41. Регулирование тормозной силы в зависимости от загрузки вагона. Грузовые авторежимы

Условие безъюзового торможения: В_Т≤Р_СЦ, где В_Т - тормозная сила, реализуемая на оси колесной пары; Р_СЦ - сила сцепления колесной пары с рельсами.

т.е. тормозная сила должна быть ≤ силы сцепления колеса и рельса.

Это же ур-е для колодочного тормоза можно записать: n∙K∙φ_k=q₀∙ψ_к∙k_с, (1) где n – число колодок, действующих на ось; K – сила нажатия на1 колодку; φ_К – коэф-т трения колодки; q₀ – нагрузка от колесной пары на рельсы; ψ_К – коэф-т сцепления колес с рельсами; k_С – коэф-т использования запаса по сцеплению.

Выразим силу нажатия тормозной колодки, допускаемую по условию сцепления колес с рельсами K =(q₀∙ψ_к∙k_с)/(n∙φ_k) (2)

Коэф-т сцепления ψ_к= ψ(q₀)∙ ψ(V), т.е. является функцией загрузки и функцией скорости. Коэф-т трения колодок, в общем виде , т.е. является функцией силы нажатия на колодки и скорости: φ(К)=βК+γ/δК+γ

После постановки зависимости коэф-та трения и коэф-та сцепления в формулу (1) получаем квадратное уравнение типа АК²+ВК+С=0.

А – дополнит-я сила по сцеплению; Б – реализуемая сила на подвижном составе (п.с.); В – при одноступенчатом регулировании; Г – при многоступенчатом.

Применяют 2 способа регулирования силы нажатия торм. колодок в зависимости от загрузки вагона: 1) изменением давления в тормозном цилиндре (ТЦ); 2) изменением передаточного числа тормозной рычажной передачи (ТРП).

1-й способ наиболее распространен. Этот способ может быть ручным и автоматическим. При ручном способе воздухораспределитель (ВР) переключается на порожний, средний и груженый режимы.

Р_ш=Р_ц∙(π∙Д²/4)∙η_ц-Q_тц-Q_ар, Р_ш - усилие по штоку ТЦ; Р_Ц- давления в Т.Ц; Д - диаметр Т.Ц; η_ц - кпд Т.Ц учитывающий потери; Q_тц - усилие пружины; Q_AP- усилие пружины, приведенное к штоку, авторегулятора рычажной передачи

К=Р_Ш·u·η_ТРП/m; u - передаточное число рычажной передачи; m - число тормозных колодок в рычажной передачи; η_ТРП- кпд рычажной передачи

Сила нажатия ограничивается по условию теплового режима фрикционного узла: для чугунных колодок К≈40кН, для композиционных К≈26 кН.

При выборе режима вручную возможна ошибка, т.к. загрузка вагона смотрится на глаз по прогибу рессорного подвешивания. Последнее время большое распр-е получило автоматич-е регулирование силы нажатия колодок на грузовой вагон. Для этого применяют автоматические регуляторы грузовых режимов торможения. На груз. вагонах применяют автореж. №265 и его модификации. Автореж. устан-ся на хребтовой балке рамы вагона вблизи пятника. Он соединен трубами с ВР и ТЦ. Подвижной частью автореж. опирается на балку, закрепленную на тележке. Принцип работы основан на изменении прогиба рессор. подвешивания и регулировании давления в ТЦ. При установке авторежима на вагон, ВР включают на груженый режим при чугунных колодках и на средний режим – при композиционных.

Недостатки автореж.: - постоянный контакт подвижной части авторежима с опорной планкой + при вписывании вагона в кривые это приводит к возникновению изгибающих усилий, действующих на вилку авторежима;

- в точке опоры рычага возникают высокие контактные давления до 400 МПа;

- надежность работы авторежима невысока.

В настоящее время ведутся разработки авторежимов с временным контактом детали измерительного узла. Возможно два варианта:1 производить измерение при каждом торможении 2 при каждой полной разрядки ТМ вагона. На западных и европейских ж/д получил распространения метод регулирования силы нажатия колодок путем изменения передаточного числа рычажной передачи.