Механическое торможение локомотивов и вагонов

8.1 Механическое торможение

Для  обеспечения  механического торможения локомотив и вагоны оборудуются пневматическими тормозами. При этом каждая тормозная колодка прижимается к бандажам колеси между ними возникает сила трения F_тр (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1 – Схема  образования тормозной  силы

Эта сила вызывает тормозной вращающий момент, Нּм,
                                                                                                                        (8.1)

При этом сила трения, Н.

                                                        (8.2)

где К – сила нажатия колодки на бандаж, кН:

      φ_к – коэффициент трения между бандажом и тормозной колодкой.

Тормозной   вращающий   момент,   направленный   против вращения колеса, можно представить в виде пары сил – В₁ и В₂. Сила  В₁ приложена  в  центре колеса,  а  сила   В₂ – в точке соприкосновения колеса с рельсом. Сила В₂ при достаточном сцеплении колеса с рельсом уравновешивается силой представляющей собой реакцию рельса на колесо, а сила В₁ вызывает торможение.

Так  как  сила В₁ вызывает  только  торможение,  то её называют тормозной силой.

Следовательно, тормозной  вращающий   момент   может быть также выражен

                                                           (8.3)

Из выражений (8.1) и (8.3) следует, что

                                                             (8.4)

Тогда тормозная сила, Н,

                                                        (8.5)

Подставляя в  (8.5)  значение М_т из равенств (8.1)  и  (8.2), получим

                                                         (8.6)

Общая тормозная сила поезда равна сумме тормозных сил колодок состава и локомотива, т. е.

                                                        (8.7)

На железнодорожном транспорте применяют чугунные (стандартные) колодки, чугунные колодки с повышенным содержанием фосфора и композиционные колодки из мате­риала 6КВ – 10.

У стандартных чугунных колодок коэффициент трения снижается с увеличением скорости движения, и они имеют и сравнительно большой износ. Чугунные колодки с повышенным содержанием фосфора имеют несколько больший коэффициент прения и меньший износ. У композиционных колодок коэффициент трения мало зависит от скорости, и они обладают меньшей изнашиваемостью.

Численные значения коэффициента трения (на основании экспериментальных данных) определяются по эмпири­ческим формулам или задаются в виде таблиц, приведенных в [1.2].