Westinghouse-fék
A Westinghouse fék a légnyomásos vasúti fékek egy fajtája. Nevét feltalálójáról az amerikai George Westinghouse (1846–1914) feltaláló-mérnök-nagyiparosról kapta.
Története
szerkesztésA fiatal mérnök érdeklődése hamar a vasút felé fordult, és egy vasúti baleset után, mely elégtelen fékhatás miatt következett be elkezdte vizsgálni egy légnyomásos fék alkalmazhatóságát a vasúti közlekedésben. 1861-ben mutatta be első, még nem önműködő Westinghouse rendszerű vasúti fékberendezését.
Westinghouse-féle nem önműködő légfék
szerkesztésMűködési elve egyszerű, lásd az 1. ábrát, a légtartályból a fékezőszelep levegőt enged a fékvezetékbe, melyből az a fékhengerekbe kerül, amik a kerékabroncshoz szorítják a féktuskót, és így kialakul a fékezőerő.
Ennek a megoldásnak azonban több fogyatékossága is volt. A legjelentősebb, hogy hosszabb vonatok esetén nem volt biztosított az egyforma fékhatás a szerelvény összes kocsijánál. A vonat vége kevésbé fékeződött, mivel "elfogyott a nyomás", azaz a kezdő értékről jelentősen lecsökkent, illetve a sűrített levegő terjedési sebessége is kicsi volt, így előfordul, hogy a szerelvény eleje már fékez, és az utolsó kocsik még nem. Ez a vagonok egymásra torlódásának veszélyét hordozta. Ezen kívül vonatszakadás esetén nem volt biztosított a leszakadt vonatrész fékezése, mely főleg lejtős pályán komoly kockázattal járt.
Éppen ezért Westinghouse továbbfejlesztette rendszerét és 1872-ben bemutatta önműködő fékrendszerét, mely a mai napig alapja a vasúti járművek fékberendezéseinek.
Westinghouse-féle önműködő légfék
szerkesztésA fék működési elvét a 2. ábra mutatja.
A légsűrítő (1) tölti a légtartályt (2) az abban lévő sűrített levegő a vezető fékezőszelepen (3) keresztül tölti a fővezetéket (4) és az azzal a kormányszelepen (7) át a segédlégtartályt (6), illetve a fékhengert (5) a szabad térrel köti össze.
A fékhatás a fővezeték nyomásának csökkenésével következik be. A kormányszelepet (7) a fővezeték nyomásváltozása vezérli. Ez irányítja a levegő útját attól függően, hogy fékezni, vagy oldani kell. A fékhenger (5) működtetéséhez szükséges sűrített levegő a segédlégtartályban (6) van.
Fékezéskor a fékezőszelepen keresztül levegőt engednek ki a szabadba csökkentve ezzel a fővezeték nyomását. A nyomásváltozás hatására (azzal arányos ütemben és mértékben) a kormányszelep a segédlégtartályból levegőt enged a fékhengerbe.
A fék oldásakor a fékezőszelepen (3) keresztül a főlégtartályból (2) ismét levegőt juttatunk a fővezetékbe (4), melynek nyomása a névleges értékre áll vissza. Ennek következtében a kormányszelep (7) oldó-töltő állásba áll át és a fékhengerből a szabadba engedi ki a levegőt, mely így leürül. A kormányszelep egyúttal összeköti a fővezetéket és a segédlégtartállyal ismét feltölti azt, hogy a következő fékezéshez szükséges levegő rendelkezésre álljon.
Mivel a fővezetékben bekövetkező bármilyen nyomáscsökkenés rögtön a fék működését idézi elő, ezért vonatszakadás esetén a - mivel ekkor a fővezeték kiürül - a fékhengerek nyomás alá kerülnek. Ugyanígy nyomás alá kerül a fékhenger akkor is, ha a vonatban kezdeményez valaki vészfékezést, azaz a vészfékcsap működtetésével a fővezetéket kiüríti.
Összefoglalva: a fék önműködő, mivel a rendszer nyomásának bármi okból bekövetkező csökkenése esetén automatikusan befékez. A fékezéshez szükséges levegőkészlet a segédlégtartályban az egyes kocsikon már rendelkezésre áll.
Általános elrendezés egy teherkocsin
szerkesztésA fékberendezések és egységek általános elrendezését egy teherkocsin a 3. ábra mutatja be.
A fékhenger (16) dugattyú által kifejtett erő a vízszintes emeltyűre (12) adódik át, ahonnan az erő a rudazatállítón (10), a raksúlyváltó rúdján (12, vagy 13), a húzórudakon (19) át, majd a függőleges fékemeltyűn (20) és a fékháromszögeken (24) keresztül a féktuskókhoz (23) jut el. A féktuskó a kerék futófelületére nyomódik és kialakul a fékezőerő.
A kézifék hajtókarján (5) kifejtett erő a fékorsón (6), az anyán (7), a féktengelyen (8) és a kézifék húzórúdján és a vízszintes fékemeltyűre (12) adódik át, majd innen az erő a fentiek alapján jut el a féktuskókig.
Források
szerkesztés- A légnyomásos fék alapmodellje
- Vasúti légfék (angol nyelven)
- A Pallas Nagy Lexikona I-XVIII.Pallas Irodalmi és Nyomdai Részvénytársaság-Révai Testvérek Budapest 1900