Для облегчения тормозных расчетов составов с большим количеством вагонов разных типов и чтобы не вводить в расчет зависимость коэффициента трения от силы нажатия на колодку, используют расчетное нажатие на колодку и расчетный коэффициент трения. Для сохранения величины тормозной силы необходимо, чтобы соблюдалось равенство
SКjк = jкрSКр.
Поскольку приведенное равенство должно соблюдаться для любой тормозной колодки в составе поезда, то для определения расчетного тормозного коэффициента необходимо знать действительное нажатие К, действительный коэффициент трения jк и расчетный коэффициент трения jкр:
.
Действительный коэффициент трения можно определить по известным эмпирическим формулам, а величину расчетного коэффициента трения – по тем же формулам, но для среднего значения нажатия при груженом и порожнем режимах торможения.
При использовании расчетного тормозного коэффициента тормозная сила будет равна
В = jкрSКр.
Удельная тормозная сила
.
Таким образом, под расчетным тормозным коэффициентом поезда понимают расчетную силу нажатия тормозных колодок, приходящуюся на 1 кН веса поезда. Минимальная величина расчетного тормозного коэффициента поезда нормируется для различных типов поездов. На практике величина 100uр используется для определения максимально допустимых скоростей движения по элементам профиля, имеющими различные уклоны.
По номограммам,
приведенным в справочной литературе возможно решение следующих задач:
- определение тормозного пути по заданной скорости движения и расчетному тормозному коэффициенту;
- определение допустимой скорости движения по элементам профиля при заданном тормозном пути и расчетному тормозному коэффициенту;
- определение требуемого расчетного тормозного коэффициента по заданной скорости движения и тормозному пути;
- определение допустимой величины уклона по заданной скорости движения, тормозному пути и расчетному тормозному коэффициенту.
Для нормальной реализации процесса торможения необходимо, чтобы тормозная сила была не более силы сцепления колес с рельсами. В противном случае происходит заклинивание колеса (так называемый юз). При этом возможно повреждение колесной пары (ползун) с невозможностью продолжать дальнейшее движение.
Вкп £ GкпYкп,
т.е.
jкпКкп £ GкпYкп.
Следовательно
.
Отношение наибольшей силы нажатия тормозных колодок к нагрузке на ось колесной пары называют коэффициентом нажатия тормозных колодок:
.
Для нормальной реализации тормозной силы необходимо, чтобы коэффициент нажатия тормозных колодок был меньше отношения коэффициента сцепления и коэффициента трения.
Так как коэффициент сцепления колес с рельсами
зависит от скорости в меньшей степени, чем коэффициент трения, то наибольшая
опасность заклинивания колесный пар при торможении возникает в зоне малых 
скоростей.
В зоне скоростей V < VА
особенно опасен юз заторможенной колесной пары при трогании поезда. При
скорости 5-8 км/ч коэффициент сцепления оказывается в 3-5 раз меньше
коэффициента трения колодки и восстановить вращение колеса обычно уже не удается.
Для ликвидации юза
возможно использование противоюзовой защиты, работа которой основана на
резком снижении давления в тормозном цилиндре и затем медленном его нарастании.
Важным вопросом любого вида торможения является его устойчивость. При торможении на площадке тормозная сила всегда обеспечивает замедление поезда – т.е. торможение устойчиво. Иная картина наблюдается при торможении на спуске.
На рисунке изображены зависимости удельной тормозной силы b, основного удельного сопротивления wo. Зависимости построены для случая торможения на спуске величиной i. Предположим, что результирующая сила wo + b имеет две точки пересечения с линией i А и В. Точка А является точкой неустойчивого равновесия, так как при случайном изменении скорости в любую сторону появляется сила, равная wo + b – i, которая способствует еще большему изменению скорости. Точка В является точкой устойчивого равновесия. Отсюда можно сформулировать условие устойчивости механического торможения: знаки отклонения скорости и ускорения, вызванного изменением замедляющей силы, должны быть противоположны.
5.4. Общие требования к системам электрического торможения. Классификация электрического торможения.
При питании ЭПС от контактной сети в режиме торможения возможно использовать основное преимущество электродвигателя (по сравнению с другими способами преобразования энергии в механическую работу) – это его обратимость. В режиме торможения тяговые двигатели ЭПС переходят в генераторный режим и производят преобразование кинетической и потенциальной энергии поезда в электрическую. По способу использования полученной электроэнергии электрическое торможение подразделяются на реостатное (электроэнергия расходуется на нагрев реостатов ЭПС), рекуперативное (электроэнергия возвращается в контактную сеть) и комбинированное (электроэнергия возвращается в контактную сеть, но при отсутствии потребителя гасится на балластных резисторах).
Основным преимуществом электрического торможения следует считать повышение безопасности движения поезда за счет наличия дополнительной системы торможения. Кроме этого возможно увеличение скоростей движения на затяжных спусках, уменьшение износа бандажей колесных пар и загрязнения пути в местах массового торможения (посадочные платформы пригородных участков крупных городов). При электрическом торможении возможна автоматизация регулирования тормозной силы. На высокоскоростном подвижном составе электрическое торможение обеспечивает высокие значения тормозной силы в зоне высоких скоростей. Недостаток электрического торможения – усложнение оборудования ЭПС и увеличение нагрузки на тяговые двигатели.
К системам электрического торможения предъявляются следующие требования:
- механическая устойчивость (тормозные характеристики должны обеспечивать поддержание постоянных скоростей на затяжных спусках и торможение до остановки в пределах, обеспечивающих надежное сцепление колес с рельсами при надежной работе ТД);
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.