Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Қатеден сақтайтын пневматикалық тежегіш жүйе, жұмыс ортасы ретінде тасымалданған ауа қолданылады.
Fail safe power braking system with compressed air as the operating medium
Темір жол пневматикалық тежегіші – тасымалданған ауамен жұмыс істейтін темір жол тежегіш жүйесі. Қазіргі заманғы пойздар Джордж Вестингхаус 1869 жылдың 13 сәуірінде патент алған қатеден сақтайтын пневматикалық тежегіш жүйесіне сенеді. Вестингхаус Air Brake Company кейіннен Вестингхаус өнертабысын өндіру және сату үшін құрылды. Әртүрлі нұсқаларында ол дерлік барлық елде қолданылады. Вестингхаус жүйесі ауа қысымын әр вагондағы ауа жинағыштарды (бактарды) толтыру үшін пайдаланады. Толық ауа қысымы әр вагонның тежегіштерін босатуға әкеледі. Ал ауа қысымының төмендеуі немесе жоғалтылуы әр вагонның тежегішін қосуға себеп болады, бұл оның жинағыштарында сақталған тасымалданған ауаны пайдаланады.
A railway air brake is a railway brake power braking system with compressed air as the operating medium. Modern trains rely upon a fail safe air brake system that is based upon a design patented by George Westinghouse on April 13, 1869. The Westinghouse Air Brake Company was subsequently organized to manufacture and sell Westinghouse's invention. In various forms, it has been nearly universally adopted. The Westinghouse system uses air pressure to charge air reservoirs (tanks) on each car. Full air pressure causes each car to release the brakes. A subsequent reduction or loss of air pressure causes each car to apply its brakes, using the compressed air stored in its reservoirs.
Тіке ауалы тежегіш
Ауа тежегіштің ең қарапайым түрі, тікелей ауа жүйесі деп аталады, қысылған ауа цилиндрдегі поршеньді итеріп отырады. Поршень механикалық байланыс арқылы тежегіш аяқтарға жалғанады, олар пойыздың дөңгелектеріне тиіп, үйкеліс арқылы пойызды тоқтатады. Механикалық байланыс бір қысымды ауа цилиндрінен 8 немесе 12 дөңгелекке күшті тең бөлу үшін өте күрделі болуы мүмкін. Қысымды ауа локомотивтегі ауа компрессорынан шығады және әр вагонның астындағы құбырлар мен вагондар арасындағы шлангтардан тұратын пойыз желісі арқылы вагоннан вагонға жіберіледі. Тікелей ауа тежегіш жүйесінің басты кемшілігі – шлангтар мен құбырлардың ажырауы ауа қысымын төмендетіп, тежегіштерді қолдану күшін жоғалтады. Бұл пойыздың бақылаусыз қозғалуына әкелуі мүмкін. Тікелей ауа тежегіштері локомотивтерде әлі де қолданылады, бірақ екі контурлы жүйе ретінде, әдетте әр шассидің (көліктік бөлімнің) өз контуры болады.
In the air brake's simplest form, called the straight air system, compressed air pushes on a piston in a cylinder. The piston is connected through mechanical linkage to brake shoes that can rub on the train wheels, using the resulting friction to slow the train. The mechanical linkage can become quite elaborate, as it evenly distributes force from one pressurized air cylinder to 8 or 12 wheels. The pressurized air comes from an air compressor in the locomotive and is sent from car to car by a train line made up of pipes beneath each car and hoses between cars. The principal problem with the straight air braking system is that any separation between hoses and pipes causes loss of air pressure and hence the loss of the force applying the brakes. This could easily cause a runaway train. Straight air brakes are still used on locomotives, although as a dual circuit system, usually with each bogie (truck) having its own circuit.
Westinghouse ауа тежегіші
Тура ауа жүйесінің кемшіліктерінен жоғары жүйені жасау үшін Вестингхаус әрбір теміржол вагоны ауа резервуарымен және үш клапанмен, сондай-ақ басқару клапаны деп аталатын жүйемен жабдықталғандығын ойлап тапты. Тура ауа жүйесінен өзгеше, Вестингхаус жүйесі пойыз желісіндегі ауа қысымын төмендету арқылы тежегіштерді жанама түрде қолданады. Үш клапан оның үш функциясын орындайтындықтан осылай аталды: ауа резервуарға ауаны тежегіштерді қолдануға дайын күйде жіберу, тежегіштерді қолдану және оларды босату. Осы арқылы ол басқа да бірнеше әрекеттерді қолдайды (яғни, қолдауды сақтайды және тежегіш цилиндрінің қысымын төмендету кезінде резервуарды қайта толтыруға мүмкіндік береді). Патенттік өтінішінде Вестингхаус өзінің «үш клапанды құрылғысын» үш құраушы клапандық бөлігіне байланысты атайды: диафрагмамен басқарылатын, резервуарлық ауаны тежегіш цилиндрге жіберуге арналған клапан, резервуарды толтыру клапаны және тежегіш цилиндрін босату клапаны. Вестингхаус құрылғыны жақсарту үшін қос клапанды әрекетін алып тастады. Бұл үш компонент поршеньді клапанға, жылғы клапанға және реттегіш клапанға айналды. Егер пойыз желісіндегі қысым резервуардағыдан төмен болса, тежегіш цилиндрінің шығу тесігі жабылады және вагонның резервуарынан ауа тежегіш цилиндріне жіберіледі. Цилиндрдегі қысым артып, тежегіштер қолданылады, ал резервуардағы қысым төмендейді. Бұл әрекет тежегіш құбыр қысымы мен резервуар қысымы арасындағы тепе-теңдікке қол жеткенше жалғасады. Осы кезде резервуардан тежегіш цилиндріне ауа ағыны тоқтатылады және цилиндр тұрақты қысымда ұсталады. Егер пойыз желісіндегі қысым резервуардағыдан жоғары болса, үш клапан пойыз желісін резервуарға қосып, резервуардағы ауа қысымын арттырады. Үш клапан сондай-ақ тежегіш цилиндрін атмосфераға шығарып, тежегіштерді босатады. Пойыз желісі мен резервуардағы қысым теңескенде, үш клапан жабылып, резервуардағы ауа жабылады және тежегіш цилиндрі қысымға ие болмайды. Локомотивтің тежегіш клапанын басқару арқылы тежегішті қолданғанда, пойыз желісі бақыланатын жылдамдықпен атмосфераға ауа шығарып, пойыз желісінің қысымын төмендетеді және әр вагонның үш клапанын іске қосып, тежегіш цилиндріне ауа құяды. Локомотивтің тежегіш клапанының атмосфераға шығу тесігі жабылып, пойыз желісі локомотивтің компрессорымен қайта толтырылады, тежегішті босатқанда. Пойыз желісінің қысымының артуы әр вагонның үш клапанының тежегіш цилиндрінің ішіндегі ауаны атмосфераға шығарып, тежегіштерді босатып, резервуарларды толтыруына себеп болады. Осылайша, Вестингхаус жүйесі қауіпсіздікке баса назар аударады – пойыз желісінде кез келген ақаулық, соның ішінде пойыздың бөлінуі («екіге бөлінуі») пойыз желісінің қысымын төмендетіп, тежегіштерді қолданып, пойызды тоқтатып, қашып кетуін болдырмайды.
In order to design a system without the shortcomings of the straight air system, Westinghouse invented a system wherein each piece of railroad rolling stock was equipped with an air reservoir and a triple valve, also known as a control valve. Unlike the straight air system, the Westinghouse system uses a reduction in air pressure in the train line to indirectly apply the brakes. The triple valve is so named because it performs three functions: It allows air into an air tank ready to be used, it applies the brakes, and it releases them. In so doing, it supports certain other actions (i. e. it 'holds' or maintains the application and it permits the exhaust of brake cylinder pressure and the recharging of the reservoir during the release). In his patent application, Westinghouse refers to his 'triple valve device' because of the three component valvular parts comprising it: the diaphragm operated poppet valve feeding reservoir air to the brake cylinder, the reservoir charging valve, and the brake cylinder release valve. Westinghouse soon improved the device by removing the poppet valve action. These three components became the piston valve, the slide valve, and the graduating valve. If the pressure in the train line is lower than that of the reservoir, the brake cylinder exhaust portal is closed and air from the car's reservoir is fed into the brake cylinder. Pressure increases in the cylinder, applying the brakes, while decreasing in the reservoir. This action continues until equilibrium between the brake pipe pressure and reservoir pressure is achieved. At that point, the airflow from the reservoir to the brake cylinder is lapped off and the cylinder is maintained at a constant pressure. If the pressure in the train line is higher than that of the reservoir, the triple valve connects the train line to the reservoir feed, causing the air pressure in the reservoir to increase. The triple valve also causes the brake cylinder to be exhausted to the atmosphere, releasing the brakes. As the pressure in the train line and that of the reservoir equalize, the triple valve closes, causing the air in the reservoir to be sealed in, and the brake cylinder is not pressurized. When the engine operator applies the brake by operating the locomotive brake valve, the train line vents to atmosphere at a controlled rate, reducing the train line pressure and in turn triggering the triple valve on each car to feed air into its brake cylinder. When the engine operator releases the brake, the locomotive brake valve portal to atmosphere is closed, allowing the train line to be recharged by the compressor of the locomotive. The subsequent increase of train line pressure causes the triple valves on each car to discharge the contents of the brake cylinder to the atmosphere, releasing the brakes and recharging the reservoirs. The Westinghouse system is thus fail safe—any failure in the train line, including a separation ("break in two") of the train, will cause a loss of train line pressure, causing the brakes to be applied and bringing the train to a stop, thus preventing a runaway train.
Дистрибьюторлар
Көптеген заманауи ауалы тежегіш жүйелері үш клапанның орнына таратушыларды пайдаланады. Олар үш клапан сияқты бірдей қызметті атқарады, бірақ тежегіштерді жартылай босату сияқты қосымша мүмкіндіктерге ие.
Many modern air brake systems use distributors instead of triple valves. These serve the same function as triple valves, but have additional functionality such as the ability to partially release the brakes.
Жұмыс қысымдары
Локомотивтің ауа компрессоры әдетте басты резервуарды ауамен зарядтайды. Пойыздың тежегіштері инженердің автоматты тежегіш клапаны арқылы тежегіш құбырларына төмендетілген және реттелген басты резервуар ауа қысымын жіберу арқылы босатылады. Америкада толық зарядталған тежегіш құбыры жүк пойыздары үшін әдетте және жолаушылар пойыздары үшін AAA қысымда жұмыс істейді. Тежегіштер инженер автоматты тежегіш тұтқасын "қызмет" күйіне жылдырған кезде қолданылады, бұл тежегіш құбырының қысымын төмендетеді. Қалыпты жұмыс кезінде тежегіш құбырының қысымы ешқашан нөлге дейін төмендетілмейді, шын мәнінде, қанағаттанарлық тежегіш реакциясын тудыратын ең кішкентай төмендеу тежегіш құбырының қысымын сақтау үшін қолданылады. Тежегіш құбырының тұтастығын жоғалту (мысалы, шлангтың жарылуы), пойыздың екіге бөлінуі және ауа шлангтарының ажыратылуы, немесе инженердің автоматты тежегіш клапанды авариялық күйге жылдыруы салдарынан болатын кенеттен және айтарлықтай қысымның төмендеуі авариялық тежегішті қосуға әкеледі. Екінші жағынан, ауа компрессоры істен шыққандықтан және басты резервуардың қысымын сақтамағандықтан тежегіш құбырының қысымын біртіндеп нөлге дейін төмендететін баяу ақаулық авариялық тежегішті қоспайды.
The locomotive's air compressor typically charges the main reservoir with air at The train brakes are released by admitting reduced and regulated main reservoir air pressure to the brake pipe through the engineer's automatic brake valve. In America, a fully charged brake pipe typically operates at for freight trains and AAA for passenger trains. The brakes are applied when the engineer moves the automatic brake handle to a "service" position, which causes a reduction in brake pipe pressure. During normal service, the pressure in the brake pipe is never reduced to zero and in fact, the smallest reduction that will cause a satisfactory brake response is used to conserve brake pipe pressure. A sudden and substantial pressure reduction caused by a loss of brake pipe integrity (e. g., a blown hose), the train breaking in two and uncoupling air hoses, or the engineer moving the automatic brake valve to the emergency position, will cause an emergency brake application. On the other hand, a slow leak that gradually reduces brake pipe pressure to zero, something that might happen if the air compressor is inoperative and therefore not maintaining main reservoir pressure, will not cause an emergency brake application.
Жаңартулар
Электр пневматикалық немесе EP тежегіштері – пойыздың барлық бөлігінде тежегіштерді бірінен соң бірін қосудың орнына, дереу қосуға мүмкіндік беретін ауа тежегіштерінің бір түрі. EP тежегіштері 1949 жылдан бері британдық тәжірибеде қолданылып келеді, ал 1980-ші жылдардың соңынан бастап неміс жоғары жылдамдықты пойыздарында (әсіресе ICE) да пайдаланылады; олар британдық теміржол пойыздарындағы электропневматикалық тежегіш жүйесінде толық сипатталған. 2005 жылы Солтүстік Америка мен Оңтүстік Африкада тұтқын қызметіндегі кен және көмір пойыздарында электропневматикалық тежегіштер сынақтан өтті. Жолаушылар пойыздарында көптен бері электр пневматикалық тежегіштің үш сымды нұсқасы бар, ол жеті деңгейге дейін тежеу күшін қамтамасыз етеді. Солтүстік Америкада Westinghouse Air Brake Company екінші дүниежүзілік соғыстан кейінгі бірнеше жолаушылар пойыздарына жоғары жылдамдықты басқаруға арналған тежегіш жабдықтарын жеткізді. Бұл электрлік басқарумен жұмыс істейтін, дәстүрлі D 22 жолаушы және 24 RL локомотивтерінің тежегіш құралдарына орнатылған қосымша жабдық болды. Дәстүрлі жағынан, басқару клапаны реле клапаны арқылы тежегіш цилиндрінің қысымын реттейтін көлемде эталондық қысымды орнатады. Электрлік жағынан, екінші тік ауа желісінің қысымы екі жолды қайтару клапаны арқылы реле клапанын басқарады. Бұл "тікелей ауа" желісі (әр вагондағы резервуарлардан) зарядталатын және әр вагондағы магниттік клапандар арқылы босатылатын, үш сымды желі арқылы электрлік түрде басқарылатын, ал одан әрі басқару локомотивіндегі электропневматикалық бас контроллерімен басқарылатын. Бұл контроллер тік ауа желісіндегі қысымды инженерлер клапанының өзін-өзі жауып алатын бөлігімен салыстырып, пойыздағы барлық "қосу" немесе "босату" магниттік клапандарын бір мезгілде ашуға сигнал береді, бұл тік ауа желісіндегі қысымды локомотивтен тікелей ауа беру арқылы мүмкіндігінше жылдам және біркелкі өзгертеді. Реле клапаны төрт диафрагмамен, магниттік клапандармен, электрлік басқару жабдықтарымен және оське орнатылған жылдамдық сенсорымен жабдықталған, сондықтан белгілі бір жылдамдықтан асып кеткенде толық тежеу күші қолданылады және поездті жұмсақ тоқтату үшін қадамдармен азайтылады. Әрбір ось тежегіштің бұғатталуына қарсы құрылғымен жабдықталған. Бұл комбинация тоқтау қашықтығын қысқартып, аялдамалар арасында жоғары жылдамдықта жүруге мүмкіндік береді. Жүйенің тікелей ауа (электр пневматикалық желі), бұғатталуға қарсы және жылдамдыққа қарай тежеуді реттеу бөліктері бір-біріне тәуелді емес, және осы опциялардың кез келгенін немесе барлығын жеке жеткізуге болады. Кейінгі жүйелер автоматты ауа тежегішін бүкіл пойызды айналатын электр сымымен алмастырады, және тежегіштерді босату үшін сымның энергиямен қамтамасыз етілуі керек. Ұлыбританияда бұл "пойыз сымы" деп аталады. Ол әртүрлі "губернаторлар" (ауа қысымымен басқарылатын коммутаторлар) арқылы бағытталады, олар компрессорлар, тежегіш құбырлар және ауа резервуарлары сияқты маңызды компоненттерді бақылайды. Сондай-ақ, егер пойыз бөлінген жағдайда сым үзіледі, бұл барлық қозғалтқыштардың өшірілуін және пойыздың екі бөлігінің де дереу апаттық тежегішті қолдануын қамтамасыз етеді. Жаңа инновациялар – электронды түрде басқарылатын пневматикалық тежегіштер, онда барлық вагондардың (вагон-локомотивтердің) тежегіштері жергілікті желі арқылы байланысады, бұл әр вагонның тежегіштерін жеке басқаруға және әр вагонның тежегіштерінің жұмысын бағалауға мүмкіндік береді.
Electro pneumatic or EP brakes are a type of air brake that allows for immediate application of brakes throughout the train instead of the sequential application. EP brakes have been in British practice since 1949 and also used in German high speed trains (most notably the ICE) since the late 1980s; they are fully described in Electro pneumatic brake system on British railway trains. as of 2005, electro pneumatic brakes were in testing in North America and South Africa on captive service ore and coal trains. Passenger trains have had for a long time a three wire version of the electro pneumatic brake, which gives up to seven levels of braking force. In North America, the Westinghouse Air Brake Company supplied high speed control brake equipment for several post World War II streamlined passenger trains. This was an electrically controlled overlay on conventional D 22 passenger and 24 RL locomotive brake equipment. On the conventional side, the control valve set a reference pressure in a volume, which set brake cylinder pressure via a relay valve. On the electric side, pressure from a second straight air trainline controlled the relay valve via a two way check valve. This "straight air" trainline was charged (from reservoirs on each car) and released by magnet valves on each car, controlled electrically by a three wire trainline, in turn controlled by an electro pneumatic master controller in the controlling locomotive. This controller compared the pressure in the straight air trainline with that supplied by a self lapping portion of the engineers valve, signaling all of the "apply" or "release" magnets valves in the train to open simultaneously, changing the pressure in the straight air trainline much more rapidly and evenly than possible by simply supplying air directly from the locomotive. The relay valve was equipped with four diaphragms, magnet valves, electric control equipment, and an axle mounted speed sensor, so that at speeds over full braking force was applied, and reduced in steps at , bringing the train to a gentle stop. Each axle was also equipped with anti lock brake equipment. The combination minimized braking distances, allowing more full speed running between stops. The straight air (electro pneumatic trainline), anti lock, and speed graduating portions of the system were not dependent on each other in any way, and any or all of these options could be supplied separately. Later systems replace the automatic air brake with an electrical wire which runs in a circle round the whole train and has to be kept energized to keep the brakes off. In the UK it is known as a train wire. It is routed through various "governors" (switches operated by air pressure) which monitor critical components such as compressors, brake pipes and air reservoirs. Also if the train divides the wire will be broken, ensuring that all motors are switched off and both portions of the train have an immediate emergency brake application. More recent innovations are electronically controlled pneumatic brakes where the brakes of all the wagons (cars) and locomotives are connected by a kind of local area network, which allows individual control of the brakes on each wagon, and the reporting back of performance of each wagon's brakes.
Шектеулер
Westinghouse ауа тежегіш жүйесі өте сенімді, бірақ қателеспейтін емес. Автомобиль резервуарлары тежегіш құбырының қысымы резервуар қысымынан жоғары болғанда ғана қайта толтырылады. Ұзын пойыздың резервуарларын толық толтыруға едәуір уақыт қажет болуы мүмкін (кейбір жағдайларда 8-10 минут), осы кезде тежегіш құбырының қысымы локомотив резервуарының қысымынан төмен болады. Егер резервуарлар толық толтырылмастан тежегіштер қолданылуы керек болса, қажетті тежеу күшіне жету үшін тежегіш құбырының қысымын күрт төмендету қажет болады, себебі жүйе тепе-теңдіктің төменгі нүктесінен (жалпы қысымның төмендеуінен) басталады. Егер тежегіш құбырының қысымы бір-бірінен кейін қысқа уақыт аралығында бірнеше рет төмендетілсе ("тежегішті жаю" деп терей шолуда айтылады), автомобиль резервуарларының қысымы күрт төмендеп, тежегіш цилиндрі поршенінің күші едәуір азайып, тежегіштер істен шығуы мүмкін. Төмен беткейде бұл қашып кетуге әкеледі. Резервуардың қысымы төмендеп тежеу қабілеті жоғалған жағдайда, локомотив жүргізушісі әр вагонның қос бөлімді резервуарының авариялық бөлімі толық зарядталғандықтан, авариялық тежегішті қолдану арқылы басқаруды қайта қалпына келтіре алады – ол қалыпты жұмыс режиміндегі қысымның төмендеуіне әсер етпейді. Үш клапан тежегіш құбырының қысымының төмендеу жылдамдығы бойынша авариялық төмендеуді анықтайды. Сондықтан, егер тежегіш құбырынан жеткілікті мөлшерде ауа жылдам шығарылса, әр вагонның үш клапаны авариялық тежеуді іске қосады. Дегенмен, егер тежегіш құбырының қысымы тым төмен болса, авариялық тежеу үш клапанды іске қосу үшін жеткілікті ауа ағынын тудырмайды, нәтижесінде локомотив жүргізушісінің пойызды тоқтату құралы болмайды. Тежегіш қысымының жоғалуынан қашып кетуді болдырмау үшін динамикалық (реостатикалық) тежегіш қолданылуы мүмкін, бұл локомотивтерге пойызды баяулатуға көмектеседі. Көбінесе, қауіпсіз жылдамдықты сақтау және төмен беткейде вагондардың бірігіп қалуын қамтамасыз ету үшін динамикалық және пойыз тежегіштерін бірдей қолданатын біріктірілген тежеу жүйесі қолданылады. Осылайша, пойыздың кілті кенеттен толып, тарту құрылғысына зақым келмеу үшін, қызметтік және динамикалық тежегіштерді босату кезінде сақтық таныту қажет. Тежегіш қысымының төмендеуіне тағы бір шешім – екі құбырлы жүйе, ол көптеген локомотивтермен тасымалданатын жолаушылар вагондарына және көптеген жүк вагондарына орнатылған. Бұл жүйеде дәстүрлі тежегіш құбырына қосымша, локомотивтің негізгі резервуарынан тікелей ауамен толысатын негізгі резервуар құбыры бар. Негізгі резервуар – локомотивтің ауа компрессорының өнімділігі сақталатын орын және оны пайдаланатын барлық жүйелер үшін қысылған ауаның бастапқы көзі болып табылады. Негізгі резервуар құбыры локомотивпен үнемі қысымда ұсталатындықтан, автомобиль резервуарларын тежегіш құбырына тәуелсіз толтыруға болады, бұл құбырға кері ағынның алдын алу үшін кері клапан арқылы жүзеге асырылады. Бұл құрылым жоғарыда сипатталған қысымның жоғалуына байланысты туындайтын мәселелерді азайтуға көмектеседі, сонымен қатар тежегіштерді босатуға қажетті уақытты қысқартады, себебі тежегіш құбыры тек өзін-өзі қайта толтыруы керек. Негізгі резервуар құбырының қысымын пневматикалық есік операторлары немесе ауа серіппесі сияқты қосалқы жүйелерге ауа беру үшін де пайдалануға болады. Қазіргі таңдағы барлық жолаушылар пойыздарында (Ұлыбритания мен АҚШ-та) және көптеген жүк пойыздарында екі құбырлы жүйе орнатылған.
The Westinghouse air brake system is very reliable but not infallible. The car reservoirs recharge only when the brake pipe pressure is higher than the reservoir pressure. Fully recharging the reservoirs on a long train can require considerable time (8 to 10 minutes in some cases), during which the brake pipe pressure will be lower than locomotive reservoir pressure. If the brakes must be applied before recharging has been completed, a larger brake pipe reduction will be required in order to achieve the desired amount of braking effort, as the system is starting out at a lower point of equilibrium (lower overall pressure). If many brake pipe reductions are made in short succession ("fanning the brake" in railroad slang), a point may be reached where car reservoir pressure will be severely depleted, resulting in substantially reduced brake cylinder piston force, causing the brakes to fail. On a descending grade, the result will be a runaway. In the event of a loss of braking due to reservoir depletion, the engine driver may be able to regain control with an emergency brake application, as the emergency portion of each car's dual compartment reservoir should be fully charged—it is not affected by normal service reductions. The triple valves detect an emergency reduction based on the rate of brake pipe pressure reduction. Therefore, as long as a sufficient volume of air can be rapidly vented from the brake pipe, each car's triple valve will cause an emergency brake application. However, if the brake pipe pressure is too low due to an excessive number of brake applications, an emergency application will not produce a large enough volume of air flow to trip the triple valves, leaving the engine driver with no means to stop the train. To prevent a runaway due to loss of brake pressure, dynamic (rheostatic) braking can be utilized so the locomotive(s) will assist in retarding the train. Often, blended braking, the simultaneous application of dynamic and train brakes, will be used to maintain a safe speed and keep the slack bunched on descending grades. Care would then be given when releasing the service and dynamic brakes to prevent draw gear damage caused by a sudden run out of the train's slack. Another solution to loss of brake pressure is the two pipe system, fitted on most locomotive hauled passenger stock and many freight wagons. In addition to the traditional brake pipe, this enhancement adds the main reservoir pipe, which is continuously charged with air directly from the locomotive's main reservoir. The main reservoir is where the locomotive's air compressor output is stored, and is ultimately the source of compressed air for all systems that use it. Since the main reservoir pipe is kept constantly pressurized by the locomotive, the car reservoirs can be charged independently of the brake pipe, this being accomplished via a check valve to prevent backfeeding into the pipe. This arrangement helps to reduce the above described pressure loss problems, and also reduces the time required for the brakes to release, since the brake pipe only has to recharge itself. Main reservoir pipe pressure can also be used to supply air for auxiliary systems such as pneumatic door operators or air suspension. Nearly all passenger trains (all in the UK and USA), and many freights, now have the two pipe system.
Апаттар
Әр вагонның екі шетінде бұрыштық крандар орнатылған. Бұл клапандар пойыз желісінен ауаны бөліп, вагонды ажырату үшін біріктіру шлангтарын түсіреді. Ауа тежегіші тек бұрыштық крандар ашық болғанда ғана жұмыс істейді, локомотивтің алдыңғы және пойыздың соңғы крандарынан басқа. Егер бұрыштық крандардың бірі кездейсоқ жабылып қалса, ауа тежегіші жұмыс істемей қалуы мүмкін. Бұл жағдайда, жабық краннан кейінгі вагондардың тежегіштері машинистің командасына жауап бермейді. Осыған ұқсас жағдай 1953 жылы Пенсильвания темір жолының Federal Express қатысқан апатында болды, сол кезде пойыз Вашингтонның Юнион станциясына қарай келе жатып қашып кетіп, жолаушылар күту залына соқтығысып, еденге құлады. Сол сияқты, Gare de Lyon темір жол апатында экипаж бір клапанды кездейсоқ жауып, тежеу күшін азайтты. Мұндай апаттардың алдын алу үшін қабылданған қауіпсіздік шаралары жеткілікті. Темір жолдар пойыз құрастыру кезінде немесе вагон қосылғанда ауа тежегіш жүйесін тексеру үшін үкімет бекіткен қатаң процедураларды сақтайды. Бұл әдетте ауа тежегіш шлангдарын қосуды, тежегіш жүйесін зарядтауды, тежегіштерді қоюды және тежегіштердің іске қосылғанын қолмен тексеруді, содан кейін тежегіштерді босатуды және тежегіштердің босатылғанын қолмен тексеруді қамтиды. Пойыздың соңғы вагонына ерекше назар аударылады, бұл қолмен тексеру арқылы немесе пойыздың соңғы құрылғысы арқылы жасалады, соның нәтижесінде тежегіш құбырының үздіксіздігіне пойыздың барлық бөлігінде кепілдік беріледі. Егер тежегіш құбыры үздіксіз болса, бір немесе бірнеше вагонның тежегіштері іске қосылмаса немесе босатылмаса, вагонның үш клапанының бұзылғаны байқалады. Ауа тестінің орнына, жөндеу мүмкіндіктеріне және пойыздағы жұмыс істемейтін тежегіштердің санына қатысты ережелерге байланысты, вагон жөндеуге жіберілуі немесе жөндеуге болатын келесі станцияға апарылуы мүмкін. Егер ауа тежегіш жүйесінде ақаулық (мысалы, ауа тежегіш шлангісінің жыртылуы) болса, ауа тежегіштері күтпеген жерден іске қосылып, басқа да апаттар болуы мүмкін. Мұндай жағдайдың мысалы 1900 жылдың 30 сәуірінде Миссисипи штатындағы Воган қаласында Иллинойс орталық темір жолының басты желісінде Джон Лютер "Кейси" Джонстың қазасына әкелген апатта көрінді.
At both ends of each car, there are angle cocks fitted. These valves cut off the air from the train line and vent the coupling hoses for uncoupling cars. The air brake only operates if the angle cocks are open except the ones at the front of the locomotive and at the end of the train. The air brake can fail if one of the angle cocks is accidentally closed. In this case, the brakes on the wagons behind the closed cock will fail to respond to the driver's command. This happened in the 1953 Pennsylvania Railroad train wreck involving the Federal Express, a Pennsylvania Railroad passenger train which became a runaway while heading into Washington DC's Union Station, causing the train to crash into the passenger concourse and fall through the floor. Similarly, in the Gare de Lyon rail accident, a valve was accidentally closed by the crew, reducing braking power. There are a number of safeguards that are usually taken to prevent this sort of accident from happening. Railroads have strict government approved procedures for testing the air brake systems when making up trains in a yard or picking up cars en route. These generally involve connecting the air brake hoses, charging up the brake system, setting the brakes and manually inspecting the cars to ensure the brakes are applied, and then releasing the brakes and manually inspecting the cars to ensure the brakes are released. Particular attention is usually paid to the rearmost car of the train, either by manual inspection or via an automated end of train device, to ensure that brake pipe continuity exists throughout the entire train. When brake pipe continuity exists throughout the train, failure of the brakes to apply or release on one or more cars is an indication that the cars' triple valves are malfunctioning. Depending on the location of the air test, the repair facilities available, and regulations governing the number of inoperative brakes permitted in a train, the car may be set out for repair or taken to the next terminal where it can be repaired. A different kind of accident can occur if a malfunction in the air brake system (such as a broken air brake hose) causes the air brakes to engage unexpectedly. An example of this problem can be seen in the accident that caused the death of John Luther "Casey" Jones on 30 April 1900 on the Illinois Central Railroad main line at Vaughan, Mississippi.
Стандарттау
Қазіргі заманғы ауа тежегіші бастапқы ауа тежегіштен толыққанды түрде өзгеше, себебі үш клапанның құрылымында шамалы өзгерістер болды, олар әртүрлі нұсқалармен толық үйлесімді емес, демек оларды кезең-кезеңмен енгізу қажет. Дегенмен, әлемдік теміржолдарда қолданылатын негізгі ауа тежегіштерінің өте жоғары үйлесімділігі байқалады.
The modern air brake is not identical with the original airbrake as there have been slight changes in the design of the triple valve, which are not completely compatible between versions, and which must therefore be introduced in phases. However, the basic air brakes used on railways worldwide are remarkably compatible.
Вакуумдық тежегіштер
Ауа тежегіштің басты бәсекелесі – вакуумдық тежегіш, ол теріс қысыммен жұмыс істейді. Вакуумдық тежегіш ауа тежегішінен сәл қарапайым. Ауа компрессорының орнына бу машиналарында қозғалмалы бөліктері жоқ эжектор, ал дизельді немесе электрлік локомотивтерде механикалық немесе электрлік «ауа сорғыш» болады. Вагонның екі шетіндегі ажырату крандары қажет емес, себебі бос шлангтар монтаждау блогына сорылып жабысады. Дегенмен, вакуумдық жүйедегі максималды қысым атмосфералық қысымпен шектеледі, сондықтан барлық жабдық компенсация үшін әлдеқайда үлкен және ауыр болуы керек. Бұл кемшілік биік тауларда одан да күшейеді. Вакуумдық тежегішті қолдану және босату да өте баяу, бұл жүргізушіден жоғары білік пен алдын ала сезімталдық талап етеді. Керісінше, вакуумдық тежегіш бастапқыда біртіндеп босату мүмкіндігін берді, ал Westinghouse автоматты ауа тежегіші бастапқыда тек тікелей босату түрінде қолжетімді болды, ол әлі де жүк вагондарында кеңінен қолданылады. Вакуумдық тежегіштердің басты кемшілігі – ақауларды оңай табу мүмкін емес. Позитивті ауа жүйесінде, ауаның шығуынан ақау тез анықталады. Вакуумдық ақауды табу қиынырақ, бірақ оны жөндеу оңай, себебі резеңке (мысалы) бір бөлігін ақаудың үстіне байлап қойса, вакуум оны берік ұстап тұрады. Электровакуумдық тежегіштер Оңтүстік Африканың электрлік көп бірліктерінде сәтті қолданылған. Жоғарыда айтылғандай, үлкен және ауыр жабдық талап етілгеніне қарамастан, электровакуумдық тежегіштің өнімділігі заманауи электропневматикалық тежегіштерге жақын болды. Алайда, олар қайтадан қолданылмады.
The main competitor to the air brake is the vacuum brake, which operates on negative pressure. The vacuum brake is a little simpler than the air brake. Instead of an air compressor, steam engines have an ejector with no moving parts, and diesel or electric locomotives have a mechanical or electrical "exhauster". Disconnection taps at the ends of cars are not required because the loose hoses are sucked onto a mounting block. However, the maximum pressure in a vacuum system is limited to atmospheric pressure, so all the equipment has to be much larger and heavier to compensate. That disadvantage is made worse at high altitude. The vacuum brake is also considerably slower to both apply and release the brake, which requires a greater level of skill and anticipation from the driver. Conversely, the vacuum brake originally had the advantage of allowing gradual release, whereas the Westinghouse automatic air brake was originally available in only the direct release form still common in freight service. A primary fault of vacuum brakes is the inability to find leaks easily. In a positive air system, a leak is quickly found due to the escaping pressurized air. Discovering a vacuum leak is more difficult, although it is easier to repair, because a piece of rubber (for example) can just be tied around the leak and will be firmly held in place by the vacuum. Electro vacuum brakes have been used with considerable success on South African electric multiple unit trains. Despite requiring larger and heavier equipment, as stated above, the performance of the electro vacuum brake approached that of contemporary electro pneumatic brakes. However, their use has not been repeated.