Westinghouse-fék
A Westinghouse fék a légnyomásos vasúti fékek egy fajtája. Nevét feltalálójáról az amerikai George Westinghouse (1846–1914) feltaláló-mérnök-nagyiparosról kapta.

Története

A 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

Működési 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

A 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

A 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
 
 
 A Pallas Nagy Lexikona I-XVIII.Pallas Irodalmi és Nyomdai Részvénytársaság-Révai Testvérek Budapest 1900

Fékek
Vasútijármű-technika
A Westinghouse fék a légnyomásos vasúti fékek egy fajtája . Nevét feltalálójáról az amerikai George Westinghouse1914 ) feltaláló-mérnök-nagyiparosról kapta . Története A 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.ben mutatta be első , még nem önműködő Westinghouse rendszerű vasúti fékberendezését . Westinghouse-féle nem önműködő légfék Működési elve egyszerű , lásd az 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 ésben bemutatta önműködő fékrendszerét , mely a mai napig alapja a vasúti járművek fékberendezéseinek . Westinghouse-féle önműködő légfék A fék működési elvét a ábra mutatja . A légsűrítőtölti a légtartálytaz abban lévő sűrített levegő a vezető fékezőszelepenkeresztül tölti a fővezetéketés az azzal a kormányszelepenát a segédlégtartályt illetve a fékhengerta szabad térrel köti össze . A fékhatás a fővezeték nyomásának csökkenésével következik be . A kormányszelepeta fővezeték nyomásváltozása vezérli . Ez irányítja a levegő útját attól függően , hogy fékezni , vagy oldani kell . A fékhengerműködtetéséhez szükséges sűrített levegő a segédlégtartálybanvan . 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 fékezőszelepenkeresztül a főlégtartálybólismét levegőt juttatunk a fővezetékbe melynek nyomása a névleges értékre áll vissza . Ennek következtében a kormányszelepoldó-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 A fékberendezések és egységek általános elrendezését egy teherkocsin a ábra mutatja be . A fékhengerdugattyú által kifejtett erő a vízszintes emeltyűreadódik át , ahonnan az erő a rudazatállítón a raksúlyváltó rúdján vagy a húzórudakonát , majd a függőleges fékemeltyűnés a fékháromszögekenkeresztül a féktuskókhozjut el . A féktuskó a kerék futófelületére nyomódik és kialakul a fékezőerő . A kézifék hajtókarjánkifejtett erő a fékorsón az anyán a féktengelyenés a kézifék húzórúdján és a vízszintes fékemeltyűreadódik át , majd innen az erő a fentiek alapján jut el a féktuskókig . Források A Pallas Nagy Lexikona I-XVIII.Pallas Irodalmi és Nyomdai Részvénytársaság-Révai Testvérek Budapest Fékek Vasútijármű-technika