Тяговые расчеты при проектировании железных дорог: Учебное пособие, страница 8

Коэффициент трения определяют по следующим формулам:

-  для чугунных стандартных колодок:

,				(4.5)
где		‑	скорость движения поезда, км/ч.

-  для композиционных колодок:

.

(4.6)

Увеличить тормозную силу можно до определенного предела. Эта сила не должна превышать силу сцепления между колесом и рельсом, иначе возникает юз (скольжение по рельсу), который приводит к повреждению бандажей колес и повышенному износу рельсов.

Следовательно, должно соблюдаться условие:

,				(4.7)
где		‑	нагрузка на тормозную ось, тс;
		‑	коэффициент сцепления между колесом и рельсом.

Полная тормозная сила поезда определяется по формуле:

.

(4.8)

Расчет тормозной силы поезда по данной формуле удобно производить, если на все тормозные колодки действует одинаковая сила нажатия. Обычно же нажатие тормозных колодок на оси подвижного состава значительно отличаются друг от друга. Поэтому тормозную силу рассчитывают по так называемому методу приведения, который позволяет исключить зависимость коэффициента трения от силы нажатия. В этом методе принимается одинаковое для всех вагонов условное нажатие на колодку:

-  К=2,7 тс ‑ для чугунных колодок;

-  К=1,6 тс ‑ для композиционных колодок.

Таким образом, с учетом этих постоянных значений формулы 4.5 и 4.6 примут вид:

-  для чугунных стандартных колодок:

;

(4.9)

-  для композиционных колодок:

.

(4.10)

Для того чтобы сохранить истинное значение тормозной силы, необходимо выполнение условия:

.				(4.11)
где		‑	расчетное нажатие тормозной колодки, тс.

Тогда

.

(4.12)

Подставляя в формулу 4.12 соответствующие значения  и  получим:

-  для чугунных стандартных колодок:

;

(4.13)

-  для композиционных колодок:

.

(4.14)

Значения расчетных нажатий, , для различных типов подвижного состава приведены в ПТР [2].

Таким образом, полная тормозная сила поезда определяется по формуле:

.

(4.15)

Т.к. расчетный коэффициент трения не зависит от нажатия, его можно вынести за знак суммы:

.

(4.16)

Удельная тормозная сила поезда с учетом того, что согласно ПТР в грузовых поездах на спусках до 20‰ тормозную силу локомотива разрешается в расчет не принимать, определяется по формуле:

,				(4.17)
где		‑	расчетный тормозной коэффициент.

Расчетный тормозной коэффициент является важным эксплуатационным показателем, характеризующим степень вооруженности поезда тормозными средствами, и показывающий какое тормозное нажатие приходится на единицу веса состава.

4.3  Электрическое торможение

Электрическое торможение осуществляется путем перевода тяговых электродвигателей в генераторный режим и преобразования ими механической энергии движения поезда в электрическую. Эта энергия возвращается в контактную сеть для использования другими электровозами или электропоездами, работающими на  этом участке в режиме тяги (рекуперативное торможение при электрической тяге) или гасится в специальных тормозных реостатах, т.е. превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающее пространство (реостатное торможение при электрической и тепловозной тяге).

При электрическом торможении улучшаются условия и надежность движения поезда на затяжном спуске. Кроме того, его применение исключает необходимость в использовании тормозных колодок и существенно снижает расходы по их замене.