3. Образование тормозной силы колодочных, дисковых и рельсовых тормозов.

Колодочный тормоз:

Сопротивление дв-ю поезда создаётся на явлении сухого трения.

Р_к-нагрузка от колеса на рельс

Сила трения F_тр и момент М_т – внутр.силы по отн-нию к вагону: F_тр= φ_k·k;

М_т=F_тр·R,поэтому остановить его не могут. В зоне контакта от колеса на рельс в (^.)О возн-ет сила В₀ от момента М_т и равная ей по величине и против-но направл-я В_т, кот. явл. тормозной силой - внешняя сила, создающая искусственное сопротивление, действующее на колесо со стороны рельса.Для одной тормозной колодки: В_т= В₀= М_Т/R=kφ_k; для оси КП: В_т0=nkφ_k, n- кол. колодок,действ. на ось. Удельная тормозная сила для оси :

φ_k -Коэффициент трения; v- скорость поезда, К- сила нажатия колодки на колесо; q₀- осевая нагрузка,

Диск. тор :

Фрикцион. диск торм использ на скоростном ПС и ДР–1А.

F_трн-сила трения накладки;

r_э-эффект-й радиус трения; К_н-сила нажатия;φ_д-коэф-т трения накладки.

М_тд=F_тр·r_э, F_трн =К_н·φ_д, тогда .

Для оси КП: В_ТО=(n_нК_нφ_дr_э)/R

Удельная b_Тд=(10³ n_нК_нφ_дr_э)/ q₀R

Релс. Тормоз

,-коэф-т тр. башмака по рельсу;-сила прижатия башмака к рельсу.

Для того чтобы обеспечить малое сопротивление магнит потоку, фрикцион башм изготав из стали или чугуна, коэффициент трения для них сильно зависит от скорости:

При 200км/ч Н. При 20км/ч Н.

4. Факторы, ограничивающие тормозную силу при торможении.

Величина силы нажатия опред-ся в зав-сти от типа ПС, осевой нагрузки и применяемых фрикционных мат-лов.

Коэффициент трения φ_k=α(βk+γ)/(δk+γ).(fv+g)/(сv+g)

v- скорость поезда, к- сила нажатия колодки на колесо, α,β,γ,δ,f,c,g-эмпирические коэффициенты зависящие от материала колодок.

В_т≤F_сц kφ_k≤q₀ψ_кk_c , где q₀- осевая нагрузка; ψ_к-коэфф. сц. колеса и рельса; k_c- коэфф. запаса по сцеплению.

На тормозную силу влияет и скорость движения. Между тормозной силой и силой сцепления существует строго определенная зависимость: для вращения заторможенного колеса необходимо, чтобы тормозная сила не превосходила силу сцепления его с рельсом железнодорожного пути. Нарушение этой зависимости ведет к заклиниванию колесной пары колодками, и тогда она начинает скользить по рельсам (идет юзом).Юз колесной пары может привести к образованию больших выбоин на колесах.

Тормозная сила ограничивается по доп-му удел-му давл-ю (из условия теплового режима трущихся тел). Для композ-х колдок [P_уд]=0,9МПа, для чугунных-[P_уд]=1,3МПа.Сила нажатия на торм. колодку К_доп=[Р_уд]F_к, F_к –площать трения тормозной колодки.

Для пас-х поездов торм-я сила огранич-ся по доп-му замедлению. Исходя из условий комфортности пас-ров замедление не д. превышать 1,3м/с², на низких скор-ях доп-тся не более 2.

5 Основные процессы в пневмо-тормозах

Зарядка– подготовка торм. к действию путём повыш. давл. воздуха в ТМ до определ. величины. Пассажирские поезда: Р_м=0,5 – 0,52 МПа; груз.: Р_м= 0,53 – 0,55; дизель- поезда: Р_м=0,55 – 0,56. При зар. заполняются запасные резерв-ры. и раб. объёмы воздухораспред-й. Для ускорения наполнения ЗР создают давл.выше зарядного на 0,03-0,05- сверхзарядка.

Медленная разрядка (ликвидация сверхзарядки) – переход на пониженное давление в ТМ или ликвидация сверхзарядного давления в ней без срабатывания тормозов в поезде. Происх. со скоростью: dp/dt=0,03 МПа/мин. Снижение давл.происходит медленным темпом. Свойство нечувствительности тормозов к медленной разрядке наз. мягкость тормозов. Им обладают мягкие и полужёсткие тормоза.

Служебное торможение – это разрядка ТМ. dp/dt=0,01 – 0,05 МПа/с. Различают: полное служ. торм. Δр_м=0,13 – 0,17 МПа – одноразово на такую величину пониж. давл. в торм. сист. Давл. в ТЦ: Р_ц=0,38 – 0,43 МПа; ступенчатое – постепенное увел-е давления в ТЦ и увел-е, соответственное, интенсивности торможения путём уменьшения давления в ТМ в неск. приёмов. Первая ступень: 0,03 – 0,08 МПа, вторая и последующие 0,03 – 0,1.

Перекрыша – фиксация давления полученного в ТМ и в ТЦ при торможении или отпуске. Бывает: перекрыша с питанием – пополняются утечки.,из питательной магистрали (для груз.); без пит. – не пополняютсяутечки.(для пасс.).

Экстренное торм. – торм-е для быстрой остановки поезда на возможно кратчайшем тормозном пути. Темп более dp/dt =0,080…0,1 МПа/с. Величина давл. в ТЦ при этом также как и при служ., но происходит всё быстрее. Отпуск тормозов – прекращение действия тормоза и подготовка системы к след. торможению путём повышения давл.в ТМ и снижения давл.в ТЦ. Бывает: полный отпуск – полная зарядка торм. сети для след. торможения; ступенчатый – для регулирования скорости движения поезда.