Песок для железнодорожного транспорта
Песок является обязательным элементом экипировки локомотивов — наравне с топливом, водой и смазкой. Применяется он для повышения силы тяги тепловоза. Этот способ начали применять еще на заре паровозостроения. С тех пор более эффективного и дешевого способа улучшения сцепления не нашли, и сейчас песочницы устанавливают на всех локомотивах, а также на обычных городских трамваях. Песочницы представляют собой емкости больших размеров, которые подают песок под колеса состава, тем самым улучшая уровень сцепления рельс и колес и препятствуя пробуксовкам.
Для улучшения трения необходим максимально чистый материал с однородной структурой. В связи с этим в железнодорожном транспорте зачастую используется кварцевый песок, размер фракций которого — от 0,2 до 0,5 миллиметров. Содержание песчинок величиной 0,1 миллиметр допускается, но должно составлять не более 10 процентов. Перед использованием материал подвергают дополнительному высушиванию в печах при температуре не более 350 градусов Цельсия. В итоге он достигает уровня влажности до 0,5 процентов. Песок нормального качества предназначен для использования на промышленных железных дорогах. Песок повышенного и нормального качества используют на магистральных путях.
Принцип работы песочных систем на железнодорожном транспорте в целом универсален. Система представляет собой большие бункеры вместимостью по 200 кг песка. На одну секцию тепловоза полагается четыре таких емкости. В современных тепловозах для бункеров предусмотрены отдельные отсеки кузова. В старых локомотивах емкости располагались над котлом.
Составляющие части системы — песочницы, форсунки, трубопроводы, воздухораспределители и электропневматические клапаны. Подача песка в форсунки производится под давлением с помощью сжатого воздуха. Подача настроена таким образом, чтобы направлять песок на рабочую поверхность рельс.
Заправляют локомотив песком в депо — одновременно с заправкой топливом и смазкой.
Есть несколько ситуаций, когда возникает необходимость подачи песка на рельсы для дополнительного сцепления с колесами локомотива. Это трогание с места и торможение, движение состава вверх по крутому подъему, движение по закругленным путям, а также ухудшение погодных условий — когда дождь или снег приводят к скольжению рельс.
Песок подается под первую и четвертую колесные пары по ходу локомотива, так как именно с них начинается пробуксовка. В некоторых случаях подают песок только под первую колесную пару. Для экономии материала, он подсыпается непосредственно на место контакта колеса с поверхностью рельсы.
При этом не рекомендуется применять песок, когда торможение выполняет одиночный локомотив — есть вероятность, что слой песка окажется между рельсами и колесами. При этом железнодорожный светофор автоматически воспримет отсутствие контакта колес с рельсами как сигнал свободного пути и даст зеленый свет.
