2.3. Перевірка гальма на відсутність заклинювання

При перевірці на заклинювання коліс під час гальмування як L_ш приймають найменший з нормативних вихід штока ГЦ. За розрахунковий тиск у ГЦ приймають його номінальне значення (див. п. 2.2). Розрахунки виконують за формулами (2.3)-(2.5) з метою отримання найбільшого з можливих значення δ_р. При цьому при користуванні формулою (2.3), умовно приймається ККД ГЦ 100% та не враховується зменшення гальмової сили від дії авторегулятора.

У разі одностороннього натиснення та відмінності кута підвішування від прямого слід збільшити дійсне натиснення на гальмову колодку, що розраховано за формулою (2.3), на ΔK, яке обчислюють за формулою (2.4).

Умова відсутності заклинювання має розрахунковий вираз:

=

=0.675( )=0.195

де k_g– коефіцієнт, що враховує зневантаження коліс під час гальмування (див. пояснення до формули (2.1).

Коефіцієнт зчеплення ψ _к коліс із рейками приймають за даними табл. 2.2.

У разі потреби проміжні значення ψ_к знаходять методом лінійної інтерполяції.

Таблиця 2.2. Коефіцієнти ψ_к зчеплення при гальмуванні

Розрахункова швидкість руху, км/год	ψк при статичному осьовому навантаженні 21т
160	0,083

Під час перевірки на заклинювання коліс локомотива при гальмуванні розрахунки за формулою (2.6) виконують для регламентованих у табл. 2.2 швидкостей руху, а також його конструкційній швидкості. Звичайно при цьому верхнею межею розрахункової швидкості приймається саме конструкційна швидкість локомотива.

Обов’язково потрібно перевіряти питомий тиск на гальмову колодку при найбільшому з отриманих значень дійсного натиснення K_maxза формулою:

=24,5/0,044=556.8 кПа

де A_гк – геометрична площа поверхні тертя гальмової колодки, яку приймають для: однієї секції чавунної секційної колодки – 0,0195 м²; композиційної безгребеневої колодки приробленої – 0,0290 м²; чавунної безгребеневої фосфористої – 0,0305 м²; чавунної гребеневої колодки – 0,0440 м²; [q_к] – допустимий питомий тиск на гальмову колодку, кПа.

Дані про щодо найбільш розповсюджених на залізницях колії 1520 мм матеріалів гальмових колодок наведено у табл. 2.3.

Таблиця 2.3. Допустимий питомий тиск (кПа) на гальмову колодку

Матеріал гальмівної колодки	Швидкість руху, км/год
	Від 121до160
Чавун марки Ф і Р	700

3. Параметри якості гальма

3.1 Гальмівний шлях, уповільнення та час гальмування

Повний гальмівний шлях розраховують як доданок путі підготовки гальм до дії (S_п) та дійсної гальмової путі (S_д):

=166+1290=1456 м

Шлях підготовки гальм до дії розраховують за формулою:

=140 4/3,6=166 м

де: V₀ – швидкість руху на початку гальмування (передгальмова), км/год; t_п– час підготовки гальм до дії, с.

Час (у с) підготовки гальм до дії розраховується за такими формулами:

–для пасажирського локомотива

де: i_п – приведений ухил ділянки колії (для спусків вважають від’ємним, для підйомів – додатним), ‰; b_р0 – розрахункова питома гальмівна сила для передгальмівної швидкості, Н/кН або кГ/тс.

Питому гальмівну силу локомотива розраховують за формулою:

=1000 0,44 0,195=85.8

де: φ_кр – розрахунковий коефіцієнт тертя гальмової колодки об колесо з табл. 2.1.

Дійсний гальмівний шлях (у м) за k інтервалами зменшення швидкості руху ΔV=V_k-V_k+1розраховують за формулою:

= =1291 м.

де: n=V₀/ΔV – кількість інтервалів швидкостей руху; V_k – гранична швидкість руху k–го інтервалу, км/год; ξ – уповільнення тягового рухомого складу під дією одиничної питомої уповільнюючої сили, км·кН/(Н·год²) або км·тс/(кГ·год²), яке приймають для: паровозів – 121, електропоїздів – 119, дизель-поїздів – 116, тепловозів – 114, електровозів – 107; a – частка використання гальмівної сили залежно від виду гальмування: екстрене або автостопне – 1,0; повне службове – 0,8 (саме це значення береться для розрахунків щодо розстановки таких постійних сигналів як світлофори); службове ступінчасте для вантажного локомотива – 0,5; службове ступінчасте для пасажирського локомотива – 0,6; w_ох– основний питомий опір руху локомотива на холостому ходу, Н/кН або кГ/тс.

Основний питомий опір руху локомотива на холостому ходу розраховують залежно від поточної швидкості руху (в км/год) за формулою:

– для безстикової колії;

W_ox=2,4+0,009 140+0,00035 140²=11.5

При розрахунку гальмівного шляху необхідно на кожному k-у інтервалі швидкості руху проаналізувати уповільнення рухомого складу по відношенню до коефіцієнта зчеплення коліс із рейками. При цьому, оскільки гальмова сила фізично не може перевищувати силу зчеплення коліс із рейками, має виконуватися співвідношення:

=

де: ε_k – уповільнення рухомого складу на k-у інтервалі, м/с²; g=9,81 м/с² – прискорення вільного падіння; ψ_{р k} – розрахунковий коефіцієнт зчеплення коліс із рейками на k-у інтервалі.

Коефіцієнт зчеплення у даному випадку рекомендується розраховувати за формулою (тут розмірність V_k– км/год):

=

де: q_o – статичне осьове навантаження локомотива, тс.

Слід зауважити, що в таблиці 2.3 вже наводилось дані щодо коефіцієнта зчеплення ψ_к. Однак, при розрахунку уповільнення при гальмуванні слід використовувати саме формулу (3.8).

Тривалість гальмування у часі розраховують за формулою:

=

Висновок щодо якості спроектованого гальма роблять зі співставлення отриманих у розрахунку величин повного гальмівного шляху та загальної тривалості ЕГ в часі, а також уповільнення локомотива при ЕГ з їх допустимими значеннями. Для сучасного вітчизняного магістрального локомотива на горизонтальній прямій ділянці безстикової колії рекомендується, щоб автогальма забезпечували його екстрену зупинку протягом до однієї хвилини в межах гальмівного шляху до 1600 м з передгальмової швидкості 160 км/год – для пасажирського. При цьому поточні уповільнення локомотива повинні бути не більше 2 м/с²для всього діапазону швидкостей руху за умови відсутності юза.