Pidur (raudteel)
Pidur (ingl.k. brake) on seadmete kogum veeremi kiiruse vähendamiseks, veeremi peatamiseks või paigalhoidmiseks. Kasutatakse hõõrd-, elekter- ja hüdropidurit. Raudteeveeremil on levinuim hõõrdpidur, kus kineetiline energia muudetakse soojuseks. Põhiliselt kasutatakse kaubavagunitel klotspidureid, kuid osadel vagunitüüpidel ka ketaspidureid. [1]
Ülevaade muuda
Hõõrdpiduri pidurdusjõud oleneb ratta ja piduriklotsi vahelisest hõõrdejõust. Hõõrdejõud sõltub veel omakorda piduriklotsi materjalist, vaguni liikumiskiirusest, klotsi survest rattale jne. Oluline on, et piduriklotsi ja ratta vaheline hõõrdejõud ei ületaks vagini (veduri) ratta ja raudteerööpa vahelist nakkejõudu. Vastasel juhul ratas blokeerub, hakkab rööpal libisema ning aeglustumine väheneb või lakkab. Kaubavagunitel rakenduvad metallist või komposiitmaterjalist piduriklotsid otse vaguni rataste veerepinnale. Piduriklotse võib olla ühe ratta kohta kaks või neli. Efektiivse pidurdusvõime saamiseks kasutatakse tänapäeval vaguniratta pidurdamiseks mõlemal pool ratast kaht piduriklotsi. [1]
Hõõrdpidur töötab enamasti suruõhu toimel. Raudteel kasutatakse pneumaatilist pidurisüsteemi, mis saab vajaliku suruõhu veduril olevalt kompressorilt. Igal vagunil on suruõhuballoon (varuõhuanum), piduriventiil ja vähemalt üks pidurisilinder. Vagunid ühendatakse omavahel suruõhuvoolikutega. Pidurisüsteemis kasutatakse rõhku kuni 800 kPa (ca 8 atm), mistõttu on keelatud võtta pidurivoolikuid vagunite küljest lahti enne, kui ollakse veendunud, et süsteemis puudub rõhk. Voolikühenduse juures asub suruõhukraan, mis suletakse enne, kui voolik vaguni küljest lahti ühendatakse. Lisaks pneumaatilistele piduritele kasutatakse osadel vagunitel ka mehaanilisi, käsitsi rakendatavaid seisupidureid. [1]
Automaatselt töötava õhkpiduri korral läbib vedurit ja vaguneid ühejuhtmeline magistraaltoru ehk pidurimagistraal, mille kaudu juhitakse kõiki rongis olevaid õhujagajaid ja laetakse varuõhuanumaid. Enne rongi väljumist laaditakse automaatõhkpidur ettenähtud õhurõhuni, kusjuures igal veeremiliigil on oma kindel ettenähtud laadimisrõhk. Laetud vagunitega kaubarongil on see enamasti 5,3–5,5 kg/cm2 (atm). [1]
Automaatõhkpidur reageerib pidurimagistraali õhurõhu tõstmisele pidurite vabastamisega ja järsule rõhu langusele pidurdamisega,. Pidurid rakenduvad, kui õhurõhk langeb järsku, aeglasele rõhu langemisele õhujagajad ei reageeri ning pidur tööle ei hakka. Pidurimagistraali täielikul tühjenemisel (pidurimagistraali katkemine, stoppkraani tõmbamine rongis) toimub kiirpidurdus. Veeremi pidurisüsteemi kuulub ka turvaseade – pidurimagistraali rõhurelee, mis takistab veeremil veduri veojõu rakendamise juhul, kui pidurimagistraal pole suruõhuga laetud. Teisisõnu, pidurimagistraali rõhurelee lubab rongi liikuma panna ainult olukorras, kus pidurimagistraal on laetud ehk pidurid on rakendamisvalmis. [1]
Pidurisüsteem on ehitatud ohutuskaalutlustel nii, et kui võtta rongis lahti kas või üks vagunitevaheline suruõhu voolikühendus, toob see kaasa rongi kõikide vagunite ja veduri pidurite automaatse rakendumise ning rongi seismajäämise. Kui mingil põhjusel on osa rongi koosseisus olevaist vaguneist pääsenud sõidu ajal lahti, pidurdatakse need vagunite suruõhuballoonides oleva suruõhu abil kuni vagunite seismajäämiseni. Ka pärast peatumist jäävad vagunitele pidurid peale, mis väldib nende edaspidise liikumahakkamise. [1]
Kaubarongil, mille koosseisus on 100 vagunit ja mis liigub kiirusega 80 km/h kulub peatumiseks ligi 2 km. Rongi vagunid hakkavad pidurdama vagunhaaval. Pika rongi puhul võib kuluda kuni 2 minutit enne, kui hakkab pidurdama viimane vagun. Ohutuse seisukohalt peaks algama rongi pidurdamine tegelikult viimastest vagunitest eriti juhul, kui need peaksid olema keskmistest raskemad. See on vajalik vältimaks eespool olevate vagunite „väljajooksmist“ rööbasteelt. Raudteeinsenerid tegelevad pidurisüsteemi tehniliste lahenduste väljatöötamisega, mille puhul saaks rongi pidurdamine alguse tagumistest vagunitest ja lõpeks esimestega. [1]
Piduriklotside kuumenemine vähendab hõõrdumist ratta ja piduriklotside vahel. Uutel veduritel ja vagunitel valmistatakse piduriklotsid komposiitmaterjalidest, mis koosnevad mineraalkiududest, elastomerist ja erinevatest vaikudest, mis tagavad vajaliku hõõrdumise ka suurtel temperatuuridel. [1]
Vagunid võivad „joosta“ rööbastelt maha, kui pidurdus on liialt järsk ja tugev. Kui raskemad vagunid on rongi tagumises osas, võivad kergemate vagunite rattad kaotada kontakti rööbastega ja tõusevad rööbastelt lahti. Tagajärjeks on keskmiste vagunite „väljajooksmine“. Sel põhjusel tuleb rong koostada nii, et kergemad vagunid jäävad rongi tagaossa. Rongide koostamiseks on töötatud vagunite kaalusid arvestavad tarkvarad. Tarkvara võtab rongi koostamisel arvesse ka vajadust komplekteerida rongi teekonna jooksul ümber. [1]