Регулирование тормозной силы в зависимости от загрузки вагона и скорости движения

4. Регулирование тормозной силы в зависимости от загрузки вагона и скорости движения

4.1 Условие безъюзового торможения:  В_ТР_СЦ,  т.е. тормозная сила должна быть  силы сцепления колеса и рельса. Это же ур-е для колодочного тормоза можно записать:                       ,                                         (1)

где  n – число колодок, действующих на ось;  K – сила нажатия на колодку;

φ_К – коэф-т трения колодки;  q₀ – осевая нагрузка;   ψ_К – коэф-т сцепления; 

k_С – коэф-т использования запаса по сцеплению. Тогда дополнительная сила

.                                                 (2)    

Коэф-т сцепления  ; .

рис. 2

Коэф-т трения колодок ;  ;    

A

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. 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. Для этого применяют авторежимы. 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.

4.2 Чтобы полностью использовать запас по сцеплению при чугунных колодках необходимо регулировать силу нажатия от max при высокой скорости до min – в момент остановки (рис.2) (А). Технически это сложно сделать. Поэтому силу нажатия приним. постоянной во всем интервале скоростей, при этом расчет доп-й силы нажатия производят при расчетной скорости 20-40 км/ч (Б). В этом случае при скорости выше 20-40 км/ч запас по сцеплению использ-ся не полностью и имеет большие резервы по повышению тормозной эффективности. До наст. времени испол-ся одноступенчатое скоростное регулирование (В). эта система обеспечивает повышенную силу нажатия колодок при V>70-80 км/ч. При более низкой скорости – переход на пониженное давление. В качестве регулятора здесь используется центробежный датчик скорости, кот-й. расположен на торце шейки оси.

Более эффективной явл. сис-ма многоступенчатого скоростного регулирования (Г). Повышенную силу нажатия можно получить след. путями:

1) 2) – смотри выше;

3) применяя тормозные цилиндры большого диаметра;

4) комбинируя все варианты.

На пас. ваг. вар-ты 2 и 3. для электроподвижного состава – 1-й вар-т.