Тема 2. 4 часа. Основы теории торможения.

Занятие-2. Процесс образования тормозной силы. Коэфф. трения и сцепления; их зависимость от различных факторов. Сила сцепления колеса с рельсом.

§2, §3—Крыловы В.И. и В.В. §1.1—Пархомов В.Т.

При нажатии тормозных колодок с силой К- возникает сила трения Вк=φкК, где φк-коэфф. трения между колодкой и колесом. Сила трения Вк передаётся в точку контакта колеса с рельсом.

Колесо с силой С1, численно равной Вк толкает рельс в сторону движения. Т.к. рельс закреплён, то возникает сила С, равная силе С1, но противоположного направления. Сила С и есть тормозная сила, с которой путь воздействует на колесо.

Т.к. С = С1, а С1=Вк, то С=φкК—тормозная сила. Тормозная сила есть произведение коэфф. трения на силу нажатия К.

Коэффициент трения φк зависит от:

1.Материала колодок- при однородных материалах кофф. больше, при разнородных-меньше.

2.От скорости (рис. 2) –чем ниже скорость, тем φк больше. (Заклинивание кол. пар происходит в основном при маленьких скоростях).

3.От силы нажатия К-(зависит от Q-(нетто).

4.От метеорологических условий, (иней, лёд, дождь, торфяная пыль и т.п; т.е. зависит от сцепления колеса с рельсом).

Коэфф. сцепления ψ-показывает, какую часть от весовой нагрузки Q колеса на рельс составляет сила сцепления Ссц, т.е. Ссц=Qψ -сила сцепления колеса с рельсом.

Коэффициент сцепления ψ зависит от:

1.Метеорологических условий – (иней, лёд, дождь, торфяная пыль и т.п.) - ψ резко уменьшается.

2.При увеличении нагрузки колеса на рельс ( ψ=Ссц:Q) коэфф. ψ уменьшается.

3.При увеличении скорости – коэфф. ψ уменьшается.

φк= 0,04 – 0,32. ψ= 0,07 – 0,2

Для увеличения ψ применяют подачу песка под колёса, при этом ψ увеличивается до 0,2.

Композиционные колодки (рис. № 2) имеют коэфф. φк больше. Чем чугунные при высоких скоростях. Композиционные колодки в 3 раза медленнее изнашиваются, чем чугунные, но также имеют недостатки: 1. плохо отводят тепло от бандажа при торможении, поэтому на локомотивах не применяются; 2. при скоростях до 40 км. в час и при минусовой температуре и снегопадах – тормозить нужно раньше, т.к. действительный φк композиционная колодка даёт в разогретом состоянии.

Занятие 3. Действительное и расчетное тормозное нажатие.

§4 – §6, §82 – Крыловы; §1.1 – §1.3 Пархомов В.Т; Стр. 56 – 73 –БМЛ Посмитюха; прил.№ 2/ инстр. 277.

Если сила трения торм. Колодок превышает силу сцепления колёс с рельсами, т.е. C>Cсц, то происходит заклинивание кол. пар.

Действительное и расчетное тормозн. нажатие. Условие незаклинивания кол. пар. ( §4 и §6 Крыловы). §1.1 – §1.3 Пархомов В.Т., Стр. 56 – 73 Посмитюха – БМЛ., прил. 2/инстр.277.

Действительная сила нажатия на одну колодку зависит от многих факторов:

1. параметры ТРП; 2. давление в ТЦ; 3. параметры ТЦ; 4. параметры авторегуляторов и авторежимов и т.д., т.е. действительное тормозное нажатие всего поезда подсчитать довольно сложно, поэтому тормозн. нажатие поезда определяют методом приведения, при котором действительные величины φк и ψ заменяют расчётными. В инструкциях указываются расчётные силы нажатия тормозн. колодок в т.с., а не действительные. --- табл.3 и 4/ инстр. 277.

Если Вт=φкК, а Всц=Рψ, то ( Вт<Всц) – условие незаклинивания кол. пар.

Допустимое нажатие колодок на ось в зависимости от нагрузки на ось при ПСТ и ЭКСТ.

ежим ВР	Давление груза (нетто) на ось в т.с.		Давление воздуха в ТЦ в атм.		Давление ТРП на ось в т.с.
П	Чугун	Композ.	Локомотив	Вагон	Вагон		Лок - в
	до 3	до 6 вкл.	1,8 - 2	не > 2	Чугун	Композ.	5
					3,5	3,5
С	от 3 до 6 вкл.	6 и >	2,7 – 3	не > 3,5	5	7	70% – от Г
Г	6 и >	Инстр. 277 – п.7.1.12. и п.18.4.6.	3.8 – 4	не > 4,5	7	8,5	7 -16 –тепл. 10 – 18 – электр.

Тормозной путь и его элементы. §1.2 – Пархомов В.Т. и §6 – Крыловы.

«ТП»-ём наз. расстояние, пройденное поездом с момента постановки РКМ в тормозное положение до полной остановки. – Sт;

Состоит: 1. Из пути подготовки торможения – Sп и

2. действительного тормозного пути – Sд, т.е. Sт =Sп + Sд.

Считается, что Sп = 0,278VнTп, где Vн – скорость в начале торможения, а Тп – время, в течение которого условно считают, что тормозная сила отсутствует и скорость не изменяется.

Для пассаж. Поезда на ЭПТ – Тп = 2 сек. Для грузовых > 200 осей – Тп = 10 сек. Для пасс. на пневматике Тп = 4 сек.

Тормозной путь Sт зависит от:

1.веса поезда;

2.руководящего спуска;

3.скорости движения;

4.воздушной волны;

5.тормозной волны;

6.плана пути;

7.метеоусловий;

8.способов торможения.

Тп согласно ПТЭ при ПСТ должен быть не > 1000 метров.

Занятие 4. Принципиальные схемы: прямодействующий неавтоматический, непрямодействующий автоматический, прямодействующий автоматический – принципы действия и применение. §7, §8 Крыловы В.И. и В.В.

На подвижном составе ЖД применяются 5 типов тормозов:

1.стояночные (ручные) – оборудуются локомотивы, пасс. вагоны, 10 процентов вагонов грузового парка;

2.пневматические – оборудуется весь подвижной состав;

3.электропневматические(ЭПТ) – пасс. лок – вы и вагоны, МВПС, дизель поезда.

4.электрические – реостатные, рекуперативные, реостатно – рекуперативные, электродинамические и т.п.

5.магниторельсовые – фрикционные, на вихревых токах и т.п. – ЭР – 200 и РТ – 200.

Основным тормозом является – пневматический.

Пневматич. тормоза подразделяются: на 1 – автоматические и

2 – неавтоматические, а также на:

1- пассажирские – с быстрыми тормозными процессами и

2 – грузовые – с замедленными тормозными процессами.

Автоматические тормоза – это когда при любом разрыве ТМ, открытии стоп крана (т.е.происходит снижение давления в ТМ без ведома машиниста) происходит затормаживание состава.

Неавтоматические – наоборот, приходят в действие при повышении давления в ТМ, а при снижении – происходит отпуск тормозов.

Автоматические тормоза различаются:

1.Мягкие – с равнинным режимом отпуска – при медленном темпе снижения давления в ТМ (от 0,3 до 0,5 атм. в 1 мин.) - тормоза в действие не приходят, а при темпе (0,1 – 0,4атм. в 1 сек.) – тормоза срабатывают на торможение - после торможения при повышении давления в ТМ на 0,1 – 0.3 атм. – дают полный отпуск (бесступенчатый) – тормоза пассажирские и грузовые на равнинном режиме.

2.П/жёсткие - с горным режимом отпуска – то же, что и мягкие, но для полного отпуска необходимо завысить давление в ТМ на 0,1 – 0,2 атм. ниже зарядного. Имеют ступенчатый отпуск – тормоза грузовые на Горном режиме.

3.Жёсткие – при снижении давления в ТМ любым темпом ниже нормального зарядного (6 атм.) – произойдёт затормаживание. При повышении давления выше зарядного – отпустят. (АП-1 системы Казанцева, ВР№ 388 – уклоны до 45-ти тысячных).

Прямодействующие и непрямодействующие тормоза.

Прямодействующий тормоз – когда ТЦ наполняются из ГР(ПМ) непосредственно.

Тормоз локомотива – прямодействующий неавтоматический (КВТ№ 254- прямодействующего типа).

Непрямодействующий тормоз – когда ТЦ наполняются только из ЗР.

Тормоза подразделяются на:

1.Прямодействующие неавтоматические;

2.Непрямодействующие автоматические;

3.Прямодействующие автоматические.