3 Расчет обеспеченности поезда тормозными средствами

3.1 Определение действительной и расчетной сил нажатия тормозных колодок электровоза, тепловоза или вагона электропоезда

Действительная сила нажатия на тормозную колодку

, (26)

где было определено выше по формуле (18) при выбранном ранее стандартном диаметре тормозного цилиндра.

Подсчитать по величинам и, соответствующим фактическим, действительным значениям, тормозную силу поезда, составленного из большого количества вагонов различных типов с различными силами нажатия, затруднительно. Поэтому ее определяют методом приведения, при котором действительные величиныизаменяют расчетными. При этом в соответствии с [Прав тяг расчет] должно выполняться условие

, (27)

где – действительная тормозная сила, реализуемая между колесом и рельсом;

– расчетная тормозная сила;

– расчетный коэффициент трения тормозной колодки;

– расчетное нажатие тормозной колодки.

Из этого равенства получим выражение расчетного тормозного нажатия

. (28)

Для определения расчетных коэффициентов трения в соответствии с [2] используем формулы:

для стандартных чугунных колодок

; (29)

для фосфористых чугунных колодок

; (30)

для композиционных колодок

. (31)

Подставив в формулу (28) известные значения и, получим соответственно для тормозных колодок:

стандартных чугунных

; (32)

фосфористых чугунных

; (33)

композиционных

. (34)

При определении величины для рычажной передачи заданного электровоза, тепловоза или вагона электропоезда значение принимается равным рассчитанному ранее по формуле (26) в кН.

3.2 Определение расчетного коэффициента нажатия тормозных колодок электровоза, тепловоза или вагона электропоезда

Расчетный коэффициент нажатия тормозных колодок электровоза, тепловоза, вагона электропоезда характеризует степень обеспеченности подвижной единицы тормозными средствами. Отношение суммы расчетного нажатия тормозных колодок подвижной единицы к его весу называют расчетным коэффициентом нажатия тормозных колодок. Он определяется по формуле

, (35)

где – суммарное расчетное нажатие тормозных колодок электровоза, тепловоза или вагона электропоезда, кН;

– учетный вес электровоза, тепловоза или вагона электропоезда, тс.

Суммарное расчетное нажатие тормозных колодок электровоза, тепловоза или вагона электропоезда

, (36)

где – расчетное нажатие тормозной колодки, кН;

- число колодок рычажной передачи, действующих от одного тормозного цилиндра;

– число рычажных передач (тормозных цилиндров) электровоза, тепловоза или вагона электропоезда (табл. 6).

Обеспеченность электровоза, тепловоза или вагона электропоезда тормозными средствами оценивается из сравнения полученной величины с данными, приведенными в табл. 8.

Таблица 8

Расчетные коэффициенты нажатия тормозных колодок

Тип подвижного состава	Значение при тормозных колодках
	чугунных	композиционных
Электровозы, тепловозы грузовые	0,6 - 0,7	-
Электровозы, тепловозы пассажирские	0,7 - 0,8	-
Электровозы, тепловозы со скоростным регулированием (	1,2 - 1,5	-
Вагоны электропоездов	0,6 - 0,78	0,22 - 0,28

3.3 Определение расчетного тормозного коэффициента поезда

На основании Правил технической эксплуатации железных дорог Российской Федерации все отправляемые со станции поезда должны обеспечиваться автоматическими тормозами из расчета обеспечения единого наименьшего тормозного нажатия на каждые 100 тс веса поезда.

Расчетный тормозной коэффициент поезда характеризует степень обеспеченности поезда тормозными средствами. Отношение расчетного нажатия тормозных колодок к весу поезда называют расчетным тормозным коэффициентом поезда, который определяется в общем случае по выражению

,(37)

где - суммарное расчетное нажатие тормозных колодок поезда, кН;

- вес локомотива, тс (табл. 2);

- вес состава (вагонов) поезда.

Вес состава (вагонов) подсчитывается по формуле

, (38)

где - вес соответствующих типов вагонов в поезде, выбирается из табл.9 (в соответствии с заданием грузовой поезд может быть груженым и порожним, пассажирский - с пассажирами), тс;

- количество соответствующих типов вагонов в поезде по типам и осности.

Таблица 9

Учетный вес пассажирских и грузовых вагонов

Тип вагонов	Вес тары (порожний вагон), тс	Учетный вес вагона с пассажирами (грузом), тс
Цельнометаллические пассажирские купейные	53-57	58 - 62
Цельнометаллические пассажирские плацкартные	48-52 42-47	55 50
Четырехосные полувагоны и платформы	20-26	85
Крытые вагоны грузоподъемностью 60-63 тс	21-23	84
Цистерны емкостью 60 м3	23-26	84
Восьмиосные полувагоны	44-45	170
Восьмиосные цистерны	48	168
Автономные рефрижераторные	44-46	84

Суммарное расчетное нажатие тормозных колодок поезда подсчитывается по формуле

, (39)

где - количество тормозных осей соответствующей подвижной единицы;

- число тормозных колодок на колесо соответствующей тормозной единицы;

- расчетная величина нажатия тормозной колодки соответствующей подвижной единицы, кН (табл.10, 11);

- количество соответствующих подвижных единиц в поезде по типу и осности.

При наличии в поезде подвижных единиц, оборудованных различными типами колодок, сумма расчетных сил нажатия подсчитывается отдельно для чугунных () и композиционных () тормозных колодок. Соответственно определяются и тормозные коэффициенты для частей поезда, оборудованных чугунными () и композиционными () колодками.

Таблица 10

Расчетные силы нажатия чугунных тормозных колодок пассажирских и грузовых вагонов и вагонов электропоездов

Тип вагона	Сила нажатия тормозных колодок на ось, кН (тс)	Сила нажатия одной колодки, кН (тс)
Цельнометаллические пассажирские вагоны с массой тары, тс: 53 и более 48 и более, но менее 53 42 и более, но менее 48	100 (10) 90 (9) 80 (8)	25 (2,5) 22,5 (2,25) 20 (2,0)
Грузовые вагоны на режиме: груженом среднем порожнем	70 (7) 50 (5) 35 (3,5)	35 (3,5) 25 (2,5) 17,5 (1,75)
Вагоны рефрижераторного подвижного состава на режиме: груженом среднем порожнем	90 (9) 60 (6) 35 (3,5)	22,5 (2,25) 15 (1,5) 8,75 (0,875)
Электропоезда всех типов (кроме ЭР200): Моторный вагон Прицепной и головной вагоны	100 (10) 90 (9)	25 (2,5) 22,5 (2,25)
Электропоезд ЭР200 моторный и головной вагоны	150 (15)	37,5 (3,75)

Примечание. Для вагонов, оборудованных тормозами с груженым авторежимом, принимать силу нажатия тормозных колодок в соответствии с загрузкой на ось при порожнем, среднем и груженом режимах. При этом режимный переключатель воздухораспределителя закрепляется при чугунных колодках на груженом режиме, при композиционных колодках – на среднем режиме торможения.

В формуле (39) расчетная величина нажатия тормозной колодки электровоза, тепловоза или соответствующего вагона электропоезда, подставляется из расчета по выражениям (32) - (34), а для вагонов из табл.10, 11 (по типу колодок, указанных в задании). При определении для электропоездов значенияподставляются из расчета по выражениям (32) - (34) для разработанного колодочного тормоза соответствующего типа вагона, а для остальных типов вагонов - по табл. 10, 11 (по типу колодок, указанных в задании)

Таблица 11

Расчетные силы нажатия композиционных колодок пассажирских и грузовых вагонов и вагонов электропоездов

Тип вагона	Сила нажатия колодок на ось, кН (тс)	Сила нажатия одной колодки, кН (тс)
Пассажирские с массой тары, тс: 53 и более 48 и более, но менее 53 42 и более, но менее 48	45 (4,5) 40 (4) 35 (3,5)	11,25 (1,125) 10 (1,0) 8,75 (0,875)
Грузовые на режиме: груженом среднем порожнем	42,5 (4,25) 30 (3) 17,5 (1,75)	21,25 (2,125) 15 (1,5) 8,75 (0,875)
Вагоны рефрижераторного подвижного состава на режиме: груженом среднем порожнем	45 (4,5) 35 (3,5) 20 (2)	11,25 (1,125) 8,75 (0,875) 5 (0,5)
Электропоезда всех типов (кроме ЭР200): Моторный вагон Прицепной и головной вагоны	45 (4,5) 40 (4)	11,25 (1,125) 10 (1,0)
Электропоезд ЭР200 моторный и головной вагоны	67,5 (6,75)	16,875 (1,6875)

При расчете необходимо учитывать, что в случае оборудования подвижного состава композиционными колодками воздухораспределители груженых вагонов включаются на средний режим, однако эффективность композиционных колодок принимается условно одинаковой. Локомотивы всегда оборудуются только чугунными тормозными колодками.

При определении величины для грузового поезда, следующего по участкам уклонами до -20 ‰, вес локомотива и его тормозное нажатие не учитывается.

Найденная величина не должна быть менее значений указанных в табл.12.

Таблица 12

Расчетные тормозные коэффициента поезда

Тип поезда		Значение при тормозных колодках
		чугунных	композиционных
Грузовой	Груженый	0,28 - 0,33	0,20 - 0,22
	Порожний	0,55	0,24 - 0,3
Пассажирский		0,6 - 0,78	0,22 - 0,3
Электропоезд		0,6 - 0,8	0,22 - 0,28

После сравнения величины определенного в расчете тормозного коэффициента поезда с нормативными необходимо сделать вывод об обеспеченности поезда тормозными средствами.