
Тормозной эффект, создаваемый башмаком, определяется не
только трением его о рельс, но и токами Фуко, возбуждаемыми
башмаком в толще рельса. Однако тормозной эффект от токов Фуко
незначителен.
Благодаря тому, что башмак создает дополнительное притяжение
вагона к рельсу, возникает как бы дополнительное увеличение
сцепного веса; это позволяет, в случае одновременного пользования
колодочными тормозами, достигнуть весьма большого тормозного
эффекта. При постройке вагона РСС Саг это обстоятельство
позволило американцам достигнуть огромных тормозных замедлений,
до 4 м/сек2.
Питание обмоток рельсового башмака может происходить раз-
личными способами. Наиболее часто встречается включение его так же,
как соленоида, т. е. последовательно в цепь реостатного торможения.
Для большей надежности нередко делают и две обмотки: сериес-
ную, питаемую от двигателей при реостатном торможении, и шунтовую,
питаемую непосредственно от сети; это позволяет тормозить вагон
до полной остановки и удержать неподвижно на уклоне. Наиболее
надежный способ питания башмака — это возбуждение от собствен-
ного источника тока — аккумуляторной батареи, что дает полную
независимость от сети. Однако необходимость иметь на вагоне бата-
рею обесценивает этот способ.
Многочисленные испытания, произведенные с рельсовым электро-
магнитным башмаком, показали высокие достоинства с точки зрения
требований, предъявляемых к тормозным устройствам. Недостатком,
препятствующим применению его в качестве рабочего тормоза, яв-
ляется значительный износ рельсов.
Помимо электрического привода башмак снабжается еще ручным
механическим приводом, что позволяет пользоваться им на останов-
ках для удержания поезда в неподвижности. При такой конструкции
башмак может работать как механический тормоз, что повышает его
надежность в работе.
ГЛАВА V11
КОНТАКТЫ И ДУГОГАСИТЕЛЬНЫЕ УСТРОЙСТВА
107.	Контакты
Контактом называют токопроводящую деталь аппарата, предназ-
наченную для замыкания и размыкания тока. Контактным соприкос-
новением или переходным сопротивлением контактов называют со-
противление в месте соприкосновения двух контактов. Одной из
основных деталей включающего аппарата являются размыкающиеся
контакты: подвижные и неподвижные. Кроме того, всякий электри-
ческий аппарат имеет неразмыкающиеся контакты, например, подво-
дящие клеммы.
Качество работы выключающих аппаратов прежде всего зависит
от состояния подвижных контактов. Основными причинами аварий
контактов являются чрезмерное нагревание и оплавление их при
306
выключении чрезмерного тока. Нагревание контактов зависит от вы-
деляемой в них мощности, т. е. при данном токе от величин сопро-
тивления, материала контакта и его контактного сопротивления.
Контактное сопротивление зависит от многочисленных факторов:
окисления, материала, формы, размеров и обработки поверхностей
контакта. При протекании тока всякий контакт нагревается. Нагре-
вание вызывает окисление поверхностей, что приводит к увеличению
сопротивления контакта, увеличению выделяемой мощности и в не-
которых случаях может привести к расплавлению контактов. Все
металлы, применяемые как материалы для контактов, окисляются,
поэтому в эксплоатации необходима регулярная зачистка контактных
поверхностей для всех видов выключающих контактов. Поэтому одно
из основных требований заключается в том, что в процессе включе-
ния и выключения контакты должны иметь относительное скольже-
ние, при котором происходит зачистка и уменьшение сопротивления
контакта.
Подавляющее большинство контактов делаются из меди, так как
несмотря на то, что медь легко окисляется, при частых включениях
пленка окисла уничтожается. Для защиты от окисления, особенно
при редких выключениях, контакты смазываются. Кроме того, смаз-
ка уменьшает износ контактов. В современной тяговой аппаратуре
применяют контакты разной формы: поверхностной (плоской) — квад-
ратной, прямоугольной или круглой; линейной и точечной (рис. 212).
Плоские подвижные контакты бывают жесткие и упругие. Примером
жесткого контакта могут служить скользящий пальцевый контакт
барабанного контроллера и контакты высокого нажатия для разрыва
больших мощностей в быстродействующих автоматах. Упругие кон-
такты применяются клинового и щеточного типов. Клиновые упругие
контакты, в которых контактное нажатие осуществляется за счет
упругости материала самих контактов, применяются в аппаратах
с очень небольшим числом включений, управляемых вручную, и где
размыкание контактов происходит без тока, например, рубильники,
разъединители, отключатели двигателей.
Щеточный контакт применяется в автоматических выключателях ’
с малым количеством включений — они обладают высокой проводи-
мостью, но сложны, дороги и подвержены обгоранию. К плоским
неподвижным контактам относятся все соединения проводников, вы-
полненные любым видом крепежных деталей: болтами, шпильками
и винтами. Неподвижные контакты разъединяются очень редко, только
при ремонте аппаратуры или авариях. Во всех этих контактах необ-
ходимо предусмотреть:
1)	приспособления против отвертывания и 2) покрытие контакт-
ных поверхностей против окисления, например, оцинкование или кад-
мирование железных деталей болтовых соединений. Контактные по-
верхности неподвижных контактов полезно смазывать. Соединение
проводов с клеммами, шинами и другими элементами выполняются
кабельными наконечниками обычной или специальной формы.
Точечные контакты, применяемые в тяге, являются поверхност-
ными с очень малой величиной поверхности. Эти контакты приме-
няются при небольших контактных нажатиях и преимущественно
в электромагнитных аппаратах, например, в блокировках электромаг-
нитных контакторов, реле, кнопках и т. п.
Сравнительно многочисленные данные испытаний показывают,
что наиболее целесообразной формой контактов, с точки зрения их
минимального сопротивления и, следовательно, минимального тепло-
вого эффекта, являются линейные контакты, т. е. такие контакты,
которые касаются между собой по прямой линии или практически
20*
307
по очень узкой прямоугольной площадке. Сопротивление линейных
контактов при одних и тех же нажатиях меньше, чем в других,
и даже в самых неблагоприятных случаях не превышает 50% от
сопротивления поверхностных и точечных контактов. Этот тип кон-
тактов той или иной формы имеет широкое применение в тяговом
аппаратостроении.
Г-образные линейные контакты и подобные им по форме приме-
няются во всех аппаратах с дистанционным и ручным управлением
для ббльшего количества включений и любых нагрузок, например,
308
в контакторах, кулачковых контроллерах, максимальных автоматах
и т. д. Пальцевые (скользящие) линейные контакты применяются
в барабанных контроллерах, реверсорах в блокировках на относительно
большую силу тока и нажатия, в выключателях и. т. д. Штепсельные
контакты — в междувагонных соединениях,для переносных ламп и т.п.
Наиболее распространенной формой контактов для контакто-
ров является Г-образная форма (рис. 213) с радиусом кривизны от
50 —200 мм и шириной до 32 мм.
Для обеспечения хорошего контакта между контактными губками
во время включения контактора (зачистки поверхностей от окиси
и нагара) необходимо движение скольжения. Совместный процесс пе-
ремещения места соединения контакта с их относительным скольже-
нием называется притиранием. Величиной притирания называется то
Рис. 213. Схема движения контактов:
а) пальцеваго контакта: 1—сегмент барабана (подвижный контакт), 2 — палец (неподвиж-
ный контакт, 3 — пружина, 4 — упор (пальцедержателя, 5 — точка вращения;
б) контактов контактора; 1 — главный рычаг, 2 — держатель, 3 — пружина притирающая,
4 — упор держателя, 5 — подвижный контакт, 6 — неподвижный контакт.
расстояние, на которое могла бы продвинуться линия окончательного
включения подвижного контакта, если бы неподвижного контакта не
существовало. Начальное и конечное положение контактов показано
на рис. 213. От момента начала касания контактов до окончатель-
ного включения подвижный контакт будет перемещаться по непод-
вижному со скольжением, т. е. контакты будут притираться.
Притирание создается специальной притирающей пружиной, по-
мещенной на рычаге и связанной с держателем подвижного контакта.
Термические и динамические явления при включении тока вызывают
необходимость определенного нажатия на контакты контактора не
только в конце включения, но и с момента первого касания, в про-
тивном случае неизбежно отталкивание, сильное обгорание и даже
приваривание контактов. Притирающая пружина должна создавать
соответствующее начальное нажатие, что достигается соответствую-
щей величиной начального сжатия пружины. Начальным давлением
называется то, которое получается в точке первоначального касания
контактов контактора, а конечным давлением называется то, которое
получается в месте их соприкосновения при полном включении кон-
тактора. Зазор в свету между двумя контактами при выключенном
309
контакторе носит название разрыва контактов. Для правильного дей-
ствия аппарата необходимо, чтобы величина притирания, разрыва, на-
чального и конечного давления были в соответствии с техническими
данными.
Техническая характеристика электромагнитного контактора типа
МК-758, применяемого на трамвае в качестве линейного, следующая:
разрыв контактов от 14 до 16,5 мм; притирание контактов от 6 до
8 мм; начальное давление от 1,5 до 2 кг и конечное давление от 6
до 8 кг.
Величина притирания определяет собой допускаемый износ. При-
тирание имеет свои отрицательные стороны: быстрый износ контактов
и образование медной пыли на окружающих деталях.
Пальцевые контакты распространены в барабанных контроллерах.
На рис. 213а пальцевой контакт неподвижен, а размыкание и за-
мыкание тока осуществляется поворотом барабана с укрепленными
на нем сегментами. Сегменты служат подвижными контактами. При
выключенном контакте палец прижимается пружиной к упору. За-
мыкание контактов пальца и сегмента происходит в точке начала
их соприкосновения. С момента замыкания нажатие пружины вос-
принимает не упор, а сегмент барабана, который своим краем сколь-
зит по поверхности пальца, поднимает его и образует окончательное
соединение с ним уже в точке, где пружина пальца сжимается и кон-
тактное давление увеличивается.
108.	Дугогасящие устройства
Во всяком электрическом аппарате неизбежны процессы вклю-
чения и выключения контактов. В процессе включения контактов
возникают динамические усилия, стремящиеся отбросить контакты
один от другого. Объясняется это тем, что в начале процесса вклю-
чения происходит искривление линии тока при соприкосновении кон-
тактов; всякий согнутый проводник с током или линия тока
стремится выпрямиться, вследствие возникновения динамических уси-
лий (закон Био-Савара). Кроме того, при замыкании контактов проис-
ходит деформация материала, что также вызывает дополнительное
усилие, действующее в направлении отталкивания контактов. Эти
явления, несмотря на их кратковременность, могут вызвать в момент
отрыва образование вольтовой дуги и значительное нагревание кон-
тактов.
При размыкании контактов динамические усилия влияют поло-
жительно; так как увеличивают скорость выключения контактов.
В большинстве случаев выключение тока связано с искрообразова-
нием, переходящим при выключении больших токов в вольтову дугу
между расходящимися контактами, может привести к выплавлению
металла и разрушению поверхности контакта. Для ускорения гашения
электрической дуги и ограждения окружающих предметов приме-
няются дугогасящие устройства. Электрическая дуга представляет
собой одну из форм разряда в газе. Возникновение дуги связано с тем,
что в момент, предшествующий расхождению контактов, поверхность
соприкосновения и нажатие их друг на друга настолько уменьшается,
а сопротивление контакта в переходном слое настолько возрастает,
что при разрыве тока в этом месте поверхность накаливается.
Вследствие наличия горячего катода появляется поток электронов,
ионизирующий окружающий воздух, в результате чего ток не разры-
вается, а поддерживается через ионизированную среду. Условия, необ-
ходимые и достаточные для образования дуги, следующие: сила тока
в цепи должна быть не менее 8 ма, а напряжение в искровом проме-
зю
жутке, так называемое катодное падение напряжения, зависящее от
материала контактов, должно быть не менее 10—20 в.
Дуга обладает определенным сопротивлением, зависящим от ее
длины, сечения, условий охлаждения, среды и может существовать
между электродами до тех пор, пока напряжение на искровом проме-
жутке не станет меньше напряжения, необходимого для поддержания
дуги.
Размеры дугогасящих устройств, токонесущих деталей аппаратов
зависят от количества энергии, выделяемой дугой при гашении.
Принципы гашения дуги могут быть следующими: механическое
гашение, роговое гашение в электромагнитное гашение дуги.
Под механическим гашением дуги понимается удлинение дуги
путем удаления электродов одного и другого до прекращения тока.
Такое гашение связано с деионизацией свободным охлаждающим воз-
духом, который имеет доступ к контактам при их расхождении. Меха-
ническое гашение характеризуется: низкой скоростью выключения
тока, большой длиной дуги при гашении, большим перенапряжением
и наибольшим обгоранием контактов. Принцип механического искро-
гашения применяется в аппаратах ручного привода-при незначитель-
ных разрывных мощностях (несколько киловатт) и напряжениях
до 600 в, например, рубильниках, выключателях управления, блоки-
ровках, контакторах, реле и т. п. Пределы применения механического
дугогашения могут быть расширены посредством повышения скорости
выключения. Такое повышение достигается тем, что при выключении
контакта в начале движения приводится в действие пружинный меха-
низм, сообщающий контакту повышенную скорость в конце движения.
Примером такой конструкции может служить выключатель управления
(рис. 272).
Принцип действия рогового гашения заключается в том, что воль-
това дуга, образованная между рогами (электродами) (см. рис. 271),
подвергается одновременному влиянию следующих сил: 1) воздушной
тяги, появляющейся в результате движения кверху воздуха, нагре-
того дугой, и 2) электродинамических усилий между элементами дуги
и рогами, направленных также снизу вверх. Под действием этих сил
начинается быстрое движение дуги кверху. Длина дуги возрастает
и доходит до величины, соответствующей гашению (см. рис. 271). Этот
тип гашения применяется для выключателей, предохранителей и раз-
рядников, устанавливаемых на открытом воздухе. Как вспомогатель-
ный элемент гашения роговой принцип применяется почти во всех
видах дугогасящих устройств.
Принцип электромагнитного гашения основан на взаимодействии
магнитного поля, создаваемого специальной дугогасительной катушкой
и магнитного поля, создаваемого током вольтовой дуги, т. е. на законе
Био-Савара о взаимодействии между током и магнитным потоком.
Дугу можно рассматривать как проводник, могущий свободно
перемещаться в магнитном поле; магнитное поле создается специаль-
ными катушками, называемыми дугогасительными.
Усилие/7, действующее на любом участке дуги, будет, как извест-
но, выражаться:
F = S/ВД Zsin а,	(125)
где: / —ток вольтовой дуги;
В —индукция поля гашения;
Да—угол между направлением этого поля и тока;
AZ—длина дуги.
Действие этой силы заставляет дугу вытягиваться до длины,
необходимой для разрыва. Направление движения проводника в
311
магнитном поле определяется по правилу левой руки. Следовательно,
выбором необходимого направления магнитного потока в искровом
промежутке можно заставить дугу перемещаться (выдуваться) в желае-
мом направлении.
На рис. 214 показано схематическое изображение электромагнит-
ного дугогасительного устройства контактора, состоящее из рогов
дугогасительной катушки, надетой на железный сердечник и дугога-
сительной камеры. Камера выполняется в виде плоской коробки из
асбестоцементных листов. В боковые стенки камеры между листами
закладываются желечные полосовые наконечники, которые при наде-
вании камеры замыкаются сердечником. Пунктирными кривыми линиями
Рис. 214. Дугогасительное устройство контактора:
1 — камера; 2 — магнитные полюсы; 3 — сердечник; 4 — дуго-
гасительная катушка; 5 и 6 — верхний и нижний
дугогасительные рога.
показаны последова-
тельные фазы дви-
жения дуги. При на-
правлении тока в ка-
тушке против часо-
вой стрелки и при
любом положении
петли вольтовой ду-
ги, например a-b-c d,
в любом месте каме-
ры направления маг-
нитного поля, соз-
даваемого полюса-
ми, будет такое, как
указано кружками с
крестиками. В то же
время вокруг воль-
товой дуги, как во-
круг любого прово-
дника с током, бу-
дет существовать
собственное магнит-
ное поле, направле-
ние которого указа-
но квадратами. Это
поле взаимодейст-
вует с полем дугога-
сительной катушки
в сторону удлинения
и выдувания дуги из
камеры. При пере-
мене направления
тока, подведенного к
контактору, меняется одновременно и направление магнитного поля
гашения и поля дуги, поэтому направление взаимодействия между
ними не меняется.
Дугогасительные рога в контакторе имеют следующее назначение:
1) защищать от обгорания рабочие контакты; 2) удалять возникающее
при горении дуги катодное пятно с рабочих контактов, а также,
благодаря быстрому смещению этого пятна по холодной поверхности
рога, охлаждать его и способствовать уменьшению ионизации воздуха.
Кроме того, рога оказывают на дугу дополнительное электродинами-
ческое действие и способствуют ее удлинению.
Для лучшего гашения дуги дугогасительные камеры выполняются
с продольными или поперечными перегородками.
В новейших конструкциях выключающих аппаратов применяют
312
камеры с одной узкой щелью (3—10 мм), так как исследования камер
с продольными перегородками показали, что процесс гашения проте-
кает в одной из щелей камеры, а не во всех параллельно. Рассмо-
тренная нами конструкция дугогашения контакторов обладает боль-
шим магнитным рассеянием, так как значительная часть магнитного
потока проходит вне дугогасительного пространства. Этим недостатком
обладают все конструкции, у которых катушка находится вне камеры.
Меньшим рассеянием обладают конструкции, у которых расстояние
между полюсами в области дугогашения меньше, чем на остальном
протяжении полюсов. Расположение дугогасительной катушки над
верхним рогом позволяет получить надежную изоляцию токоведущих
частей контактов и защищает катушки от действия дуги. Всякое иное
расположение катушки вносит конструктивные затруднения, особенно
Максимальна дуги
Рис. 215. Принцип устройства и действия продольного
кон гроллерного дугогасителя:
1 — железный сердечник; 2 — железные шайбы; 3 — искрогасительные пере-
городки; 4 — медные искрогасительные кольца; <5 — палец; 6 — сегмент
и ссгментодержатель.
при расположении катушки непосредственно в области дугогаситель-
ной камеры и в контакторах и автоматах не применяется.
Внутрикамерное расположение катушки применяется в барабанных
контроллерах с продольным гашением—аксиальным полем (рис. 215),
где в отличие от контакторов имеется катушка, состоящая из боль-
шого количества секций, соединенных последовательно с общим
магнитопроводом.
В некоторых конструкциях контроллеров применяют поперечный
способ дугогашения с радиальным полем (рис. 216).
Описанные выше способы электромагнитного гашения являются
сериесными, так как катушки соединены последовательно с дугой.
Рассмотрим, каковы максимальные и минимальные разрывные мощ-
ности и токи при номинальном напряжении электромагнитного гашения.
Если магнитное поле гашения однородно и перпендикулярно току,
то для прямого участка дуги формула (125) принимает следующий вид:
F=BJl.	(126)
Известно, что магнитная индукция
•	В = Ф,
$
(127)
313
а магнитный поток Ф на основании закона дма для магнитной цепи
равен:
	(128)
где: W1—ампервитки, потребные для проведения магнитного потока
в пространстве гашения;
S и / —размеры, характеризующие пространство гашения;
S — площадь поперечного сечения;
Z—длина магнитопровода;
— коэфициент магнитной проницаемости.
Рис. 216, Принцип устройства и действия
поперечного дугогашения:
I — вал главного барабана; 2 — ссгментодержатель; 3 — кор-
пус контроллера; 4 — сегмент; 5 — палец; 6 — дугогасительная
катушка; 7 — дугогасительные перегородки.
Производя подстановку значения Ф из формулы (128) в (127),
получим:
(129)
Подставляя значение В из формулы (129) в формулу (126) получим:
(130)
1о	10
Если пренебречь явлением магнитного насыщения и принять р. —
приблизительно величиной постоянной, то выражение 1 можно обо-
*0
значить через а = -—-=const. Тогда формула (130) примет следующий
вид:	F=aJ2.
Следовательно, если пренебречь насыщением железа магнитопро-
вода, то для любого положения дуги сила, действующая на дугу,
пропорциональна квадрату силы тока, и эффект действия сериесного
гашения при больших токах значительно выше, чем при малых. Фор-
мула справедлива при условии, когда железо магнитопровода не
насыщено. При больших токах, обычно больших номинального, железо
магнитопровода быстро насыщается и более точно можно считать, что
F=a/K,
где коэфициент Я изменяется в ^пределах 1</С<2. Значение коэ*
314
фициента /<=1 соответствует магнитному насыщению железа маг-
нитопровода.
Таким образом, сериесное гашение обладает важным преимуще-
ством: оно дает возможность выключать современными контакторами,
в случае аварии, примерно 10—20-кратный ток от номинального дли-
тельного тока без вреда для их дугогасительного устройства. Предел
разрывной мощности этих аппаратов определяется объемом раскален-
ных газов, образующихся при выключении, теплоемкостью и деиони-
зирующими свойствами дугогасительной камеры, ее объемом и меха-
нической прочностью.
Минимальная разрывная мощность сериесного гашения, ограни-
ченная числом витков катушки в большинстве современных конта-
кторов с вертикальным расположением дуги, составляет примерно 10%
номинальной. При токах ниже 10% от номинального гашение заметно
затрудняется. Это обстоятельство объясняется тем, что при умень-
шении величины выключаемого тока сила, действующая на дугу,
уменьшается почти в квадрате. Гашение при небольших токах зна-
чительно может быть улучшено в контакторах с горизонтальным
расположением дуги за счет вертикально восходящих потоков воздуха,
направляемых поперек дуги. Кроме того, минимальная разрывная
мощность уменьшается при увеличении величины разрыва между кон-
тактами; однако это приводит к увеличению размеров и стоимости
привода. При заниженной величине разрыва между контактами воз
можно перекрытие между ними, т. е. величина разрыва определяет
и максимальное напряжение выключаемой цепи. Так например, при
нормальном напряжении 750 в величина разрыва должна быть —
12—20 мм.
Шунтовое и независимое дугогашение принципиально возможно,
но практически не применяется по следующим причинам:
1)	максимальная разрывная мощность такого гашения значительно
ниже сериесной и сила, действующая на дугу, не зависит от величины
тока I, а при сериесном — растет с увеличением I;
2)	повышается опасность перекрытия внутри камеры и удоро-
жается изоляция катушки;
3)	при перемене направления тока сила, действующая на дугу,
изменяет свое направление.
ГЛАВА VIII
СИСТЕМА НЕПОСРЕДСТВЕННОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЕЗДОМ
109. Конструкции барабанных контроллеров
Система непосредственного управления поездом имеет широкое
применение на трамвае. В этой системе аппаратом, осуществляющим
непосредственно все необходимые соединения и переключения в сило-
вой цепи моторного вагона, является силовой контроллер.
Силовые контроллеры непосредственной системы управления име-
ют ручной привод и по своей конструкции разделяются на два типа:
барабанные и кулачковые.
Основные части барабанного контроллера показаны на рис. 217.
а) Главный барабан
Главный барабан предназначается для включения и выключения
пусковых и шунтовых сопротивлений, ’а"{также для; переключения
двигателей с одного способа соединений на другой. Главные барабаны
бывают трех видов: деревянные, полуметаллические и металлические.
Во всех случаях основой барабана является железный вал.
315
Деревянный барабан (рис. 218) имеет металлический вал, опрес-
сованный микайитом и обмотанный киперной лентой, на которой туго
Рис. 217. Контроллеры типа ДГ-41 Л (общий вид):
1 — корпус; 2 — главный барабан; 3 — реверсивный барабан; 4 — пальцы, пальцедержатели
и стойки главного барабана; 5—то же реверсивного; 6—искрогасительная катушка;
7 — блокирующие и переключающие механизмы; 8 — подшипники; 9 — подъемная головка
переключающего механизма; 10—рукоятка главного барабана; 11—рукоятка реверсивного
барабана.
Рис. 218. Горизонтальный разрез барабаноз деревянной конструкции:
а) главного барабана, б) реверсивного барабана:
1 вал барабана; 2 — деревянный цилиндр; 3—шурупы для крепления секторов; 4 — сек-
торы; 5 — асбест; 6 — стойки; 7 — сегменты; 8 — винты для крепления сегментов; 9 —
наконечники сегментов; 16 — перемычки между сегментами; 11—шурупы для крепления
сегментов и перемычек к барабану; 12 — заклепки, крепящие сегменты к перемычкам.
насаживается деревянный цилиндр, скрепляемый с осью при помощи
железных шпилек и пропитанный парафином для увеличения изоли-
рующих свойств и предохранения от загнивания, В наружную поверх-
316
ность цилиндра врезаются медные секторы и закрепляются на цилиндре
посредством шурупов. Наружная поверхность барабана оклеивается
асбестом при помощи шеллака или бакелитового лака. Поверх асбеста
на цилиндре устанавливают стойки из изоляторов (фибры или баке-
лита), на которые сверху накладывают медные сегменты. Сегменты
выпол-
которые
Рис. 219. Главные барабаны (металлические):
I — контроллера ДК-5; II — контроллера ДК-4; III — контрол-
лера ДТ-41:	1—вал барабана; 2 — храповый механизм;
3 — сегментодержатель; 4 — сегмент; 5 — диск тормозного
переключающего механизма.
через стойку крепятся винтами к секторам барабана,
няют роль перемычек.
Асбест и стойки бараба-
на закрашивают электро-
эмалью для предохране-
ния их от сырости и пор-
чи во время вспышек.
Полуметаллический
барабан отличается от
деревянного тем, что у не-
го секторы не врезаны
в дерево, а укреплены
на поверхности цилиндра.
Ребра, к которым кре-
пятся сегменты, как одно
целое с телом сектора,
отливают в виде фигур-
ной отливки и называ-
ются сегментодержате-
лями.
Металлический бара-
бан (рис. 219) имеет сталь-
ной вал квадратного се-
чения, который служит
основанием для крепле-
ния сегментодержателей
и сегментов; квадрат-
ная часть вала опрессовы-
вается изоляцией из ба-
келитовой бумаги и слю-
ды и покрывается специ-
альным электролаком.
Толщина изоляции долж-
на быть не менее 3 мм.
Цилиндрические части ва-
ла (вверху и внизу) слу-
жат цапфами, а на верхней
цапфе, кроме того, крепятся детали механизма контроллера. Для того,
чтобы при смазке деталей, сидящих на главном валу, задерживать теку-
щее по его шейке масло, на валу помещается маслособирательное кольцо.
На изолированный вал главного барабана насаживаются сегментодер-
жатели. Они делаются из фасонного литья (латунного сплава или
чугуна). В контроллерах, где применяется дугогасительная катушка
с аксиальным полем, сегментодержатели делаются латунными, так
как от действия этой катушки образуется сильное магнитное поле
и, в случае изготовления сегментодержателей из магнитного материала,
магнитный поток катушки рассеивается, замыкаясь через сегменто-
держатель, искажая магнитное поле и ослабляя дугогашение в конт-
роллере. В контроллерах, где применяется радиальное дугогашение,
сегментодержатели отливают из чугуна.
На вал главного барабана насаживают несколько сегментодержа-
телей из отливок разных моделей. Сегментодержатели на валу попарно
317
Свёртывают друг с другом посредством винтов; в этом случае один
сегментодержатель сверлится под резьбу, а другой — на проход под
винт с конической головкой или некоторые из сегментодержателей
крепятся на валу посредством хомутиков, изготовленных из полосо-
вого железа. К сегментодержателям привертывают медные сегменты.
Сегменты из полосовой твердотянутой меди изготовляют в форме
изогнутых пластин различной длины, устанавливают параллельно друг
другу и служат для контакта со скользящими по ним сухарйками
пальцев. К одному сегментодержателю могут крепиться несколько раз-
личных сегментов. Так, например, все реостатные сегменты крепятся
к общему сегментодержателю. Длина сегмента на барабане зависит
от числа положений, на которых он должен быть включен. Толщина
сегмента обычно 6 мм, а ширина бывает различная (20, 25 и 40 мм),
в зависимости от того, проходит ли по сегментам ток одного или
нескольких двигателей. В некоторых конструкциях контроллеров
добавляют несколько рядов сегментов, чтобы главный барабан при-
способить для электрического торможения.
Сегменты, имеющие большую длину, снабжаются на концах смен-
ными наконечниками (сегменты-наконечники). Они делаются для того,
чтобы при износе конца сегмента, обгорающего наиболее сильно от
действия получающейся при разрыве мощности вольтовой дуги, не
менять всего сегмента, а только его наконечники. Длина сегментов,
разрывы между ними и взаимное перекрытие при сходе пальцев по-
добраны с таким расчетом, чтобы не происходило толчков тока или
образования и переброски вольтовой дуги во время работы контрол-
лера. Если барабан рассматривать в развернутом виде, то легко за-
метить на нем положения, совершенно свободные от сегментов
(рис. 235.) При этом положении включенных сегментов нет; цепь ра-
зомкнута. Как правило, на главных барабанах, вправо от линии „стоп"
располагаются сегменты ездовых позиций, а влево тормозных.
б)	Реверсивный барабан
Реверсивный барабан служит для изменения направления враще-
ния тяговых двигателей для выключения одного из них или группы.
Этот барабан работает значительно реже главного и переключения
его производятся без тока, поэтому в конструктивном отношении он
значительно проще. В настоящее время существуют две конструкции
реверсивных барабанов: металлическая и деревянная.
Металлический реверсивный барабан имеет ту же конструкцию,
что и главный, с той только разницей, что из-за отсутствия сегментов
их заменяют литые латунные секторы, укрепленные хомутиками на
изолированной части вала; в некоторых конструкциях секторы выпол-
няются в виде неразъемных отливок.
Деревянный барабан (рис. 220) имеет железный круглый вал, на
который насаживается деревянный цилиндр, пропитанный парафином
и закрашенный сверху электроэмалью для предохранения от сырости
и вольтовой дуги.
На поверхности цилиндра расположены сегменты и соединитель-
ные шины. Сегменты крепятся к деревянному цилиндру винтами
и располагаются на нем вертикально в два или несколько рядов,
в зависимости от конструкции реверсивного барабана. Сегменты имеют
разную длину. Есть сегменты, замыкающие 2—3 смежных пальца,
и сегменты одиночные, соединенные друг с другом посредством пе-
ремычек—соединительных шин. Соединительные шины из полосовой
красной меди служат для соединения двух сегментов, находящихся
в разных местах барабана. Их врезают в дерево и заделывают сверху
318
ряд положений. Число поло-
(Рис. 220. Реверсивные барабаны
деревянной конструкции): а) кон-
троллера ДК 4 с головкой подъ-
емного механизма, б) контроллера
ДГ-41 со снятой головкой.
1 — металлический вал; 2 — деревянный ци-
линдр; 3 — сегменты; 4 — соединительные ши-
ны; 5 — головка подъемного механизма.
наглухо деревянными наделками или накладывают поверх цилиндра
и крепят к нему шурупами. Если развернуть реверсивный барабан,
как показано на схеме рис. 235, то видно, что он делится на две части,
разграниченные линией „стоп". Слева располагаются сегменты, вклю-
чающие двигатели для движения вперед, а справа—для движения
назад. Правая и левая части делятся на
жений при езде вперед и назад у раз-
ных контроллеров — различное. В ста-
рых типах контроллеров имеется всего
два положения, современные конструк-
ции имеют шесть положений.
в)	Тормозной барабан
Чтобы осуществить все необходи-
мые соединения при движении и тор-
можении, кроме главного и реверсив-
ного барабанов, в контроллере необхо-
димо иметь тормозной барабан.
Во многих конструкциях контрол-
леров конструкторы не устраивают спе-
циального дополнительного барабана —
тормозного, а используют для этого
главный или реверсивный барабан. На-
пример, в некоторых контроллерах на
одном валу с главным барабаном внизу
его располагаются сегментодержатели с
сегментами, предназначенные для тор-
можения. В других конструкциях ревер-
сивный барабан имеет дополнительные
ряды вертикальных сегментов, предназ-
наченных для торможения, и называется
реверсивно-тормозным.
В некоторых конструкциях, стре-
мясь избежать добавлений тормозных
сегментов на главном барабане, значи-
тельно удлиняющих барабан, конструк-
торы переносят часть сегментов с глав-
ного барабана на дополнительный, кото-
рый и называется тормозным. '
Тормозной барабан располагается
под реверсивным на одной геометриче-
ской оси с последним. В конструктив-
ном отношении тормозной барабан
устроен подобно реверсивному и бывает
деревянным или металлическим.
Деревянный барабан состоит из же-
лезного вала с насаженным на него деревянным цилиндром (рис. 230).
На деревянном цилиндре расположены два ряда вертикальных сегмен-
тов, из которых один служит для езды, а другой — для электриче-
ского торможения, т. е. имеет три положения: „стоп", „движение" и.
„тормоз".
Внизу на валу насажен переключающий механизм (рис. 221),
представляющий собою крылатый рычаг с вырезом, в который входит
ролик дискового рычага главного барабана для поворота тормозного,
барабана на ходовое или тормозное положение.
На положении „стоп" палец дисковой шайбы входит в развилку
31S
Рис. 221. Переключающий механизм
тормозного барабана:
1 — дисковая шайба; 2 — рычаг; 3 — палец
дисковой шайбы; 4 — ролики; 5 — развилка
рычага; 6—главный барабан; 7—тормозной
барабан.
рычага. При включении главного барабана на положение движений
палец дисковой шайбы давит своим роликом на развилку рычага
и поворачивает тормозной барабан направо. При этом на тормозном
барабане включается ряд сегмен-
тов положения движения. При вклю-
чении главного барабана на тормоз-
ное положение палец дисковой
шайбы поворачивает рычаг налево,
и тормозной барабан поворачивает-
ся в положение — тормоз.
г)	Контакт ы-п а л ь ц ы
Для передачи тока на бара-
бан— главный, реверсивный и тор-
мозной — служат специальные кон-
тактные пальцы (рис. 222). Палец
состоит из следующих деталей:
тела пальца, пружины, токоведущей
пластины посменного наконечника-
сухарика. .
Сухарик пальца является контактной частью и изготовляется из
фасонной, твердотянутой красной меди; назначение его предохранить
тело пальца от разрушения механическими и электрическими явле-
Рис. 222. Палец со спиральной пружиной контроллеров
типа ДК-4 и ДТ-41:
1 — барабан; 2—упор западания; 3 — контактная пружина: 4 — штифт;
5—гибкий шунт; 6 — клемма; 7 — хомут; 8—изолированная стойка;
9 — клемма; 10 — пальцедержателъ; 11 — изоляция.
ниями, при движении пальца по сегменту. Наружная поверхность
сухарика имеет округленную форму для того, чтобы включение
и выключение происходили плавно без заедания. Сухарик снабжается
предохранительным буртиком, который защищает тело пальца от дуги
й служит упором, не позволяющим поворачиваться сухарику в случае
ослабления винта, крепящего сухарик к телу пальца. Тело пальца
320
изготовляется чаще всего из желтой полосовой меди. Пальцы снаб-
жаются пружинами для получения при включении надежного, плотного
контакта, без чего цепь тока постоянно рвалась бы, получались бы
искрение и дуга. Сила нажатия пальца на сегменты при работе ре-
гулируется в пределах от 2,5 до 3 кг.
Пружины применяются двух типов: ленточные—из ленточной
фосфористой бронзы или ленточной пружинной стали (рис. 223) или
спиральные из стальной пружинной проволоки (рис. 222). При срав-
нении обоих конструкций можно установить, что в первой регули-
ровка нажатия производится изменением из1иба пружины, а во вто-
рой— сжатием или ослаблением спирали. Спиральная пружина может
значительно сжиматься без заметных остаточных деформаций, поэтому
Рис. 223. Палец кон-
троллеров с ленточ-
ной пружиной: •
1 — барабан: 2 — контакт;
3-палец: 4—пальцедержа-
тель; 5—хомут: 6—изоли-
рованная рейка; 7—регу-
лирующий винт; 8—запи-
рающая пружина; 9—кон-
тактная пружина; 10—гиб-
кий шунт; И—подвод тока.
регулировка может быть произведена проще и легче в широких преде-
лах. Плоские пружины д< статочно обеспечивают постоянное контактное
нажатие только при спокойной работе, т. е. при редких включениях
пальцев. Примером могут служить пальцы реверсивного барабана.
В пальцах.для частого включения, т. е. таких, где контактное
нажатие части приходиться регулировать, плоские пружины могут
работать длительно без заметных остаточных деформаций только
при высоких качествах стали и тщательном уходе. При слишком
большом изгибе пружина может разогнуться и потерять свои упру-
гие свойства. Кроме того, недостатком пальцев с плоскими пружи-
нами является невозможность регулирования нажатия независимо от
западания. Кроме регулировки нажатия пальцы требуют регулировки
подъема. Последняя дает возможность установить пальцы в такое
положение, при котором между ними и сегментом получится надежное,
безотказное включение и, кроме того, эта регулировка дает возможность
достигнуть довольно точной одновременности их включения.
Пальцы крепятся к пальцедержателям, которые в разных кон-
струкциях имеют самую разнообразную форму и выполняются в виде
отливок из желтой меди или латуни. Пальцедержатели укрепляются
на колодках или стойках (рис. 224). Колодкой называют деревянный,
21 Пац». состав тоамвая	321
Рис. 224. Стойки пальцедержателей: I — стойки
с пальцами главного барабана; И — стойки с паль-
цами реверсивного барабана:
1 — стойка, опрессованная изоляцией; 2 — палец с пальце*
держателями.
сечением 16,25 и 35 мм2, в зависимости от
ним ток одного или нескольких двигателей.
йропйтанный парафином брусок, прямоугольного или трапецевидного
сечения, а стойкой — квадратную железную ось, опрессованную мика-
нитом. Стойки крепятся к корпусу контроллера болтами. Отдельные
стойки имеют главный и реверсивный барабаны. Тормозной барабан
может иметь общую стойку с реверсивным или отдельную. Пальце-
держатели с пальцами устанавливают на стойке таким образом, чтобы
каждый палец находился точно против соответствующего сегмента.
К пальцедержателям присоединяют провода. Провода, находящие-
ся внутри контроллера, делятся на две группы: 1) внешние и 2) внутри-
контроллерные. Внеш-
ними проводами конт-
роллер включается в
общую силовую сеть.
Они вводятся в конт-
роллер снизу или с зад-
ней стороны корпуса,
для чего в нижнем ос-
новании или в задней
стенке корпуса делают
специальные отвер-
стия. Внутриконтрол-
лерные, одноименные
пальцы главного ре-
версивного и тормоз-
ного барабанов соеди-
няют между . собой. В
контроллерах крепле-
ние проводов осуще-
ствляется различными
способами, например:
1) наконечники привер-
тываются к пальце-
держателям винтами,
2)провода со спираль-
ными наконечниками
вставляются в отвер-
стие клеммы и зажи-
маются винтами или
болтами. Внутриконт-
роллерные провода
применяются марки
ПРГН-— гибкий много-
жильный провод или
иногда ПРИ—жесткий
одножильный провод,
того, проходит ли по
Рассмотрим некоторые конструкции контактов. На рис. 222 дана
конструкция пальца со спиральной пружиной. Палец выполнен из
полосовой .меди со съемным фасонным наконечником, пальцедержа-
тель отливается из латуни под давлением. Опорой пальца является
полукруглый выступ пальцедержателя, вокруг которого происходит
поворот пальца при западании. Продольные удары при набегании
воспринимаются двумя штифтами, ввинченными в этот выступ и обес-
печивают пальцем горизонтальное положение. Нажатие на контакты
производится спиральной пружиной, которая верхним концом упи-
рается в центрирующую шайбу. Сквозь палец, пружину и чашку сво-
322
бодно проходят регулировочные шпильки, вклепанные в пальцедер-
жатель; на конце шпильки навернута гайка и контргайка, которыми
производится регулировка давления пружины. При такой установке
пружины регулировка нажатия не влияет на западание пальца, и дви-
жение последнего происходит свободно, так как отверстие в пальце
для шпильки делают более ее диаметра.
Для регулировки подъема (западания) служит регулировочный
винт, который при завинчивании и отвинчивании поднимает и опускает
палец. При регулировке подъема меняется нажатие при касании. Но
окончательное нажатие в рабочем положении не меняется. Регулиро-
вочный винт имеет бортик, упирающийся в хвост пальцедержателя.
Конец винта входит в паз хвоста, что является средством предот-
вращения сдвига пальца с сегмента и обеспечения пальцу горизон-
тального положения. Токоведущая пластина — гибкое соединение,
служащее для подво-
да тока от пальце-
держателя к паль-
цу, изготовляется из
тонкой ленточной
меди (фольги). С од-
ной стороны, гибкое
соеди нение медными
заклепками прикле-
пывается к пальцу,
а с другой сторо-
ны—присоединяется
к пальцедержате-
лю. Пальцедержате-
ли крепятся к метал-
лической стойке при
помощи стяжных хо-
мутиков сквозными
винтами. Для Креп- рис# 225. Палец барабанного контроллера без сухарика
ЛвНИЯ ПОДХОДЯЩИХ	и регулировка подъема нажатия:
К ПЯЛЬЦедерЖЯТеЛЯМ — палец; 2 — контактная пружина; 3 — рейки; 4 — клемма; в-—упор;
проводов ОНИ имеют	в —барабан.
клеммы. В отверстия клемм с резьбой ввертывают контрящие
болты с навернутыми на них контргайками. Эти болты служат
для закрепления проводов, которые вводят в каждые пальцедер-
жатели через особые отверстия в клемме последнего. Описанная
конструкция, как показал многолетний опыт, работает хорошо, однако
несколько сложна и тяжела. Применение в этой конструкции малого
размера контакта приводит к частой их смене. На рис. 223 дана
конструкция контакта с ленточной пружиной. В этой конструкции
не имеется специальных направляющих, а горизонтальность пальца
сохраняется винтами, крепящими палец к пальцедержателю. Для ре-
гулировки подъема имеется регулирующий винт. В настоящее время
конструкция контактов с ленточными пружинами для главного бара-
бана не применяется, вследствие недостатков, указанных выше. Для
крепления подходящих к пальцедержателям проводов они имеют
отверстия с резьбой для болта, крепящего наконечники проводов.
На рис. 225 дана конструкция контакта без регулировки нажима
и подъема, применяемая во многих современных контроллерах, вслед-
ствие своей простоты и дешевизны для реверсивных и тормозных
барабанов. Форма пальцедержателя и способ монтажа бывают самые
разнообразные. В данной конструкции пальцедержатели крепятся
шурупами к деревянной стойке. Палец из полосовой меди без
21*
323
съемного наконечника приклепывают к стальной или бронзовой ленточ
ной пружине, которая иногда шунтируется пластинкой из медной фольги.
Такая конструкция вполне допустима, вследствие сравнительно ред-
ких переключений реверсивного вала и вследствие того, что пере-
ключения происходят без разрыва мощности. Пальцедержатель вы-
полняется из латуни; упор, на который ложится палец в случае,
если имеет место западание, подгибается при сборке контроллера или
смене пальца.
д)	Блокирующие и переключающие механизмы
Для предупреждения в контроллерах различных неправильных дей-
ствий, которые могут привести к подгоранию пальцев и сегментов
от вольтовой дуги и к коротким замыканиям, применяются механи-
Рис. 226. Механизм фиксации положения:
I — неподвижный храповик; 2 — переключающая звезда главного барабана;
3 — держатель собачки; 4 — собачка; 5 — ведущий диск; 6 — плоский крючок
ведущего диска; 7 — отщелкивающая пружина; 8 — направляющий стержень
отщелкивающей пружины; 9 — ушко собачки; 1® — упорная стойка
отщелкивающей пружины,
ческие блокировки между главным, реверсивным и тормозным
барабанами.
Механическая блокировка барабанов достигается применением
различных рычагов, кулачковых шайб, роликов, храповиков и пружин
самой разнообразной конструкции.
Рассмотрим наиболее распространенную конструкцию блокирую-
щих и переключающих механизмоз, применяемых в контроллерах.
Механизм фиксации положений служит для правильной и точной
установки главного барабана. О гсутствие этого приспособления неиз-
бежно приводило бы к неправильному положению главного барабана,
сегменты и пальцы имели бы неполное и неплотное соприкосновение
и между ними возникали бы искры. Искры, образуя нагар и наплыв
на сегментах и пальцах и нагревая окружающий воздух, приводят
к вольтовой дуге и коротким замыканиям в контроллере. Механизм
состоит из переключающей звезды (рис; 226), насаженной сверху на
324
главный барабан, представляющий собою диск с зубцами по числу
положений главного барабана. Во впадины между зубцами звезды
входит ролик переключающего рычага. Ролик прижимается к звезде
при помощи натяжной пружины.
При переходе от положения к положению ролик поднимается на
вершину зубца, а затем скатывается в следующую впадину.
t ft 3564 !13
Для перевода ролика от впадины во впадину нужно несколько
приподнять рычаг, что требует известного усилия.
Механизм блокировки осуществляет правильность всех положе-
ний движения, не допуская безостановочного перехода от одной по-
зиции к другой, так как при включении контроллера на каждую по-
зицию необходимо делать некоторую выдержку.времени для плавности
325
пуска и разгона поезда. Механизм имеет следующее устройство
(рис. 227): в крышке контроллера снизу наглухо укрепляется
храповик, число зубцов которого совпадает с числом положений
движения главного барабана. К переключающей звезде фиксирующего
механизма на оси крепится держатель, имеющий на конце подвижную
собачку.
Подвижная собачка устанавливается в нерабочее положение при
помощи отщелкивающей пружины, которая упирается, с одной сторо-
ны, в стойку на переключающей звезде, а с другой—в ушко собачки.
Рукоятка главного барабана устанавливается в крышке и удержи-
вается в ней при помощи ведущего диска, установленного под крыш-
кой. При такой конструкции крепления рукоятка может быть снята
только вместе с крышкой. К ведущему диску рукоятки крепится
плоский крючок.
В собранном виде крючок входит в прорезь в теле держателя со-
бачки и через него осуществляется передача вращающего усилия от
ручки на главный барабан. Механизм работает следующим образом:
при повороте рукоятки главного барабана крючок ведущего диска
нажимает на держатель собачки. Под нажатием крючка держатель
поворачивается вокруг своей оси, преодолевая сопротивление отщел-
кивающей пружины. Собачка подходит к телу храповика и упирается
в него. При дальнейшем нажатии главный барабан вынужден повер-
нуться на некоторый угол и совершает вращательное движение до
тех пор, пока собачка упрется в зубец неподвижного храповика.
С этого момента дальнейшее вращение главного барабана станет невоз-
можным, т. е. положение окажется заблокированным.
Для перехода на следующее положение рукоятку необходимо от-
пустить, отщелкивающая пружина отожмет рукоятку немного назад.
Собачка отойдет от зубца храповика.
Этим создается возможность перехода на следующее положение,
так как при новом нажатии крючка собачка подойдет к телу храпо-
вика уже после предыдущего зубца. При каждом переходе от поло-
жения к положению описанный процесс будет повторяться в той же
последовательности. Выключение тока необходимо всегда произво-
дить быстро, так как при медленном выключении дуга, образующаяся
между сегментами и пальцами, является более устойчивой. Поэтому
при выключении главного барабана обратно на „стоп" крючок меха-
низма все время удерживает собачку в нерабочем положении, и бло-
кировки положения при выключении не будет. Тормозная часть хра-
повика и часть, соответствующая переходным позициям с последова-
тельного соединения на параллельное, не имеет зубцов, а следова-
тельно, и фиксации положения.
Храповик механизма расположен так, что при блокировке любого
положения ролик переключающего рычага фиксирующего механизма
устанавливается точно во впадинах переключающей звезды.
е)	Стопорный механизм
Стопорный механизм служит для блокировки главного и ревер-
сивного барабанов. Наличие механизма для всех типов контроллеров
диктуется следующими, общими для всех трамвайных контроллеров,
требованиями: а) рукоятка главного барабана не может быть повер-
нута со своего положения „стоп", пока малая рукоятка не повернута
в одно из ходовых положений, т. е. „вперед" или „назад"; б) малая
рукоятка не может быть повернута, если главная рукоятка не стоит
на положении „стоп". Это необходимо для того, чтобы нельзя было
переключать реверсивный барабан при включенном главном, т. е. под
током. Устройство стопорного механизма следующее (рис. 227): валик,
326
на который надевается рукоятка реверсивного барабана, проходит
через подшипник внутрь корпуса контроллера и шпилькой жестко
соединяется с сидящей на нем направляющей втулкой. Эта втулка
в верхней своей части представляет собой звезду, вырезы в которой
имеют различную глубину. Защелкивающий рычаг снабжен роликом,
который катается по боковой поверхности звезды. Пружина прижи-
мает рычаг к звезде. Когда рукоятка реверсивного барабана стоит
на положении „стоп“, то ролик находится в малом вырезе звезды
(рис. 227), и другой конец рычага входит в углубление, имеющееся
на звезде главного барабана, и блокирует главный барабан. При поворо-
те рукоятки реверсивного барабана на положение „вперед* или „назад*
ролик западает в глубокие вырезы направляющей втулки. Блокирую-
щий конец рычага выходит из углубления в звезде главного барабана
и освобождает его от блокировки.
Механизм блокировки ходового положения полно-
го поля последовательного соединения (5-е положение
в контроллерах ДК-4 и ДТ-41) не позволяет повернуть рукоятку
главного барабана дальше этого положения тогда, когда один или
группа электродвигателей выключены.
Эта блокировка осуществляется следующим образом (рис. 227).
К стенке корпуса справа от реверсивно-тормозного барабана на оси
укреплен Г-образный рычаг. Головка переключающего валика имеет
две срезанные стороны. Рычаг своей средней частью лежит на головке
переключающего валика. При езде на всех двигателях под рычагом
находится срезанная часть головки валика, и рычаг занимает гори-
зонтальное положение. На нижнем ведущем диске главного барабана
снизу имеется упор, который при этом положении рычага проходит над
его загнутой частью, не задевая ее.
При переключении для езды на одну группу валик поворачивается
и своей головкой поднимает рычаг на некоторую высоту. При враще-
нии главного барабана, когда он включится на 5-е положение, выступ
ведущего диска главного барабана будет упираться в загнутую часть
рычага, и дальнейшее вращение барабана будет невозможно. При
обратном переключении на езду на всех двигателях головка валика
снова подходит под рычаг своей срезанной частью, и рычаг, под
действием собственного веса, опустится на прежнее место.
Блокировка рукоятки реверсивного барабана по-
зволяет снять и надеть малую рукоятку на контроллер только при
положении „стоп*. Для этого на крышке контроллера вокруг оси
реверсивного барабана устанавливается гнездо с загнутым внутрь
наружным краем. Гнездо по линии „стоп* имеет прорезь. Рукоятка
имеет хвостовик и может быть надета на квадрат вала только в поло-
жении „стоп*.
Блокировка рукоятки главного барабана является
блокировкой последнего положения параллельного соединения, кото-
рая не позволяет повернуть рукоятку главного барабана дальше этой
позиции, так как в противном случае включилась бы тормозная
схема и, наоборот, при торможении не позволяет повернуть рукоятку
дальше последнего положения торможения.
Для этого на крышке контроллера имеется упорная стойка, а на
рукоятке главного барабана хвостовик, который на крайних положе-
ниях движения и торможения упирается в стойку.
ж)	Переключающий механизм
Способы выключения одного или группы двигателей могут быть
различны. В старых конструкциях контроллеров выключение неис-
правного двигателя выполнялось рубильниками, находящимися внутри
327
контроллера. Во всех же современных типах это выключение произ-
водится подъемом или опусканием реверсивного барабана посредством
приспособления, называемого подъемным механизмом (рис. 227), укреп-
ленным на задней стенке в верхней части контроллера. Механизм
состоит из валика, который проходит через заднюю стенку корпуса
и соединяется шпилькой с фиксирующим диском. На реверсивно-тор-
мозном барабане в верхней части вала укреплена переключающая
муфта. На головке переключающего валика укреплен ролик, который
входит между диском переключающей муфты. При работе на всех
4-х двигателях (I-IV) ролик находится в горизонтальном положении
по отношению к валу барабана. При переключении для езды на III—IV
двигателях на подъемную головку переключающего валика (рис. 217) на-
девают рукоятку реверсивного барабана и поворачивают его вниз, ро-
лик давит на верхний диск переключающей муфты и барабан поднима-
ется вверх, вследствие чего выключится одна группа двигателей, т. е.
двигатели I—II; при повороте рукоятки вверх барабан опустится вниз
и выключается уже другая группа двигателей (III—IV). Подъем или
опускание барабана возможны только на положении „стоп", так как
в этом случае шпонка подъемной головки находится против выреза
в дисках переключающей муфты.
Для того, чтобы нельзя было произвести подъем или опускание
реверсивного барабана на положение „ход вперед" и „ход назад",
в этих положениях шпонка не находится против вырезов в диске
и при попытке произвести переключение она упрется в один из
дисков и сделает невозможным подъем или опускание барабана,
блокируя, таким образом, работу механизма.
Фиксация подъемной оси в любом из трех положений барабана:
1) включены все двигатели, 2) включены I—II двигатели, 3) включены
III—IV двигатели — производится штифтами посредством спираль-
ных пружин. В этих положениях штифты, находящиеся в задней
стенке корпуса, отжимаются пружинами и входят в лунки фиксиру-
ющего диска, надежно удерживая барабан в данном положении. Кро-
ме того, в нижнем подшипнике барабана имеется еще одно фиксиру-
ющее приспособление— пружина, прижимающая шарик к цапфе бара-
бана. Шарик отжимается пружиной в выто :ку, когда барабан устанав-
ливается в одно из своих положений.
Механизм для переключения тормозного или ре-
версивно-тормозного барабанов — в контроллерах, имею-
щих указанные барабаны, применяется для обеспечения автоматиче-
ского переключения реверсивного барабана при переходе на тор-
мозные положения.
з)	Дугогасители
В контроллерах для дугогашения применяются дугогасительные
катушки, конструкции которых показаны на рис. 215 и 216.
Дугогаситель с горизонтальным магнитным полем — поперечным
дугогашением — приведен на рис. 216. Катушка надевается на сердеч-
ник, служащий для увеличения магнитного поля катушки. К сердеч-
нику крепится распределительная планка, являющаяся как бы про-
должением сердечника и служащая для равномерного распределения
магнитного поля по всей длине главного барабана и пальцев. К рас-
пределительной планке привертывается дугогасительная гребенка.
Гребенка делается из огнеупорных и изоляционных материалов
и представляет собой фибровую или асбестонитовую доску с укреп-
ленными к ней перпендикулярно асбестонитовыми пластинами. Плас-
тины устанавливают на гребенке так, что когда гребенка закрыта, каж-
338
дая пластина входит между смежными пальцами и сегментами, причем
между пластинами и барабаном остается щель не б злее Змм. Дуго-
гаситель крепится к корпусу при помощи кронштейнов и вращается
на осях, которые укреплены в кронштейнах. Поле гашения действует
сразу на несколько контактных элементов в поперечном направлении
к оси контроллера. Магнитный поток (на рис. 216 показан сплошными ли-
ниями) проходит через сегментодержатель, вал барабана и корпус
контроллера. Ббльшая часть магнитной цепи проходит по воздуху,
поэтому максимальные индукции поля гашения сравнительно незна-
чительны. Для уменьшения магнитного сопротивления сегментодер-
жатели обычно выполняются из ферромагнитных материалов: сталь,
чугун Выдувание дуги, возникающей между сегментом и пальцем,
происходит в сторону на перегородки дугогасительной гребенки.
Дугогаситель с вертикальным полем — продольным искрогаше-
нием —показан на рис. 215.
Катушка, состоящая из нескольких секций, наматывается на же-
лезный цилиндрический сердечник, расположенный параллельно оси
барабана контроллера. Каждая секция служит индивидуальным дуго-
гашением для одного или двух контактных элементов, а процесс
дугогашения происходит в изолированной камере. Устройство дуго-
гасителя следующее: на сердечник тугой посадкой надеты железные
шайбы, служащие магнитными полюсами, а между шайбами размеще-
ны секции катушки. Секции наматываются из провода прямоуголь-
ного сечения. Переход провода из секции в секцию производится че-
рез пазы шайб, при переходе изменяется направление витков секции.
Шайбы и сердечник изолированы по всей длине. На шайбах разме-
щены прессованные асбестоцементные перегородки, образующие ка-
меры дугогашения. В эти перегородки заложены железные пластины,
увеличивающие индукцию в поле гашения. В промежутках между
перегородками помещаются медные дугогасительные кольца. Катушка
включается в цепь последовательно, ввиду этого сечение провода
катушки не бывает менее 25 мм2, число витков катушки не более 60,
иначе катушка получается слишком большой. Сегментодержатели
барабана изготовляются из парамагнитного материала (обычно ла-
туни) во избежание замыкания потока воздушного зазора вне зоны
прохождения дуги.
На продольном разрезе показано взаимное направление магнит-
ного потока отдельных секций. На поперечном разрезе показаны по-
следовательные положения дуги размыкания и взаимное направле-
ние дуги и гасительного поля. Дуга, появляющаяся при размыкании
тока между пальцем и сегментом, отбрасывается в направлении к мед-
ной оболочке-кольцу, где, растягиваясь вокруг нее, разрывается и гас-
нет.
Дугогаситель с вертикальным полем дает более надежное дую-
гашение, создает более интенсивное магнитное поле и обеспечивает
выдувание дуги на большую длину, чем при горизонтальном дуго-
гашении.
Дугогаситель обслуживает только главный барабан. Для ревер-
сивных и тормозных барабанов дугогашение не нужно, так как у них
разрыв контактов происходит при выключенном токе. В старых ти-
пах контроллеров электрические схемы были выполнены таким об-
разом, что дугогасительная катушка была постоянно включена в цепь
как на реостатных, так и на ходовых позициях. В схемах современ-
ных конструкций контроллеров дугогасительная катушка выклю-
чается (закорачивается) на ходовых положениях. Делается это для эко-
номии электроэнергии и для того, чтобы во время работы на ходо-
вых положениях катушка не перегревалась. Выключение дугогасителя
зав
на ходовых позициях возможно, так как разрывов тока на этих
позициях не происходит. Недостаток дугогашения барабанных конт-
роллеров заключается в том, что оно для улучшения работы контак-
тов требует сильного магнитного поля, а следовательно, больших
размеров дугогасительных устройств. Кроме того, дугогаситель об-
разует магнитное поле для всех пальцев, тогда как необходимость
в нем существует только в момент разрыва дуги между данным паль-
цем и сегментом. В современных барабанных контроллерах приме-
няется исключительно продольное дугогашение.
и)	Корпус контроллера
Корпус контроллера служит для расположения и крепления в нем
всех деталей. Корпуса по своей конструкции подразделяются на
сборные и цельнолитые.
Сборные корпуса имеют литые верхние и нижние основания, ко-
торые соединяются при помощи четырех продольных и четырех по-
перечных связей, изготовленных из полосового и углового железа.
Крепление продольных связей к основаниям производится бол-
тами. Задняя стенка корпуса делается из листового железа и кре-
пится к связям на заклепках. Существенным недостатком сборной
конструкции является ослабление связей и, вследствие этого, появ-
ление перекосов, нарушающих пригонку взаимодействующих частей.
Сборная конструкция легче и проще, более удобна при ремонте,
но имеет меньший срок службы.
Цельнолитые корпуса представляют собою чугунную отливку, со-
стоящую из нижнего основания и задней стенки. Верхним основанием
служит крышка, которая крепится болтами к специальным прили-
вам на задней стенке контроллера. Толщина задней стенки и осно-
вания 10—15 мм. Внутренняя часть корпуса оклеивается асбестом
и окрашивается электроэмалью, для предохранения от переброски
вольтовой дуги. С передней стороны корпус закрывается железным
кожухом из листового железа толщиной 1,5 мм, с внутренней стороны
оклеенного асбестом и окрашенного электроэмалью. Кожух крепится
к корпусу посредством шарнирных болтов с барашками или спе-
циальным замком. В задней стенке корпуса, закрываемой железным
щитом, имеются вертикальные отверстия для ввода проводов к пальце-
держателям главного и реверсивного барабанов. В некоторых кон-
струкциях контроллеров отверстия для ввода проводов делаются
в нижней части контроллера. На стенке внутри корпуса со стороны
пальцев главного барабана маркированы буквенные обозначения для
указания какие провода присоединять к пальцедержателям.
Подшипники для барабанов верхние и нижние представляют со-
бою чугунные детали, которые отливаются заодно с корпусом или
крепятся к приливам, отходящим от задней стенки. Первая конструк-
ция очень неудобна при ремонте в тех случаях, когда подшипники
оказываются изношенными. Верхний подшипник главного барабана
состоит из шапки и разъемной чугунной втулки, служащей вклады-
шем подшипника. Разъемная втулка-вкладыш служит для того, что-
бы при износе отверстия подшипника можно было заменить вкладыш.
В верхнем подшипнике реверсивного барабана не ставят вкла-
дыша потому, что работа реверсивного барабана незначительная
по сравнению с главным. Нижний подшипник главного барабана
состоит из подшипника, шапки и подпятника.
Подпятник железный, штампованный и цементированный служит
нижней опорой главного барабана. Подпятник значительно уменьшает
ззо
трение в сравнений с другими видами скользящих подшипников
и уменьшает износ вала.
Крышка контроллера отливается из чугуна и на верхней поверх-
ности имеет литой циферблат с соответствующими надписями и де-
лениями для указания положений главного и реверсивного бараба-
нов (рис. 228).
Положения движения и торможения главного барабана обозна-
чено на крышке контроллера черточками: реостатные—короткими,
а ходовые — длинными.
Главная рукоятка контроллера, обычно несъемная, сочленяется
с главным барабаном посредством деталей защелкивающего механиз-
ма, укрепленных на главном барабане.
Малая рукоятка для реверсивного барабана — съемная имеет вид
гаечного ключа с выступами. Эта же рукоятка служит и для пово-
Рис/228. Крышка контроллера.
рота валика подъемного механизма для отключения неисправного дви-
гателя.
Общее расположение деталей в корпусе (рис. 217) следующее:
главный барабан устанавливается вертикально в центре корпуса;
слева от него к задней стенке корпуса крепится стойка пальцедер-
жателей главного барабана. Справа от главного барабана устанав-
ливается реверсивный и под ним (в некоторых конструкциях) тор-
мозной барабаны. Позади реверсивного барабана к задней стенке
корпуса крепится стойка пальцедержателей реверсивного и тормоз-
ного барабанов. Дугогасительная катушка располагается слева или
перед главным барабаном и крепится к передней части корпуса.
НО. Типы барабанных контроллеров
Типы контроллеров более или менее отличаются друг от друга
электрической схемой, конструкцией деталей и механизмов, устрой-
ством дугогашения. В зависимее™ от способа соединения двигате-
лей, их количества, количества реостатных и шунтовых позиций,
принципа переключений для торможения, для отключения двигателей
и т. д. определяется электрическая схема контроллера.
В эксплоатации применяется много различных типов контрол-
331
леров, некоторые из них уже являются устаревшими конструкциями
например: типы OW, В-36 и др.
Наиболее распространенными типами контроллеров, применяемых
в настоящее время на трамвае, являются контроллеры различных
модификаций, серии ДК для управления двумя двигателями и кон-
троллеры серии ДТ для управления четырьмя двигателями.
Рассмотрим конструктивные особенности контроллеров ДК и ДТ.
а)	Контроллер типа ДК-4Д
Контроллер типа ДК-4Д является весьма распространенным
трамвайным контроллером (рис. 229). В нем при наименьших габарит-
ных размерах и весе Достигнуты все наиболее существенные требования,
предъявляемые к современным трамвайным контроллерам.
Рис. 229. Контроллер ДК-4
(общий ВИД).
Рис. 230. Контроллер ДК-5 (общий вид):
1 — главный барабан; 2 — реверсивный бара-
бан; 3 — тормозной барабан.
Контроллер имеет два барабана: главный и реверсивный. Глав-
ный барабан металлический, реверсивный—деревянный с металличе-
скими цапфами имеет два ряда вертикальных сегментов. У контрол-
леров ДК-4 первой модификации реверсивный барабан был металли-
ческий. Отдельного тормозного барабана нет, он совмещен с глав-
ным. Внизу главного барабана помещается на одном валу с ним
тормозной, состоящий из шести рядов сегментов. Сегменты тормоз-
ного барабана устроены таким образом, что при повороте главной
рукоятки с положения „стоп* на первое тормозное положение сна-
чала включаются пальцы тормозных сегментов и лишь только после
этого пальцы главного. Таким образом, при выключении тормоза,
при не вполне заторможенном вагоне, разрыв тока происходит на
главном барабане, а переключение тормозного происходит уже без
тока, поэтому сегменты тормозного барабана не имеют Сменных
332 '
наконечников и дугогасителя1. Стойки главного и реверсивного
барабанов металлические и крепятся к специальным опорным под-
кладкам болтами, а опорные подкладки к задней стене корпуса.
Пальцедержатели укрепляются к стойкам при помощи хомути-
ков. На стойке главного барабана укреплены 18 пальцедержателей,
из них 12 главных и 6 тормозных. Пальцы главного барабана имеют
сменные сухарики шириной 19—25 мм (в зависимости от величины
тока). Для регулировки пальцев нажатия и подъема имеется регу-
лировочная шпилька со спиральной пружиной. Пределы регулировки
предусмотрены с запасом, допускающим износ сегмента сухарика
до 3 мм на каждом. Пальцы тормозного барабана не имеют сухари-
ков и сделаны более легкой конструкции.
Пальцы реверсивного барабана без сухариков имеют пластинча-
тую пружину из фосфористой бронзы. Кроме того, в контроллере
имеются два скользящих пальца особой конструкции, обусловленную
постоянным их скольжением по соответствующим сегментам глав-
ного барабана. Палец заземления О укреплен на нижнем основании
корпуса на изолированной стойке, а палец Рг -- на стойке пальцев
реверсивного барабана. Сегмент пальца 0 расположен над тормозным
барабаном, а сегмент пальца Рх — между сегментами пальцев и Р4.
Эти сегменты имеют более простую конструкцию и находятся по
всей окружности барабана.
Контроллер имеет блокирующие механизмы: 1) механизм фикса-
ции положений, 2) механизм блокировки положений, 3) блокировки
предшунтового положения последовательного соединения и послед-
него положения паралельного соединения. Блок-механизм представ-
ляет собой систему рычагов и пружин, расположенных в верхней
части главного и реверсивного барабанов и на специальных прили-
вах на корпусе контроллера. Блокирующая звезда и шайба положе-
ния „стоп" составляют одну деталь. Храповик защелкивающего ме-
ханизма расположен неподвижно в гнезде и крепится заклепками.
Переключающий механизм расположен на задней стенке контрол-
лера и состоит из приспособления для поднятия и опускания ревер-
сивного барабана, посредством рукоятки реверсивного барабана, сня-
той с положения „стоп“ и надетой на валик этого приспособления.
При повороте рукоятки вниз на угол 90° реверсивный барабан
поднимается и выключается первый двигатель, при повороте вверх—
барабан опускается вниз, и тогда выключается второй двигатель.
Корпус контроллера — литой чугунный, имеет соответствующие
приливы для установки барабанов с подшипниками и стоек пальце-
держателей. Все подшипники разъемные. Подшипниковые стойки
приварены к корпусу.
Дугогаситель с продольным искрогашением. На ходовых пози-
циях дугогасительная катушка закорачивается. Катушка из медного
провода сечением в 35 мм2 укреплена на поворотных кронштейнах.
Соединение катушки с пальцами главного барабана производит-
ся непосредственно гибким проводом без размыкаемых контактов.
б)	Контроллер типа ДК-5
Контроллер имеет три барабана: главный, реверсивный и тормоз-
ной (рис. 230). Главный барабан—металлический с чугунными сег-
ментодержателями. Реверсивный и тормозной барабаны встречаются
в двух вариантах: металлические и деревянные. Отключение одного
1 На главном барабане в положении „стоп* против пальцев и У устанавлива-
ются добавочные сегменты, которые служат приспособлением против откатки вагона
назад.
333
из двигателей производится не подъемным механизмом, а поворотом
реверсивного барабана, для чего на нем расположены вместо двух—
шесть вертикальных рядов сегментов; из них три, находящиеся
вправо от положения .стоп", служат для езды .вперед" и три—влево-
для езды „назад". Поворотом малой рукоятки в одно из трех поло-
жений для каждого направления движения осуществляется соответ-
ствующая схема соединения для движения L на двух электродвигате-
лях (1—II) или на одном из них I или II.
Тормозной барабан, расположенный под реверсивным на одной
геометрической <.си с последним, служит для переключения схемы
с ходовой на тормозную. Он имеет два ряда сегментов: один из них
для движения, а другой для торможения. Переключающий механизм
тормозного барабана описан был выше (см. рис. 221). Пальцы глав-
ного, реверсивного и тормозного барабанов одинаковой конструкции
с регулировкой нажима и подъема и отличаются только по ширине.
Пальцы реверсивного и тормозного барабанов имеют общую стойку.
Дугогаситель с поперечным дугогашением состоит из двух по-
следовательно соединенных катушек, из которых одна меньшая, рас-
положеная внизу, является невыключаемой, а другая, большая, зако-
рачивается на ходовых положениях. Блок-механизм помещен непо-
средственно под крышкой контроллера и служит для механической
связи между главным и реверсивным барабанами, предупреждающей
аварии при неправильном положении и фиксирующей положения.
Механизма блокировки позиций контроллер не имеет.
Контроллер типа ДТ-41
В конструктивном отношении данный тип контроллера является
наиболее сложным (рис. 217). Однако детали контроллера ДТ-41,
в особенности главный барабан, пальцедержатели, пальцы и дугога-
сительное устройство, очень сходны с соответствующими деталями
контроллера ДК-4. Отличительной особенностью контроллера является
единый барабан для реверсирования и торможения и более сложный
блок-механизм.
Поперечный разрез контроллера изображен на рис. 231.
Контроллер имеет два барабана: главный и реверсивно-тормозной.
Главный барабан делается металлический, без сегментов для тор-
можения. Реверсивный и тормозной барабаны объединены в один
реверсивно-тормозной барабан, который применяется двух конструк-
ций: металлический и деревянный. Объединение переключений для
торможения и реверсирования на одном барабане усложняет конст-
рукцию и требует значительного количества перемычек между сег-
ментами. Пальцы и пальцедержатели главного барабана устроены
так же, как и в контроллерах серии ДК и отличаются только внеш-
ней формой. Вследствие того, что через пальцы Т, И, и /7П при дви-
жении постоянно протекает ток всех четырех двигателей, пальцы
делаются двойными из двух нормальных по 2 X 25 мм шириной каж-
дый, укрепленных рядом. Каждая пара пальцев работает на одном
сегменте. Скользящие невыключающиеся пальцы Р6 и О главного ба-
рабана (рис. 232) крепятся на стойке реверсивно-тормозного бараба-
на и постоянно соприкасаются с двумя кольцевыми сегментами глав-
ного барабана. Сухари пальцев, в зависимости от величины тока,
имеют различную ширину, а именно: 12, 19 и 25 мм. Пальцы для
шунтировки имеют более легкую конструкцию. Пальцы реверсивно-
тормозного барабана без сухарика и регулирующих шпилек располо-
жены в два диаметрально противоположные ряда на общей метал-
лической стойке.
334
Дугогаситель с продольным искрогашением имеет такую же
конструкцию, как и в контроллере ДК-4. Дугогасители имеются на всех
пальцах главного барабана, кроме шунтовых. Шунтовые пальцы рас-
положены в нижней части главного барабана и без дугогашения, что
является вполне допустимым, так как шунтовые пальцы включают,
выключают и разрывают электрическую цепь под напряжением,
не превышающим 25 вольт.
Блокирующие механизмы контроллера ДТ-41 (рис. 237) отлича-
ются от механизмов контроллера серии ДК наличием блокировки,
обеспечивающей автоматическое переключение реверсивно-тормоз-
ного барабана при переходе на тормозные положения. Выше указан-
ные функции выполняет специальный механизм, состоящий из пере-
ключающих ведущих дисков, укрепленных на валу главного бара-
г з «л	6 ю ?
Рис. 231. Поперечный разрез контроллера ДТ-41:
1 — ось вращения катушки; 2 — дугогасительная катушка; 3 — палец главного барабана;
4 — пальцедержатель; 5 — стойка пальцедержателя; 6 — ввод проводов; 7 — корпус; 8 — ре-
версивный палец; 9 — пальцедержатель; 10 — стойка; 11—главный барабан; 12 — контактный
сегмент; 13 — сегментодержатель; 14 — изолированный вал; 15 — реверсивный барабан-метал-
лический; 16 — вал; 17 — секторы.
бана, трехплечего рычага, прикрепленного к корпусу контроллера,
и втулки, насаженной неподвижно на реверсивно-тормозном барабане.
Эта часть механизма жестко или свободно соединяется с дру-
гой частью механизма диском направляющей втулки, расположенной
на коротком реверсивном валике, находящемся на одной геометри-
ческой оси с реверсивно-тормозным барабаном. При повороте ревер-
сивной рукоятки, надетой на короткий реверсивный валик, в положение
.ход вперед* или .ход назад*, реверсивный валик, имеющий жесткое
соединение с реверсивно-тормозным барабаном, поворачивает его
в соответствующее положение. При переводе рукоятки главного
барабана с положения .стоп* на первое тормозное положение ревер-
сивно-тормозной барабан автоматически поворачивается на положение
.тормоз*, при этом рукоятка реверсивного валика остается непо-
движной, так как при переключении валик и барабан находятся в сво-
бодном соединении. При возвращении главного барабана на положение
.стоп* после торможения реверсивно-тормозной барабан возвращается
335
7
Рис. 232. Скользящий палец
контроллера ДТ-41:
1 — пелец; 2 — основание; 3 — нажимная пру-
жина; 4 — ось пальца; 5 — токоведущая пла-
стина; 6 — винт для крепления пластин к ос-
нованию; 7 — винт, направляющий для пру-
жин; 8 — шайбы.
в положение „ход вперед* или „ход назад*, а реверсирная руко-
ятка' остается неподвижной. Следует заметить, что вертикальное
перемещение реверсивно тормозного барьблна (для отключения неис-
правной группы двигателя) не изменяет положения деталей тормозного
переключения, так как он с ними жестко не связан. Описание всех
прочих функций блокирующего механизма контроллера ДТ-41 было
дано ранее.
Корпус контроллера цельнолитой чугунный. Верхняя крышка
съемная и крепится к корпусу болтами. Все подшипники разъемные
и их опорные части приварены к
корпусу.
Неисправности контроллеров
бывают электрического и механи-
ческого свойства.
Основные неисправности элек-
трического свойства следующие:
1)	короткое замыкание между
токоведущими деталями контрол-
лера;
2)	короткое замыкание токове-
дущих деталей контроллера на
корпус;
3)	отгорание силовых прово-
дов и повреждение их изоляции;
4)	сильное подгорание контак-
тов при разрывах цепи.
Повреждения электрического
свойства вызываются вольтовой
дугой, которая является основной
причиной прогорания и пробоя
изоляции, образования копоти, под-
горания и оплавления токоведущих
частей, в особенности пальцев, и
прочих неисправностей. Почти все
они обнаруживаются простым осмотром внутренних частей контрол-
лера. Однако в некоторых случаях пробои изоляции стоек, бара-
банов и дугогасительных катушек трудно обнаружить внешним осмот-
ром, и для нахождения неисправности приходится применять индуктор
или ламповый реостат. Неисправности механического свойства явля-
ются прямым следствием износа деталей, неправильной их сборки
и плохой регулировки. К механическим неисправностям относятся:
заедания и поломка деталей блокировочных и переключающих меха-
низмов (пружин, собачек, осей, дисков и т. д.), поломка пальцев
и пружин, ослабление и заедание пальцев вследствие плохой регули-
ровки; ослабление крепления подводящих проводов в местах их при-
соединения к пальцедержателям и т. п. Основными мероприятиями,
предохраняющими контроллер от различных повреждений, являются:
1)	предотвращение образования вольтовой дуги посредством
правильной регулировки пальцев, содержания в полной исправности
дугогасительного устройства, крепления проводов и перемычек;
2)	своевременное удаление копоти и пыли с деталей контроллера,
нагара и оплавлений с сухарей и сегментов;
3)	применение для изоляции хороших покрывных изоляционных
лаков;
4)	ограничение износа деталей контроллера до установленных норм и
5) правильное пользование контроллером при его эксплоатации
на линии.
336
ill.	Схемы барабаннык контроллеров
Общие сведения
Тяговые двигатели с аппаратурой для пуска и регулирования
скорости, реверсирования, защиты и т. д. электрически соединяются
в схему, которая называется силовой схемой, (силовая цепь).
Аппаратура силовой цепи должна обеспечивать выполнение сле-
дующих операций, связанных с управлением тяговыми двигателями:
1) переключение двигателей с одного способа соединения на
другой;
2)	переключение ступеней пускового реостата;
3)	регулировку скорости посредством ослабления поля;
4)	электрическое торможение;
5)	реверсирование двигателей;
6)	отключение неисправных двигателей с сохранением работо-
способности схемы на остающихся исправных двигателях;
Рис. 233. Схема управления двумя двигателями с контроллером ДК-4:
А — автомат Ьй площадки, А —автомат второй площадки; Р — роговой разрядник,
И К — индукционная катушка.
7)	защиту двигателей и всей схемы в целом от перегрузок, ко-
ротких замыканий и перенапряжений.
Силовая цепь посредством токоприемника включается под напря-
жение контактного провода и через ходовые части вагона имеет
электрическое соединение с рельсами (заземление), которые исполь-
зуются в качестве обратного провода.
Заземление выполняется присоединением соответствующего про-
вода к раме тележки вагона, от которой ток протекает в рельсы
через буксы и колесные пары. При буксах с роликовыми подшипни-
ками в точках касания роликов с внутренними и внешними кольцами
возникает чрезмерный нагрев, вследствие значительной плотности
тока, и происходит разрушение материала. Ввиду этого заземление
следует осуществлять через корпус тягового двигателя и моторно-
осевые подшипники.
Силовые схемы моторного вагона разделяются, по числу двига-
телей, на схемы двухмоторные рис. 233 и четырехмоторные рис. 236.
На трамваях обычно применяется двухступенчатое соединение дви-
гателей.
Схема перехода с одной ступени соединения на другую,—напри-
мер, с последовательного на параллельное — в значительной степени
Ч
22 Подв. состав трамвая
Ьпрёделяет компановку всей силовой схемы. СпособьГперехода могут
быть следующие: 1) с полным отключением силовой цепи; 2} с корот-
ким замыканием одного или группы двигателей; 3) шунтировкой дви-
гателей сопротивлением; 4) мостиком.
Переход с полным отключением силовой цепи осуществляется
следующим образом.
Силовая цепь предварительно отключается от сети, и двигатели
переключаются на новое соединение обесточенными. Так, например,
® — — -
з
Рис. 234. Схема токопрохождения нз ездовых и тормозных положениях контроллера
ДК-4 при движении вперед.
двигатели, соединенные последовательно, отключаются от контактной
сети и затем с надлежащим сопротивлением реостата включаются
под полное напряжение. Такой способ перехода является наиболее
простым по схеме, но он неудовлетворителен с тяговой точки зрения,
так как в течение переходного периода сила тяги поезда совершенно
отсутствует (F=0), а ускорение его сильно снижается. В следующий
момент, при включении тока, сила тяги и ускорение поезда сразу
возрастают до пусковых значений; это вызывает толчок, весьма непри-
ятно ощущаемый пассажирами, повышенные динамические усилия
и напряжения в передаточном механизме и сцепных приборах. Кроме
того, при непосредственной системе управления этот способ неудов-
338
Лётворителен и с электрической точки зрения, так как в контроллере
происходит разрыв полного рабочего тока, что вредно отражается
на состоянии контактных паЛьцев и сегментов.
Вследствие указанных недостатков этот способ перехода в насто-
ящее время совершенно не применяется.
Рассмотрим переход с последовательного соединения на парал-
лельное для двухмоторной схемы методом короткого замыкания
одного двигателя. В цепь двигателей, соединенных последовательно,
включается ступень пускового реостата, и затем один из двигателей
замыкается накоротко; в следующий момент короткозамкнутая цепь
двигателя отключается и присоединяется параллельно к работающему
двигателю. При переходе необходимо включить в цепь пусковое
сопротивление, так как при непосредственном включении двигателей
22*
339
й сеть напряжение на зажимах каждого двигателя увеличилось бы
сразу вдвое. В результате этого через каждый двигатель прошел
бы ток значительно больше пускового, создал бы значительную силу
тяги, которая может вызвать буксование колес, резкий толчок поезда
и чрезмерную перегрузку двигателей. Эти переходные положения
изображены на рис. 234, позиции а и б. В первом переходном поло-
жении (позиция а), в цепь последовательно соединенных двигателей
включается ступень Ре — Р4 пускового реостата, а второй двигатель
замыкается накоротко. На втором переходном положении (позиция б),
короткозамкнутый двигатель отключается от цепи первого двига-
теля.
В следующий момент первый двигатель, без разрыва цепи рабо-
чего тока, параллельно присоединяется ко второму двигателю, т. е.
получается первая реостатная позиция параллельного соединения
(позиция VII, рис. 234). Таким образом, при данном способе переход
с последовательного соединения на параллельное происходит без
разрыва цепи рабочего тока. В момент перехода, в соответствие
с изменением нагрузки двигателей, изменяется сила тяги двигателя,
причем сила тяги двигателя, замкнутого накоротко, уменьшается
до нуля.
Значительное уменьшение силы тяги поезда, более чем на 50%,
происходит вследствие того, что на переходных положениях в цепь
вводится пусковое сопротивление, от величины которого зависит
изменение силы тяги поезда. Восстановление силы тяги происходит
на двух переходных позициях, благодаря чему значительного меха-
нического толчка не получается.
При способе короткого замыкания второй двигатель замкнут
накоротко. При замыкании вращающегося двигателя накоротко он
начинает работать генератором по принципу действия электрического
тормоза. Спрашивается, почему же на переходных позициях а и б
короткозамкнутый двигатель не дает тормозного эффекта? Если
сравнить схему а и б (рис. 234) со схемой электрического торможе-
ния (рис. 202), то для получения электрического торможения необхо-
димо переключить концы обмотки главных полюсов, иначе тормоз-
ного эффекта не будет, что и имеет место на переходных позициях.
Однако некоторый, практически весьма незначительный, тормоз-
ной эффект имеет место при переходе, а именно: в коротко-замкну-
том двигателе к моменту падения тока до нуля поток возбуждения
и э. д. с. якоря до нуля не падает (поток возбуждения уменьшается
медленнее, чем ток), и в следующий момент в цепи появляется ток
в направлении действия э. д. с. якоря, т. е. генераторный ток.
С появлением генераторного тока происходит быстрый процесс
размагничивания двигателя, э. д. с. якоря быстро уменьшается, и ток
падает до нуля, не вызывая практически заметного тормозного эф-
фекта. Способ короткого замыкания в настоящее время является
стандартным способом перехода всех схем с 2-мя и 4-мя сериесными
двигателями непосредственной системы управления, применяемых
у нас в трамвайной практике. При компаундных двигателях переход
по методу короткого замыкания осуществлять нельзя, так как в якоре
закороченного двигателя за счет возбуждения шунтовой обмотки
возникают генераторные токи короткого замыкания. Этот способ
можно допустить лишь при условии отключения на переходных пози-
циях шунтовой обмотки. При отключении шунтовых обмоток сни-
жается величина тягового усилия; кроме того, при рекуперативном
режиме торможение будет невозможно. Способы перехода шунтиров-
кой двигателей сопротивлением и мостиком будут рассмотрены ниже.
Для реостатного торможения в силовой цепи необходимо про-
340
извести следующие переключения: 1) получить нужное соединение
тяговых двигателей — обычно параллельное соединение всех двига-
телей с перекрестной схемы при 2-х двигателях и циклической или
перекрестно-уравнительной при 4-х двигателях и 2) обеспечить пра-
вильное намагничивание полюсов двигателей.
В схемах контроллеров главный, реверсивный и тормозной бара-
баны даются в развернутом на плоскость виде. Пальцы контроллера
изображаются вертикальным рядом в виде сплошных кружков или
квадратов, сегменты главного барабана—толстыми горизонтальными
линиями, а сегменты реверсивного барабана—толстыми вертикаль-
ными линиями. Позиции главного барабана изображаются вертикаль-
ными пунктирными линиями и обозначены соответствующими цифрами
и надписями рис. 233, 235 и 236. При разборе схемы необходимо пред-
ставить, что пальцы главного барабана совпадают с вертикальной ли-
нией, соответствующей данному положению контроллера.
При повороте рукоятки главного барабана в направлении вра-
щения часовой стрелки сегменты его приходят в соприкосновение
с соответствующими пальцами или, наоборот, выходят из соприкос-
новения с ними, осуществляют необходимую комбинацию соединения
между обмотками якорей, катушками главных полюсов, реостатами
и т. д. При повороте рукоятки главного барабана против хода часо-
вой стрелки от положения „стоп" производится электрическое тор-
можение. На схемах применяются следующие условные обозначения
пальцев контроллера:
Т—троллейный, соединенный проводом с токоприемником;
Ро, Рх, Р2 и т. д. — реостатные, соединенные проводами с соответ-
ствующими ступенями реостата;
Я, ЯЯ, „ „ „ — пальцы, присоединенные к проводам от щетко-
держателей двигателей и т. д-;
К,	КК,	„	„	„	—пальцы, присоединенные	к	проводам от главных
магнитных катушек;
Ш	„	„	„	—шунтовые пальцы;
И	„	„	„	—пальцы дугогасительной	катушки;
3,	О	„	„	„	—заземляющие пальцы.
Цифрами 1, 2, 3 и т. д. обозначены пальцы промежуточных сое-
динений.
Одинаковые цифры на пальцах главного, реверсивного и тормоз-
ного барабанов указывают, что пальцы эти в контроллере соединены
между собой проводами постоянно. Соответствующие пальцам
клеммы различных частей обозначаются теми же буквами, что и сое-
диненные с ними пальцы.
Условную формулу контроллера, указывающую число и характер
положений главного барабана, можно упрощенно изображать так:
(4P+lAr+lXZZ/) + (2P+lXH-lXZZZ)- 5RT±1T,
где: Р — реостатные положения;
X—ходовые с полным полем;
ХШ— ходовые-шунтовые;
РТ — реостатно-тормозные;
Т—тормоз короткого замыкания;
цифры — число соответствующих положений.
На рис. 233 изображены общее расположение приборов электри-
ческого оборудования и схема контроллера.
Электрический ток проходит из контактного провода через токо-
приемник, индукционную катушку, максимальный автомат, рубильник
И силовой плавкий предохранитель в контроллер. Если рукоятки
341
главного барабана обоих контроллеров расположены на позиции
»стоп“, электрическая цепь вагона будет разомкнута, и ток посту-
пать из сети не будет. Если же рукоятка главного барабана одного
из контроллеров находится на реостатной или ходовой позиции, то
электрическая цепь вагона будет замкнута, и ток потечет в двигатель.
Контроллеры включаются в вагоне параллельно. Провода от то-
коприемника, реостата, магнитных катушек, шунтов и т. д. присое-
диняются к соответствующим пальцам реверсивного и главного ба-
рабанов в обоих контроллерах одинаково; исключение составляют
провода от якоря двигателя. Если в первом контроллере к пальцу Я
342
реверсивного вала подходит провод от щетки >7 якоря, то к этому
же пальцу Я во втором контроллере должен быть присоединен провод
от щетки ЯЯ. Делается это для того, чтобы при управлении любым из
контроллеров движение поезда соответствовало положению рукоятки
реверсивного барабана. Например, если в контроллере II площадки
к пальцу Я подвести провод от щеткодержателя Я, то при поло-
жении рукоятки реверсивного барабана вперед поезд будет двигаться
назад.
Рассматривая по схеме контроллера электрическую цепь тока
на каждом положении, можно составить схемы токопрохождения для
любого положения или, так называемые, развертки положений схемы.
В схемах контроллеров соединение клемм Я-t, ЯЯ\, и Яг, ЯЯг между
собой зависит от способа расположения двигателей на тележке. На
моторных вагонах двигатели расположены внутри базы двухосной
тележки или внутри базы вагона при одноосных тележках. Вслед-
ствие этого, во всех схемах контроллеров должны быть предусмот-
рены следующие условия.
В схеме с двумя двигателями: если в первом двигателе при дви-
жении поезда вперед ток поступает в щеткодержатель Яг и выходит
из щеткодержателя ЯЯг, то во втором двигателе ток должен посту-
пать в щеткодержатель Я, Я2 и выходить из щеткодержателя Яг, так
как лишь при этом условии обе колесных пары будут иметь одина-
ковое направление вращения. Для того, чтобы движение поезда
происходило в направлении, указанном стрелкой на рис. 142, первый
двигатель должен вращаться по часовой стрелке, а второй — против.
Если же ток в первом двигателе будет иметь направление от
Я-i к ЯЯг, а во втором двигателе от Яг к ЯЯг> то двигатели будут
иметь одинаковые направления вращения (оба по часовой стрелке),
и движение поезда будет невозможно, так как при этом колесные
пары будут вращаться в разные стороны.
Если рукоятка реверсивного барабана будет поставлена на поло-
жение „ход назад", в этом случае токопрохождение на всех пози-
циях схемы должно оставаться таким же, как и при движении
вперед, но направление тока в обмотке якоря должно быть не от Я
к ЯЯ, как при движении вперед, а от ЯЯ к Я. При выполнении этого
условия изменится направление движения поезда, так как направление
вращения двигателя зависит от относительного направления магнит-
ного потока Ф и тока в обмотке якоря 1а. Поэтому для перемены
направления вращения двигателя необходимо изменить направление
одной из указанных величин, а именно направление тока в якоре
или направление тока в индукторе. В электрической тяге обычно
прибегают к изменению направления тока в якоре.
Если при движении поезда вперед ток в двигателе имел направ-
ление от щеткодержателя Я к щеткодержателю ЯЯ, то при электри-
ческом торможении и движении поезда вперед тормозной ток должен
иметь обратное направление — от ЯЯ к Я, при этом необходимо,
чтобы направление тока в катушках главных магнитных полюсов
в обоих случаях было одинаковым, т. е. от К к КК.
112.	Схема управления двумя двигателями с контроллерами
типа ДК-4
Схемой контроллера предусматривается нижеследующее (рис. 233):
1) двухступенчатый последовательно-параллельный пуск электро-
двигателей с ступенчатым выведением пусковых сопротивлений
и с переходом от последовательного к параллельному соедине-
нию по способу короткого замыкания одного электродвигателя;
343
2) отключение неисправного электродвигателя и движения на остав-
шемся исправном; 3) реверсирование как при движении на двух, так и
на одном электродвигателе, посредством изменения направления тока
в обмотках якорей; 4) двухступенчатую регулировку скорости с при-
менением шунтировки поля, электродвигателей на каждой ступени
соединения, т. е. как при последовательном, так и параллельном сое-
динении электродвигателей, непосредственно после ходовых положе-
ний (на положениях 6 и 10); 5) экстренное торможение на шести
положениях с поглощением энергии в реостатах при перекрестном
соединении обмоток возбуждении электродвигателей, работающих
генераторами; 6) короткое замыкание одного электродвигателя на
положении „стоп" для предупреждения отката вагона назад.
Условная формула контроллера следующая:
(4Р+ 1ЛГ+ 1ХШ) +(2Р + IX -ф \ХШ) -- ЬРТ+ 1Г.
Рассмотрим путь прохождения тока на первой позиции при дви-
жении поезда вперед. Реверсивный барабан на положении „вперед".
Положение 1. Рукоятку главного барабана поставим на пер-
вую позицию, при этом сегменты главного барабана, расположенные
на первой пунктирной вертикальной линии, соприкасаются с пальцами
главного барабана, а сегменты реверсивного барабана, расположенные
на положении „вперед", соприкасаются с пальцами реверсивного ба-
рабана. Токопрохождение будет следующее.
Палец Т—сегмент—перемычка—сегмент, палец; И—дугогаситель-
ная катушка—реостаты Рй—Рх-, палец Рх—главного барабана скользя-
щий палец Рр палец Рх—реверсивного барабана—сегменты; палец
Я\—щеткодержатель Я\—коллектор—обмотка якоря 1-го двигателя—
коллектор-щеткодержатель ЯЯЪ катушки добавочных полюсов—па-
лец ЯЯХ—сегмент—палец 6 реверсивного барабана (р. б.)—палец 6
главного барабана—(г. б.) сегменты—палец —катушки главных
полюсов—палецККХ—сегменты—палец2р. б.—палец2г.б..сегменты—
палец 5 г. б.—палец 5 р. б.—сегменты—палец ЯЯ-,—катушки добавоч-
ных полюсов—щеткодержатель ЯЯг—коллектор—обмотка якоря 2-го
двигателя—щеткодержатель Я>—палец Я*—сегменты—палец К2-к&-
тушка главных полюсов—палец КК-,—сегменты—палец 1 г. б.—палец
1 р. б.—сегменты—палец 0—заземляющий провод, обычно соединен-
ный с корпусом двигателя—колесные пары моторного вагона рель-
совая сеть.
При перестановке рукоятки главного барабана на следующие рео-
статные положения (2, 3 и 4) токопрохождение остается прежним,
будут лишь закорачиваться соответствующие ступени реостатов. На
5-ходовом положении дугогасительная катушка и все ступени рео-
стата будут закорочены. Вследствие этого ток с пальца И переходит
на верхний палец Их и затем так же, как и на предыдущих позициях.
На 6-м положении то же токопрохождение, что и на 5-м, за
исключением следующего: ток, поступая в начало магнитных катушек
и Кг, разветвляется на два пути: катушки главных полюсов
и шунты. Из шунтов на соответствующие пальцы ///, и III., через
сегменты на пальцы 5 и 0 и т. д.
Далее следует два переходных положения: а) в цепь последова-
тельно соединенных двигателей включается ступень Р6—пускового
реостата и б) второй двигатель замыкается накоротко. Коротко
замкнутый двигатель отключается от цепи первого двигателя. На
положении 7-м первый двигатель, без разрыва цепи рабочего тока,
присоединяется параллельно ко второму, т. е. имеем первую реостат-
ную позицию параллельного соединения со следующим токопрохож-
344
дением: палец Т, сегменты, палец И—дугогасительная катушка,
сопротивление пускового реостата—ступени Рв—Р4—палец /^—сег-
менты—скользящий палец Рг. Здесь ток разветвляется на две парал-
лельных ветви:
1) палец Pj—главного барабана—сегменты—палец 5 г. б. и
2) на палец Рг—реверсивного барабана. Разберем каждую из
ветвей отдельно: 1) палец 5 г. б.—палец 5 р. б.—сегменты—палец
ЯЯг-якорь—палец Яъ—сегменты—палец 4 г. б.—палец 4 р. б.—сег-
менты—палец Л"2 катушки—палец КК^—сегменты—палец 1 р. б.—палец
1 г. б., сегменты—палец 0—земля; 2) палец Рх р. б.—сегменты—па-
лец Яг—якорь—палец ЯЯг сегмент—палец 4 р. б.—палец 4 г. б.—
сегменты—палец —катушки—палец ККг—сегменты—палец 2 р.б.—
палец 2 г. б.—сегменты-палец 0—земля. На 8-м реостатном поло-
жении параллельного соединения закорачивается лишь только сту-
пень реостата Ръ—Р4, и токопрохождение остается таким же, как
и на 7-м положении. На 9-м ходовом положении закорачиваются все
ступени реостата и дугогасительная катушка, а на 10-м ходовом
положении остается таким же, как и на 9-м положении.
При езде на одном двигателе (аварийная езда) пусковой реостат,
полностью включенный на первом положении, на следующих поло-
жениях так же, как и при езде на двух двигателях, постепенно вы-
ключается и на пятом положении выключается полностью. Далее
пятого положения контроллер включен быть не может. Токопрохож-
дение при езде на 1 двигателе—„ход вперед"—5-й позиции следую-
щее:—пальцы Т, И, Их, скользящий сегмент и палец пальцы Рг
и Яг—обмотки якоря и катушки добавочных полюсов, пальцы ЯЯг,
6, 6 и А\; катушки главных полюсов; пальцы ККг, 2, 2, 1, 1—земля.
Рассмотрим путь прохождения тока при электрическом торможе-
нии: предположим, что при движении вагона вперед рукоятка ревер-
сивного барабана „вперед", рукоятка главного барабана поставлена
на первое тормозное положение; в обмотках якорей обоих двигателей,
работающих генераторами, наводится индуктированная электродви-
жущая сила, в результате чего в цепи возникнут индуктированные
токи, а именно: в 1-м двигателе, работающем генератором, ток выходит
из обмотки якоря через щеткодержатель Я\, палец /Zj—сегменты—
палец Рг р. б. к зажиму пускового реостата, к этому же зажиму
будет подходить ток 2-го двигателя, работающего генератором,
а именно: из обмотки якоря через щеткодержатель ЯЯг— палец ЯЯ<,—
палец 5 р. б.—палец 5 г. б.—палец РА г. б.—к зажиму Р± пускового
реостата. Далее будет уже проходить ток двух генераторов, по
следующему пути: сопротивление всех ступеней реостата—дугогаси-
тельная катушка—палец И—палец	сегменты. Здесь ток разветв-
ляется на две параллельные ветви: 1) палец К,—катушка, палец КК,
сегменты—палец 1 р. б.—палец 1 г. б.—палец 6 г. б—палец 6 р. б.—
сегменты—палец ЯЯг—щеткодержатель ЯЯг~обмотка якоря; 2) па-
лец Кг—катушки—палец ККХ—сегменты—палец 2 р. б.—палец 2 г. б.
палец 4 г. б.—палец 4 р. б.—сегменты—палец Яг—щеткодержа-
тель Я„_—обмотка якоря.
Из рассмотрения схемы токопрохождения следует, что двигатели
соединены между собой параллельно, а обмотки якорей—последо-
вательно с катушками главных полюсов, таким образом, что якорь
1-го двигателя соединен с магнитными катушками 2-го двигателя,
а якорь 2-го двигателя, с катушками 1 го двигателя, т. е. получается
перекрестная схема торможения. На следующих тормозных положе-
ниях сопротивления реостатов выключаются ступенями и на по-
следнем 6-м положении все сопротивление реостата выключено,
346
и двигатели, работающие генераторами, короткозамкнуты. На рис. 234
дана схема токопрохождения на ездовых и тормозных положениях
контроллера при движении „вперед".
113. Схема управления с двумя двигателями
с контроллерами типа ДК-5
Контроллер этого типа предназначен для управления двумя
электродвигателями. Его схема (рис. 235) дает возможность осущест-
вить все соединения и операции, указанные при описании схемы
ДК-4Д. Отличительной особенностью схемы является возможность
применения на вагоне электрического торможения рельсового или
соленоидного в цепи короткозамкнутых электродвигателей в качестве
служебного.
Условная формула контроллера следующая:
(ЗР +1X4- 1ХШ) + (2Р + 1Х-|-.2ХШ) - 6РГ+ 1Т.
Ввиду того, что контроллер имеет тормозной барабан, тормозная
схема главного барабана получается очень несложной. Особенностью
данной схемы контроллера является применение в качестве служеб-
ного тормоза реостатного торможения моторного вагона и солено-
идного или электромагнитного торможения прицепных вагонов. Кроме
основной силовой цепи моторного вагона, имеется дополнительная
тормозная электрическая цепь на моторном и прицепных вагонах,
обеспечивающая передачу электрического тока с моторного вагона
на прицепные. Как видно из схемы рис. 210, эта электрическая цепь
выполнена двухпроводной. Для соединения цепей вагонов между
собой служат специальные междувагонные соединения, состоящие
из коробки штепсельного типа и двухпроводного междувагонного
шланга. Коробки междувагонных соединений соседних вагонов
должны быть соединены между собой шлангами, а клеммы коробок
передней площадки моторного вагона и заднего прицепного должны
быть замкнуты коротко.
В каждом из контроллеров (рис. 235) имеется по два тормозных
пальца: ТМ и ЗМ, к которым присоединены концы проводов тормоз-
ной проводки. Кроме того, между этими же пальцами включается
дополнительный тормозной реостат, сопротивлением около 1 ом.
Добавочный тормозной реостат служит для равномерного торможе-
ния моторного и прицепного вагонов и, кроме того, для обеспечения
торможения моторного вагона в случае обрыва электрической цепи
прицепных вагонов.
114. Схема управления четырьмя двигателями
с контроллерами типа ДТ-41
Контроллер предназначен для управления четырьмя двигателями.
В схеме контроллера (рис. 236) каждые два электродвигателя
соединены постоянно между собой параллельно, образуя одну груп-
пу. Группы соединяются одна с другой последовательно (1-я ступень —
положения 1—6), а затем параллельно (2-я ступень положения 7—10).
Выключение пусковых реостатов ступенчатое. Переход с последова-
тельного на параллельное соединение осуществляется по способу
короткого замыкания одной группы электродвигателей. Регулировка
скорости двухступенчатая с применением шунтировки поля на каждой
ступени.
Условная формула контроллера следующая:
(4Р + 1X4- 1ХШ) + (2Р4- 1X4- \ХШ) - 5РТ+1Т.
346
Схема главного барабана контроллера имеет большое сходство
со схемой главного барабана ДК-4.
При реверсировании контроллер осуществляет 6 комбинаций: 3—
вперед — (/+//-}-и	и соответственно 3
назад. Рассматривая схему реверсивно-тормозного барабана, мы видим,
что он имеет два ряда пальцев, из которых один ряд расположен
справа, а другой слева от барабана.
Барабан имеет 4 ряда вертикальных сегментов: 2-й и 4-й сегмен-
ты— схемы движения, а 1-й и 3-й — схемы тормоза. При езде вперед
левый ряд пальцев соприкасается с сегментами 2-го ряда, а пальцы
правого ряда — с сегментами 4-го ряда.
При торможении барабан повертывается так, что левый ряд паль-
цев соприкасается с сегментами 1-го ряда, а правый ряд пальцев с
сегментами 3-го ряда. При езде назад барабан повертывается на
180°, так что левый ряд пальцев соприкасается с сегментами 4-го
ряда, а правый ряд пальцев — с сегментами 2-го ряда. При торможении
левый ряд пальцев оказывается в соприкосновении с сегментами 3-го
ряда, а правый ряд пальцев — с сегментами 1-го ряда. Таким образом,
при ходе назад, по сравнению с ездой вперед, оба ряда пальцев как бы
меняются местами. Сегменты реверсивно-тормозного барабана по от-
ношению к пальцам могут занимать три положения:
1)	при поднятом барабане рукоятка реверсивного барабана и го-
ловка подъемного механизма повернуты вниз, — езда на 111—IV дви-
гателях. При этом пальцы окажутся в соприкосновении с сегментами
барабана, лежащими на один горизонтальный ряд ниже в сравнении
со средним положением;
2)	при среднем положении барабана — езда на всех четырех дви-
гателях;
3)	при опущенном барабане — езда на I—II двигателях (рукоятка
и головка подъемного механизма повернуты вверх), при этом пальцы
окажутся в соприкосновении с сегментами, находящимися на один
ряд выше от среднего положения.
В зависимости от того, в каком положении будет находиться ба-
рабан, включаются пальцы и сегменты, соединяющие силовую цепь
в нужной последовательности.
Все схемы, токопрохождения (рис. 237) на различных позициях
легко могут быть получены из основной схемы, если проследить путь
тока. Для лучшего усвоения схемы проследим путь тока на 1-м
положении движения — вперед на всех четырех двигателях. Электри-
ческий ток от токоприемника через соответствующую аппаратуру —
индукционную катушку, максимальный автомат и плавкий предохрани-
тель— поступает в контроллер-палец Т главного барабана — сегмент
Т—сегмент Их — палец И[х — главного барабана — дугогасительная
катушка — палец /7Ш — реверсивно-тормозного барабана. С пальца /71П
через сегменты и соединения этого барабана в палец Р6, который
проводом соединен с началом пускового реостата (клемма Р6).
Конец реостата (клемма Ро) соединен проводами с обоими пальцами
Ро реверсивно-тормозного барабана. С пальцев Ро ток разветвляется
на две параллельные ветви. Поступая через сегменты реверсивно-тормоз-
ного барабана в пальцы >7г и ЯЯ2, к которым присоединены провода от
щеткодержателей и ЯЯ2 первого и второго двигателей. Через
обмотки якорей и катушки дополнительных полюсов, концы которых
соединены с пальцами ЯЯг и Я2 на сегменты реверсивно-тормозного
барабана к пальцам Кх и К2. Эти пальцы проводами соединены с со-
ответствующими клеммами катушек главных полюсов первого и вто-
рого двигателей. Через катушки главных полюсов, концы которых
•347
проводами соединены с пальцем Кх главного барабана. Здесь две парал-
лельных ветви сходятся вместе, и общий ток через сегменты главного
барабана поступает в палец У главного барабана, через провод
перемычку на пальцы У реверсивно-тормозного барабана и отсюда
через его сегменты разветвляются снова на две параллельные ветви
в III и IV двигатели. Пройдя через обмотки якорей и катушки главных
и добавочных полюсов и соответствующие им пальцы и сегменты, токи
поступают в палец ККп, где вновь соединяются вместе, через сег-
Рис. 237. Схема токопрохождения на ездовых и тормозных положениях
контроллера ДТ-41.
менты главного барабана. Нижний скользящий палец О поступает
в землю.
Дугогасительная катушка на ходовых положениях (5, 6, 9, и 10)
и на последнем тормозном закорачивается. Действительно на ходовом
положении ток пройдет на палец Т—и главного барабана — сег-
менты — палец Ип палец — сегменты главного барабана — скользя-
щий палец Ро —пальцы Ро реверсивно-тормозного барабана и т. д.,
минуя дугогасительную катушку.
Переход с последовательного соединения групп на параллельное
коротким замыканием одной группы двигателей осуществляется по-
средством 4-х позиций, очередность которых ясно видна из схемы
(рис. 236). Начиная с 6-го положения переход осуществляется сле-
дующим порядком:
34S
1) выключаются шунтовые пальцы; 2) в электрическую цепь
включается часть пускового реостата Р3—Р6, что производится
выключением пальцев Ип — Р4 и Р5; 3) включается заземляющий па-
лец О главного барабана, вследствие чего вторая пара двигателей
замыкается накоротко. Этот палец включается тогда, когда реостатные
пальцы Pi и Р;у уже выключились; 4) выключаются пальцы У и ККп,
вследствие чего вторая группа двигателей отсоединяется от сети;
5) снова включаются пальцы У и АТС,,, чем вторая группа соединена
параллельно, т. е. все четыре двигателя работают под полным напря-
жением (позиция VII).
Одновременным включением пальца Р4 сопротивление пускового
реостата уменьшается до нужной расчетной величины.
При рассмотрении токопрохождения при езде „назад" следует
помнить, что сегменты, включенные при езде „вперед" на правый ряд
пальцев, включаются на левый ряд пальцев и, наоборот, так как
реверсивный барабан повертывается при этом на 180°. .
Рассматривая токопрохождение при езде „вперед" или „назад"
при поднятом или опущенном реверсивно-тормозном барабане, следует,
что езда будет происходить только на двух двигателях, соединен-
ных параллельно, т. е. будет включена какая-либо из групп двигателей.
Рассматривая токопрохождение при электрическом торможении вагона
всеми 4-мя двигателями, получим циклическую схему торможения. При
торможении вагона 2-мя двигателями торможение осуществляется по
принципу обычной перекрестной схемы для двух двигателей.
Схема контроллера ДТ-41 имеет следующую особенность при
последовательном соединении групп двигателей. Предположим, что
в цепи 1-го двигателя произошел обрыв провода, причем короткого
замыкания на корпус не произошло. В двухмоторной схеме в таком
случае при последовательном соединении ток протекать в цепи
не будет, и водитель сразу обнаружит наличие повреждения. Иначе
обстоит дело в рассматриваемой схеме. При наличии обрыва в цепи
1-го двигателя токопрохождение на 1-й и следующих реостатных
позициях будет следующее: пусковой реостат, цепь 2-го двигателя,
далее ток будет разветвляться на две параллельные ветви: цепь 3-го
двигателя и цепь 4-го двигателя.
Следовательно, общая электрическая цепь тока будет замкнута,
и вагон сдвинется с места. Через 2-й двигатель будет протекать ток
в два раза ббльший, чем через 3-й и 4-й двигатели. Если поврежде-
ние не будет во-время обнаружено,то 2-й двигатель нагреется свыше
допустимой нормы и произойдет повреждение в его обмотках. Внеш-
ними признаками обрыва в цепи одного из двигателей является: на-
рушение плавности пуска и возможность буксования колесной пары
неисправного двигателя. Следует отметить, что если реверсивно-тор-
мозной барабан поставить в положение движения на 1-м и 2-м двигателе
и затормозить вагон электрическим тормозом, то в случае обрыва
в цепи одного из двигателей тормоз работать не будет, а также не будет
торможения и при электроторможении всеми двигателями.
Следует указать, что на нулевой позиции во избежание получения
опасного контура при транспортировке вагона осуществлен разрыв
параллельного соединения двигателей.
На рис. 236 дана схема контроллера ДТ-41 с металлическим ре-
версивно-тормозным барабаном. Контроллеры ДТ-41 А и Б отличаются
от контроллера ДТ-41 только конструкцией реверсивно-тормозного
барабана, который в этих контроллерах выполнен деревянным с изме-
ненной схемой электрического торможения. Все указанные разновид-
ности контроллера ДТ имеют совершенно одинаковую схему главного
349
Рис. 238. Контроллер кулачкового типа:
1 — главная рукоятка; 2 — фиксатор и блокировка; 3 — ревер-
сивный барабан и отключатель моторов; 4 — реверсивный па-
лец; 5 — кулачковый контактор; 6 — искрогасительная камера;
7 — главный и тормозной барабаны; 8 — рейка главных и тор-
мозных пальцев; 9 — кл^ммовая рейка; 10 — реверсивная ру-
коятка; 11 — рейка реверсивных и отключающих пальцев;
12 — рейка контакторов; 13 — контакты камеры; 14 — кулач-
ковый вал; 15 — главный палец; 16 — ввод проводов;
17 — клемма контроллера; 18 — выключающая и контактная
барабана, но разные схе-
мы реверсивно-тормозного,
а следовательно иразличные
принципиальные схемы
электрического торможения.
Контроллер с металличе-
ским реверсивно-тормозным
барабаном имеет цикличе-
скую схему торможения, а
с деревянным — перекрест-
но-уравнительную.
115. Контроллеры
кулачкового типа
При конструировании
трамвайных контроллеров
сравнительно давно была
поставлена задача создать
конструкцию контроллера,
не имеющего недостатков,
связанных с разрывом тока
трущимися контактами. Та-
кой конструкцией является
контроллер, в котором си-
стема пальцев и сегментов
заменена контакторами, при-
водимыми в движение на-
жимными кулачковыми шай-
бами.
С точки зрения разры-
ва дуги и обгорания контак-
тов конструкция кулачково-
го контроллера имеет сле-
дующие преимущества: во-
первых, контакторы лучше
разрывают дугу, чем тру-
щиеся скользящие контакты
барабанного контроллера —
пальцы и сегменты; во-вго-
рых, дает возможность соз-
дать сильное индивидуаль-
ное дугогашение и правиль-
ное направление магнитного
потока.
На рис. 238 показано
устройство кулачкового ва-
ла и контакторов. Когда ку-
лачковая шайба, сидящая на
горизонтальном валу, при
повороте главной рукоятки
нажмет на шайбу подвиж-
ного контакта, последний
пружины; 19 — контакты; 20 — гибкий шунт; 21 — кулачковая
шайба; 22 — изоляция вала; 23 — шестерня главной рукоятки.
придет в соприкосновение с
неподвижным контактом, и
соответствующий контактор будет включен. Когда контактор должен
быть выключен, главная рукоятка приводит кулачковый вал в такое
350
Умащенная с*ема
Назад
РЗ
Р2
о
г^У
Реверсивный борабан
вперед
2 1 1*2
Контроллер №2
Главный барабан
О 123 А5Х,1} Х96 78 4IVK ШВ1
‘ ~...........2 3...............
Т1 1
ЛК I
2
н
))ЦШ))'}1 ШТГ77/77УУ±и±
к контроллер#
ЛК
4

Н1.
Wl2r
Р1
ЯЯ2
г?/2
п )) J / П I П I П'П 11717ГПТт I) I) I И JI) I ГПТТТТ1 Н ! I) I > I
Щ>пппннттгтг/ ПУ)птт гт; 11 л ?;;jш ?
Рис., 239. Электрическая
ния двумя двигателями
МТ-1.
схема управле-
с контроллером
Соединение в " 1
Провод	Клемма
К1	КК1
КК1	К1
К2	КК2
КК2	К2
' Данные сопротидл	
Ступень	српрот. в омах
Р1Р2	0,56
Р2-РЗ	1,56
Г РЗ- РА	1,79
A n’V^n ЙК^ЙТ^*^
ЫЗД1Ъ1Ж®-*^Ч—>—J
К токоприемнику
।
Ав томам

РЗ
Л?
KcnobHbie обозначения
-Qh	Якорь мотора
	Обмотки возбуждения мотора
	Кул контактор с искрогошением
—<ь—	Контакты реверсив- ного барабана
-тлшь-	Пусковое ащротидление
	
^-||к
К2
ЯЯ2/^2у^
ккгГ^
положение, при котором кулачковая шайба повертывается выемкой к
соответствующей шайбе контактора, и пружина оторвет подвижной
контакт от неподвижного, т. е. выключит контактор.
Заводом „Динамо* им. С. М. Кирова изготовляются кулачковые
контроллеры типа МТ-1, предназначенные для управления двумя тяго-
выми двигателями и контроллеры МТ-4 для управления четырьмя
352
двигателями, которые в настоящее время получили широкое распро-
странение вместо барабанных контроллеров типа ДК и ДТ.
Контроллер состоит из следующих деталей комплектов: корпуса,
барабана, кулачкового, реверсивного барабана, рейки с пальцами ревер-
сивного барабана, кулачковых элементов, блокирующих и фиксирую-
щих механизмов, подшипников шариковых, кожуха переднего и
заднего, дугогасительных камер и монтажных деталей.
Рис. 241. Кулачковый элемент:
i*—доска; 2 — катушка; 3 — сердечник; 4—втулка изоляционная; 5 — шайба изоляционная;
• и 1 — полюсный наконечник; 8 — рог; 9 — контакт; 10 — рог; 11—12 — болт и шайба
пружинная; 13 — шайба чеоная; 14 — болт; 15 и 16 — гайки; 17 — рычаг; 18 — кронштейн;
19 — гибкое соединение; 20 — воронка; 21 — ось; 22—крючок; 23 — шпилька: 24 — пружина;
25 — подшипник; 26 — шпилька; 27 — пластина; 28 — пружина; 30 —скоба; 31—катушка.
Схема контроллера (рис. 239) дает возможность осуществлять
двухступенчатый последовательно-параллельный пуск и регулировку
скорое ги с переходом с последовательного соединения на паралле тьное,
методом короткого замыкания; реверсирование; отключение неис»
правного двигателя и электрическое реостатное торможение
с перекрестным соединением катушек.
Подв. состав трамвая
353
Условная формула контроллера следующая:
(4Р+IX)4-(2P+IX) - 5РГ+1Т.
Все необходимые включения и выключения производятся враще-
нием кулачкового барабана и поворотом реверсивного барабана
посредством большой (несъемной) и малой (съемной) рукояток так
же, как и в обычных барабанных контроллерах. Схема токопрохож-
дения на различных положениях контроллера дана на рис. 240.
Кулачковый барабан предназначается для включения и выключения
Кулачковых элементов в определенном порядке, установленном схемой
контроллера. Нажимные кулачкозые шайбы из изоляционного мате-
риала в количестве одиннадцати штук, насаженных на четырехгран-
ный стальной вал, разделяются между собой дистанционными трубками.
Шайбы крепятся на валу барабана посредством гаек и разрезных колец.
В верхней части вала барабана установлен храповик. Реверсивный
барабан состоит из деревянного или пластмассового цилиндра, насажен-
ного на сквозной круглый металлический стержень. На стержне
в верхней его части надет храповик, а на конце стержня — головка
реверсивного барабана.
На поверхности цилиндра расположены шесть вертикальных ря-
дов сегментов под углом 40° друг к другу. Каждый сегмент крепится
2-мя винтами.
Пальцы с пластинчатыми стальными пружинами и пальцедержатели
реверсивного барабана в количестве 13 комплектов собираются на
изолированной рейке квадратного сечения. Расстояние между паль-
цами — 42 мм.
Кулачковые элементы контактора приводятся в действие механи-
ческим групповым приводом, которым является кулачковый барабан.
Каждый кулачковый элемент имеет неподвижный и подвижный кон-
такты, подвижный рычаг с роликом и индивидуальное дугогашение
(рис. 241). При вращении барабана укрепленные на нем кулачковые
шайбы нажимают на ролики, установленные на подвижных рычагах.
В результате этого рычаг вместе с роликом приходит в движение
и выключает контакты. Когда ролик элемента попадает в углубление
кулачковой шайбы, контакты включаются под действием пружины,
находящейся в сжатом состоянии.
Притирание осуществляет вторая пружина, она же при выключении
выполняет функции мгновенного выключения. Такой тип кулачкового
элемента, в котором пружина удерживает подвижной рычаг в поло-
жении, когда контакты включены, называется негативным контактор-
ным элементом. Каждый контактор имеет свою дугогасительную
катушку, состоящую из 10 витков медного провода. На полюсные
наконечники контактора надевается дугогасительная камера.
Кулачковые элементы крепятся на специальных досках по два
на каждый, за исключением верхней, на которой установлено три эле-
мента. Блок-механизм помещен под крышкой контроллера и осущест-
вляет обычную связь между главным и реверсивным барабанами
для предупреждения аварий от неправильных включений. В контрол-
лере имеется обычной конструкции механизм фиксации положений;
защелкив иощего и подъемного механизмов нет. Отключение одною
из двигателей производится поворотом реверсивного барабана.
Внутренние электрические соединения в контроллере выполняются
кабелем марки ПС-1000 сечением в 35 мм2, которые монтируются на
задней части контроллера.
Все стальные детали контроллера, например: кулачкового бара-
бана, кулачковых элементов, блокирующего механизма и других,
а также весь крепежный материал — оцинкованные.
854
116. Контроллеры с линейным контактором
С применением более мощных тяговых двигателей барабанный кой'
тродлер не может удовлетворить всем требованиям эксплоатации.
Наиболее слабым местом этих контроллеров является трудность
поддержания надежного контакта между сегментами и пальцами, осо-
бенно при больших размерах контактных поверхностей. Кроме того,
разрыв тока водителем поезда может производиться как угодно
медленно, и главный барабан при этом практически можно остановить
на любом положении, которое весьма часто не обеспечивает полного
разрыва. При больших мощностях условия разрыва тока трущимися
контактами не могут быть признаны удовлетворительными. При раз-
рыве больших мощностей происходит сильное обгорание пальцев
и сегментов и частые перекрытия, вызывающие значительную вольтову
дугу и короткие замыкания, так как существующие способы дугога-
шения для улучшения работы контактов не удовлетворяют своему
назначению. Создать достаточно надежное дугогашение в тесном
пространстве между пальцами и сегментами при больших мощностях
является затруднительным. Часовые мощности двигателей, непосред-
ственно коммутируемые барабанным контроллером, не превышают
150 — 160 квт.
Способность контроллера коммутировать мощность принято из-
мерять той максимальной мощностью, которую он может надежно
и без повреждения разрывать. Такая мощность называется разрывной
мощностью контроллера. Очевидно, разрывная мощность контроллера
должна быть по меньшей мере равна суммарной кратковременно-до-
пустимой мощности всех двигателей. Следовательно, указанные опти-
мальные цифры часовой мощности двигателей, обслуживаемой одним
контроллером непосредственного управления, соответствуют оптималь-
ным же разрывным мощностям порядка 300 — 320 квт.
Так, например, контроллер типа ДК-4 для двухмоторного управ-
ления при применении двигателей типа ДМ-1 А (наиболее мощные
двигатели, применяемые в настоящее время в трамвайной практике)
имеет разрывную мощность, не превышающую 210—220 квт. Контрол-
лер типа ДТ-41 для четырехмоторного управления тяговыми двига-
Телями типа ПТ-35 имеет разрывную мощность, не превышающую
300 квт. Содержание указанных типов барабанных контроллеров об-
ходится сравнительно дорого, так как они требуют почти ежеднев-
ного осмотра и сравнительно частого ремонта.
Кроме того, мощности, непосредственно коммутируемые этими
контроллерами, уже достигли максимальных пределов, даже для самых
совершенных конструкций. Поэтому для того, чтобы значительно
облегчить работу трамвайных контроллеров, уменьшить расходы на
их ремонт и содержание и иметь возможность применить более мощные
двигатели, необходимо разрыв полной мощности производить вне кон-
троллера при помощи линейного контактора, управляемого на рас-
стоянии от контроллера. С этой целью в трамвайной практике при-
меняется линейный контактор в сочетании с обычным барабанным
контроллером для двухмоторного и четырехмоторного управления.
Для этой системы управления завод „Динамо“ им. Кирова разработал
конструкцию линейного контактора типа МК-758А, общий вид кото-
рого показан на рис. 242. Он состоит из электромагнитного контак-
тора, объединенного с выключателем перегрузки, помещенным в метал-
лическом кожухе, имеет сравнительно небольшие размеры и легко
может быть установлен под кузовом вагона при применяемых диа-
метрах вагонных колес. Вес контактора вместе с металлическим ко-
жухом около 30 кг.
23*
355
Рис. 242. Линейный
контактор типа МК-758:
1 — удерживающая катушкам
2 — якорь реле. 3 — пружина
контакта; 4 — катушка реле пе-
регрузки; Б — регулирующая
пружина реле; в — сопротивле-
ние; 7 — ударник; 8 — подъем-
ная катушка; 9 — дугогаситель-
ная катушка; 10 — контактный
рычаг; 11 — рычаг подвижного
контакта; 12 — якорь подъем-
ной катушки; 13 — контакт не-
подвижный; 14 — контакт под-
вижный; 15 — кронштейн; «А
виг, — контакты.
Линейный контактор выполйяет две функции: 1) включение н вы-
ключение силовой цепи при пуске и движении поезда и 2) выключение
цепи при недопустимых перегрузках и коротких замыканиях, т. е.
служит как автоматический выключатель. В оборудование, кроме
линейного контактора, входят: 1) выключатели цепи управления
с предохранителем типа ВУ; 2) специальная рукоятка управления,
установленная на контроллере.
Рукоятка управления типа РК-751 (рис. 243) представляет собою
укрепленную на крышке контроллера коробку с вынесенной прямо-
угольной частью, в которую вводятся провода цепи управления ли-
нейного контактора, присоединенные к контактам.
В коробке помещаются следующие основные детали: контактный
рычаг, качающийся на горизонтальной оси, помещенной в трубке,
и подъемное кольцо с направляющими шпильками, могущие переме-
щаться вверх и вниз. Коробка прикрыта круглой крышкой, жестко
укрепленной на валу главного барабана. На крышке помещается вра-
щающаяся вокруг вертикальной оси рукоятка. При повороте руко-
ятки в направлении часовой стрелки от положения „стоп" на угол
14° подъемное кольцо опускается, а вместе с ним под действием
собственного веса и специальной пружины свободный конец контакт-
ного рычага, находящийся в прямоугольной коробке, замыкает кон-
такты цепи управления. Главный барабан при этом остается непод-
вижным. После поворота рукоятки на угол 14° рукоятка упрется в стенку
основания и начнет поворачивать главный барабан.
Размыкание'контактов цепи управления производится обратным
движением (против часовой стрелки) рукоятки с любого положения
контроллера на тот же угол 14° за счет ее свободного хода, так как
при этом подъемное кольцо поднимается, поднимает подъемный рычаг
и размыкает контакты, и контактор размыкает силовую цепь. После
поворота рукоятки на угол 14° она упрется в стенки основания и нач-
нется вращение главного барабана. Таким образом, разрыв контактов
контроллера происходит после разрыва рабочего тока в линейном
контакторе.
Конструкцией рукоятки предусмотрена невозможность замыкания
контактов цепи управления контактора при нахождении ее на тормоз-
ных позициях. Блокировка осуществляется тем, что при вращении
главного барабана от положения „стоп" против часовой стрелки, т. е.
при торможении, сегмент, укрепленный винтами на основании, заходит
на скобу, укрепленную на рычаге, и делает невозможным опускание
этого рычага. Контакты будут разомкнуты. Таким образом, на тор-
мозных позициях обеспечено отключение цепи двигателей от сети.
Следовательно, силовая цепь включается или выключается всегда
раньше линейным контактором, а не контроллером. Так как разрыв
мощности, обычно происходящий в контроллере, производится линей-
ным контактором, последний снабжается мощной дугогасительной
катушкой, обеспечивающей вполне надежную его работу.
Дугогасительная катушка контроллеров имеет значительно мень-
шие размеры; кроме того, увеличивается срок службы пальцев и сег-
ментов главного барабана, что является особенно ценным для экспло-
атации.
Рассмотрим действие линейного контактора при нормальных
условиях пуска и движения поезда (схема рис. 244). Положение „стоп".
Рукоятки главных барабанов обоих контроллеров на позиции „стоп*.
Силовая и вспомогательная цепи контактора не работают. Разомкнуты
цепи катушек: дугогасительной 9; катушки 4, выключающей силовую
цепь при перегрузках, так как разомкнуты контакты 13—14, выклю-
чающей катушки 1, включающей подъемной катушки 8, так как
357
Разрез по А-А
Рис. 243. Рукоятка управления типа РК-751:
1 — основание; 2 — главный вал; 3 — гнезда; 4 — ось; 5 — рукоятка; 6 — подъемник; 7 —
ползун; 8 — крышка контроллера; 9 — коробка; <10 — валик; 11 — рычаг; 12 — вилка; 13 — пру-
жина; 14 — упор; 15— пружина; 16 — изоляционная колодка; 17 —рычаг; 18 — блокиро-
вочный сегмент; a — неподвижные контакты.
разомкнуты контакты 75 рукояток и заземляющие пальцы О главных
барабанов обоих контроллеров. Кроме того, разомкнут контакт бло-
кировки г — в, а контактный рычаг 10 касается клеммы 6.
1-я позиция контроллера. В начальный момент вращения
рукоятки в направлении часовой стрелки на небольшой угол от по-
зиции „стоп“ замыкаются контакты 15 вспомогательной цепи. Главный
барабан в течение всего этого времени вращения рукоятки остается
неподвижным. При дальнейшем вращении рукоятки приходит во вра-
Рис. 244. Схема линейного контактора:
1 — выключающая катушка; 2 — контактный рычаг; — якорь 3 — пружина; 4 — катушка выклю-
чающая (сериесная); 5 — пружина; 6 — добавочное сопротивление; 7 — упор якоря; 8 — вклю-
чающая подъемная катушка; 9 — дугогасительная катушка; 10 — подвижной контакт;
11—якорь; 12 — сердечник и ярмо; 13 — главный, неподвижный контакт; 14 — главный
подвижный контакт; 15 — контакты механизма рукоятки контроллера; В У — выключатель
вспомогательной цепи, а и б — клеммы, в и г — блокировочные контакты,
о — заземляющий палец.
щение главный барабан, и его заземляющий сегмент соприкасается
с пальцем О и на первой позиции заземляет вспомогательную цепь.
Следовательно, на первой позиции контроллера имеем замкнутую
вспомогательную цепь: токоприемник ВУг — 15 — 8 — б —10 — 2 — 3—
л — о, по которой будет проходить ток /х —	—	= 0,267а, где
/^ — сопротивление катушки 1.
При этом подъемная катушка 8 притянет якорь 11, до этого
находящийся под влиянием собственного веса в нижнем выключенном
положении, и замкнет силовую цепь. По силовой цепи от токоприем-
ника через дугогасительную катушку 9, контакты 13—14, катушку 4,
к пальцу Т первого контроллера на сегменты главного барабана и так
далее к тяговым двигатедям потечет рабочий ток.
359
Одновременно с замыканием контактов силовой цепи замыкаются
контакты г — в вспомогательной цепи, в результате чего включается
заземляющее добавочное сопротивление 6, равное 1800 ом. Однако
это сопротивление на первой позиции шунтировано, так как точка л
заземлена еще через контроллер.
2-я позиция контроллера. При переводе рукоятки главного
вала с первой позиции на вторую заземляющий сегмент главного вала
отсоединяется от пальца О. Вследствие этого на второй позиции имеем
замкнутую вспомогательную цепь: Т—ВУХ — 15 — 8 — б — 10—2 —
3 —л — г —в —6 — земля, через которую будет проходить ток
~ 2озо5+~Т8бо ~ 0,143а. Силовая цепь контактора остается
без изменений, а именно: токоприемник 9—13—14—4— Т; от пальца Т
на сегменты главного вала и так далее, соответственно второй пози-
ции контроллера.
На третьей и последующей позициях контроллера действие ли-
нейного контактора ничем не отличается от второй позиции, и главный
барабан контроллера соответственно каждой позиции выполняет свои
обычные операции.
Также остается неизменной и вспомогательная цепь контактора.
Из рассмотрения токопрохождения вспомогательной цепи контрол-
лера имеем, что на второй и всех последующих позициях включено
добавочное сопротивление, которое отсутствует на первой позиции.
Выясним необходимость включения этого сопротивления. В первый
момент поворота рукоятки, когда еще силовая цепь не замкнута,
во вспомогательной цепи проходит ток Д = 0,267а, который должен
преодолеть наибольшее сопротивление магнитной цепи для того, чтобы
замкнуть контакты 13—14 и г — в. После замыкания контактов сила
тока в вспомогательной цепи может быть значительно уменьшена, для
чего на второй позиции включается добавочное сопротивление.
Таким образом, ток Д = 0,267 а проходит кратковременно только
на первой реостатной позиции (1—3 сек.), чем устраняется опасность
перегрева катушек; на всех же остальных реостатных, переходных
и ходовых позициях контроллера через вспомогательную цепь контак-
тора проходит длительный ток /2 = 0,143 а.
Выключение силовой цепи с любой позиции контроллера осущест-
вляется обычным способом посредством рукоятки главного барабана.
Однако при повороте рукоятки с любой позиции в направлении „стоп*,
как только рукоятка будет повернута приблизительно на угол 14°
(свободный ход рукоятки), выключается ток вспомогательной цепи
контактора, так как размыкаются контакты 15. При этом катушка 8
окажется без тока, и следовательно, якорь под влиянием собственного
веса разомкнет контакты 13—14 иг — в силовой и вспомогательной
цепей, т. е. выключит рабочий ток. В течение этого времени главный
барабан остается неподвижным и лишь только затем начинает вра-
щаться вместе с рукояткой до положения „стоп* при отсутствии тока
в контроллере. Таким образом, силовая цепь размыкается контактором
раньше, чем начинает вращаться главный барабан контроллера, и по-
следний не разрывает мощности, как обычно.
Как было сказано выше, линейный контактор, кроме замыкания
и размыкания силовой цепи, при нормальных условиях работы выпол-
няет функции максимального автомата, т. е. служит для выключения
силовой цепи при перегрузках и коротких замыканиях, для чего он
имеет две катушки: сериесную катушку 4 силовой цепи и шунтовую
катушку 1 вспомогательной цепи, причем кату шка 1 служит для уве-
личения момента поворота якоря 2 относительно точки л.
эео.
Для этого на ярме контактора смонтировано реле перегрузки.
Рассмотрим работу контактора при перегрузке. При перегрузке
в силовой цепи ток, проходящий через катушку 4, создаст магнитное
поле такой силы, которое притягивает якорь 2—3 к сердечникам ка-
тушек 4 и /; при этом связанная с ним механически контактная пла-
стина 10 нижним своим концом разрывает контакт с клеммой б вспо-
могательной цепи катушки 8, а верхним концом замыкает контакт а
катушки 1, и, таким образом, следующую вспомогательную цепь,
токоприемник ВУХ —15—1 — а—2—3— л — г — в —6— земля; с током:
г __ Vc ___	550	__О 11Я я
li ~ Я1 + Яв ~ 2850 + 1800 — и’ 10 а’
Одновременно с этим специальный упор 7, механически соеди-
ненный с якорем 2, нажимает на якорь 11 катушки 8 и размыкает
контакт 13—14 силовой цепи. С размыканием контактов 13—14 сило-
вой цепи размыкается и вспомогательная цепь — контакты г —в (так
как якорь 11 механически связан с якорем контактов г — в), и, кроме
того, исчезает магнитный поток катушек 1—4, вследствие чего якорь
2 под действием пружины 5 возвращается в нормальное положе-
ние. Таким образом, различие в работе контактора при выключении
нормальных токов и токов перегрузки заключается в том, что в первом
случае якорь включающей катушки 8 с главными контактами 13—14
при прекращении тока в ней отпадает под влиянием собственной
тяжести; во втором же случае процесс выключения искусственно уско-
ряется упомянутым механическим воздействием якоря 2 на якорь 11.
Электрическая схема контроллера при применении линейного
контактора изменяется очень незначительно, так как обычно добав-
ляется только один палец вспомогательной цепи управления контак-
тора и сегмент заземления на главном барабане. Конструкция контрол-
лера с. механической стороны отличается от обычной лишь установкой
специальной рукоятки главного барабана, некоторым удлинением вала
в верхней части контроллера и некоторых изменений в крышке,
связанных с установкой вышеуказанной рукоятки. Для системы управ-
ления с линейным контактором применяются контроллеры типа
ДК-4М, ДТ-42 и ДК-72 и может быть применен контроллер любого
типа с небольшими изменениями. Контроллеры с линейными контак-
торами, получившие несколько лет тому назад широкое распростра-
нение, в настоящее время уступили место кулачковым контроллерам.
На рис. 245 дана монтажная схема электрического оборудования
двухосного вагона с линейным контактором типа МК-758. Электро-
оборудование вагона: токоприемник типа М-1, два контроллера типа
ДК-4М, два тяговых двигателя типа ДТИ-60, пусковые реостаты типа
СТК-100, разрядник типа ГД-2 с индукционной катушкой и два
шунта — установлено в соответствии с рис. 142. Линейный контак-
тор установлен под кузовом; выключатели цепи управления типа ВУ
по одному на каждой площадке. Автомат типа АВ на площадке № 1.
Рубильник и плавкий предохранитель не устанавливаются. Провода
силовой цепи вагона применяются марки ЭПСО-ЮОО — одножильный
гибкий провод с резиновой изоляцией на рабочее напряжение до
1000 в, для электроподвижного состава. В зависимости от нагрузки
участков силовой цепи применяются провода различных сечений
основные магистральные провода — 35 мм2, провода от контроллеров
к тяговым двигателям и пусковым сопротивлениям — 25 мм2; к шунтам
и разряднику и провода, заземляющие корпуса двигателей, 16 мм2;
для цепи управления применяется провод сечением 2,5 мм2. Для
вспомогательной цепи на участке от силовой .цепи до щитка осве-
361
щения 10 мм2. Провода, соединяющие оборудование, установленное
на крыше, прокладываются в деревянных желобах. Провода, соеди-
няющие контроллеры, распределены в двух брезентовых рукавах,
которые проложены в деревянных желобах, расположенных внутри
кузова по его боковым стенкам, а на площадках в одном общем
жолобе под их полом с левой стороны. Провода, соединяющие обо-
рудование, установленное на крыше, с проводами, проложенными
в брезентовых рукавах, прокладываются в деревянных желобах,
размещенных в угловых стойках кузова.
Рассмотренные нами выше схемы управления поездом при помощи
контроллера, выполняющего все потребные соединения и разъединения
непосредственно в цепи рабочего тока и приводимого в действие
водителем поезда, относятся к системе непосредственного управления.
При этой системе через контроллер проходит полный рабочий ток,
а следовательно, и мощность всех тяговых двигателей. Однако, даже
при условии разрыва полной мощности линейным контактором, кон-
троллеры непосредственного управления следует применять лишь при
коммутации часовой мощности не свыше 200 квт, так как размеры
контроллера и сечение проводов будут тем больше, чем на большую
силу тока и мощность он рассчитан. При больших мощностях контрол-
леры выходят слишком громоздкими, менее надежными в работе
и неудобными для непосредственного ручного управления. Система не-
посредственного управления может применяться и для управления
поездами двойной тяги, состоящих из двух моторных вагонов и одного
или нескольких прицепных. Управление всеми тяговыми двигателями
поезда должно производиться одновременно с одного места, и каж-
дый моторный вагон должен быть оборудован контроллером для не-
посредственного ручного управления всеми тяговыми двигателями
в поезде. Для возможности такого управления необходимо проложить
кабели для соединения двигателей, реостатов и прочего оборудова-
ния через весь состав поезда. Так как через контроллеры должна
проходить полная мощность, потребляемая поездом в данный момент,
сечение этих кабелей должно соответствовать току всех двигателей
поездной единицы Если в схеме контроллера предусмотрено ревер-
сирование и электрическое торможение всеми двигателями поезда,
число кабелей бывает значительным. При наличии же значительного
количества поездных кабелей и к тому же большого сечения трудно
выполнить надежное разъемное междувагонное их соединение,
и, кроме того, все устройство кабельной сети получается сравнитель-
но сложным, дорогим и ненадежным в эксплоатации. Управление
поездами одиночной тяги при большой часовой мощности тяговых
двигателей моторного вагона, а также поездами двойной тяги, наибо-
лее просю разрешается пои применении системы контакторного
управления поездом.
ГЛАВА IX
КОНТАКТОРНАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ПОЕЗДОМ
117. Общие сведения
Сущность этой системы заключается в следующем.
Контроллер, управляемый водителем, включает и выключает
только ток в цепи управления, который приводит в действие особые
выключатели, называемые контакторами. Для осуществления такого
управления каждый контактор состоит из двух самостоятельных
частей, одна из которых включается в силовую цепь, а другая
362
в цепь управления, непосредственно соединенную с контроллерами.
В силовую цепь включены тяговые двигатели и все аппараты, необ-
ходимые для пуска, регулирования скорости поезда и изменения
направления движения: реостаты, шунты, реверсоры и аппаратура
защиты. Все переключения в силовой цепи производятся контакторами.
В цепь управления входят: контроллер, катушки контакторов, ревер-
сора и прочей аппаратуры. Цепь управления электрически совершенно
отделена от силовой цепи. Все переключения в цепи управления
производятся контроллером. Контроллер цепи управления для трам-
вайных вагонов выполняется или на низкое напряжение 50—ПО в,
для чего необходима установка добавочных агрегатов, или на
напряжение контактной сети 550 — 600 в. Для цепи управления выгод-
нее применять более низкое напряжение, чем в контактной сети,
например, питание катушек контакторов целесообразно производить
при напряжении не выше 200 — 250 в; при более высоком напряже-
нии на катушках усложняется их конструкция и понижается надеж-
Рис. 246. Принципиальная схема питания цепи управления:
СЦ — силовая цель; ЦУ — цепь управления; Ut — напряжение сети; U2 — напряжение цепи
управления; 1 — добавочное сопротивление; 2 — потенциометр; 3 — мотор-генератор; 4 — ка-
тушки контакторов; 5 — аккумуляторная батарея; 6 — реле обратного тока; 7 — регулятор
напряжения; 8 — дежурное освещение; 9 — главное освещение.
ность в эксплоатации. Напряжение на катушках может быть понижено
различными способами, а именно для питания цепей управления
могут применяться:
1)	мотор-генератор, состоящий из двигателя на 600 в, и непо-
средственно соединенного с ним генератора постоянного тока на
50 или ПО в;
2)	аккумуляторная батарея: одна действующая, а другая заряжа-
ющаяся, зарядка батареи производится последовательным включением
ее в цепь освещения вагона или в цепь мотор-компрессора;
3)	добавочные сопротивления, включенные последовательно
с катушками контакторов цепи управления;
4)	потенциометр, включаемый между токоприемником и землей.
От промежуточной точки потенциометра можно взять любое по
величине напряжение. На рис. 246 даны принципиальные схемы
питания цепи управления.
Наиболее простыми способами являются добавочные сопротив-
ления и потенциометр. Оба эти способа основаны на включении
в цепи управления реостатов; в первом случае, в виде индивидуаль-
ных добавочных сопротивлений к катушкам цепи управления каждого
контактора, во втором случае, в виде одного общего сопротивления
для всех катушек - контакторов, включенного по принципу потенцио-
метра. Включение в цепь катушек индивидуальных или групповых
363
сопротивлений дает возможность применять катушки на напряжение
более низкое, чем напряжение сети.
При способах добавочного сопротивления и потенциометра не-
которая часть энергии затрачивается на их нагревание. Недостатком
добавочных сопротивлений при управлении поездом по системе
многих единиц является наличие напряжения, равного напряжению
сети во всех поездных проводах управления — контроллерах и между-
вагонных соединениях, в связи с чем требуется принятие мер для
обеспечения безопасности обслуживающего персонала.
Кроме того, при этом способе затрудняется выполнение блоки-
ровок в цепях управления, так как блокировки должны размыкать
ток под полным напряжением сети. При потенциометре поездные
провода цепи управления находятся под пониженным напряжением
значительно меньшим, чем напряжение сети.
Способ потенциометра безопаснее способа добавочных сопротив-
лений, но дает значительно большие потери энергии, т. е. обладает
значительно меньшим коэфициентом полезного действия и дает значи-
тельное колебание напряжения на катушках. Если в системе добавоч-
ного сопротивления напряжение на катушках точно следует измене-
ниям напряжения сети, то в системе потенциометра, кроме этого,
на напряжение катушек будет оказывать влияние величина нагрузки.
Значительные колебания напряжения в цепях управления при спосо-
бе потенциометра ставит работу контакторов в более сложные
условия; для безотказного их действия при любых эксплоатационных
напряжениях размеры всех катушек приходится увеличивать.
Колебания напряжения, связанные с изменением нагрузки, можно
понизить путем уменьшения величины сопротивлений г\ и г3. Но
это приводит к увеличению токов, протекающих через ветви потенцио-
метра, вследствие чего увеличиваются размеры потенциометра
и повышаются потери энергии в нем.
Способ питания цепей управления от индивидуальных добавоч-
ных сопротивлений получил широкое распространение на трамваях
и троллейбусах, при контакторной системе, а также на вагонах
метрополитена. Способ потенциометра применяется на вагонах
московского метрополитена.
Питание цепей управления от мотор-генератора или аккумулятора
батареи является более сложным, так как требует наличия добавоч-
ных агрегатов-машин и аппаратуры и большей площади для раз-
мещения. При питании от аккумуляторной батареи или мотор-генератора
контроллеры управления и все провода цепи управления могут быть
выполнены на напряжение значительно более низкое, чем напря-
жение сети. Это преимущество особенно ценно при напряжениях
сети больше 600 — 750 в.
На трамваях и троллейбусах эти способы не применяются
вследствие их громоздкости и сравнительно низкого напряжения
сети 550 в, но они получили широкое применение на подвижном
составе электрических железных дорог при напряжениях сети более
750 в, где наиболее распространена комбинированная система пита-
ния, состоящая из аккумуляторной батареи — генератора.
18. Контроллеры цепи управления
Контроллеры для дистанционного управления — барабанные
и кулачковые — в основном имеют одинаковые устройства с контрол-
лерами для непосредственного управления. Контактные элементы
в этих контроллерах, например, сегменты и пальцы в барабанных
контроллерах, имеют, малые размеры, так как через контроллер про-
354.
Ходит небольшая сила тока, не более 15 — 20 а, тогда как в койтфоЛ-
лере непосредственного управления сила тока, проходящая через
пальцы, достигает 450 — 500 а. Вследствие этого контроллер дистан-
ционного управления имеет значительно меньшие размеры.
Примером контроллера дистанционного управления может
служить трамвайный кулачковый контроллер типа КВ-11 (рис. 247).
Контроллер имеет сварной корпус, в основании которого сделано
отверстие для подвода проводов к кулачковым контактным элемен-
там. Главная рукоятка контроллера несъемная.
Главный кулачковый барабан вращается посредством зубчатой
передачи с передаточным числом 1:5. На валике главной рукоятки
расположен зубчатый сектор, сцепленный с зубчатым колесом,
насаженным на конце главного барабана.
Реверсивная рукоятка—съемная, предназначена для поворотов
реверсивного кулачкового барабана. Блокировка между главным
и реверсивным барабанами обычная для всех трамвайных контрол-
леров, но отличается лишь конструктивным выполнением. Указателем
границ реостатных и ходовых позиций служит выдвижная кнопка,
находящаяся на конце главной рукоятки. Кнопка на ходовых
позициях выступает на половину своего хода, а на всех реостатных
и переходных позициях полностью.
При переходе через нулевую позицию, например, на позиции
реостатного торможения и наоборот, необходимо нажать кнопку до
отказа и этим освободить защелку, которая запирает главную руко-
ятку, не позволяя при быстром выключении контроллера переставить
рукоятку дальше нулевой позиции.
Главный кулачковый барабан представляет собою стальной вал
квадратного сечения с насаженными на нем изоляционными кулачко-
выми шайбами.
Каждая кулачковая шайба имеет форму, соответствующую
порядку включения и выключения контактных элементов по схеме
контроллера. При вращении барабана по кулачковым шайбам катятся
ролики контактных элементов, при этом происходит размыкание
и замыкание подвижных и неподвижных контактов соответствующих
контактных элементов. Контактные элементы в количестве 17 штук
расположены в два ряда, сверху и снизу главного кулачкового
барабана в шахматном порядке по отношению к кулачковым шайбам.
При повороте главного кулачкового барабана кулачковая шайба
сбегает с ролика рычага кулачкового элемента своей выступающей
частью, при этом пружина, находящаяся в сжатом состоянии, пово-
рачивая рычаг — включает контакт. Подвижный контакт, припаянный
к якорю, укрепленному на рычаге, имеет спиральную пружину.
Неподвижный контакт припаян к полюсу электромагнита, кату-
шка которого включена последовательно в соответствующую часть
цепи управления. Электромагнит удерживает подвижной контакт
во включенном положении до тех пор, пока кулачковая шайба при
вращении барабана не произведет моментального выключения контак-
тов, а именно: когда кулачковая шайба начнет набегать на ролик
своей выступающей частью, рычаг, поворачиваясь, будет сжимать
пружину контактного пальца. При этом, пока упор рычага не дойдет
до якоря, подвижный контакт будет перемещаться по неподвижному
контакту, оставаясь прижатым к нему. Когда упор рычага коснется
якоря, то он отожмет его от полюса, сила притяжения якоря
к полюсу станет значительно меньше силы действия пружины на
якорь и последняя быстро разомкнет контакты элемента. Реверсив-
ный барабан, состоящий из кулачковых шайб, расположен на одной"
оси:с главным и сблокирован с ним при помощи механических блокиро-
365
бок. Кулачковые шайбы барабана включают и выключают контактные
элементы, управляющие цепью реверсора. Дугогасительного устрой-
ства контактные элементы не имеют. Особенностью контроллера
является наличие в нем электропневматического вентиля, выключа-
ющего типа, сблокированного с главным барабаном.
119. Контакторы
По принципу приведения в действие контакторы подразделяются
на два типа: электромагнитные и электропневматические. На рис. 248
представлена принципиальная схема устройства электромагнитного
контактора. В нем приводом служит электромагнит с подвижным
железным якорем или соленоид с подвижным железным сердечником.
Якорь или сердечник при включении цепи катушки перемещается
под действием магнитного потока и посредством промежуточной
рычажной системы производит замыкание контактов-контактора.
Рис. 248. Принципиальная схема электромагнитного контактора:
1 — подъемная катушка; 2 — полюс; 3 — якорь; 4 — ось якоря; 5 — держа-
тель подвижного контакта; 6 — ось держателя; 7 — подвижной контакт;
8 — пружина; 9 — неподвижный контакт; 10 — латунная прокладка.
Контакт (подвижный и неподвижный) служит для замыкания и размы-
кания силовой цепи. Подвижный медный контакт укреплен на дер-
жателе, который шарнирно посажен на якоре. Между упором дер-
жателя и якорем помещается пружина. Неподвижный медный контакт
укреплен на корпусе контактора. К контактам подъемной катушки
присоединены провода цепи управления. При протекании тока по
подъемной катушке полюс притягивает якорь, который поворачи-
вается вокруг своей оси. В начале притяжения подвижный контакт
коснется неподвижного контакта, при дальнейшем уменьшении зазора
между якорем и полюсом держатель якоря, поворачиваясь, сжимает
пружину. Сжатие пружины происходит до полного притяжения якоря
к полюсу. От момента начала касания контактов до окончательного
включения подвижный контакт будет перемещаться по неподвижному
со скольжением, т. е. контакты будут притираться.
В контакторах с горизонтальным положением якоря, например>
типа МК-758, при выключении тока в цепи подъемной катушки,
якорь под действием собственного веса упадет и разомкнет контакты
силовой цепи. Контакторы с вертикальным положением якоря,
например, типа МК-601, имеют пружину для отключения якоря от
366
йолюса электромагнита. Контакты силовой цепй контактора снабжа-
ются дугогасительной катушкой.
На рис. 249 показана конструкция электромагнитного контактора
типа МК-601. На деревянной доске укреплены болтами железные ярмо
и шестигранный сердечник с латунной прокладкой на торце. На сер-
дечнике расположена катушка, намотанная из изолированного провода.
Литой стальной якорь посажен на валике, укрепленном на ярме. Дер-
Рис. 249. Электромагнитный контакт типа' МК-601:
1 — отверстие для монтажа; 2 — доска; 3 — изолятор искрогасительной катушки; 4 — межка-
тушечная изоляция; 5 — подъемная катушка; 6 — клеммы катушки; 7 — ярмо; 8 — клемма
силовой цепи; 9 — запорный штифт; 10 — верхний искрогасительный рог; 11 — камера искро-
гасительной системы; 12 — полюс искрогасительной системы; 13 — катушка искрогасительной
системы; 14 — контакты; а — неподвижный; б — подвижный; 15 — нижний искрогасительный
рог; 1в — запорный штифт; 17 — пружина рога; 18 — гибкий шунт; 19 — рычаг подвижного
контакта; 20 — контактная пружина; 21—якорь; 22 — сердечник; 23 — наружная прокладка;
24 — изоляция пружины; 25 — клемма; 26 — регулирующий винт; 27 — выключающая пружина;
28 — пружина; 29 — подвижной контакт; 30 — неподвижный контакт; 31 — клеммы, 32 — изо-
лятор; 33 — болт; 34 — винт; 35 — валик; 36 — сердечник искрогасительной катушки;
37 и 38 — скобы для крепления.
жатель шарнирно укреплен на якоре. Контактная пружина расположена
между держателем и упором якоря. Подвижный контакт укреплен
винтом на держателе и соединен проводом с выводной клеммой. Непод-
вижный контакт укреплен винтом к верхнему дугогасительному рогу.
Дугогасительная система состоит из сердечника, катушки из шинной
меди, дугогасительных рогов и камеры. Дугогасительная камера посред-
367
ством штифтов крепится к рогам. Якорь контактора имеет выключаю-
щую пружину, так как установлен в вертикальном положении (контакта-
ми вверх). Контакторы с вертикальным положением якоря применяются
в контурах шунтовых катушек компаундных двигателей, а также в неко-
торых случаях монтажа, где вертикальное расположение удобно для
обслуживания, подвода проводов, направления выхлопа придугогашении
ит.д. Контактор имеетблокировочные контакты. Блокировка —прямая.
Подвижные контакты блокировки имеют вид мостика. Этот мостик
прикреплен к текстолитовой пластинке, закрепленной на якоре. Непод-
вижные контакты блокировки установлены на изоляторе блокировки.
На рис. 242 показан линейный контактор типа МК-758. Линейный
контактор отличается от других наличием реле перегрузки и специаль-
ных контактов. Выполнение контактора горизонтальное (главные кон-
такты расположены сбоку); выключающей пружины якорь не имеет.
В электропневматических контакторах приводом служит цилиндр
с поршнем, соединенный с источником сжатого воздуха. Для управ-
Рис. 250. Принципиальная схема электропневматического
контактора:
а — контактор выключен; б — контактор включен.
ления приводом контактор снабжается особым клапаном с электромаг-
нитным вентилем. Электромагнитные вентили бывают двух типов:
включающего и выключающего. В контакторах применяются вентили
включающего типа, в которых при замыкании цепи катушки происхо-
дит впуск сжатого воздуха в цилиндр контакта и последний включается;
при выключении катушки происходит выпуск сжатого воздуха, и кон-
тактор выключается. В вентилях выключающего типа при выключенной
катушке производится впуск сжатого воздуха в цилиндр привода,
и наоборот.
На рис. 250 представлена принципиальная схема электропневмати-
ческого контактора. Устройство его следующее: контакты 7 (под-
вижный) и 2 (неподвижный) служат для замыкания и размыкания
силовой цепи. Подвижный контакт соединен со штоком поршня А,
находящегося в цилиндре В. Рядом с цилиндром В имеется сообщаю-
щийся с ним цилиндр С (клапанная коробка), который имеет отвер-
стие 3, соединенное с резервуаром сжатого воздуха, и отверстие 4,
соединенное с атмосферой. Шток двойного поршня Д посредством
рычагов Р соединен с электромагнитом М, катушка которого вклю-
чена в цепь управления.
В катушку электромагнита поступает ток цепи управления,
в результате чего втягивается его сердечник и посредством рычага
368
перемещает поршень Д в такое положение, при котором зарывается
отверстие 4 и открывается отверстие 3. Сжатый воздух подавлением
3-4 атм. через отверстие поступает в цилиндры С и Bf поднимает
поршень А и замыкает контакты силовой цепи. При размыкании тока
в катушке электромагнита контактор примет нерабочее положение.
Поршень А отталкивается пружиной книзу, и контакты силовой
цепи размыкаются.
Электропневматический контактор более сложен по конструкции,
но более надежен в работе. Его достоинство заключается в том, что
привод контактора осуществляется электропневматическим вентилем,
Рис. 252. Групповые системы
управления:
I — электропневматическая: 1 —
контактный провод U — 550в; 2 — мотор-гене-
ратор 550/50в; 3 — контроллер водителя: 4 —
электропневматический привод кулачкового ва-
ла; 5 — кулачковый вал; 6 — пневматические
контакторы с приводом от кулачкового вала;
7 — трубопровод сжатого воздуха,
II — электродинамическая: 1—
контактный провод; 2 — мотор-генератор;
3 — контроллер водителя; 4 — кулаФсовый вал
с приводом от сервомотора; 5 — сервомотор;
6 — механический контактор.
П Злектропневлключеская
Рис. 251. Индивидуальные системы
управления:
1 — контактный провод U с-550 в; 2 — мотор-генератор
550/50в;	3 — контроллер водителя (цель управления);
4 — контактор: а) катушка контактора (цепь управления);
б) контакты контактора — силовая цепь; в) трубопровод
сжатого воздуха.
а замыкание контакторов силовой
цепи — пневматически, т. е. сжатым
воздухом, что обеспечивает более
плотный и надежный контакт.
Кроме того, мощность, потребляемая катушками электропневма-
тических контакторов, значительно меньше, чем для электромагнитных.
Для управления контакторами применяются различные системы.
В.	основном их можно разделить на три системы:
1)	системы управления с индивидуальным управлением контакто-
ров (рис. 251): а) электромагнитные и б)электропневматические;
2)	системы управления с групповым управлением контакторов
(рис. 252): а) электропневматические и б) электродинамические;
3)	системы управления со смешанным управлением контакторов.
Принцип всякой индивидуальной системы управления заключается
в следующем: каждый контактор, предназначенный для определенной
работы, имеет свой соответственный (индивидуальный) привод^
24
Подв. состав трамвая
369
Включений и выключение каждого отдельного контактора произ-
'водится самостоятельно и выключение обусловлено определенной
схемой цепи управления.
Характерной особенностью системы управления с индивидуаль-
ными контакторами является то, что для обеспечения определенной
последовательности действия контакторов приходится применять элек-
трическую блокировку некоторых контакторов между собой. Электри-
ческая блокировка осуществляется размещениемна контакторе блокиро-
вочных контактов, соединенных с якорем данного контактора
и включенных последовательно с подъемными катушками других
контакторов так, что включение этих последних ставится в зависи-
мости от положения данного контактора. Блокировки выключают
и включают соответствующие цепи управления, обеспечивающие пра-
вильную работу всей электрической аппаратуры и двигателя, например,
образование замкнутого контура силовой.цепи может быть'допущено
Рис. 253. Принцип'действия блокировки:
t — катушка контактора (цепь управления); 2 — сердечник-контактор; 3 — контакты контак-
тора — силовая цепь; 4 — блокировочные контакты — цепь управления.
лишь только после того, как аппаратура, не имеющая дугогашения,
установлена в рабочее положение; переход с последовательного
соединения двигателей на параллельное может происходить только
тогда, когда включены соответствующие пусковые и шунтовые сопро-
тивления и т. д.
Блокировки бывают (рис. 253): 1) прямые—блокировочные контакты
замкнуты, если контактор включен, и наборот; 2) обратные--блокиро-
вочные контакты замкнуты, если контактор выключен, и разомкнуты,
если он включен. Так, например, при обратной блокировке контактор Г9
может быть включен только при выключенном контакторе Г,, и кон-
тактор Т2 автоматически выключается при включении контактора Тх.
Электрическая блокировка может применяться не только между
контакторами, но и с другими аппаратами: она обеспечивает наиболь-
шую гибкость системы управления и надежность действия в эксплоата-
ции. Однако при большом количестве блокировочных контактов они
иногда сами мо'ут являться причиной неисправностей системы, напри-
мер, при загрязнении или окислении их контактов.
Принцип действия группового управления контакторами заклю-
чается в следующем (рис. 252): все контакторы сведены в группы
таким образом, что их включение и выключение производятся специаль-
ным механизмом, который в свою очередь действует под влиянием
тока цепи управления.
370
В отличие от индивидуальной системы включение и выключение
контакторов происходят не непосредственно от действия тока цепи
управления, а от специального механизма — кулачкового вала. Принцип
его устройства и самих контакторов—такой же, как в контроллерах
кулачкового типа.
Кулачковый вал может быть приведен в действие от электродви-
гателя (сервомотор) или цилиндра со сжатым воздухом: первая система
носит название электродинамической, а вторая — электропневмати-
ческой.
Смешанные системы управления представляют комбинацию инди-
видуальных и групповых систем. Групповая система выгодно отли-
чается от индивидуальной тем, что определенная последовательность
действия контакторов в ней строго гарантируется соответствующей
формой и расположением на валу кулачковых шайб и поэтому не тре-
бует электрической блокировки отдельных контакторов. Групповая
система контакторов, в отличие от индивидуальной, привод которой
имеет всего два положения, соответственно включенному и выключенно-
му состояниям контактора, должна иметь столько положений вала, ско-
лько электрическая схема имеет ступеней спуска, регулировки и тормо-
жения. При большом количестве таких положений привод и сам ку-
лачковый вал получаются чрезмерно сложными и в этих случаях при-
меняется смешанная система управления.
На трамвайных вагонах и троллейбусах применяется система
индивидуального управления электромагнитными контакторами, напри-
мер, моторный вагон типа М-38; групповая система применяется
на моторных вагонах пригородных железных дорог и метрополитенов
преимущественно с электропневматическими контакторами, а в некото-
рых случаях и в трамваях. Смешанная система управления приме-
няется на электровозах.
120.	Реверсоры и отключатели
Во всех системах контакторного управления, кроме контакторов,
являющихся основными аппаратами управления, применяются аппараты
для различных переключений, которые могут быть выполнены до вклю-
чения цепи под напряжение. К таким операциям, например, относится
реверсирование двигателей и переключения при переходе на режим
электрического торможения.
Реверсором называется переключатель для изменения направления
тока в обмотках возбуждения или обмотках якорей тяговых двигате-
лей.
Реверсор не рассчитан на переключение под током, поэтому во всех
схемах предусматриваются специальные блокировки реверсора с сило-
выми контакторами и контроллером, исключающие возможность его
поворота при замкнутой силовой цепи. Эти блокировки заключаются
в следующем: 1) контакторы не могут включиться прежде, чем ревер-
сор не будет приведен в одно из своих рабочих положений „вперед"
или „назад"; 2) перевод реверсора из одного рабочего положения
в другое может происходить только при выключенных контакторах.
Первая из них обеспечивается электрической блокировкой в самом
реверсоре, вторая — электрической и механической блокировкой в конт-
роллере. Наиболее распространенной конструкцией в настоящее время
является барабанный реверсор со скользящими пальца вымй контактами.
Реверсор принадлежит к аппаратам с малым углом поворота барабана,
поэтому для них чаще всего применяется тип кривошипной передачи.
В зависимости от системы управления реверсоры могут иметь приводы
двух типов: электропневуэтические и электромагнитные.
24*
871
Реверсор с электромагнитным приводом типа МР (рис. 254) при-
меняется на моторных вагонах М-38. Реверсор расположен под кузовом
и подвешен к раме на изоляторах. Его основные части следующие:
Рис. 254. Электромагнитный реверсор:
I — вал барабана реверсора; 2 — барабан реверсора; 3 — сегменты барабана; 4 — рейки для
пальцев; Б — пальцы; 6 — кривошипный палец; 7 — плунжер; 8 — катушка плунжервого
электромагнита; 9 — ярмо электромагнита.
железный корпус с откидным съемным кожухом, деревянные рейки
с пальцами силовой цепи и цепи управления, барабан реверсора и элек-
тромагнитный привод. На рейках, прикрепленных к корпусу, разме-
372
щены пальцы силовой цепи и пальцы цепи управления. Барабан ревер-
сора состоит из латунных отливок-сегментов, собранных на стальном
валу, опрессованном изоляцией. Барабан реверсора имеет только два
Рис. 255. Электропневматический реверсор:
1 — барабан реверсора; 2 — сегменты; 3 — пальцы А, Б, М и К; 4 — криво-
шипный механизм; в — пневматический привод; в — поршень цилиндра;
7 «— электромагнитные вентили; 8 — катушка электромагнитных вентилей (цепь
управления).
положения: „вперед" и „назад" и приводится'в действие электромаг-
нитным приводом, имеющим две катушки „вперед и „назад", управ-
ляемые от контроллера водителя. Электромагниты плунжерного типа
01, 03, 04, Об, 015, 017 и 019 — неподвижные контакты силовой цепи; 02, 05, 018
и 016 — подвижные контакты силовой цепи; 07, 09, 011, 012 и 014 — неподвижные контакты
шунтовой цепи; 0,8 010 и 013 — подвижные контакты шунтовой цепи; 1 — ящик отключателя;
2 — изоляционная доска; 3 — рубильник с четырьмя ножами (1—3); 4 — рубильник с пятью
ножами (2—4).
при включении передвигают железный плунжер, в вырезе которого
перемещается ползун. Ползун шарнирно связан с кривошипом, наса-
женным на вал барабана. Два пальца цепи управления имеют дугога-
373
сительное устройство для надлежащего разрыва тока цепи управления
при повороте реверсора из одного рабочего положения в другое.
’ На положении ход „вперед" провод 8Б соединен с проводом 8А,
а провод 9А соединен с землей. При положении ход,, назад" тот же
провод 8Б будет уже соединен с проводом 9А, а провод 8А с землей.
Кулачковые шайбы реверсивного барабана контроллера при повороте
его на ход „вперед" или „назад" замыкают реверсивные контакты
в контроллере. В зависимости от того, какой из проводов цепи управ-
ления — 8А или 9А — окажется под напряжением, барабан реверсора
поворачивается в одно из положений. В первом положении — ход
„вперед"—к проводу 9А не подводится напряжение, а во втором—
к проводу 8А. Но как только при положении реверсора на ход „впе-
ред, к проводу 9А будет подведено напряжение (рукоятка контроллера
на положении ход „назад"), замыкается ток на землю, и барабан ревер-
сора поворачивается в противоположное направление.
На рис. 255 показана принципиальная схема реверсора с электро-
пневматическим приводом, принцип действия которого ясен из схемы.
Отключатель двигателей типа ОМ, применяемый на вагоне М-38,
(рис. 256) предназначен для отключения пары неисправных двигате-
лей. Отключатель представляет собою два рубильника, которые
монтируются на общей изоляционной доске из пропитанного асбесто-
цемента. Рубильник с обозначением 1 —3 имеет четыре ножа, а рубильник
с обозначением 2—4—пять ножей. Неподвижные контакты силовой цепи
клинового типа, шунтов й — круглые. Подвижные контакты — в виде
плоских ножей. Каждый нож состоит из двух медных штампован-
ных пластин.
Отключатель в силовой цепи имеет контакты, обозначенные
на схеме цифрами: 01—02 — 03; 04 — 05 — 06; 015 — 016—017
и 018 — 019, и контакты в шунтовой цепи: 07—08 —09; 010—011
и 012 — 013 — 014 и один контакт блокировки ОМ в цепи управления.
Если нужно отключить двигатели 1—3, то рубильник 1—3 должен
быть повернут на 180° так, чтобы ножи плотно входили в противополож-
ные контакты. Если нужно отключить двигатели 2 и 4, то поворачивают
на 180° рубильник 2 — 4. Блокировка ОМ отключателя двигателя
замкнута только при всех включенных двигателях.
121.	Система многих единиц
Контакторная система управления весьма просто разрешает вопрос
управления поездами, состоящими из двух, трех и большего числа
моторных вагонов. В этом случае силовая цепь каждого моторного
вагона представляет самостоятельную параллельную рабочую цепь.
Провода цепи управления должны быть продолжены вдоль всего
поезда как на моторных, так и на прицепных вагонах.
Ток управления через контроллер ведущего вагона проходит
во всей цепи управления и посредством контакторов воздействует
на силовую цепь каждого моторного вагона. Ток управления обычно
бывает небольшим (5 — 10 а), поэтому укладка проводов этой цепи
через все вагоны поезда и выполнение междувагонных соединений
не представляют никаких затруднений, особенно при низком напря-
жении 50 — ПО в.
Контроллеры могут быть установлены и на моторных, и прицеп-
ных вагонах и соединяются между собой параллельно, вследствие чего
управление поездом может происходить из любой точки, где имеется
контроллер.	с
В этом случае система контакторного управления носит название
374
системы многих единиц. Она позволяет проявлять максимальную гиб-
кость при составлении поездов.
В каждом отдельном случае можно составлять поезда, наилучшим
образом удовлетворяющие освоению пассажирских потоков, и наилучшее
использование подвижного состава, а именно: применяя в течение
суток на данной линии различные составы поездов, в зависимости
от распределения пассажирских потоков (например, в часы максималь-
ной нагрузки — трехвагонные поезда, в часы минимальной нагрузки —
двухвагонные и одновагонные), сокращаем бесполезный пробег ваго-
нов и этим самым значительно уменьшаем все эксплоатационные
расходы (расходы электрической энергии, расходы на ремонт, обслу-
живающий персонал и т. д.)
122.	Общие сведения о схемах контакторной системы управления
Аппараты силовой цепи вагона контакторной системы должны
обеспечивать выполнение всех операций, связанных с управлением
тяговыми двигателями. Так же, как и при непосредственной системе,
схемы разделяются по числу двигателей на двухмоторные и четырех-
моторные, обычно с двухступенчатым соединением двигателей, или
в некоторых случаях с одноступенчатым соединением, например,
вагон РСС.
Выше были рассмотрены два способа перехода с одной ступени
соединения двигателей на другую, а именно способ разрыва цепи
и короткого замыкания. При способе перехода с разрывом цепи рабо-
чего тока контакторы, переключающие двигатели, работают в обесто-
ченном состоянии и поэтому могут бытьприменены без дугогаситель-
ного устройства.
На рис. 257 приведена схема силовой цепи с двумя двигателями
контакторной системы с переходом с последовательного соединения
на параллельное, способом короткого замыкания. В процессе пере-
хода под током размыкания находятся только контакторы пусковых
сопротивлений и /?2, вводимых в цепь двигателей вначале перехода,
но и они разрывают небольшую мощность, так как шунтированы со-
противлением. Контактор Р в цепи коротко замкнутого двигателя
выключается практически в момент, когда ток в цепи этого двигателя
уже уменьшится до нуля. Остальные контакторы при переходе ра-
ботают на включение. Следовательно, с точки зрения условий работы
контакторов, переход коротким замыканием дает удовлетворительные
результаты. В некоторых случаях, например, при применении рекупе-
ративного торможения к схеме перехода предъявляется требование
возможности обратного перехода с первой реостатной позиции па-
раллельного соединения на последовательное без полного выключения
схемы. Для этого необходимо соблюдение обратной очередности
действия контакторов, чтобы повторялись в обратной последователь-
ности те же переходные положения, что и при прямом переходе,
и полного разрыва силовой цепи не происходило. При обратном пе-
реходе выключаются те контакторы, которые при прямом переходе
работают на включение. Поэтому эти контакторы должны применяться
с дугогашением. Схема рис. 257 пригодна и для четырех двигателей
при двухступенчатом соединении. Действительно, вместо каждого
двигателя в схему можно включить группу двух двигателей, соеди-
ненных постоянно или последовательно или параллельно. В первом
случае получается четырехмоторная схема, применяемая, когда нор-
мальное напряжение двигателя равно половине напряжения сети, во
втором случае—схема, когда нормальное напряжение двигателей равно
напряжению сети. В четырехмоторной схеме накоротко замыкается
375
одна из групп двигателей. Способ короткого замыкания в контактор-
ных системах получил незначительное распространение.
При применении компаундных двигателей переход по методу ко-
роткого замыкания осуществлять нельзя, так как в якоре закорочен-
ного двигателя за счет возбуждения шунтовой обмотки возникают
генераторные токи короткого замыкания. Этот способ можно допустить
					
L	1	Si.—। 5 — Д	Л^(7)-^^Ч2)АЛЛ/	111-	Поз f z 3	n и L К • • •	Г-fUfU^ \ R? * • • 4	unuu '3 Я 5 • •	О/	r ' p £ • 	•	 	•	
—^-(7>-wvr- ——|l,‘" P	P*	1 -	Di.-	Ц  5 a 6	• • 4 • •	> • 4	► e » *	• 	•	 	•
•	3 Ъ Я ~ '	P3		III.	6 7 8	• • < • <	I • <	> • < > • i		♦ 	• I	•
Рис. 257. Схема силовой цепи с сериесными двигателями (переход коротким
мыканием).
за-
ЛИШЬ при условии отключения на переходных позициях шунтовой
обмотки. При отключении шунтовых обмоток снижается величина
тягового усилия; кроме того, при рекуперативном режиме торможе-
ние будет невозможно.
Рис. 258. Схема силовой цепи с сериесными двигателями (переход шунтировкой).
а)	Переход шунтировкой двигателей
сопротивлением
На рис. 258 дана схема с двумя сериесными двигателями—пере-
ход с последовательного соединения на параллельное способом шун-
тировки двигателя. При этом способе перехода пусковое сопротивле-
ние подразделяется на две группы: /?, и Ru с приблизительно
равными сопротивлениями R}=RU. Двигатель 1-й Шунтируется груп-
376
пой пускового сопротивления /?п на переходной позиции, а на позиции
б в цепь шунтированного двигателя включается группа пускового
сопротивления На позиции в шунтированный двигатель отсоеди-
няется от двигателя 2-го и на последней переходной позиции присое-
диняется к земле, в результате чего оба двигателя оказываются
включенными параллельно. На первой реостатной позиции параллель-
ного соединения включается уравнительное соединение между двумя
параллельными группами.
Такой способ перехода имеет некоторое преимущество с тяговой
точки зрения, так как в момент перехода тяговое усилие поезда не
падает ниже половинного значения и, кроме того, при шунтировке
двигателя смягчаются те нестационарные явления, которые возникают
при замыкании двигателя накоротко.
б)	Переход мостиком
Схема перехода мостиком при сериесных двигателях приведена
на рис. 259. Рассмотрим порядок перехода с последовательного
на параллельное соединение. Пусковые сопротивления разделены в этой
схеме на две отдельные группы с равными сопротивлениями /?, и Rn
На последовательном соединении двигателей ток проходит от токо-
приемника через контактор Llt первый двигатель, первую группу
пусковых сопротивлений, контактор Р, вторую группу сопротивлений,
второй двигатель и в рельсовую сеть. Секции пусковых сопротивле-
ний на реостатных позициях закорачиваются контакторами Rl — Ri.
На безреостатной позиции последовательного соединения все пуско-
вые контакторы Rx—R6 включены и обе группы сопротивлений зако-
рочены. Для перехода на параллельное соединение служат следующие
позиции: на переходной позиции а двигатели соединены последова-
тельно, посредством провода, контактором S, контакторы Р и пуско-
вые /?!— R6 выключены. На позиции б включаются контакторы L2 и G,
вследствие этого двигатели соединяются с сопротивлениями и Ru
в схему по принципу мостика Уитстона.
Сопротивление группы Rt и пускового реостата должно быть
выбрано с таким расчетом, чтобы при пусковом токе /п падение на-
пряжения в каждой из них равнялось напряжению на зажимах соот-
ветствующего двигателя, а именно: напряжение между точками а
и А должно быть равно напряжению между точками а и В, т. е.
UaA— UаВ и соответственно UAg— UBg. При этом условии в проводе
АВ, который может быть назван мостиком, тока не будет, так как
потенциал точки А равен потенциалу точки В, а разность потенциа-
лов между точками А— В будет равна нулю, т. е. UA=UB, a UAB—Q.
Следовательно, в проводе АВ ток будет равен нулю. На следующей
позиции размыкается контактор S. Этот контактор размыкает провод
АВ в обесточенном состоянии. Вследствие выключения контактора S
двигатели оказываются соединенными параллельно —первая реостат-
ная позиция параллельного соединения. Дальнейший пуск уже при
параллельном соединении происходит при посекционном выключении
групп сопротивления.
При способе мостика переход происходит без разрыва цепи рабо-
чего тока. Однако практически ток в уравнительном проводе АВ
будет равен нулю только при одном каком-либо значении тока 1п
двигателей, для которого рассчитано сопротивление групп реостатов
/?! и R3 по формуле: ~—2R, a R = Ri=*Rn.
377
Если же пусковой ток двигателя в момент перехода будет больше
или меньше расчетного, то по проводу АВ будет протекать уравни-
тельный ток Д/. Следовательно, практически разрыв провода АВ
ь—<>лм^|ЛЛ-ЛГиМЛП--4
--O-W
Поз и и и и		ч	р	G		^'*6
Послед, соед (без реостат)	•		•			•
Переход б	•				•	
	•	•		•	•	
Парал соед. /А5 реост.	•	1 •		•		
Рис. 259. Схема силовой цепи с сериесными двигателями (переход
мостиком).
происходит под током. Тем более, что практически всегда неизбежно
неравенство сопротивлений групп реостата и значительные колебания
напряжения сети. Существенным достоинством этого способа является
то, что в момент перехода оба двигателя работают нормально,
и поезд развивает нормальную пусковую силу тяги, т, е. пуск поезда
378
в сравнении со всеми предыдущими способами перехода получается
плавным. С точки зрения конструктивного выполнения способ мос-
тика является более сложным и на трамваях применяется только
в специальных случаях, например, при применении компаундных дви-
гателей.
Иногда при последовательном соединении секций реостата при-
меняют более упрощенную схему перехода мостиком. Пусковые со-
противления в этом случае не подразделяются на две группы секций
с равными сопротивлениями, а переход осуществляется следу-
ющим способом. На первой переходной позиции последовательно
с двигателями включается добавочное сопротивление Rg, вели-
чина которого должна быть выбрана с таким расчетом, чтобы
в проводе АВ в момент его размыкания ток был бы незначитель-
ным по величине и не вызвал бы при размыкании сильного искре-
ния. На второй переходной позиции сопротивление Rg включается
параллельно с двигателями, получаются три параллельные ветви:
379
первый двигатель, второй двигатель и добавочное сопротивление.
На третьей переходной позиции сопротивление R„ отключается,
и двигатели будут соединены параллельно. На рис. 260 даны схемы
силовой цепи с компаундными двигателями: схема I — переход по
способу мостика упрошенной схемой и схема II— переход спосо-
бом шунтировки.
В схемах контакторной системы применяются следующие услов-
ные обозначения. Толстыми линиями изображается силовая цепь,
а схемы цепей управления, шунтовой и вспомогательных,— более тон-
кими линиями. Контроллер цепи управления дается в развернутом на
плоскость виде. Контакты силовой цепи реверсора на упрощенной
схеме обозначаются двумя парами параллельных линий по обе стороны
тяговых двигателей. При переключении реверсора на обратный ход
следует полагать, что крайняя из параллельных линий вместе с при-
соединенным к ней проводом будет расположена на месте крайней
левой и наоборот. Прямые и обратные блокировок обозначаются, как
показано на рис. 253. Блокировки на схемах обозначаются буквами,
одноименными с соответствующими контакторами. Блокировка отклю-
чателя двигателей обозначается ОМ. Блокировка ОМ, изображенная
на схеме замкнутой, остается в таком положении при нормальном
ре.жиме, когда все двигатели включены, и размыкается при отключе-
нии любого двигателя.
Контакты отключателя двигателей обозначены цифрами 01, 02, 03
и т. д. Крестиками на ножах отключателей обозначены точки, кото-
рые при отключении двигателей изменяют свое положение на 180°,
например, нож отключателя из точки 01 при отключении переклю-
чается в точку 03.
Провода цепи управления обозначаются: основные йровода, иду-
щие непосредственно от контакторного элемента контроллера— простым
номером. При прохождении цепи от данного провода через катушку
контактора или блокировку к номеру провода прибавляется буква А,
при прохождении второго аппарата—буква Б и т. д. в порядке рус-
ского алфавита.
В таблице включения контакторов кружками обозначаются вклю-
ченные контакторы.
123.	Схема электрических цепей моторного вагона
типа М-38 с 4-мя компаундными двигателями
Электрическая схема вагона представляет собою контакторную
систему индивидуального управления электромагнитными контакто-
рами, предусматривающую следующий режим работы:
а)	тяговый (моторный) режим — пуск, разгон и регулирование
скорости поезда посредством пусковых и регулировочных реостатов
и последовательно-параллельного соединения обмоток якорей и се-
риесных катушек двигателей.
Переход с одного соединения на другое осуществляется методом
„мостика". Шунтовые катушки на всех позициях соединены по-
следовательно;
б)	генераторный режим при рекуперативном и реостатном тормо-
жении. Рекуперативное торможение при противокомпаундном возбуж-
дении до скорости 12 км/час, а затем реостатное — на параллельном
соединении всех генераторов с компаундным возбуждением по
принципу циклического соединения сериесных катушек, до скорости
5 км/час и, наконец, торможение пневматическим или ручным тор-
мозом до полной остановки вагона;
380
в)	аварийный тяговый и рекуперативный режим при отключенной
группе двигателей;
г)	автоматическое, пневматическое торможение, действующее
через электропневматический вентиль при отсутствии напряжения
в контактной сети на II—VI позициях реостатного тормоза;
д)	изменение направления движения поезда посредством ревер-
сора с электромагнитным проводом, переключающим обмотки якорей.
Электрическая схема вагона состоит из трех отдельных, не за-
висящих друг от друга цепей: 1) силовой цепи, 2) цепи шунтовых
обмоток и 3) цепи управления (рис. 261).
Силовая и шунтовая цепь
Пуск и разгон поезда производится в следующей последова-
тельности.
1.	Последовательное соединение всех четырех двигателей имеет
десять позиций. Из них 1—7-я позиции—реостатные при выведенном
сопротивлении регулирующих реостатов, т. е. полном возбуждении
шунтовой цепи, соответствующем максимальному току в шунтовых
обмотках—9,85 а; 8—10-я позиции—ходовые при выведенном сопро-
тивлении пускового реостата, из них 8-я ходовая при полном воз-
буждении шунтовой цепи—ток возбуждения 9,85 а и 9—10-я позиции
при ослабленном поле —при токах возбуждения 6,75 и 4,95 а.
2.	Переходное положение с последовательного на смешанное
соединение двигателей имеет три позиции: Xlt Х2, Xs, при которых
вводится пусковое переходное сопротивление и частично выводится
сопротивление регулирующего реостата.
3.	Параллельное соединение двигателей в две параллельные группы,
в каждой группе два последовательно соединенных двигателя имеет
девять позиций, из них: четыре позиции 11—14-я—реостатные при
максимальном токе возбуждения шунтовой цепи—9,85 а и пять пози-
ций ходовых: 15-я—ходовая при полном возбуждении—9,85 а и 6—
19-я—ходовые при ослабленном возбуждении, соответствующие токам
возбуждения шунтовой цепи 6,75, 4,65, 2,38, 1,55 а.
4.	Электрическое торможение. Для рекуперативного
торможения нет необходимости в осуществлении специальной
схемы соединения силовой цепи, так как это торможение
производится лишь увеличением возбуждения шунтовых обмо-
ток двигателей на ходовых позициях контролЛера. Увеличение воз-
буждения шунтовых обмоток достигается передвижением рукоятки
контроллера с одной ходовой позиции на другую в обратном напра-
влении к нулевой позиции. Так, например, на 17, 16 и 15 позициях
при обратном движении рукоятки и соответствующей скорости вагона
получается рекуперативное торможение на параллельном соединении.
По окончании рекуперативного торможения движением рукоятки
контроллера назад к нулевой позиции и затем при дальнейшем дви-
жении рукоятки контроллера от нулевой позиции в обратную тяго-
вым позициям сторону осуществляется реостатное торможение. Рео-
статное торможение (рис. 261) требует некоторых пересоединений
силовой цепи, что осуществляется специальными контакторами. Всего
имеется шесть позиций электрического реостатного торможения. Если
в период реостатного торможения по какой-либо причине напряжение
в контактной сети исчезает, то питание шунтовой цепи вагона будет
прервано, и электрическое торможение невозможно. В этом случае на
П—VI позициях происходит автоматическое включение пневматиче-
ского тормоза посредством электропневматического вентиля, соеди-
няющего напорную воздушную магистраль с тормозным цилиндром.
381
Цепь управлений
Цепь управления служит для включения электрического обору*
дования силовой и шунтовой цепи посредством кулачкового контрол-
лера, системы блокировочных контактов и индивидуальных электро-
магнитных контакторов. Питание цепи управления происходит от
контактной сети до линейного контактора через контроллер водителя.
На развертке контроллера цепи управления в верхнем левом
углу схемы (рис. 261), слева направо, даны номера позиций контрол-
лера от 0 до 19 позиции тягового и рекуперативного режима и от
VI до 0 позиции реостатного торможения. С правой стороны развертки
в вертикальном ряду расположены кулачковые контакты контрол-
лера, которые включаются и выключаются кулачкозыми шайбами.
Развертка кулачковых шайб дана на горизонтали против каждого
контакта. Сплошная полоса обозначает вырез в шайбе, что соответ-
ствует включенному положению контакта контроллера, так, например,
контакт 15 включен на 1—8 и 11 — 15 позициях тягового и рекупера-
тивного режима и на V—VI позициях реостатного режима. При рас-
смотрении схемы на различных позициях следует помнить, что кон-
такт включен тогда, когда вертикальная линия данной позиции
пересекает полосу выреза шайбы. Так например, на 1-й позиции
включены контакты контроллера 9Б, 13, 14, 15 и 16. В цепи управ-
ления предусмотрен ряд блокировок, предупреждающих неправиль-
ные включения. Блокировки применяются преимущественно для над-
лежащей работы схемы на переходных положениях:
а)	с последовательного на параллельное соединение тягового
режима и обратно при рекуперативном — блокировки TR, S, Р и G,
последняя блокировка служит только для обратного перехода;
б)	с хода на реостатный тормоз и обратно — блокировки LB, 7\
для перехода с хода на тормоз и блокировки Т2 и Г3 для перехода
с тормоза на ход.
В цепи катушек контактора Р и О имеется обратная блокировка
с контактором TR. Блокировка включает цепь катушек Р и G только
тогда, когда включен контактор TR. Это необходимо для того, чтобы
на позиции Х2 контактор TR не закоротил бы обе группы двигате-
лей.
В цепи катушек Т2 и Г8 имеются обратные блокировки с контак-
торами LB и Tv При отсутствии этих блокировок могло бы полу-
читься короткое замыкание в силовой цепи через сериесные катушки
всех тяговых двигателей. Для той же цели в цепи катушек контак-
тора LB предусмотрены обратные блокировки Т2 и Т3. В цепи кату-
шки контактора S имеется прямая блокировка с контактором G. При
включенном контакторе G блокировка также включается и закорачи-
вает добавочное сопротивление, имеющееся в цепи катушки. Это не-
обходимо, чтобы усилить ток возбуждения катушки S при параллель-
ном включении с ней катушек Р и G.
Так как катушки контакторов не рассчитываются на полное на-
пряжение контактной сети — 600 в, то последовательно с ними вклю-
чены добавочные трубчатые сопротивления (2000—3000 ом). На
рис. 262 даны схемы токопрохождения в силовой и шунтовой цепи.
Рассмотрим схему рис. 261—тяговый режим:
Последовательное соединение
Цепь управления. На нулевой позиции при повороте рукоятки
реверсивного барабана контроллера на положение „вперед" замы-
кается контакт контроллера 11 А. Ток проходит через выключатель
цепи управления, контакт контроллера 11 А, катушку контактора S1(
382
Рис. 262. Схема токопрохождения (электросхема
вагона М-35).
I —• последовательное соединение двигателей; П — пе-
реход с последовательного на последовательно-параллельное со-
единение; Ш — последовательно-параллельное соединение Мм-
гателей; IV — реостатное торможение; V — с выключенной
второй группой двигателей.
и трубчатое сопротивление ТС-3000. Контактор включает шун-
товые обмотки всех двигателей последовательно со всем шунтовым
сопротивлением при установке реверсивного барабана на ход „впе-
ред" или „назад". Одновременно с этим от входной клеммы г5 регу-
лирующего реостата подается напряжение на токовую шину кон-
троллера. После этого тяговые двигатели возбуждены, а цепь управ-
ления готова к выполнению следующих операций.
В цепи управления на 1-й позиции ток протекает по проводу Т1а,
через контактор и дальше через кулачковые элементы 9Б, 13,14,
15 и 16.
Через включенный контакт 9Б происходит питание катушек
электромагнитного реверсора и последовательно соединенных с ним
подъемных катушек линейного контактора LB и контроллера 1\, S,
Р и G. От того же контактора 9 Б ток идет через трубчатое сопро-
тивление в катушку реле максимального напряжения в землю.
Если при включении на 1-ю позицию реверсивный вал нахо-
дится на положении „вперед", то ток цепи управления пройдет по про-
воду 8 в катушку „вперед реверсора". Если при этом реверсор нахо-
дится на положении „назад", то через добавочные контакты, укреп-
ленные на валу реверсора, ток из катушки „вперед" пойдет в землю,
благодаря чему эта катушка окажется под полным напряжением. Ка-
тушка втянет свой сердечник и этим переведет реверсор на поло-
жение „вперед". Одновременно упомянутыми блокировочными кон-
тактами катушка „вперед" отсоединяется от земли и присоединяется
к цепи катушки контактора LB. Тогда ток через провод 8Б блоки-
ровки контакторов 12 и 13, провод 8Д, подъемную катушку контактора
LB, провод 8, катушки контактора 7\ провод 8Е, катушку контак-
тора S, провод 8 К, сопротивление ТС-450, контакт 16 и контакт реле
максимального напряжения в землю.
Одновременно посредством кулачков 13, 14, и 15 возбуждаются
катушки контакторов шунтовой цепи S3, S4 и S5.
Вследствие этого в шунтовой цепи на первой позиции выключены
одновременно: линейный контактор LB, контактор 7\, соединяющий
пусковые сопротивления с двигателями, контактор S, осуществляющий
последовательное соединение двигателей, и контакторы шунтовой
цепи 53, Si и S5, полностью выводящие сопротивление регулирующего
реостата и обеспечивающие пуск двигателей при полном поле. Со-
противление пускового реостата Рг — Ps включено полностью в по-
следовательном соединении с переходным сопротивлением Рч — Ps,
которое на этой позиции работает, как пусковое.
На второй позиции включается кулачок 10, вследствие чего воз-
буждается катушка контактора TR. На третьей позиции включается
кулачок 2, чем осуществляется возбуждение катушки контактора /?2
и параллельно с ней соединенной катушкой S2 и т. д. На всех пози-
циях от 7 до 10 в цепи катушки линейного контактора не происхо-
дит никаких изменений.
Таким образом, в силовой цепи на 2-й позиции включается
контактор R, закорачивающий переходное сопротивление. На 3 и 4
позициях включаются контакторы Rr и /?2, выводящие соответственно
каждой позиции ступени сопротивления Р1—Р2и Р2 — Р3 пускового
реостата. На пятой позиции включается контактор R3, который за-
корачивает ступени сопротивления, ранее закороченные контакторами
Ri и R2, следующую ступень R3 — R4. Временное включение на 3—5
позициях шунтового контактора S2 влияния на шунтовую цепь не ока-
зывает и происходит лишь потому, что катушки контакторов S2 и R2
питаются параллельно и включение их согласованное.
На 6-й позиции выключаются контакторы Rx и /?2, а включается
384
контактор R4. На 7-й позиции включается контактор R3, и в этой
случае ступени сопротивлений будут включены в три параллельные
ветви. В шунтовой цепи сопротивление регулирующего реостата
остается выведенным до 8-й позиции включительно, что соответствует
полному возбуждению шунтовой цепи — ток возбуждения 9,85 а.
На 8-й ходовой позиции включаются контакторы R4 и /?2,
полностью выключающие пусковое сопротивление. На 9-й ходовой
позиции выключается контактор S5, вследствие чего прекращается
закорачивание ступени — гв регулирующего реостата и происходит
ослабление поля, так как уменьшается сила тока в шунтовых обмотках
до 6,75 а. На 10-й ходовой позиции выключается контактор S4, что
вызывает включение ступени г4— г3. Эта позиция является послед-
ней позицией последовательного соединения.
Переход с последовательного соединения
на параллельное
На позиции Х} выключаются контакторы TR, Rlt Rs, Rt и R3,
в результате чего включается переходное сопротивление и часть со-
противления пускового реостата.
На позиции Х2 в цепи управления через кулачок 12 включается
реле времени, через его блокировку и блокировку TR параллельно ка-
тушке S присоединяются катушки Р и G, вследствие чего включаются
контакторы Р и G, и в силовой цепи получаются три параллельные
ветви: 1) обмотка якорей и сериесные катушки I и III двигателей,
2) дополнительное переходное сопротивление и 3) обмотки якорей
и сериесные катушки II— IV двигателей.
Переходное сопротивление включается только на один момент
перехода между позициями.
На позиции Х3 в цепи управления включается кулачок 16,
вследствие чего перестает возбуждаться катушка S и контактор S
выключается. В силовой цепи контакты контактора S, размыкаясь,
включают переходное сопротивление. Одновременно включается кон-
тактор R4, закорачивающий ступень сопротивления г6 — г4 регулиро-
вочного реостата.
На этой позиции группы двигателей соединены параллельно,
а возбуждение шунтовой цепи увеличено.
Параллельное соединение
На 11-й позиции в цепи управления включаются контакты контрол-
лера 3 и 15, кроме того, остаются еще замкнутыми контакты 9Б и 12.
Ток протекает от контакта 9Б через контакт 8 реверсивного
барабана, катушку магнитного реверсора „вперед*, провод 8Б, бло-
кировки Tt, Т3, провод <9Д, подъемную катушку LB, провод 8Е, ка-
тушку Tlt блокировку TR, провод 6Д, катушки Р и G, провод 8М,
контакты реле времени, контакты реле максимального напряжения в
землю. Одновременно от контакта 9Б ток идет через трубчатое сопро-
тивление и катушку реле максимального напряжения в землю. Включе-
нием контактов контроллера 2, 3, 13,14 и 15 возбуждаются катушки
контакторов R2, Ra, S2, S3, S4 и S5> которые при этом включаются.
Таким образом, на 11-й позиции образуется параллельное соединение
групп двигателей с включением пусковых реостатов.
На позициях 12-й, 13-й, и 14-й, путем включения и выключения со-
ответствующих контакторов, постепенно уменьшается сопротивление
пускового реостата.
На позиции 15-й включением контактора Рг полностью выключается
пусковое сопротивление (ходовая позиция). Контактор R шунтирует
25	П»д». COCTU THIMBU
385
цепь трех последовательно соединенных контакторов Ru R5 и 1\
с тем, чтобы уменьшить протекающий через них ток на ходовых по-
зициях и тем облегчить условия работы. На позициях 11—15 вклю-
чительно сопротивление регулирующего реостата полностью выклю-
чено. На ходовых позициях 16—19, позиции с ослабленным полем
посредством выключения контакторов S5, So S3 и S2, вводятся
постепенно ступени регулирующего реостата, а следовательно,
уменьшается ток в шунтовых обмотках.
На 19-й позиции сопротивление регулирующего реостата включено
полностью, эта позиция соответствует максимально возможной ско-
рости поезда.
Рекуперативное торможение
На позициях 8, 9, 10, 15, 16 и 17 возможно рекуперативное
торможение. Токопрохождение при рекуперативном режиме то же,
что и при тяговом режиме, но только в цепи обмоток якоря и се-
риесных катушек направление тока меняется на обратное. Тяговые
двигатели, перешедшие на генераторный режим, имеют противоком-
паундное возбуждение. В случае отсутствия потребителей на линии
при , рекуперативном режиме возможно повышение напряжения
в контактной сети. Для защиты электрического оборудования от
повышенного напряжения применяется реле максимального напря-
жения. При напряжении свыше 750 в контакт реле, включен-
ный последовательно в цепь катушки линейного контактора, выклю-
чает линейный контактор.
Рекуперативное торможение прекращается, и для осуществления
торможения поезда необходимо контроллер перевести на нулевую
позицию и затем на положения реостатного торможения. На нулевой
позиции выключается кулачок контроллера 9 Б, и якорь реле отпадает.
При отсутствии потребителей на линии, даже при быстром вы-
ключении рукоятки контроллера при больших скоростях поезда на
последовательном соединении, может успеть произойти значительное
повышение напряжения и вызвать аварию. Для предупреждения этого
на параллельном соединении двигателей катушки контакторов Р и G
соединяются через реле времени, отпадающие только через 0,5 сек.
после отключения его подъемной катушки. На позициях последователь-
ного соединения и позиции Хг реле времени выключено.
При выключении контроллера, хотя рукоятка контроллера и про-
ходит через позиции последовательного соединения, но электрическая
схема остается на параллельном соединении с выключенным через
контактор TR переходным сопротивлением (позиция Х2), до тех пор
не выключится реле времени.
Реостатное торможение
На нулевой позиции размыкаются все контакторы силовой цепи,
при этом линейный контактор LR отсоединяет силовую цепь от кон-
тактной сети, а контактор Тг отключает пусковые сопротивления
от двигателя. В качестве тормозных реостатов применяются пуско-
вые.
На реостатных позициях кулачок 9Б не включается, вследствие
чего катушки контакторов LR, Тг и S не будут возбуждены.
На 1-й позиции ток управления протекает только через контакты
контроллера 6, 12 и 13.
Замкнутый контакт 12 включает реле времени: от контакта 6 через
катушку вентиля аварийного торможения, катушки контакторов Т2
И Та, провод 6В, выключающие блокировки LR и Тх, которые зам-
386
кнуты, так как их контакторы включены, провод 6Д, катушки Р и G,
провод 8И контакты реле времени и максимального реле напряже-
ния в землю. От контакта 13 ток идет в катушку S3 и сопротивле-
ние ТС-3000.
Вследствие возбуждения катушек Г2, Г8, Р, G и S3 происходит
включение соответствующих контакторов. В силовой цепи на I-й пози-
ции контакторы Т2 и Т9 присоединяют сопротивления, а контак-
торы Р и G осуществляют перекрестное соединение сериесных кату-
шек двигателей, соединенных параллельно. В шунтовую цепь включено
сопротивление, необходимое для ограничения начального тормозного
тока.
На позициях II—VI происходит постепенное выключение сопротив-
лений силовой и шунтовой цепей, дающих плавное увеличение тока
и тормозного усилия. На VI позиции, кроме контактов 6, 13, 12,
включены 3, 4, 5, 14, 15. При их включении возбуждаются катушки
контакторов R3 R3 R:>, и S5, которые при этом включаются.
В силовой цепи остается отключенной только одна ступень
сопротивления. В шунтовой цепи сопротивления полностью выклю-
чены, так как контакторы S4 и S5 включены. При отключении группы
двигателей реостатное торможение невозможно. Питание шунтовой
цепи на всех позициях происходит от контактной сети.
Если в период реостатного торможения по какой-либо причине
напряжение в контактной сети исчезает, то питание шунтовой цепи
вагона будет прервано и электрическое торможение невозможно.
В этом случае на И—VI позиции происходит автоматическое включе-
ние пневматического тормоза посредством электропневматического
вентиля, соединяющего напорную воздушную магистраль с тормозным
цилиндром.
На рис. 261 в спецификации указан тип контакторов, применяемых
для силовой и шунтовой цепей вагона.
Подъемные катушки контакторов находятся под пониженным
напряжением, так как последовательно с каждой катушкой контак-
тора включено добавочное сопротивление трубчатого типа на 2500—
3000 ом. Длительная сила тока в цепи подъемной катушки контактора
незначительна, так, например, для линейного контактора МК-758—
0,25 а, для контакторов МК-605—0,092 а и МКМ-602—А—0,152 а.
Контакторы на вагоне помещаются в специальных контакторных
ящиках типа ЯК-20 и ЯК-21. Группа контакторов помещается в же-
лезном ящике со съемной крышкой, которая сверху подвешена на
петлях, а снизу запирается замком. Ящик имеет войлочное уплотне-
ние, предохраняющее аппараты от попадания пыли, грязи и брызг
воды. Контакторы в ящике разделены друг от друга асбестоцемент-
ными перегородками.
Провода силовой цепи подводятся непосредственно к аппаратам,
а провода цепи управления — к клеммовым доскам. Ящик подвеши-
вается под кузовом к раме вагона на фарфоровых изоляторах.
Все контакторы размещены в трех ящиках.
В одном ящике типа ЯК-21-Б помещаются: а) вертикально
установленные контакторы Sp S2, S3, S4 и S5; б) горизонтально
установленный контактор Т, с его блокировкой; в) реле осве-
щения Р.25.А-1, установленное сзади контакторов — S5
и г) 13 сопротивлений трубчатых типа ТС, установленных в торце
ящика.
В другом ящике типа ЯК-20 В помещается: а) горизонтально
установленные контакторы R, Rlt R2, R3, Ri и 7?6; б) сопротивления
трубчатые ТС-2500 — 3 шт. установлены на клеммовой доске в торце
ящика.
25*
387
В третьем ящике ЯК-20 Г помещаются: а) горизонтально установлен-
ные контакторы 1\ Т2 Ts, Р, S и G с их блокировками; б) 3 трубчатых
сопротивления, установленных на клеммовой доске в торце ящика.
Расположение электроаппаратуры вагона М-38 следующее:
один контроллер типа КВ-11 установлен в кабине водителя под его
сидением, три контакторных ящика типа ЯК-20, линейный контактор
типа МК-758 и реверсор типа МР установлены под кузовом вагона;
отключатель двигателя типа ОМ в кузове под сидениями. В кабине
водителя установлены: автомат типа АВ1, два выключателя типа
ВУ-ЗА (цепи управления и мотор-компрессора), распределительный
щиток типа РЩ, ящик с предохранителями типа ЯП, выключатель
дверей и кнопка сигнализации. Кроме того, кнопки сигнализации
и два дверных вентиля установлены в кузове. На крыше установлен
пантограф типа ДГ-6В, разрядник типа ГД-2, ящик пусковых сопро-
тивлений типа СТФ и ящик шунтовых сопротивлений типа ЯС.
В целях защиты двигателей от больших токов при рекуператив-
ном торможении в цепь шунтовых катушек включено реле перегрузки,
ограничивающее ток в шунтовых обмотках. Для этой цели на вагоне
М-38 было использовано реле перегрузки цепи освещения, исключен-
ное из схемы этой цепи.
124. Схема электрических соединений трамвайного вагона
с четырьмя сериесными двигателями и групповым управлением
контакторами
Схема рис. 263 принадлежит к групповой автоматической системе
управления контакторами.
Схема состоит из силовой цепи и цепи управления.
Силовая цепь выполняет следующие функции:
1)	пуск, разгон и регулирование скорости посредством пускового
реостата и двухступенчатого соединения тяговых двигателей, 1-я сту-
пень последовательно-параллельное соединение всех двигателей по
два двигателя в группу и 2 ступень — параллельное соединение йсех
двигателей;
2)	изменения направления движения поезда посредством электро-
магнитного реверсора, переключающего обмотки катушек главных
полюсов;
3)	аварийная езда на одной группе двигателей при отключенной
другой.
Основными аппаратами силовой цепи являются:
1)	линейный контактор, сочлененный с максимальным реле;
2)	автоматический выключатель;
3)	групповой контроллер силовой цепи, в котором расположены
реостатные контакторы №№ 1—11;
4)	три индивидуальных электромагнитных контактора для пере-
хода на параллельное соединение двигателей.
Групповой контроллер кулачкового типа с электропневматический
приводом и масляным демпфером имеет следующие позиции:
1—9 реостатные позиции и 9а — ходовая позиция (последователь-
но-параллельного) соединения двигателей; 10—18 реостатные пози-
ции и 18а — ходовая параллельного соединения. Переход с последо-
вательно-параллельного на параллельное соединение двигателей осу-
ществляется методом мостика.
Цепь управления служит для управления электрическим обору-
дованием силовой цепи.
Контроллер цепи управления, приводимый в действие водителем,
имеет следующие позиции: реверсивный барабан — ход вперед и ход
назад; главный барабан имеет три ходовых позиции: 1) маневровая,
38S
2) последовательно-параллельное соединение двигателей, 3) парал-
лельное соединение двигателей.
Питание цепи управления производится от контактного провода.
Электропневматический привод группового контроллера (рис. 264)
служит для вращения, для фиксации и выдержки положений вала
при разгоне поезда.
Пневматический привод состоит из цилиндра 4, в котором рас-
положены два поршня 3, соединенных зубчатой рейкой. Рейка нахо-
дится в зацеплении с зубчатым колесом 16, закрепленном на кулач-
ковом валу 5 группового контроллера. На кулачковом валу насажены
шайбы, по которым скользят ролики контакторных элементов.
Рис. 264. Схема пневматического привода группового контроллера ПКГ-750:
1 — регулирующий винт; 2 — масло; 3 — поршень; 4 — цилиндр; 5 — кулачковый вал контрол-
лера; 6 — маслоуказатель; 7 — масляный резервуар; 8 — реле автоматического ускорения;
9 — сериескатушка реле ускорения; 10 — подъемная катушка реле ускорения; 11 — контакты
реле ускорения; 12 — блокировочные контакты; 13 — электромагнит фиксатора; 14 — ролик
фиксатора; 15 — храповик фиксатора; 16 — шестеоня; 17 — сдвоенный электропневматический
вентиль; 18 — катушка вентиля; 19 — рычаг вентиля; 20 — рычаг стоп-катушки.
Пространство в цилиндре со стороны левого поршня наполняется
маслом, которое может подаваться из резервуара под давлением
сжатого воздуха. Пространство в цилиндре со стороны правого
поршня, в зависимости от положения регулирующего клапана, соеди-
няется с резервуаром сжатого воздуха или атмосферного. Время
передвижения поршня в обоих направлениях одинаково, а скорость
движения может быть заранее отрегулирована при помощи винта.
Управление движением поршней производится электропневмати-
ческим вентилем, катушка которого включена в цепь управления.
При возбуждении катушки вентиля на нулевой позиции рычаг 19
поворачивается по часовой стрелке, при этом левый клапан подни-
мается, а правый опускается. В резервуар 7 начинает поступать
сжатый воздух, давление которого передается на левый поршень
привода.
Одновременно правая часть цилиндра соединяется с атмосферой.
Под действием разности давления поршни начинают перемещаться
389
слева направо, поворачивая при помощи зубчатой рейки кулачковый
вал контроллера.
При этом осуществляется коммутация в силовой цепи, согласно
таблице включения (см. рис. 263, позиции 1—9 а).
На позиции 9а двигатели соединены по два последовательно
в две параллельные группы; все пусковые сопротивления закорочены
и вся система остается в этом положении до тех пор, пока рукоятка
контроллера цепи управления находится на 2-м положении. Ходовая
позиция последовательного соединения.
При установке контроллера управления на 3-ю позицию кулач-
ковый вал будет вращаться в обратном направлении, так как при
включении контактора G катушка вентиля будет не возбуждена, ры-
чаг 19 находится в положении, показанном на рис. 264, резервуар
7 соединен с атмосферой, а правая часть цилиндра — с резервуаром
сжатого воздуха; поршни перемещаются справа налево, выталкивая
масло из цилиндра 4 обратно в резервуар 7.
При вращении кулачковый вал контроллера осуществляет ком-
мутацию в силовой цепи согласно таблице включения (рис. 263, по-
зиции 10—18а). На позиции 18а вал займет свою исходную нуле-
вую позицию, которая, следовательно, в то же время является ходо-
вой позицией параллельного соединения.
Фиксация положений контроллера осуществляется электромаг-
нитной защелкой, которая перемещается по храповику, закреп-
ленному на кулачковом валу. При возбуждении стоп-катушки защелка
запирает храповик, так как стоп-катушка притягивает рычаг и задер-
живает дальнейшее вращение вала при помощи ролика, находящегося
на конце рычага; воздух, давящий на поршень, не будет в состоянии
поворачивать кулачковый вал. Число зубьев храповика соответствует
количеству пусковых позиций контроллера.
Пуск и разгон поезда под реостатами автоматический и осуще-
ствляется посредством реле ускорения 8 и стоп-катушки 13.
На позиции 1-й. Питание стоп-катушки происходит через
провод 1, при этом групповой привод находится в неподвижном
состоянии.
На позиции 2-й провод 2 питает катушку реле ускорения.
Стоп-катушка не получает питания через провод 1. Кулачковый вал
контроллера поворачивается, переключая соответствующие позиции.
При переходе с одной позиции на другую ток в силовой цепи уве-
личивается и, проходя через катушку 9 реле ускорения, замыкает
контакт 11. Цепь подъемной катушки 10, в свою очередь, включается
блок-контактами 12 кулачкового вала в каждом промежуточном
положении между фиксированными позициями. Контакты 11 остаются
притянутыми после размыкания цепи катушки 6 и блок-контактора 12
до тех пор, пока сила тока, вследствие возрастания скорости поезда
в катушке 9, не уменьшится настолько, что не сможет удержать их
в замкнутом положении. При уменьшении тока в катушке 7 силовой
цепи до значения тока установки контакты-реле отпадают, цепь
стоп-катушки размыкается и последняя освобождает рычаг 20. Под
действием постоянной разности давления поршни начинают переме-
щение.
Реле ускорения может быть отрегулировано на различные вы-
держки времени, т. е. различные ускорения при увеличении или
уменьшении тока, осуществляющего притяжение и отпадание кон-
такта 11. Это достигается посредством селективной катушки реле
ускорения, питаемой от провода, последовательно с которой вклю-
чено добавочное изменяемое сопротивление.
Вследствие возможности регулирования времени передвижения
390
кулачкового вала время можно подобрать таким образом, чтобы
оно соответствовало времени пуска. В этом случае пуск может про-
исходить хронометрически без участия реле ускорения.
125.	Схема управления
трамвайного моторного вагона типа РСС
Электрическая схема вагона типа РСС принадлежит к кон-
такторной системе управления с 4-мя сериесными двигателями,
автоматическим многоступенчатым коллекторным пуском. На рис. 265
приведена схема силовой цепи. В целях упрощения электрической
схемы тяговые двигатели соединены постоянно по два последова-
тельно, а две такие последовательные группы постоянно соединены
параллельно, т. е. в схеме применен только один способ соединения
двигателей.
Схема реостатного торможения осуществляется отключением
двигателей от линии и включением их на пусковое тормозное сопро-
тивление, которое подключается к точкам каждой группы двигателей,
расположенным между обмотками якоря и катушками главных полю-
сов данной группы двигателей. Таким образом, создается устойчи-
вая тормозная схема, электрически эквивалентная перекрестной схеме.
Основными аппаратами управления вагона служат контроллер
управления, тормозной контроллер, силовой контроллер и электро-
магнитные контакторы. Контроллер управления и тормозной кон-
троллер, являющиеся аппаратами цепи управления, служат для при-
ведения в действие электромагнитные контакторы и сервомотор
силового контроллера.
При помощи контроллера управления осуществляется управле-
ние автоматическим пуском поезда и работой двигателей на тяго-
вом режиме, а контроллером торможения осуществляется управле-
ние автоматическим торможением поезда. Оба контроллера одина-
ковы по конструкции и представляют собой небольшие кулачковые
контроллеры.
Десять электромагнитных контакторов осуществляют все необ-
ходимые переключения, связанные с переходом с одного режима
ведения поезда на другой, одиннадцатый контактор служит в ка-
честве линейного. Все аппараты управления расположены под кузо-
вом вагона в аппаратной камере. Водитель непосредственно управ-
ляет контроллером управления и тормозным посредством педалей
автомобильного типа или посредством специальных рукояток, раз-
мещенных в кабине водителя.
Контроллер цепи управления приводится в действие при помощи
тяги, связанной с педалью или рукояткой, расположенной в кабине
управления. Реверсивный барабан механически сблокирован с кулач-
ковым барабаном контроллера. Реверсивный барабан приводится
в действие при помощи тяги, связанной с рукояткой.
Действие контроллера управления непосредственно связано с реле
ускорения.
Коллекторный моторный контроллер, так называемый акселера-
тор, дистанционно управляемый контроллером управления и тормозом,
представляет собой основной аппарат поезда, которым производится
выключение сопротивлений в цепи двигателей при тяговом и тормоз-
ном режимах; он представляет собой силовой контроллер и реостат.
Объединением силового контроллера и реостата в одном агрегате при
многоступенчатом пуске и торможении устраняется громоздкая сило-
вая проводка в вагоне и вместе с тем, благодаря большому числу
391
ступеней и малому напряжению на клеммах каждой ступени, нет
необходимости в дугогасительных устройствах.
Контроллер состоит из изоляционного неподвижного цилиндра,
на наружной поверхности которого аксиально расположены ленточ-
ные сопротивления из 97 секций. Секции сопротивления просоедине*
ны непосредственно к клеммам пальцев, смонтированным на изоляци-
онном цилиндре с наружной стороны. К каждому пальцу присоеди-
няется начало одной и конец другой секции. Пружинные пальцы
расположены-'вдоль образующей с внутренней стороны цилиндра. На
внутренней стороне изоляционного цилиндра расположена контактная
392
шина (в виде кольца). Пальцы постепенно в последовательном поряд-
ке прижимаются к контактной шине посредством двух пружинных
роликов. Каждый палец при соприкосновении с шиной закорачивает
секцию сопротивления. Ролики расположены на вращающемся держа-
теле, закрепленном на вертикальном валу. Вращение вала держа-
теля осуществляется посредством сервомотора с червячной подачей.
Реверсор установлен обычного барабанного типа, имеет обычную
блокировку с контроллером управления, т. е. может быть установлен
на ход „вперед" или „назад" только в нулевом положении обоих
контроллеров.
Для управления поездом с задней площадки служит маневровый
контроллер барабанного типа.
Цепь управления получает питание от аккумуляторной батареи —
50 в. Зарядка батарей производится от низковольтного генератора.
Агрегат состоит из мотора на 600 в, с которым в общем корпусе
и на одном валу помещен низковольтный генератор—50 в. С мотор-
генераторным агрегатом соединены компрессор, подающий сжатый
воздух для пневматического торможения, и вентилятор, охлаждающий
пуско-тормозные сопротивления. Аккумуляторная батарея обеспечи-
вает независимость реостатного и рельсового тормоза от напряже-
ния сети.
Реле ускорения вибрационного типа управляет направлением
и скоростью вращения сервомотора и, таким образом, регулирует
величину сопротивления в силовой цепи. При пуске ролики вращаются
в одном направлении, а при торможении — в обратном. Реле служит
одновременно для регулирования ускорения и замедления. Реле имеет
сериесные катушки для регулировки пуска и торможения; катушку,
регулирующую ток двигателей на выбеге, и катушку, увеличивающую
чувствительность реле. Регулировка реле производится по желанию
водителя путем изменения натяжения пружины, при нажатии на
пусковую или тормозную педали.
Величина силы нажатия на педаль контроллера управления опре-
деляет величину пускового ускорения, а нажатие на педаль тормоз-
ного контроллера определяет величину тормозного замедления.
Силовой контроллер обеспечивает плавное и быстрое доведение
ускорения или замедления до величины, установленной водителем.
Напряжение на зажимах сериесной машины при генераторном режиме
изменяется в широких пределах в зависимости от тока, поэтому для
быстрого и плавного перехода на режим реостатного торможения
необходимо к моменту нажатия тормозной педали в тормозной цепи
включить сопротивление такой величины, которая может обеспечить
быстрое и плавное увеличение тормозного момента до требуемой
величины. С этой целью при выключении силовой цепи и линейного
контактора при переходе на выбег схема силовой цепи автоматически
переключается на тормозной режим с очень небольшим тормозным
моментом.
Замедление при выбеге соответствует сопротивлению движения
вагона и указанному тормозному моменту.
Небольшая величина тормозного момента при выбеге достигается
путем введения в тормозной контур добавочной ступени сопротивле-
ния или посредством шунтировки катушек главных полюсов.
В случае применения при выбеге торможения с добавочным
сопротивлением при нажатии тормозной педали изменяется регули-
ровка реле и сервомотор быстро доводит контакты контроллера до
того положения, при котором включенное в цепь сопротивление со-
ответствует требуемому по положению педали тормозному току. Если
при выбеге применяется торможение с ослабленным полем, то
.эдз
аналогичный эффект достигается усилением поля после нажатия
тормозной педали.
При нажатии педали контроллера управления водитель автомати-
чески устанавливает определенную регулировку реле, а следователь-
но, и величину пускового ускорения. Линейный контактор включает
цепь при сравнительно небольшом значении пускового тока. После
этого включается контактор Rlt закорачивая первую ступень сопротив-
ления, и ролики силового контроллера начинают вращаться, закора-
чивая постепенно пусковое сопротивление и доводя тем самым пусковой
ток до установленной величины, соответствующей положению контрол-
лера управления. Пусковое реле регулирует скорость вращения
сервомотора силового контроллера таким образом, что пусковой ток
автоматически поддерживается на определенной величине до выхода
на автоматическую характеристику. После выхода на автоматическую
характеристику с полным полем ролики продолжают вращаться
и включают контакторы шунтировки. При выключении педали
контроллера управления вначале включается добавочное сопротивле-
ние, затем выключается линейный контактор и образуется тормозной
контур; ролики силового контроллера автоматически передвигаются
по мере изменения скорости вагона при выбеге, при этом сопроти-
вление все время изменяется, сохраняя величину, обеспечивающую
плавный переход на торможение или повторное включение.
При нажатии педали тормозного контроллера и установке вы-
бранного тормозного положения ролики будут перемещаться и изме-
нять сопротивление до минимальной величины, при которой действие
реостатного тормоза прекращается и осуществляется переход на
другой способ торможения.
Тормозной контроллер управляет тремя видами тормозов: рео-
статным, рельсовым и пневматическим и приводится в действие
тормозной педалью. Контроллер состоит из трех основных частей,
смонтированных на общем валу:
1)	комплекта кулачковых элементов цепи управления, переклю-
чающих цепь управления с тягового режима на тормозной;
2)	контактного рычага со щеткой, вращающейся вокруг неболь-
шого неподвижного контроллера, регулирующего сопротивление
в цепи рельсового электромагнитного тормоза;
3)	тормозного вентиля.
При ходе педали тормозного контроллера от 0 до 3 см получается
реостатное торможение при замедлении порядка 1,4 —1,5 м/сек2.
При снижении скорости поезда до 5—8 км/час автоматически включается
пневматический тормоз, так как срабатывает блокировочный электро-
магнитный клапан вентиля, и сжатый воздух подается в тормозной
цилиндр. В положении экстренного торможения замедление дости-
гает 3,5 — 4 м/сек2.
На рис. 265 приведена только принципиальная схема силовой
цепи. В правой части схемы графически обозначен коллекторный
моторный контроллер КМК. На схеме видны основные элементы аппа-
рата: медная контактная шина 1, контактные силовые пальцы 2 и два
изоляционных ролика 3, закрепленные на рычаге вала контроллера,
приводимого в движение сервомотором и присоединенные к контакт-
ным пальцам секции пуско-тормозного сопротивления 4. Рассмотрим
моторный режим. На контроллере управления КУ, кроме нулевой
позиции, соответствующей выбегу, предусмотрено получение либо
маневрового режима с ездой на полном сопротивлении, либо пуско-
вого режима с ускорением 0,55 до 1,8 м/сек2. На маневровой позиции
ток силовой цепи протекает через главный разъединитель, линейный
контактор, реле перегрузки, к пальцу Л! отключателя ОМ и отсюда
394
через обе группы двигателей по цепям ЯЯ—Я2—РУ—К1—КК2—РЗ
и О М2—КЗ—КК4—ЯЗ—Я4—РЗ и далее через контактор Рг и пусковые
сопротивления Р1—TC—T2—P2—Q. При дальнейшем переводе пуско-
вой рукоятки КУ в положение хода включается механизм автомати-
ческого пуска.
Включается контактор Р2, который закорачивает маневровое
сопротивление, а вращаемые сервомотором ролики начнут двигаться
и, замыкая его пальцы один за другим с контактной шиной, выклю-
чать постепенно сопротивление из цепи двигателей.
Когда ролик замкнет с шиной 57 палец, то все пусковые сопротив-
ления будут выключены, включится контактор РЗ, соединяющий
клемму РЗ с землей. Ролики будут продолжать двигаться дальше,
так как ток в цепи двигателей, вследствие увеличения скорости поез-
да, будет уменьшаться. На 63 пальца включится контактор Ш1 и ток
в цепи первой группы двигателей увеличится, вследствие этого сра-
ботает реле, и сервомотор остановится. Когда ток опять уменьиГит-
ся, опять включится сервомотор, и на 67 пальце включится контактор
Ш2 и т. д., до включения контактора ШЗ.
Сервомотор остановится, а затем после уменьшения тока опять
начнет работать, доводя КМК до упора. Здесь цепь якоря сервомотора
размыкается пальцами цепи управления, и двигатели будут работать
по автоматической характеристике на ослабленном поле.
Система предусматривает нормальный переход с тягового режима
на тормозной и обратно без возвращения КМК на исходную позицию.
Режим выбега осуществлен, как режим небольшого электриче-
ского торможения (0,1 м/сек2). Тормозной контур образуется включе-
нием контакторов 77 и Т2 при отключении контакторов ЛК, Р1,
Р2, РЗ. Образуются две нормальные группы двигателей, работающих
генераторами на внешнее сопротивление.
Ток I группы протекает по цепи Я1—ОМ2—КЗ—КК4—ЯЪ—Т2,
сопротивление КМК, контактные пальцы прижаты в данный момент ро-
ликом, второе сопротивление КМК—ТС—Т1—РУ1—РУ1- Я2,—Я1- По
аналогичному пути проходит ток II группы. Следовательно, создается
перекрестная схема торможения.
Так как выбег представляет собой торможение при небольшом
токе, то для перехода на служебное торможение достаточно увели-
чить ток регулировки реле.
ГЛАВА X
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ АППАРАТУРА
126.	Общие принципы защиты
Для защиты от повреждений тяговых двигателей и электрической
аппаратуры при ненормальных и аварийных режимах в силовой цепи
устанавливается специальная защитная аппаратура.
К числу ненормальных режимов относятся: чрезмерная перегрузка
тяговых двигателей, повышение в цепи напряжения сверх максималь-
ного и перенапряжение. К числу аварийных режимов относятся раз-
личные случаи короткого замыкания, круговой огонь на коллекторе,
сопровождающийся в большинстве случаев перекрытием на корпус,
пробои изоляции и перекрытия с токонесущих частей аппаратов
на заземленные части.
Для защиты тяговых двигателей и аппаратуры от чрезмерных
перегрузок и коротких замыканий применяются плавкие предохрани-
тели, максимальные автоматы и реле перегрузки линейных контак-
торов.
395
Максимальные автоматы срабатывают тогда, когда ток двигателей
достигает определенной максимальной величины, которая называется
током установки автомата. Ток установки должен превышать макси-
мальное значение тока при самом тяжелом пусковом режиме, огра-
ниченном по сцеплению, но не должен быть больше максимального
тока двигателей по коммутации. Обычно ток установки равен 2 Jhm,
где т—число параллельных групп двигателей. Следовательно, макси-
мальные автоматы по существу являются максимальной защитой
и защищают от чрезмерных перегрузок, могущих вызвать нарушение
коммутации двигателей и коротких замыканий.
При продолжительных перегрузках меньше максимальных реле
перегрузки и максимальные автоматы не защищают двигателей.
Трудность такой защиты заключается в том, что должны быть учтены
величина и продолжительность перегрузки. Таким свойством обладают
плавкие предохранители.
Более совершенную защиту от коротких замыканий обеспечивают
быстродействующие автоматы. Отличие действия быстродействующих
автоматов от защиты посредством реле перегрузок в том, что в пер-
вом случае короткое замыкание отключается тогда, когда ток короткого
замыкания не достиг своего максимального значения, т. е. при
неустановившемся режиме; во втором случае ток успевает достигнуть
своего максимального значения. Следовательно, быстродействующие
автоматы сокращают продолжительность короткого замыкания, умень-
шают амплитуду тока и облегчают процесс дугогашения и делают
защиту более совершенной.
В трамвайных вагонах для защиты силовой цепи устанавливаются:
а) максимальный автомат и плавкий предохранитель (рис. 142);
б) максимальный автомат и реле перегрузки линейного контак-
тора (рис. 245) или
в) два автоматических выключателя по одному на каждой пло-
щадке, причем их можно соединить двумя способами: последовательно,
когда ток проходит через оба автомата и параллельно, когда
рабочий ток проходит только через один автомат. Последовательное
включение более надежно, так как, если не действует один автомат,
то может действовать другой. Параллельное включение более удобно
с эксплоатационной точки зрения, так как при этом способе может
включиться лишь автомат той площадки, с которой происходит
управление поездом.
Автоматические выключатели, применяющиеся в трамвайной прак-
тике, реагируют на перегрузку почти мгновенно; например, автомат,
отрегулированный на 450 а, в зависимости от типа автомата, включит
силовую цепь, как только ток, проходящий в ней, превысит 450 а
в течение 0,1—0,5 сек.
Автомат совершенно нечувствителен к длительным перегрузкам,
которые не превышают силы тока выключения автомата (для данного
примера 450 а), но могут оказаться весьма опасными для электро-
оборудования. Поэтому для городских железных дорог с тяжелым
профилем применяется двойная защита, состоящая из максимального
автомата и плавкого предохранителя. Плавкий предохранитель на 450а
будет выключать ток не только при кратковременных перегрузках,
превышающих 450 а, но и при длительных перегрузках для токов
менее 450 а с некоторой выдержкой времени, зависящей от величины
силы тока.
Существующая в настоящее время защита электрического обору-
дования вагона от перегрузок и коротких замыканий может быть
признана удовлетворительной лишь при параллельном соединении
тяговых двигателей. Согласно установленным нормам автомат не дол-
395
жен допускать перегрузки свыше ЮО’/о от часового тока двигателя.
Если часовой ток двигателя Ih = 105 а, то в цепи этого двигателя сила
тока не должна превышать 2/А, т. е. 210 а. При параллельном соеди-
нении двух двигателей из сети потребляется ток в два раза больший,
чем при последовательном, и автомат должен быть отрегулирован
на 4/А, т. е. на 420 а.
Следовательно, при параллельном соединении двигателей автомат
будет выключать цепь в случае, если нагрузка каждого двигателя
увеличится вдвое против часового тока; при последовательном же
соединении,1 автомат будет выключать силовую цепь лишь только
в том случае, когда нагрузка каждого двигателя увеличится в четыре
раза против часового тока, т. е. фактически при последовательном
соединении двигателей на двухосном вагоне и при последовательно-
параллельном соединении на четырехосном вагоне электрическое
оборудование вагона останется без защиты.
Для устранения указанного недостатка целесообразно применять
для защиты схем с двухступенчатым соединением двигателей два
или три автомата. Так, например, при защите двумя автоматами
один автомат должен быть включен в общую цепь и отрегулирован
на 4/А, а другой автомат включен в цепь одного из двигателей
и отрегулирован на 2/А.
Такой способ обеспечивает защиту и при последовательном и при
параллельном соединении двигателей.
Несколько сложнее обстоит вопрос с защитой от коротких
замыканий и чрезмерных перегрузок при электрическом торможении,
так как источниками энергии в этом случае являются сами тяговые
двигатели. Для ликвидации короткого замыкания в пределах электри-
ческой схемы вагона в этом случае необходимо размыкание цепи
возбуждения двигателей. При реостатном торможении автомат или
реле перегрузки, включенное во внешнюю цепь схемы, не будут
осуществлять своих защитных функций; необходимо реле перегрузки
устанавливать непосредственно в цепи тягового двигателя. Для
этого необходимо иметь на вагоне не менее двух автоматов. При
рекуперативном торможении, так как поезд представляет собою как
бы движущуюся подстанцию, защитная аппаратура должна защищать
оборудование вагона не только от коротких замыканий и перегрузок,
но, кроме того, должна служить защитой и для контактной сети.
При возникновении коротких замыканий на линии в период рекупе-
рации защитные функции выполняет реле перегрузки линейного
контактора и быстродействующий автомат, осуществляющие защиту
всей цепи вагона при моторном режиме. В случае возникновения
короткого замыкания в самом контуре генератора, эта защитная
аппаратура не может его ликвидировать, так как для этого необходим
разрыв цепи возбуждения двигателя, что достигается при помощи
реле перегрузки, установленной в цепи двигателя.
Необходимость защиты от повышенных напряжений возникает
в связи с генераторным режимом работы тяговых двигателей при
рекуперативном торможении.
Так, например, если на участке контактной сети, кроме рекупе-
ративного поезда, отсутствуют поезда, потребляющие рекуперируе-
мую энергию, возможны значительные повышения напряжения на зажи-
мах тяговых двигателей, работающих генераторами. Значительное
повышение напряжения возможно и при реостатном торможении. При
известных условиях напряжение может превысить величину, допусти-
1 Так как сила тока, проходящая через двигатель, равна силе тока, потребляемой
иа сети.
397
мую по коммутации и прочности изоляции и, кроме того, может
повредить некоторые вспомогательные цепи вагона. Для защиты
от повышенных напряжений силовой и вспомогательной цепи приме-
няются реле максимального напряжения. В случае применения такой
защиты силовой цепи реле максимального напряжения должно действо-
вать на линейный контактор или автомат и вызывать их выключение.
Значительное понижение напряжения в сети или полное его
снятие не вызывает опасности для электрооборудования.
При внезапном восстановлении полного напряжения может быть
перегрузка двигателей. В этих случаях для защиты может быть
применено реле минимального напряжения или нулевое реле.
Под перенапряжением следует понимать кратковременное повы-
шение напряжения, возникающее в контактной сети в результате
атмосферных электрических разрядов. Перенапряжения опасны для
изоляции тяговых двигателей и аппаратуры, так как они имеют весьма
высокие амплитуды напряжения.
Для защиты от перенапряжения применяются роговые разрядники
с индукционными катушками, конденсаторы электролитические, алю-
миниевые разрядники и теритовые разрядники.
127.	Плавкие предохранители
Плавкие предохранители имеют специальную вставку из прово-
локи или пластины, сечение которой рассчитано так, чтобы при
определенной силе тока и выдержке времени она плавилась и выклю-
чала цепь.
При перегорании вставки предохранителя, особенно при разрыве
большой мощности, образуется интенсивная вольтова дуга. Большие
размеры дуги с парами металла чрезвычайно затрудняют ее гашение.
Для более быстрого и надежного гашения дуги применяются
предохранители различных типов.
Пластинчатые предохранители с роговым гашением дуги. Прин-
цип действия рогового гашения был описан выше.
Трубчатый предохранитель состоит из плавкой вставки, поме-
щенной внутри фибровой втулки, заполненной мелкозернистым изо-
лирующим веществом (кварцевый песок, мел, мраморная крошка и пр.),
способствующим быстрому отводу тепла и деионизации дуги и гашению
последней.
В стреляющих предохранителях плавкая вставка помещается
внутри фибровой трубки, открытой с одного конца, благодаря чему
развивающиеся при перегорании вставки газовые пары металла,
вырываясь через открытый конец трубки со звуком выстрела, разры-
вают дугу.
В герметических предохранителях вставка помещается внутри тол-
стостенной фибровой втулки, герметически закрытой по концам ме-
таллическими обоймами. При перегорании вставки за счет расшире-
ния продуктов сгорания и выделения газов давление внутри трубки
достигает нескольких десятков атмосфер, что способствует деиони-
зации дуги. Перегорание вставки происходит бесшумно.
Для ознакомления с конструкцией плавких предохранителей,
применяемых на подвижном составе трамвая, рассмотрим отдельно
защиту силовой и вспомогательной цепей и цепи управления мотор-
ных вагонов.
Для защиты силовой цепи применяются следующие конструкции
предохранителей. Плавкий предохранитель типа МА-13 (рис. 266).
Плавкая вставка сделана из медной фольги, толщиной 0,2 мм.
Для того, чтобы начало плавления вставки происходило в середине
398
Здесь просверлийается отверстие. Вставка раСсчйтайа на длительйый
ток —300 а, а при токе в 400 а плавится через 25 сек. Вставка поме-
щается в коробке и зажимается двумя специальными клеммами, поз-
воляющими быстро производить смену вставки. К клемме гайкой
привертывается наконечник, в который с задней стороны коробки
впаивается провод силовой цепи сечением 35—50 мм2.
Коробка имеет плотно закрываемую крышку со специальным за-
пором. Внизу стенки коробки сближаются и имеют выдувное отверстие
шириной 25—30 мм. Вольтова дуга, образующаяся при перегорании
вставки, потоком горячего воздуха увлекается из коробки через вы-
дувное отверстие и гасится. Кроме того, процесс дугогашения уско-
ряется магнитным потоком^ образующимся от действия железных
шайб или пластинок, запрессованных
в задней стенке коробки предохрани-
теля.
Коробка должна быть хорошо р»
изолирована от металлической рамы -
вагона. Посредством угольников и &
болтов она крепится к деревянным
прокладкам на раме кузова.
Подвагонные предохранители име-
ют следующие недостатки: 1) загряз-
нение коробки и деталей ее подвески
вызывает иногда короткое замыка-
ние проводов на раму; 2) при гаше-
нии дуги, особенно при разрыве боль-
шой мощности, могут быть случаи
сгорания коробки предохранителя.
Плавкие предохранители С рого- Рис 266- Плавкий предохранитель
вым гашением дуги устанавливают- !_Kopo6Ka. ™"аклеммы: 'з - предок-
ся на крыше вагона и состоят из опор	тельная пластина.
ных изоляторов, закрепленных на открытой панели, дугогасительных
рогов и плавкой пластинчатой вставки.
Гашению дуги в значительной степени способствует деионизация,
когда гашение происходит на открытом воздухе и особенно при дви-
жении поезда. Во всех типах вагонов, где для защиты силоеой цепи
применяются плавкие предохранители, они лишь дублируют защиту,
выполняемую максимальными автоматами или линейными контакто-
рами.
Плавкие предохранители для цепи управления и вспомогатель-
ных цепей применяются следующих типов: пробочные, трубчатые.
Для защиты вспомогательных цепей моторных вагонов с непосред-
ственной системой управления применяются предохранители пробочные.
Для защиты цепи управления и вспомогательных цепей моторных
вагонов с контакторной системой управления применяются трубчатые
предохранители типа ЯП (рис. 267).
Предохранитель типа ЯП представляет собою плавкую вставку
из медной проволоки, помещенную в фибровую трубку. Трубка за-
сыпана сухой мраморной крошкой и плотно закрыта с обеих сторон
латунными колпаками, служащими клеммами предохранителями, к ко-
торым припаивается плавкая вставка; колпачки защищены от воздей-
ствия дуги асбестоцементными шайбами.
При перегорании вставки фибра и мраморная крошка выделяют
значительное количество газа (водород, углекислый газ, водяной пар
и пр.) и, кроме того, имеющийся внутри трубки воздух сильно
расширяется, в результате чего давление в трубке сильно повы-
шается, что способствует деионизации. Предохранители монтируются
399
в специальном ящике или на щитках. В ящике с предохранителями
типа ЯП-29А, сделанном из асбестоцемента, устанавливаются два
трубчатых предохранителя: один на 15 а с медной вставкой 0 0,75 мм,
для защиты цепи мотор-компрессора, и другой на 20 а с медной
вставкой 0 0,44 мм, для защиты шунтовой цепи.
Распределительный щиток РЩ-38Б, служащий для защиты вспо-
могательных цепей, имеет 7 предохранителей трубчатого типа на 6 а
с медной вставкой 0 0,18 мм, смонтированных на фарфоровых осно-
ваниях вместе с поворотными выключателями.
Предохранители отделены друг от друга изоляционными огне-
стойкими перегородками и покрыты общим железным сварным
Рис. 267. Предохранитель трубчаюю типа ЯП:
1 — колпачок; 2 — фибровая трубка; 3 — кон-
такты; 4 — плавкие вставки.
кожухом, отделяющим предохранители от выключателей. Для защиты
цепи управления применяется трубчатый предохранитель на 6 а,
смонтированный вместе с выключателем типа ВУ.
128.	Автоматические выключатели
Автоматическим выключателем или максимальным автоматом на-
зывают аппарат, выключающий электрический ток, если он возра-
стает выше определенной величины. Принцип действия — электро-
магнитный. Принципиальное устройство всякого автомата следующее:
электромагнитная катушка последовательно включена в общую цепь,
при возрастании тока больше допустимой величины притягивает
к себе якорь магнита.
От движения якоря освобождается защелка, вследствие чего
под действием пружины контакты цепи размыкаются.
Существует много различных типов автоматов, наиболее рас-
пространенными являются типы ДДК и АВ.
а) Автоматические выключатели типа ДДК —50Q
(рис. 268).
Этот выключатель приспособлен для установки на крыше пло-
щадки вагона, причем рукоятка, приводящая механизм автомата в дей-
ствие, для удобства обслуживания проходит через крышу на площадку.
Автомат состоит из литого чугунного остова с перпендикулярным
к его плоскости приливом. Прилив служит сердечником катушки.
К сердечнику сверху привинчены два литых чугунных полюса: боль-
шой и малый, образующие один полюс магнитной системы автомата;
другим полюсом является самый остов. Большой полюс вместе с со-
ответствующей частью остова образует магнитную цепь, в воздуш-
ном зазоре которой происходит гашение вольтовой дуги при размы-
кании цепи под действием сильного магнитного поля, создаваемого
катушкой.
Горение дуги происходит в дугогасительной камере. Газы имеют
выход через отверстия в кожухе автомата. Электрическая цепь ав-
томата следующая: токопроводящий провод — вводная клемма — ка-
400
тушка — главный контакт — плетка — главный контакт — клемма — то-
коотводящий провод. Контактная система представляет собою сле-
дующее устройство.
Неподвижные главные контакты, расположенные под углом друг
к другу, выполнены из латуни. Подвижной щеточный контакт, пред-
ставляющий собой собранную из тонких бронзовых пластин щетку,
расположен на латунном рычаге (держатель щетки).
На свободном конце рычага держателя помещен разрывной ду-
годержательный контакт. Второй разрывной контакт укреплен на
26
Подв. состав трамвая
401
Неподвижном контакте. Разрывные контакты — сменные в виде плоских
медных сухарей.
К малому полюсу при появлении в цепи перегрузки притягивается
якорь. Якорь вращается на двух конусных шпильках, укрепленных
на двух спиральных приливах на корпусе. На якоре укреплен конец
спиральной пружины, оттягивающей его от малого полюса, и рычаг,
имеющий отросток— боек, действующий на рычажную систему посред-
ством удара.
Выключающий механизм построен по принципу коленчатой си-
стемы рычагов. Рычажная система имеет три шарнирных точки при
включении автомата, расположенные на одной прямой, а при вы-
Рис. 269. Схема включения и выключения автомата ДДК:
1 — чугунный остов автоматического выключателя; 2 — сердечник, 3 — катушка; 4 — малый
полюс; 5—главный контакт; 6—главный контакт; 7—разрывные контакты; 8 — рычаг,
держатель щетки; 9 — щетка, замыкающая главные контакты; 10—якорь; 11 — винт, огра-
ничивающий ход якоря; 12 — осевой конусный винт якоря; 13 — пружина, оттягивающая
якорь; 14 — ось ручки, приводящей механизм в рабочее состояние; 15 — шарнир; 16 — вы-
ключающий отросток-боек; 17 — ограничитель хода рычажной системы: 18 — искрогасительная
камера; 19 — выключающая пружина; 20 и 21 — клеммы: а) автомат включен,
б) автомат отключен.
Выключающая система связана с рычагом — держателем, щеточный
контакт которого замыкает главные контакты при положении трех
шарнирных точек на одной прямой. Рычаг — держатель щетки шар-
нирно связан с одним из главных контактов и находится под действием
сильной спиральной пружины, работающей на скручивание и стре-
мящейся повернуть рычаг в сторону размыкания.
Когда величина тока превзойдет допускаемое значение, якорь
притянется к малому полюсу и ударом отростка-бойка в средний
шарнир выведет систему рычагов в положение, при котором все три
шарнирные точки располагаются по вершинам треугольника, а пру-
жина посредством щетки разомкнет главные контакты — автомат будет
выключен. На рис. 269 показан автомат во включенном и выключен-
ном положениях.
Латунный рычаг шарнирно связан с рычагом, установленным на
оси рукоятки. Чтобы выключить автомат от руки достаточно слегка
повернуть рукоятку в обратном направлении, система рычагов вый-
дет из положения равновесия, и автомат под действием пружины
выключится. Вследствие наличия вспомогательных контактов главные
контакты предохраняются от обгорания. При выключении цепи раньше
выключаются главные контакты, а затем вспомогательные, при вклю-
чении цепи — наоборот.
402
Регулировка автомата осуществляется посредством регулиро-
вочных винтов двумя способами :
1) приближением или удалением якоря от малого полюса с по-
мощью винта;
2) усилением или ослаблением напряженности пружины, оттяги-
вающей якорь с помощью винта, к которому прикреплен другой
конец оттягивающей пружины.
Автомат типа ДДК-500 имеет следующие данные: максимальное
напряжение—600 в, максимальная сила тока—500 а, пределы регули-
ровки от 300—500 а, вес автомата —22 кг.
Движущиеся части автомата — рычаг, рукоятка и якорь —обла-
дают большой массой, и якорь проходит большой путь, прежде чем
начинается движение контактов; вследствие этого автомат имеет
сравнительно низкую скорость выключения. Время выключения авто-
мата—0,14 сек.
б)	Автоматический выключатель типа АВ
Автоматы серии АВ являются более мощными и быстродействую-
щими по сравнению с серией ДДК, так как имеют более рациональ-
ную конструкцию контактного и выключающего механизма—малая
инерция движущихся частей, малое трение в шарнирах, сильная
выключающая пружина, а также мощное дугогашение.
Данные автомата серии АВ-1 следующие: максимальное напря-
жение— 750 в, пределы регулировки 350—700—1000 а, вес 10 кг.
Время выключения 0,04 сек. Автомат приспособлен для установки
внутри площадки или кабины на ее стенке или на потолке. Корпус
и рукоятка надежно изолированы от токоведущих частей и не за-
земляются.
Автомат состоит из следующих основных частей (рис. 270):
а)	неподвижного и подвижного контактов с ручным приводом
к последнему для включения и выключения;
б)	максимальной катушки, служащей в то же время дугога-
сительной;
в)	выключающего механизма;
г)	рукоятки и
д)	дугогасительной камеры.
Неподвижный и подвижной контакты построены по принципу
контактора. Подвижной контакт находится над неподвижным и при
выключении отрывается цилиндрической спиральной пружиной, ра-
ботающей на сжатие. Автоматический выключатель удерживается во
включенном состоянии защелкой, зацепляющей своим крючком, име-
ющим закругленный конец, за валик на конце рычага подвижного
контакта. При освобождении этого валика, вследствие притяжения
якоря при перегрузке или при повороте рукоятки, которая расцеп-
ляет защелку с подвижным контактом, последний размыкает цепь.
Разрывающие контакты — сменные, одинаковой формы, приверты-
ваются к своим держателям — каждый одним болтом. Подвижной
контакт имеет притирающий ход (притирание) для запаса на износ
контактов. Притирание достигается помощью той же выключающей
пружины, которая давит на конец рычага подвижного контакта,
поворачивая его в направлении включения.
Катушка служит, с одной стороны, для притяжения якоря при
перегрузке и, с другой, для создания магнитного поля гашения
вольтовой дуги. Она представляет собою спираль из полосовой меди,
намотанной на ребро и изолированной после намотки.
Катушка изолированно насажена на железный сердечник, к кото-
рому притягивается якорь при перегрузке.
26*
403
Выключающий механизм связан с якорем таким образом, что при
перемещении последнего, вследствие притяжения его катушкой пере-
грузки, приклепанный к якорю фигурный отросток нажимает на конец
рычага защелки. Защелка освобождает валик рычага подвижного кон-
такта, и выключатель размыкает цепь. Эта защелка стремится всегда
занять положение, отвечающее включенному автомату, под действием
спиральной пружины, работающей на скручивание.
Включение и выключение от руки делается при помощи рукоятки,
воздействующей концевой частью при повороте вокруг оси на под-
Разрез по Д-Е
Рис. 270. Автоматический выключатель'типа АВ:
1 — якорь; 2 — верхний рог; 3 — гибкий шунт: 4 —- регулировочный винт; 5 — контакты;
6 -г контактный рычаг; 7 — нижний рог; 8 — контактная прулшна; 9 — основание;
10 — клемма; 11—упор рукоятки; 12 — регулируемая пружина; 13 — катушка; 14 — клемма;
15 — ударник; 16 — пружина защелки; 17 — защелка; 18 — держатель контактного рычага
(скоба); 19 — пружина рукоятки; 20—упор рукоятки; 21—рукоятка; 22 — полюсы камеры;
23 — полюсы катушки; 24 — сердечник; 25 — ось рукоятки; 26, 27 и 28 — штифты;
29 и 30 —- валики.
вижной контакт (включение), после чего защелка автоматически
захватывает валик на конце рычага подвижного контакта, удерживая
его во включенном состоянии.
При выключении рукоятка своим концом отводит рычаг защелки.
Последняя освобождает подвижной контакт, размыкающий цепь, как
и в случае автоматического выключения.
Дугогасительная камера делается из дугостойкого изоляционного
материала. Камера имеет продольные дугогасительные перегородки,
404
способствующие быстрому разрыву вольтовой дуги под действием
магнитного потока, который от сердечника катушки через якорь
и заделанные в боковых стенках камеры железные полюса направ-
ляются в зону гашения дуги. Камера легко снимается для осмотра
контактов.
Выключатель помещен в железный сварной ящик с крышкой на
двух шарнирах с замком в виде специального болта. Ящик оклеен
изнутри асбестом и имеет два отверстия для ввода проводов со
вставленными в них резиновыми втулками для надлежащего уплот-
нения выводов.
Незаземленный корпус устраняет опасность переброса на него
вольтовой дуги при разрыве большой мощности.
При заземлении же кожуха возможно повреждение автомата.
К неисправностям автоматов ДДК относятся: ослабление креплений
контактов, поломка изоляционной колодки, ослабление выключающей
пружины, замыкание витков катушки и поломка пружины полюса.
У автоматов АВ бывают: ослабление креплений контактов, ослабление
штифтов, замыкание витков катушки.
После ремонта автомат должен быть испытан.
При испытании автомата необходимо:
1)	проверить состояние изоляции между токонесущими частями
и кожухом от испытательного трансформатора напряжением 3500 в
в течение одной минуты;
2)	проверить, не нарушена ли регулировка автомата. Проверку
регулировки автомата можно производить:а)источником постоянного
тока низкого напряжения, б) от переменного тока низкого напряжения
6—10 в или в) от контактной сети постоянного тока через реостат.
В эксплоатации необходимо придавать большое значение регули-
ровке автоматов. Установка автомата на ток выключения должна
производиться в соответствии с условиями эксплоатации той линии,
на которой работает вагон. Для средних условий можно принять ток
выключения автомата равным около 150% от суммы часовых сил тока
двигателей вагона на параллельном соединении. Для отдельных слу-
чаев — в пределах от 125 до 200%. Неправильная регулировка авто-
матов приводит к различным неисправностям электрооборудования
и, главным образом, к значительной перегрузке двигателей или
к большему расходу плавких силовых предохранителей. У автоматов
серии ДДК сравнительно быстро нарушается регулировка, вследствие
изменения трения в шарнирах и сравнительно большого веса подвиж-
ной выключаемой части механизма.
Автоматы серии АВ имеют устойчивую регулировку.
129.	Реле напряжения типа Р-25
Реле смонтировано на изоляционной панели и представляет собою
электромагнит, воздействующий на один главный и на один вспомога-
тельный контакт. Реле при повышении напряжения автоматически
включают в защищаемую цепь добавочное сопротивление, уменьшаю-
щее в ней силу тока. В первую очередь таким реле защищаются
цепи освещения, так как даже кратковременное повышение напряжения
на 30—40% против нормального способно вывести лампы освещения
из строя. Принципиальная схема такого реле уясняется из рисунка 280.
Катушка реле перенапряжения рассчитана таким образом, что
при нормальном напряжении 550 в она не может поднять свой якорь.
При этом вспомогательные контакты разомкнуты, а главные кон-
такты замкнуты. Цепь освещения питается в этом случае непо-
405
средственно от контактной сети через главные контакты. Если напря-
жение вырастет на определенную величину (обычно на 15—2О°/о выше
нормального), то катушка реле втянет свой якорь, вспомогательные
контакты замкнутся, а разомкнутся главные контакты. Тогда в цепь
освещения будет включено добавочное сопротивление, которое огра-
ничит силу тока в цепи освещения и тем защитит лампы от пере-
горания. Вспомогательный контакт, замыкаясь при срабатывании
реле, шунтирует часть витков подъемной катушки, на которой для
этой цели имеется средний вывод. В этом случае ток будет протекать
только через часть витков катушки, чем достигается высокий коэфи-
циент возврата реле.
130.	Разрядники
Рис. 271. Роговой раз-
рядник типа ГД-2:
1 — изолированный рог; 2 —
рог, соединяемый с землей;
3 — держатели; 4 — изолятор.
На моторных вагонах трамвая для защиты от перенапряжения
преимущественное распространение имеют роговые разрядники, при-
меняемые совместно с индукционными катушками, устанавливаемыми
на крыше вагона. Роговой разрядник типа
ГД-2 (рис. 271) представляет собою два
медных рога, из которых один укреплен
на изоляторе и проводом соединен с токо-
приемником, а другой заземлен. Между ро-
гами имеется зазор — искровой промежу-
ток 3—4 мм. Зазор регулируется передви-
жением рогов в держателях. Индукцион-
ная катушка, свитая из нескольких витков
голого медного провода, включается по-
следовательно в силовую цепь и до нее
берется ответвление к роговому разряднику
(рис. 142). Для постоянного тока индук-
ционная катушка представляет ничтожно
малое омическое сопротивление. Разряд
атмосферного электричества представляет
движущуюся с чрезвычайно большой ско-
ростью волну высокого напряжения, для
которой, вследствие самоиндукции, индук-
ционная катушка представляет значительно большее сопротивление,
чем воздушный промежуток разрядника. Поэтому как только напря-
жение по отношению к земле превысит установленный предел, в воз-
душном промежутке образуется вольтова дуга, отводящая разряд
в землю, причем сама дуга под действием горячего воздуха быстро
движется по рогам разрядника и затухает. При грозовых разрядах
весьма полезно включать освещение вагона, так как в случае не-
исправности рогового разрядника атмосферный разряд электричества
через цепь освещения будет отведен в землю.
Недостатком роговых разрядников является непостоянство про-
бивного напряжения, зависящего от состояния воздуха и поверхно-
сти рогов разрядника.
131.	Ручные выключатели
Ручные выключатели вспомогательных цепей и цепей управления
служат для выключения электрических цепей с высокой индуктивно-
стью при токах 5—10 а и напряжении 600 в, например, мотор-ком-
прессора. В таких выключателях необходимо иметь устройство для
гашения дуги.
406
В таких случаях применяются поворотные выключатели с дуго-
гасительной катушкой и камерой. Примером такого выключателя
может служить выключатель типа ВУ-3, применяемый на вагоне
М-38 (рис. 272). Выключатель с трубчатым предохранителем поме-
щается в коробку, сделанную из пластмассы.
Неподвижный контакт выключателя укреплен в дугогасительной
камере. Подвижной контакт укреплен на конце контактного рычага,
снабженного рукояткой из изоляционного материала. Включение и
выключение производится поворотом рукоятки вокруг оси. Ось сер-
дечника одновременно служит сердечником дугогасительной катушки,
которая находится в задней части коробки.
Рис. 272. Выключатель типа ВУ:
1 — крышка; 2 — трубчатый предохранитель; 3 — контакт предохранителя; 4 — фиксирующий
механизм; 5 — подвижной контакт; 6 — рукоятка; 7 — неподвижный контакт.
8 — камера; 9 — замок.
Один из полюсов гашения располагается под основанием рычага
и камерой, а другой запрессован на крышке коробки.
Дугогашение действует нормально только при закрытой крышке.
Дугогасительная камера асбестоцементная.
132.	Токоприемники
В зависимости от системы контактной сети различают два ос-
новных вида токоприемников:
1)	токоприемники для верхнего контактного провода и
2)	токоприемники для „третьего рельса".
В трамвайной практике исключительное распространение имеет
система верхнего контактного провода. Токоприемники для верхнего
контактного провода разделяются на следующие три типа:
1) штанговые, 2) дуговые, 3) пантографные.
а)	Штанговые токоприемники
Штанговые токоприемники с фиксированным контактом приме-
няются преимущественно в тех случаях, когда требуется боковое
смещение экипажа по отношению к оси контактного провода, а именно
на троллейбусах; в трамвайной практике штанговые токоприемники
407
в СССР имеют сравнительно незначительное распространение. Штан-
говые токоприемники выполняются с роликовым или скользящим
контактом.
Роликовый токоприемник состоит из штанги, роликового нако-
нечника с роликом и основания с натяжными пружинами. Нажатие
ролика на контактный провод осуществляется при помощи пружин,
размещенных в нижнем основании токоприемника. Давление ролика
на контактный провод от 8 до 15 кг. Нормальный угол наклона
штанги к горизонтальной линии 35—40°. Ролик изготовляется из меди
или бронзы и должен быть снабжен хорошим смазочным приспособ-
лением. Нижнее основание выполняется так, что дает возможность
осуществлять поворот штанги с натяжной пружиной вокруг верти-
кальной оси. Основным недостатком роликового токоприемника,
особенно при больших скоростях движения, является то, что скорость
вращения ролика очень велика, его ось и втулка быстро изнаши-
ваются, вращение становится неровным, токоснимание нарушается
и появляется искрение, которое портит поверхности ролика и кон-
тактного провода. При роликовом токоприемнике осложняется устрой-
ство контактной сети, особенно на крестовинах и стрелках; кроме
того, ролик часто соскакивает с провода, отчего повреждается токо-
приемник и провод. Роликовый токоприемник требует частой заправки
ролика смазкой. Преимуществом его считают меньший износ кон-
тактного провода. Штанговые токоприемники со скользящим контак-
том-скользуном отличаются от роликового только верхним наконеч-
ником: вместо роликового наконечника имеется скользун со съемной
вставкой из твердого угля, чугуна или стали. Скользун не имеет тех
недостатков роликового наконечника, о котором указывалось выше,
поэтому они находят себе в последнее время все большее применение
в троллейбусах. Наилучшим материалом для вставок является уголь,
который почти не изнашивает контактного провода, а только поли-
рует его.
б)	Дуговые токоприемники
Этот тип токоприемников широко применяется для трамвайных
вагонов при скоростях не выше 30—40 км/час. Дуговой токоприемник
состоит из трех частей: 1) контакта, 2) рамы и 3) основания. Раму
с контактом называют бугелем, что значит дуга.
Рассмотрим применяющиеся на практике типы токоприемников.
Дуговой токоприемник типа М-1 (рис. 273)—контакт токоприем-
ника, скользящий по контактному проводу, делается из алюминия —
металла более мягкого, чем твердотянутая медь, применяемая
для контактного провода. Вследствие этого износ контактного провода
меньше, чем алюминиевого контакта. Сменить изношенные вставки
токоприемника легче и дешевле, чем менять контактный провод.
Алюминиевые вставки применяются трех типов (рис, 273). Желоба
контактов заполняются смазкой для уменьшения трения и износа
вставки и контактного провода. В качестве смазки применяется тех-
нический вазелин или графитная мазь. Вставка должна изнашиваться
равномерно по всей длине, в средней ее части не должно быть
глубоких канавок, в противном случае дуга будет задевать за кон-
тактный провод. Для более равномерного износа вставки контактный
провод подвешивается на прямой зигзагообразно. Вставка касается
провода попеременно по всей своей длине и изнашивается равномерно.
Вставка закрепляется на раме при помощи железных башмаков,
которые крепятся к трубам рамы на заклепках.
Рама токоприемника—трубчатая, выполняется из стальных цель-
408
потянутых труб трех размеров наружных диаметров 20, 25, 30 мм
с целью получения тела равного сопротивлению для уменьшения веса,
оказывающего большое влияние на правильную работу токоприемника.
Рис. 273. Дуговые токоприемники типа М и Л:
1 — вставка: а — корытообразная; б — двухзубцовая; в — трехзубцовая;
2 — трубчатая рама; 3 — кронштейн; 4 — вал; 5 — планки, связывающие крон-
штейны; 6 — подшипники пружинного механизма; 7 — держатели пружины;
8—пружина, 9—хомуты; 10 и 11—лапы; 12 — удерживающий винт;
13 — башмак.
Все соединения узлов рамы и сочленения труб выполняются при по-
мощи сварки.
Крестовина образуется нижними концами труб верхней части
рамы, низкая трубчатая часть рамы приваривается к верхней ее части
и к крестовине. Рама нижними своими концами крепится хомутиками
к кронштейнам основания.
Основание токоприемника имеет следующее устройство: два
кронштейна прикрепляются болтами к деревянному хорошо изоли-
409
рованному настилу на крыше вагона. На кронштейнах в подшипниках
укрепляется горизонтальный вал основания. На валу сидят крон-
штейны, могущие на нем вращаться. Они имеют смазочные отверстия
и медные втулки, заменяющие подшипники. Кронштейны связаны
между собой планкой. На валу основания находится пружинный
механизм. Сильная цилиндрическая пружина (19 витков пружинной
стали диаметром 19 мм) регулируется двумя упорными болтами
для двухсторонней работы. Регулировка нажатия на контактный
провод соответствует следующим условиям: наклоненный под углом 60°
к горизонтали токоприемник под действием пружины уравновешивает
давление от 4 до 5 кг, направленное по отвесу книзу и приложенное
к средней точке алюминиевой вставки.
Устройство пружинного механизма следующее. На валу свободно
сидят держатели пружины. Пружина укреплена к нижним частям
держателей своими концами посредством хомутиков и заходит в на-
правляющие держателей. На цапфах держателей свободно сидят
лапы—левая и правая.
Положение лап относительно держателей устанавливается бол-
тами, ввернутыми в резьбу держателей и упирающихся в лапы.
Каждая лапа может свободно поворачиваться только в одну сторону
вокруг оси вала. Невозможность поворота в другую сторону обес-
печивается упором корпуса подшипника.
Таким образом, при повороте дуги вперед правая лапа поворачи-
вается планкой, при этом, упираясь в болт держателя, она передает
ему вращающий момент.
Пружина начнет закручиваться, противоположный конец пружины
неподвижен, так как держатель его упирается в левую лапу, а она
удерживается упором корпуса подшипника.
При повороте назад правая лапа остается неподвижной. Изменяя
болтами положения лапы и держателя натягивают больше или меньше
витки пружины, регулируя, таким образом, нажатие дуги на контактный
провод.
Токоприемник типа М называется жестким токоприемником,
в отличие от токоприемников типа Л, называемых телескопическими.
Токоприемник типа Л-1 отличается от типа М-1 соединением основания
и рамы. Телескопические токоприемники имеют эластичное соеди-
нение с основанием, что достигается тем, что трубы нижней части
рамы входят в верхние трубы основания.
Телескопическая часть токоприемника состоит из двух труб,
входящих одна в другую; нижние трубы большего диаметра прикреп-
ляются к кронштейнам-держателям при помощи планок. Верхние трубы
меньшего диаметра скрепляются поперечными планками и, будучи
вставлены в нижние трубы, опираются нижней планкой на верти-
кальные спиральные пружины, надетые на нижние трубы.
Каждая пружина имеет 70 витков из пружинной стали диамет-
ром 4 мм. Телескопическая часть осуществляет более эластичный
перевод дуги в обратное направление. Как показывает опыт, наличие
телескопической части вносит значительные затруднения в эксплоа-
тацию вследствие заедания труб.
Кроме токоприемников типа М-1 и Л-1, завод „Динамо" изготовляет
токоприемники типа М-2 и Л-2, которые отличаются следующими
конструктивными особенностями:
1) вставка крепится к трубчатой раме на винтах, расположенных
навстречу один другому и
2) верхняя часть рамы делается из полосовой стали вместо труб
размеров 20 X Ю мм, изгибаемых по тому же шаблону, чтр
и трубы.
410
Нижняя часть крестообразного крепления образуется сочлене-
нием верхней части с раскосом из полосой стали размером 6x25 мм.
Вес токоприемников типа М—78 кг, а типа Л—85 кг. Дуговые
токоприемники при скоростях выше 40—45 км/час работают не-
удовлетворительно, часто отскакивают от провода, их нажатие на
провод сильно колеблется, что приводит к неплотному и ненадежному
контакту под действием вольтовой дуги и интенсивному выгоранию
контактной вставки.
в) Пантографы
Пантографами называются токоприемники рамной конструкции,
применяемые для электрических поездов, работающих при больших
скоростях и со значительными токами. Для таких условий движения
пантографы являются наиболее надежной конструкцией. Техническая
скорость современных трамвайных вагонов достигает 60 км/час. Для
улучшения токосъема
в трамвайных вагонах
с высокими техниче-
скими скоростями при-
меняются пантографы.
Пантограф (рис.
274) состоит из ниж- 5
ней рамы, шарнир-
ной подъемной рамы и
верхних токособира-
тельных лыж с кон-
тактными накладками.
На раме из углового
железа на шарнирных
Рис. 274. Пантограф:
1 —железная рама; 2 — шариковые подшипники; 3 — валы;
4 — трубчатая рама; 5 — шарниры рамы; 6 — верхняя часть
пантографа; 7 — контактная вставка; 8 — шарниры;
9 и 10 — пружины.
подшипниках смонти-
рованы валы, которые
посредством кулачков
соединены с пружина-
ми,закрепленными кон-
цами с другой стороны на раме. Валы с двух сторон соединены
с уравнительными тягами. С валами шарнирно связана нижняя часть
трубчатой рамы. Трубы верхней части рамы шарнирно связаны с тру-
бами нижней части.
Диагональные раскосы рамы имеют жесткое крепление с труба-
ми. Железная лыжа шарнирно связана с башмаками верхней части
рамы.
Медные контактные накладки на лыже крепятся винтами. Все
шарниры рамы имеют обходные электрические соединения из гибкого
кабеля соответствующего сечения. Вес пантографа типа ДГ-8 около
55 кг. Давление на контактный провод 4—6 кг, максимальная рабочая
высота 2130 мм. Пантограф помимо лучшего и более мощного
токосъема легок и прост, и автоматически переводится при перемене
направления движения вагона.
Неисправности токоприемников
Токоприемники являются ответственной частью электрического
оборудования и требуют систематического и тщательного ухода.
При плохом содержании токоприемники повреждаются и часто слу-
жат причиной обрыва контактного провода. Основным элементом
токоприемника является контактная вставка.
411
Износ вставки зависит от мощности двигателя, от состояния
контактной сети, от регулировки нажатия, смазки, профиля и каче-
ства материала вставки. Детали пружинного механизма и пружины
изнашиваются мало. Особое внимание следует уделять узлам соеди-
нений вставок с рамой. Ослабление крепления вставок вызывает
задевание дуги за провод. В условиях эксплоатации происходит
поломка рам в местах соединения труб, башмаков и вставок, особен-
но изношенных до толщины 10—12 мм.
133. Сопротивления
Для ограничения величины пусковой силы тока при пуске тяго-
вых двигателей применяются сопротивления-реостаты. Пусковые рео-
статы по конструктивному признаку подразделяются на следующие:
1) литые пластинчатые, 2) ленточные, 3) проволочные спиральные
и 4) угольные стержневые.
а) Пластинчатые реостаты
Литые пластинчатые реостаты состоят из отдельных
элементов — пластин зигзагообразной формы для увеличения сопро-
тивления и лучшего охлаждения. Пластины отливаются из чугуна,
Рис. 275. Пластинчатый реостат:
1 —монтажные отверстия; 2 — боковина; 3 — изоляций (слюда);
4 — чугунные элементы.
из сплава железа с марганцем, чугуна с алюминием и других материа-
лов. На рис. 275 изображен ящик сопротивлений пластинчатого типа.
В каждом ящике имеется по 25—30 пластин электрически соединен-
ных между собой последовательно или параллельно в зависимости
от схемы. Пластины различаются между собой по величине сопро-
тивления тепловой мощности и способу крепления. Подбор пластин
в ящики производится по расчетной величине сопротивления и по
тепловым характеристикам пластин. Полный комплект реостата
состоит из 6—7 ящиков. Каждая пластина имеет два ушка более
толстых, чем сама пластина; на одном из ушков имеется прилив для
закрепления на пластине клеммы. Ушками пластины надеваются на
изолированные шпильки. Для того, чтобы электрический ток мог
пройти через все пластины, каждые две соседние пластины на одной
412
шпильке электрически соединены друг с другом посредством луже
пых медных шайб, а на другой шпильке изолированы друг от друга
посредством слюдяных круглых шайб. На те пластины, которые дол-
жны быть соединены с реостатными пальцами контроллера, на при-
лив ушка надеваются медные луженые клеммы. Пластинчатые рео-
статы имеют сравнительно большой вес, поэтому устанавливаются
под кузовом вагона и носят название подвагонных реостатов. Рео-
статы, установленные под вагоном, подвержены влиянию сырости
и грязи, вследствие чего нередко бывают случаи их короткого замы-
кания. При замене негодных пластин требуется съемка и разборка
целого ящика. Сложность отливки пластин, частая замена их, доро-
гая изоляция и большой вес заставили применить ленточные и прово-
лочные реостаты; в настоящее время чугунные литые реостаты
наиболее распространены при больших мощностях двигателей на
моторных вагонах пригородных дорог, метрополитена и электровозах.
а) Проволочные спиральные реостаты
Проволочные реостаты (рис. 276) делаются из проволоки диа-
метром 2,5 —4 0 мм, навитой в виде спиралей, диаметром витков
в 30—35 мм; в большинстве случаев применяется неразрывная спи-
раль, т. е. проволока наматывается в длинную спираль и затем
Рис. 276. Проволочный реостат:
растягивается, образуя прямые промежутки между отдельными спира-
лями; каждая спираль состоит из 18—22 витков. Спирали располагаются
сверху и снизу рамы горизонтально по сторонам равнобедренного
треугольника, в вершине которого находится фарфоровый изолятор-
ролик. Ролики при помощи шпилек и двух гаек крепятся по обе сто-
роны рамы. Рама делается из полосового железа с просверленными
отверстиями для крепления роликов.
В каждом ящике располагается две рамы. Максимальное коли-
чество спиралей, которое помещается на одной раме — двенадцать
сверху и столько же снизу. Комплект реостата состоит из двух-трех
ящиков. Каждый ящик сверху закрывается кожухом из листового
железа с перфорированными лобовыми стенками для лучшей венти-
413
ляции. Проволока для спиралей изготовляется из специальных спла-
вов с большим удельным сопротивлением и малым температурным
коэфициентом (например, реотана, никелина, константана). Удельное
сопротивление этой группы сплавов около 0,5 —-—, удельный вес
8—8,8, а допустимая температура нагрева 300°. Значительно более
высокими качествами обладает нихромовая и фехралевая проволока.
Допустимая температура нагрева 800—1000° С, удельное сопротив-
ление 1,1 —-—. Чем больше удельное сопротивление сплава, из
которого изготовлены проволочные спирали, тем меньше размеры
и вес реостата. Проволочные реостаты устанавливаются на крыше
вагона и называются крышевыми. В настоящее время применяются
414
проволочные реостаты —типа СТК и СТФ (рис. 27G). На рис. 277
приведена схема соединения проволочных сопротивлений типа СТК-100
для трамвайных вагонов с двумя двигателями. Реостат размещается
в 2 ящиках и имеет шесть выводов с клеммами.
Вес проволочного реостата типа СТК — около 80 кг, а вес ком-
плекта пластинчатого реостата около 130 кг.
в)	Ленточные реостаты (рис. 278)
Материалом для лент служат тоже сплавы, например, фехраль,
лента наматывается на ребро. Ленточные элементы собираются на
шпильках в открытые группы и ящики и изолируются от соедини-
Рис. 278. Ленточный реостат:-
1 — клеммы; 2 — сборочная шпилька; 3 — изолятор; 4 — лента.
тельных шпилек миканитовыми трубками и шайбами и применяются
в качестве добавочных и пусковых сопротивлений.
Ленточные реостаты обладают большой жесткостью элементов
и трудно поддаются механическим и тепловым воздействиям. В экспло-
атации ленточные реостаты применяются на троллейбусах и воз-
можно в ближайшее время получат широкое применение на трамвае.
Угольные сопротивления имеют меньшее распространение, вслед-
ствие большей сложности и хрупкости угольных стержней. На трам-
вае применяются угольные сопротивления типа СТУ. Элементами
сопротивления служат прессованные ;угольные стержни диаметром
20 и 25 мм и длиной 310 мм. Угольные стержени могут быть рас-
положены в один, два, три ряда по высоте ящика.
г)	Неисправности пусковых реостатов
Износ сопротивлений заключается в перегорании отдельных эле-
ментов (спираль, чугунная пластина). У чугунных реостатов ломаются
литые элементы вследствие ослабления сечения, а у проволочных —
перегорают спирали.
Часто бывает замыкание отдельных элементов сопротивлений:
у проволочных — вследствие провисания спиралей, а у чугунных —
от разрушения изоляции.
Пусковые реостаты применяются при пуске двигателей и, кроме
того, при электрическом торможении. Реостаты рассчитываются на
41b
кратковременную работу. Продолжительная езда на реостатных поло-
жениях контроллера воспрещается, так как при этом выделяется
столько тепла, чю реостаты сильно нагреются и перегорят.
Сопротивления отдельных ступеней реостатов должно соответство-
вать расчетным данным, отклонение допускается не более чем ±10%.
Измерение сопротивлений реостатов может производиться следую-
щими способами: 1) мостиком Уитстона, 2) амперметром и вольтмет-
ром, 3) омметром. При всех измерениях автоматический выключатель
должен быть выключен и оттянут токоприемник. Изоляция реостата
испытывается испытательным трансформатором на корпус напряже-
нием в 3500 в в течение одной минуты.
д)	Регулирующие реостаты
Для регулировки скорости поезда при компаундных двигателях
применяются регулирующие реостаты, называемые шунтовыми.
Устройство шунтового реостата типа ЯС следующее.
Ящик шунтовых сопротивлений представляет собою набор от-
дельных элементов сопротивлений, соединенных между собой после-
довательно. Каждый элемент состоит из металлического пластинчатого
держателя и фарфоровых изоляторов. На фарфоровые изоляторы
наматывается константановая проволока диаметром 1, 1,2 и 2 мм, в за-
висимости от величины тока. Держатели надеты на металлические
стержни, изолированные трубками. Соответствующее расстояние
между держателями обеспечивается дистанционными трубками и мика-
нитовыми шайбами. Стержни крепятся к угольникам, а последние
к основанию сопротивления, на котором крепится клеммовая доска.
Ящик закрывается съемным кожухом с перфорированными лобовыми
стенками.	.
е)	Добавочное сопротивление
Добавочные сопротивления применяются в цепях управления
при контакторной системе управления и во вспомогательных цепях,
например, в цепях сигнализации.
Для этих целей применяются трубчатые сопротивления. Устрой-
ство их следующее: на металлическую шпильку надета фарфоровая
трубка, на которую намотана константановая или нихромовая проволока.
Трубки и обмотка покрыты стекловидной, теплостойкой эмалью.
С обеих сторон трубки надеты фарфоровые втулки с медными
лапками. Все эти детали туго стянуты шпилькой. Выводные концы
проволоки присоединяются с помощью гибкого медного соединения
к лапкам.
Трубчатые сопротивления изготовляются нескольких типов,
различающихся по величине сопротивлений и допускаемой длитель-
ной силе тока.
Величина их электрического сопротивления достигает 1000 и более
ом. Недостатком трубчатых сопротивлений является частое перего-
рание проволок.
134. Вспомогательные электрические цепи вагонов
К вспомогательному оборудованию вагонов относятся: 1) осве-
щение, 2) отопление, 3) сигнализация, 4) аппараты для управления
дверьми, песочницами и прочими приборами, 5) мотор-компрессор,
416
6) мотор-вентилятор, 7) мотор-генератор и аппараты для питания
цепи управления.
В трамвайной практике находят широкое применение, все
указанные виды оборудования, кроме мотор-венгиляторов и ап-
паратуры для питания цепи управления. Установка мотор-вентиля-
тора необходима в случае применения искусственной вентиляции
вагона или независимой вентиляции тяговых двигателей. Мотор-
генераторы для питания цепи управления в контакторных системах
и для питания вспомогательных цепей на трамваях обычно применяются
редко. Все вспомогательные электрические цепи трамвайных вагонов

2 группа
Рис. 279. Принципиальные схемы освещения
1—схема освещения двухосного прицепного вагона; 2 — принципиальная схема освещения вагона — КМ
получают питание от контактной сети. На рис. 280 даны принципиаль-
ные схемы вспомогательных цепей трамвайного вагона М—38.
Для освещения вагонов необходимо устройство особой проводки,
называемой цепью освещения. Питание цепи освещения производится
от полного напряжения сети. Цепь освещения присоединяется непо-
средственно к силовой цепи и, следовательно, находится под полным
напряжением сети 550—600 в.
При напряжении 550 в применить параллельное соединение
ламп невозможно, так как для осветительных цепей заводы изготов-
ляют лампы на 220, 120 в и более низкие напряжения. Поэтому
при питании освещения от полного напряжения сети необходимо
применять последовательное соединение ламп. В контактной сети
трамвая происходит значительное колебание напряжения. Колебание
напряжения оказывает значительное влияние на светоотдачу и про-
должительность службы ламп, так например, при изменении номиналь-
ного напряжения лампы на 1°/0 продолжительность службы ее
изменяется приблизительно на 14°/0, причем при повышении напря-
жения—уменьшается, а при понижении—увеличивается. С точки зрения
сохранения расчетной длительности службы, необходимо, чтобы
номинальное напряжение последовательной цепи ламп было несколько
выше среднего эксплоатационного напряжения сети Uc, т. е.
Uc<^UH = m UHJl, где: UHjl—номинальное напряжение лампы, т —
количество ламп, соединенных последовательно.
В этом случае будет уменьшаться светоотдача приблизительно
на 4% при понижении напряжения на 1°/0, а недостаточное исполь-
зование светоотдачи приводит к необходимости устанавливать боль-
шое число ламп в вагоне или ламп большой мощности. В трамвайной
практике применяют лампы на 120 в мощностью от 25 до 60 вт.
Следовательно, при среднем напряжении сети 550 в необходимо
всегда включать в группу 5 ламп последовательно. Цепь освещения
27 Поле, состав трамвая	417
моторных и прицепных вагонов состоит из нескольких параллельных
групп (как минимум две-три группы ламп). В каждую группу
включаются лампы одинаковой номинальной мощности; лампы разной
номинальной мощности включить нельзя, так как в этом случае они
будут находиться под разным рабочим напряжением и зависимости
от их мощности. При последовательном включении ламп вся после-
довательная цепь находится в зависимости от исправности отдельной
лампы.
Перегорание одной лампы влечет за собой выключение всей
последовательной группы. Для устранения этого недостатка
в некоторых саучаях применяются лампы с самозакорачивающимися
патронами. Принцип самозакорачивания состоит в следующем. При
перегорании какой-либо лампы напряжение на ней резко повышается
до полного напряжения сети, в результате этого происходит пробой
оксидной пленки в перегоревшей лампе, и цепь освещения вос-
станавливается автоматически.
Для того, чтобы при перегорании одной лампы напряжение на
остальных лампах значительно не превышалось, число ламп в по-
следовательной цепи должно быть достаточно большим. Необходимо
применять лампы низкого номинального напряжения. Так например,
применяя лампы на номинальном напряжении 50 в, в каждую группу
следует включить 11 — 12 ламп последовательно. И ламп выгоднее
включать с точки зрения светоотдачи, а 12 — с точки зрения продол-
жительности их службы. На рис. 279 даны принципиальные схемы
освещения цепей моторных и прицепных вагонов. Цепь освещения
моторного вагона КМ состоит из трех параллельных групп; коли-
чество ламп в вагоне —16, из них в кузове 10, на площадках 2, в
лобовых фонарях 4. Одновременно горят только 15 ламп, так как
одна из ламп, установленных на площадке, посредством переключа-
теля выключена. Лампы распределяются по отдельным группам таким
образом, чтобы при аварии с одной группой сохранилось по воз-
можности равномерное освещение кузова.
Цепь освещения вагона М-38 состоит из семи параллельных
групп (рис. 280). Внутривагонное освещение имеет 28 ламп по 60 вт
каждая. . Кроме ламп внутривагонного освещения имеются две
цветных лампы лобовых сигналов, две лампы маршрутной вывески,
две красные лампы заднего стоп-сигнала и лобовой прожектор.
Параллельно прожектору включено сопротивление, позволяющее
посредством переключателя выключить прожектор, не. нарушая
режима работы других ламп этой группы. В цепи освещения уста-
навливаются реле, включающее добавочное сопротивление в случае
повышения напряжения в сети при режиме рекуперации выше опре-
деленного значения. При напряжении меньше указанного значения
реле закорачивает добавочное сопротивление; каждая группа цепи
освещения или несколько параллельных групп имеет свои предохра-
нители и выключатели, а некоторые группы и переключатели. На
групповом щитке помещаются предохранители, выключатели и пере-
ключатели.
Проводка осветительной цепи выполняется проводом сечением
2,5 мм2 для магистральных ответвлений и 1,5 мм2 —для группо-
вых ответвлений. Ответвление к осветительному щитку берется
до линейного автомата, чтобы при выключении последнего цепь элек-
трического освещения не выключалась, сечение провода обычноЮ мм2.
Соединение цепей освещения моторного и прицепного вагонов осущест-
вляется специальными однополюсными штепселями, находящимися
в лобовых частях вагонов и соединяемых между собой гибким соедине-
нием из провода сечением 2,5 мм2.
418
Заземление цепей освещения производится проводом, Присоеди-
ненным к массивным металлическим частям вагона.
Прокладка осветительных проводов внутри вагона производится
в желобах, закрываемых деревянными накладками.
Для освещения трамвайных и прицепных вагонов применяются
лампы с цоколем и патроном типа Свана, вследствие того, что в усло-
виях эксплоатации подвижного состава (тряска, толчки и вибрации)
обычный патрон типа Эдисона допускает возможность самоотвин-
чивания ламп. Цоколь типа Свана нарезки не имеет. Двухконтактный
патрон типа Свана с прижимными контактами имеет в своем основании
Рис. 280. Принципиальная схема вспомогательных цепей вагонаМ-38:
1 — лампы накаливания — 60 ватт, 120 в; 2 — красный сигнал залдай; 3 — прожектор;
4 — маршрутный световой указатель; б — маршрутный цифровой указатель; 6 — реостат
прожектора; 7 — печи отопления; 0,5 квт, 275 в; 8 — обогреватель стекла; 9 — сопротивле-
ния для обогрева стекол; 10 — добавочное сопротивление; 11—переключатели; 12 —реле
освещения; 13 — выключатель типа ВУ; 14— электропневматический вентиль (регулятор
давления): а — контакты: б — поршень, в — воздухопровод главного резервуара; 15 — мотор-
компрессор; 16 — демпферное сопротивление; 17 — индукционная катушка; 18 — автоматиче-
ский выключатель (силовая цепь); 19 — разрядник; 20 — сигнальный звонок водителя;
21 — неоновая лампа; 22 — сигнальная кнопка; 23 — выключатели; 24 — плавкие
предохранители.
контрольные гнезда, которые необходимы для нахождения перегорев-
ших ламп в группах, что достигается поочередным включением
в контрольные гнезда накоротко замкнутой штепсельной вилки или
ручной лампой со шнуром и обычной вилкой. Штепсельной вилкой или
контрольной лампой обнаружить неисправную лампу можно лишь
в том случае, если перегорела одна лампа. Если же в группе имеются
две или более перегоревших ламп, то необходимо для нахождения
неисправности пользоваться ламповым реостатом.
Проверять лампы в группе одновременно двумя вилками не раз-
решается, так как в этом случае могут перегореть исправные лампы.
Обрыв провода группы ламп или их заземление может быть опреде-
лено посредством лампового реостата или индуктора.
Заземление проводов, например, между 3 и 4 лампой в группе
может быть обнаружено наружным осмотром.
'27*	419
а) О т о ц л е н и е вагона
Отопление трамвайных вагонов должно отвечать следующим тре-
бованиям:
1)	приборы отопления должны быть просты по конструкции
и не требовать значительных затрат на ремонт и содержание;
2)	отопительные приборы должны быть установлены таким обра-
зом, чтобы исключалась возможность прикосновения к ним пассажиров,
и наивысшая температура наружных частей прибора не превышала
120° С;
3)	размеры нагревательных приборов должны допускать возмож-
ность установки их под диванами вагона. Для отопления вагонов при-
меняются электрические печи.
На рис. 280 дана схема отопления моторного вагона М-38. Элек-
трические печи мощностью 500 вт каждая соединены смешанным
способом и распределяются в группах таким образом, чтобы при
отключении одной из групп отопление вагона было по возможности
равномерно. Цепь отопления, независимо от силовой и осветительной
цепей вагона, имеет свои предохранители и выключатели.
б)Междувагонная сигнализация
Междувагонная сигнализация должна удовлетворять следующим
требованиям: простота и надежность действия, простота устройства,
отсутствие необходимости частого осмотра и ремонта. До настоящего
времени на трамвайных вагонах была распространена сигнализация
звонком, приводимым в действие привязанным к нему и пропущенным
вдоль вагона шнуром. Этот способ сигнализации является несовер-
шенным и особенно не удовлетворяет требованию быстроты действия.
В настоящее время получила значительное распространение электри-
ческая сигнализация.
Питание цепи сигнализации производится от контактной сети
от общего междувагонного провода цепи освещения. В цепь звонка
включается добавочное сопротивление такой величины, чтобы напря-
жение на клеммах звонка составляло 120 в. ’
На рис. 280 дана схема электрической сигнализации вагонаМ-38.
При подаче сигнала у кондуктора на специальном пульте загорается
сигнальная неоновая лампа — это означает, что звонок работает. Как
видно из схемы, звонковых кнопок пять: одна у водителя, одна
у кондуктора и три устанавливаются вдоль всего вагона.
в)	Цепь мотор-компрессора
Мотор-компрессор получает питание до автоматического выклю-
чателя. Цепь мотор-компрессора вагона М-38 показана на рис. 280. •
Цепь составляет пантограф — выключатель ВУ-ЗА, плавкий предохра-
нитель— ЯП—, демпферное сопротивление —контакты электропнев-
матического вентиля, сериесные катушки — обмотка якоря земля.
Демпферное сопротивление включенопостоянно для снижения величины
пускового тока. Электрическое соединение между вагонами осущест-
вляется посредством букс и штепселей, показанных на рис. 281.
г)	Управление дверьми
Пневматически закрывающиеся двери на трамвайных вагонах
распространены незначительно.
Такие двери имеет вагон М-38, система управления дверьми элек-
тропневматическая. Выпуск и впуск воздуха осуществляется вентилем.
Каждая дверь оборудована двумя вентилями включающего типа: один
420
для открывания, а другой для закрывания дверей. Для управлений
вентилями служат дверные переключатели. На вагоне четыре пере-
ключателя: два у водителя и два у кондуктора.
Рис. 281. Букса и штепсель для межвагонного электрического соединения:
1 — корпус буксы; 2 — латунный контакт; 3 — гайка; 4 — чаттертон; 5 — эбонитовая
втулка; 6 — латунная разрезная втулка.
д)	Устройство для обогрева стекол площадки
моторного вагона.
Одним из способов предотвращения замерзания стекол вагона
являются обогревательные рамки.
На открытой с одной стороны рамке на фарфоровых изоляторах
и стальных пластинках смонтированы проволочные нити из нихрома
диаметром 0,3 мм, обогревательная рамка крепится к фронтальной раме.
На вагоне устанавливается три рамки, соединенные между собой
последовательно и включенные через сигнальную лампу под полное
напряжение сети, сопротивление одной рамки 200 ом.
Резиновые уплотнения, вклеенные в пазы обогревательной рамки,
образуют герметическое уплотнение, которое исключает доступ воз-
духа в камеру между стеклом рамки и лобовым стеклом на площадке.
ЛИТЕРАТУРА
ИТС — Подвижной состав электрических железных дорог, 1938 г.
Проф. Розенфельд — Электрическая тяга поездов, 1940 г.
Проф. Алексеев — Тяговые электродвигатели, 1938 г.
Инж. К р и ч к о — Тяговая электроаппаратура, 1938 г.
Инж. Гальперш — Моторовагонный подвижной состав.
Инж. Кутыловский и Сургучев — Электрическая тяга на городской желез-
ной дороге, 1939 г.
Инж. Бондаревский — Подвижной состав городских железных дорог, 1935. г.
Г у р е в и ч — Ремонт подвижного состава трамвая, 1941 г.
Тихменев — Подвижной состав электрических железных дорог.
Каталоги, спрлвочники и инструкции завода .Динамо" им. Кирова.
О Г Л А В Л Е НяИ Е
Введение .................................................................. 3
ЧАСТЬ ПЕРВАЯ
МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Глава I
Механическое оборудование трамвайных вагонов
1.	Общая характеристика подвижного состава............................
2.	Вагонный кузов ....................................................
3.	Вентиляция кузова................ .................................
4.	Моторный четырехосный вагон серии М-38.............................
5.	Наружная и внутренняя отделки вагонов.....................
6.	Поверочный расчет кузова двухосного прицепного вагона Мытищинского
завода.......................................•..................•	. • .
7.	Современные требования к трамвайному вагоностроению................
8.	Рессоры............................................................
9.	Изготовление рессор................................................
10.	Поверочный расчет листовых рессор...................................
11.	Расчет эллиптических рессор.........................................
12.	Расчет пружин.......................................................
13.	Рессорное подвешивание................................•.............
14.	Бестележечные вагоны................................................
15.	Тележки . . . •.....................................................
16.	Одноосные поворотные тележки Беккера................................
17.	Тележка с жесткой базой.............................................
18.	Двухосные поворотные тележки........•........................’	• . .
19.	Балансирная тележка типа Пульмана...................................
20.	Балансирная тележка вагона М-38............• . . . •.................
21.	Двухосная тележка американских вагонов РСС..........................
22.	Вписывание вагонов в кривые................*........................
23.	Поверочный расчет тележки вагона КМ................................
24.	Колесные пары . ..................•.................................
25.	Подрезиненные колесные пары.........................................
26.	Расчет колесных пар моторного и прицепного вагонов..................
27.	Осевые наружные буксы......................•..........•.............
28.	Расчет деталей осевых букс..........................................
29.	Виды смазок и их свойства...........................................
30.	Тяговые и ударные приборы...........................................
31.	Расчет буферного прибора............................................
32.	Кольцевые пружины......................  .	. •.....................
33.	Автосцепка..........................................................
34.	Песочницы...........................................................
35.	Предохранительные ограждения вагонов................................
36.	Ножные сигнальные звонки............................................
37.	Тормозные устройства . .	..................................
38.	Тормозное оборудование вагонов......................................
39.	Рычажно-тормозная передача..........................................
40.	Колесно-колодочный тормоз.......................................
41.	Клещевой тормоз.....................................................
7
7
23
25
29
32
40
43
48
51
53
54
57
59
61
62
63
64
66
67
71
73
75
83
94
96
102
НО
ИЗ
114
120
125
128
133
136
140
141
141
142
422
42.	Барабанный тормоз..................................................152
43.	Ленточный тормоз.................................................  153
44.	Бакелитовые колодки..............-............  .	. ..............156
45.	Ручные тормозные приводы.........................................  156
46.	Расчет тормозной рычажной	передачи................................ 158
47.	Требования правил технической эксплоатации к тормозным устройствам . . . 162
Глава II
Пневматическое оборудование трамвайных вагонов
48.	Свойства сжатого воздуха ..........................................162
49.	Тормозное пневматическое оборудование вагонов и неавтоматический (пря-
модействующий) тормоз..................................................163
50.	Автоматический тормоз..........................................    164
51.	Автоматический тормоз с воздухораспределителем GEC........	... 167
52.	Комбинированная система тормоза......................•.............170
53.	Компрессоры........................................................171
54.	Мотор-компрессор типа .Э/300/ЭК 5,5*...............................178
55.	Мотор-компрессор типа V 56/60 G..................................  183
56.	Расчет производительности мотор-компрессора........................185
57.	Расход воздуха на работу пневматических устройств..................185
58.	Воздушные резервуары...............................................187
59.	Предохранительный клапан...........................................188
60.	Регуляторы давления................................................189
61.	Пневматический регулятор давления................................. 189
62.	Электропневматический регулятор давления типа АК-5А-1..............189
63.	Маслоотделитель ЯГТЗ ..............................................191
64.	Обратный клапан .................................................  192
65.	Редукционный клапан ...............................................192
66.	Тормозной цилиндр .................................................193
67.	Цилиндр привода песочниц.......................................... 195
68.	Всасыватель .......................................................195
69.	Шумоглушитель ...................................................  196
70.	Манометр...........................................................196
71.	Кран машиниста ....................................................197
72.	Пылеловка..........................................................198
73.	Отпускной клапан...................................................199
74.	Пневматическое управление дверьми..................................199
75.	Пневматическое оборудование вагонов М-38 ......................... 201
76.	Замерзание воздухопровода .........................................202
ЧАСТЬ ВТОРАЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА
Глава III
Электрическое оборудование трамвайных вагонов
77.	Общая характеристика электрооборудования .........................205
78.	Общее определение и назначение электрооборудования................206
Глава IV
Тяговые электродвигатели
79.	Общие условия работы тяговых двигателей...........................208
80.	Мощность тягового электродвигателя............................... 209
81.	Охлаждение двигателей и нормы нагрева.............................212
82.	Электромеханические характеристики тяговых двигателей.............213
83.	Типы тяговых двигателей...........................................217
84.	Корпус двигателя..................................................220
85.	Магнитные, полюсы.................................................223
86.	Якорь ........................................................... 232
87.	Вентилятор .....................................................  241
88.	Коллектор ........................................................242
89.	Обмотка якоря.....................................................244
90.	Щеткодержатели и щетки............................................251
91.	Якорные и осевые подшипники............  ’.....................  .	255
92.	Зубчатая передача ................................................261
93.	Испытание тяговых двигателей......................................265
94.	Неисправности тяговых двигателей..................................272
423
Глава V
Пуск и регулирование скорости поезда
95.	Реостатный пуск тяговых двигателей......................................273
96.	Реостатный пуск с перегруппировкой двигателей...........................276
97.	Ступенчатый реостатный пуск ..........................................  279
98.	Регулирование скорости поезда . ......................................  281
99.	Системы пуска . •.....................................................  284
100.	Безреостатный пуск...................................................  286
101.	Схемы пусковых сопротивлений , ........................................287
Глава VI
Электрическое торможение
102.	Системы торможения....................................... .	.... 291
103.	Электрическое реостатное торможение ...............  .	..........292
104.	Торможение с рекуперацией энергии в сеть . . . ........................298
105.	Соленоидный тормоз.....................................................304
106.	Электромагнитный рельсовый башмак...............................  ....	305
Глава VII
Контакты и дугогасительные устройства
107.	Контакты.............................................................  306
108.	Дугогасящие устройства..............................................   310
Глава VIII
Система непосредственного управления поездом
109.	Конструкции барабанных контроллеров...............................315
ПО. Типы барабанных контроллеров.......................................331
111.	Схемы барабанных контроллеров .........................................337
112.	Схема управления двумя двигателями с	контроллерами типа ДК-4 .	.	.	.	343
113.	Схема управления с двумя двигателями	с контроллерами типа ДК-5	....	346
114.	Схема управления четырьмя двигателями с контроллерами типа ДТ-41	.	.	.	346
П5. Контроллеры кулачкового типа.......................................350
116.	Контроллеры с линейным контактором................ ...............355
Глава IX
Контакторная система управления поездом
117.	Общие сведения.........................................................362
118.	Контроллеры цепи управления............................................364
119.	Контакторы ............................................................366
120.	Реверсоры и отключатели................................................371
121.	Система многцх - единиц ... -..........................................374
122.	Общие сведения о схемах контакторной	системы	управления................375
123.	Схема электрических цепей моторного	вагона	типа	М-38 ................. 380
124.	Схема электрических соединений трамвайного вагона с четырьмя сериесными
двигателями и групповым управлением контакторами ....	.......388
125.	Схема управления трамвайного моторного вагона типа РСС.................391
Глава X
Электрическая аппаратура
126.	Общие принципы защиты . . . . • ....••.................................395
127.	Плавкие предохранители.................................................398
128.	Автоматические выключатели ..........................•.................400
129.	Реле напряжения типа Р-25 ............................................ 405
130.	Разрядники ..................................•.........................406
131.	Ручные выключатели...........' •	. . .	.................... 406
132.	Токоприемники......................................................    407
133.	Сопротивления......................... .	.........................412
134.	Воспомогательные электрические цепи вагонов ....... ....... 417
Литература.............................................................     421
Редактор Д. И. Бондаревский	Техн, редактор О. А. Гурова
Печ. л. 26!/2 + б вкл. Уч.-изд. л. 40,01 Зн. в 1 печ. л. 58122 Формат бумаги 70X108V16-
Типография № 2 Управления издательств и полиграфии Ленгорисполкома
Опечатки
Стр.	Строка	Напечатано	Следует читать
32	1 । 23 сверху |	40	240
36	.табл. 7, колон. 15	1у , СМ	1у , см4
178	17 снизу	подрессорной	подрессоренной
186	20 сверху	\г   ^7^2. • L т	4 *	ч	V = "02 . L т	4
234	10 сверху	dB =г. (1Д — 1,35)4/ -	dB = (1,1-- 1,35)4/,
234	11 сверху	1	dB = \Ad	
306	7 снизу	включающего	выключающего
371	19 сверху	спуска | ।	пуска
Зак. 3788, Кутыловокий М. П. и Федотов А. И.
ТЛ-2
Г
►
£
ПРОСМОТРЕНО
Контролер № 1
II обнаружении в книге
дефектов, просим книгу с при-
ложением настоящего эдлыка
возвратить типографии.
4
11	ц	8
Рис. Г20. Мотор компрессор Э-300/ЭК. 5,3.
1 — корпус; 2 — цилиндр. 3 — поршень- 4 — коленчатый вал; 5 — шатун; 6 — клапанная коробка; 7— шестерня; 8— аубчаюе колесо; 9 — крышка картера; 10 — электродвигатель.
И — вал электродвигателя.
Подо, состав тпамвал
Рис. 149. Тяговый двигатель ДМ-1а (пролильный и поперечный разрезы):
I— корпус двигателя; 2- подшипниковый	шит со стороны передачи; 3 — подшипниковый шит	со стороны коллекюра; 4 крышка подшипникового щита;	о —роликовый подшипник;
8 — втулка подшипйика; 7 — вал якоря; S	— втулка якорного вала; 9 — железо якоря; 10 —	обмотка якоря;	11 —коллектор, 12 — щеткодержатель; 1J— сердечник	главного по-
люса; 14 — сердечник добавочного полюса.	15—катушка главного полюсь- 16—катушка добавочного полюса;	17—вентилятор: 18 — ось колесной пары,	19 букса	осевого под-
шипника; 20 — букса паевого подшипника	со стороны передачи; 21 — осевок подшипник; 22 —	малое зубчатое	колесо; 23 — большое зубчатое колесо; -4 — траверса;	2э распор-
ная муфта.
(1»дв. «остев трамвая
/\]Пускобые сопротивления p Ящик №2
Ящик '<“
fOO или cnn-fOOi-ii
В ь4лнс чат ель упр а в ле ни я
В У-ЗА 4	.. .
к
Инд шунт '
Земляной провой
вводная ‘
воровка
Автоматический выключатель
АВ 46-2
Рис. 245. Монтажная схема электрического
в* »
ни
/ /11^	МВД
/ *
-±
Контроллер Дк-4м
Главный барабан
hk 0 ! 2 зк slxfaW ssfmmi a
Реверсивный
баоабан
\H щитку
'Назад
p
а./2:

фГХХУУУГУХ ^'^\ГХАа)<АГ'ГУХХ:>ГСУ^Л'УУХ*<«'УУ' Ч'^Ч’Х'^ГУТГ!
00*) 0Q Q Q U 0 0	00 О 0С<'
Площадка №1
Таблица кабелей
Обозна- чение	Сечение, м м-	Марка	Диаметр, ।	’ ”*	" ~ ~7	' наруж- : 5 ный	г (	, мм олый
I	i 35	1	ПС-1000	j	’ ;	13,4	7,55
11	25	,	ПС-1000	11,7	(5,4
111	16	ПС-1000	10,1	5,15
11'	10	ПС-1000	8,7	
V	2.5 1	ПС-1000	5,5	2.0

, Линейный
контактор мн-
758 А
Передвижка ре- 
верентного вала ;
Верх...........
Низ............
^ЛлЛЛЛАЛД,Д
Мотор н-1
ДАЛЛЛД X Л Л ft
Мотор N°2

Вводная
коробка



।
77
—.0 !
т*5?т5^
т
7?~
Вь (Илю чат ель у праб
ВУ-ЗД-4
SX
X
X
0.
£*\&58?>Л МУлЛге
Плещадна н»2
«**
контроллер	- 4 м
1


rt1 “


оборудования двухосного вагона с контроллерами ДК-4М.
Отключен
мотор
1
>
Рукав	1 1	-	-	'			Провода к контроллерам "11
№ 1	Ях	1 яях		кк: zz/, />, ' р. />.. ,	*	1	• f । о
		 —	, 1	1 					. 1				———	,	'	""	f
№ 2	Т	i Я2 \ i	1	ЯЯ?	к?	К К?	Ш; . Р2 Pi ;	j	।	।
Рис. 247. Контроллер КВ-11:
1 — корпус контроллера; 2 — главная рукоятка; 3 — реверсивная рукоятка; 4 — зубчатый сектор и
о подшипники; 7 изоляционные кулачковые шайбы (кулачки); 8—контактные элементы 1 ______ 16
шина; 10 —реверсивный барабан; 11 — изоляционная шайба реверсивного барабана; 12 —клеммы
а ролик, б — пружина, в — рычаг, г — контакт подвижный, д — контакт неподвижный, е — якорь,
л — упор рычага.
колесо; 5 — вал главного кулачкового барабана;
— две панели верхняя и нижняя; 9 — контактная
"(1—16);	13—электропневматический вентиль;
ж — сердечник, з — ярмо, и — катушка, к — пружина
Яодв. состав трамвая
8 У 12А
Наз
8У ЗА
83
Z1
Реле ер вл/е ни
РМ-10546
019 Р
W|
Ход и
пер
15
8
<>
*0
f К кмтррллери
ЕВ '
ЯК-20 В
яяз
Ml
Линейный конта-
ктор МК-758А-3
итключ. мотаа
ОМ 10
____________Р6
Ящик пуск сопрут
Ящик шунт солдат
ЯС-18 8
I Реле максим налряж
Р-258
Впер
ЗА
ян-г и г
м
ТУ.
.U
Разрядник
_____ПВ .	Пв
а освеш
'Г$ л мятоР компрес
4<"J " f J 1 I ff/ — oo;
ТР^/5оз№о5б£ё
7т
012345578910Х1Х2Х31Ш13К/516171819 V! И /И///#/ О
доивши
10
11
14
7б
д
’ fSB
2500JV
&Z.----------
5 Ч5. 2500 4/7
_Ю _ ц 350°^.
(3 22 3000 г0“'~1~^
7
6 3500 Л____450
>з~Т^—J-----------
°П n-r/vv— --W-----
7?
л
И I
2500
3000
2А

ШВ|

Аппарат
У-38
V frrSW^
.ММда=
Р7~РВ
ШШЗ Ш2
ъо
ХГХГМ "">'

КК4
0_
7аблици бклнзйёний канта к moped
"Я РЩ-38/Я51-27 ВУ-35 Т! Г 6,75 Т!К^Я1Д г -
^^Демп^сопр. = К мотор компр,
Ж
JUL'
Реле ~96 Реле макс
напряжения
ЯК-215

Спецификация катушек
ПП^Г^.
Реле времени
Линейный контактор
Ресет
Контакторы Т1, Т2,
ТЗ, Р, S
Контактор G
Контакторы R, R1,
R2, R3, R4, R5
Контактор TR
Контакторы S2, S3,
S4, S5
Искрогаситель
Контактор S1
Магнит, реверсор
Искрогаситель
Реле перегруз. ’ шунт,
цепи (РПШ)
РМ-1054 52/i
МК-758 А-3
МК-605 Б-2
МК-605 Б-2
МК-605 Б-1
МК-605 Б-1
‘i МКМ-602 А-4
МКМ-602 Б-2
МР-2В
Р-25 А-5
| Искрогасит.
i Регулятор давл. искр.
i Выкл. МОТ. КОМПр.
искр.
Контроллер удерж.
8, 9, 9Б
1, 3, 4, 5, 10, 13, 14,
।	15, 7
i 2 6, 11, 12, 16
 Вентиль экстр, тор-
мож.
! Выклюй, управл. ис-
| крогасит.
Реле макс, напряж.
Искрогасит.
i
Рис. 261. Схема
АК-5А-1
ВУ-ЗБ1
КВ-ПВ
КВ-11В
КВ-ПВ
КВ-ПВ
ВУ-ЗА-1
Р-25В-2
электрических
Спецификация предохранителей
Тип аппар.	Наименов. цепи	Кол.	т? А мп.	Напр
Я п-29 А ЯП-29А ВУ-ЗА-1	Компрессор Шунтов. Управл.	1 1 1	15 20 .6	600 600 690
Таблица п ров одо в
Обозн. !	Наименов. цепи	1 Сеч.	Диам. меди ;	Диам. нар.	Марка пров.
	Силовая	83	I 13,9	19,5	
II	Силов. мо- тор. реостат	35	9,6	13,8	ПС-1000
III	Шунтовая	6	3,2	6,4	
IV	Управления	2,5	2,1	5,3	
4-мя компаундными двигателями (вагон М-38).
Таблица сопротивлений
Тип. аппар.	Наименов. цепи	I Обознач.	Сопротивл
СТФ	Силовая	Р1-Р2	0,406
		р2-р3'	0,812
		Рз-Р,	0,406
		р<-р5	0,203
		р6-рв	0,338
		р7-р8	2,075
яс	Шунтов.	Г«-Г1	228,6
		П-г,	133,4
		г2—г3	53,5
		Гз-Ц	38,2
	Моторн.	г,—Гб	18,92
	Компр.	Т1Г-Т1К	6,75
соединений с
ВыИл улрадл
(если применяется)
Контрол. упраЗл. №2
(если применяется)
Рис. 263 Схема электрических соединений с 4-мя сериесными двигателями
и групповой системой управления.
I___JF
Поав. состав трамвая