Назначение тормозов

Устройства, применяемые в поездах для искусственного увеличения сил сопротивления движению поезда называются тормозами.

Силы сопротивления движению подразделяются на:

а - постоянные, действующие всегда. К ним относятся трение качения колеса по рельсу и трение в подшипниках букс.

б – дополнительные, действующие в определенных случаях. К ним относятся сопротивление от уклонов и сопротивление в кривых участках пути.

При торможении поезда колодочным (дисковым) тормозом кинетическая энергия преобразуется в тепловую и за счет этого происходит снижение скорости. Максимальные скорости движения устанавливаются исходя из максимального тормозного пути, установленного нормативными документами.

Для остановки поезда выключают ТЭД, но он продолжает двигаться по инерции за счёт накопленной кинетической энергии и до остановки проходит значительное расстояние. Для осуществления безопасности следования поезда необходимо искусственно создавать силы сопротивления движению.

Тормозная сила – это силы создающие искусственное сопротивление движению.

Тормозные устройства, приборы (тормоза) – это устройства, применяемые в поездах для искусственного увеличения сил сопротивления движению.

Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда.

Если к катящему по рельсу колесу, нагружённому силой Р, прижать тормозную колодку с силой К, то между поверхностью катания колеса и колодкой возникает сила трения B=Kjк, где jк– коэффициент трения между колодкой и колесом. Со стороны колеса на колодку и далее на подвеску, раму и буксу действует реактивная сила R, равная силе В и противоположно направленная. Сила Впо отношению к колесу является внутренней силой, которая сама по себе не может произвести торможение; она создаёт момент Мв=Вт, направленный против вращения колеса. Под действием момента Мв в точке а контакта колеса с рельсом возникает сила Вт, действующая на рельс со стороны и стремящаяся сдвинуть его. Внешняя сила Вт, действующая на колесо со стороны рельса, числено, равна силе В и направленная в сторону, обратную движению, и является т о р м о з н ой с и л о й: Вт=В= Kjк Момент силы трения Мт, направленный против вращения колеса, называется т о р м о з н ы м м о м е н т о м: Мт=Втr. Таким образом, тормозная сила реализуется в точках контакта колёс с рельсами.

Коэффициент сцепления (y пси), равный отношению максимально возможной силы сцепления к действительной нагрузке колеса на рельс, зависит от скорости, от погодных условий, состояния колеса, состояния контактной поверхности. Для грузовых вагонов при скоростях от 20 до 120 км/ч и нагрузке колёсной пары на рельс от 60 до 220 кН коэффициент сцепления изменяется от 0, 13 до 0, 07 и для пассажирских при скоростях от 40 до 160 км/ч – от 0, 14 до 0, 09. Во время тумана, росы, при моросящем дожде, особенно при образовании на рельсах инея и загрязнённых рельсах, коэффициент y уменьшается и может быть менее 0, 04. При сильном дожде, когда чистые рельсы, коэффициент y остаётся таким же, как и при сухих рельсах. При входе колёс в кривые участки пути и при выходе из них коэффициент y уменьшается на 5-10%. Коэффициент сцепления повышается до 0, 2 при подсыпке песка на рельс и различных способах очистки их. Коэффициент трения (jк – фи) тормозной колодки зависит от многих факторов: материала колодки, скорости движения, удельного давления колодки, материала колеса, погодных условий, состояния рельсов и др. Коэффициент трения показывает, какую часть от силы нажатия составляет сила трения. Юз – движение колеса без вращения, проскальзывание, когда тормозная сила больше силы сцепления колеса с рельсом. Вт> Вс = jК> yРПри скоростях близких к 0 коэффициент трения коэффициента сцепления на 20%, при этом нажатие должно быть менее на 20% силы сцепления. Причины юза: а) неисправности рычажной передачи или ВР; б) неправильная установка режима установки ВР (загрузки); в) неправильное применение ступеней торможения (без подачи песка); г) начало движения без выдержки времени отпуска; д) торможение при завышенном давлении.

Тема 2. Классификация тормозов. Типы тормозов (2 часа)

Классификация тормозов по способу создания тормозной силы. Тормоза являющиеся фрикционными. Типы тормозов, признак автоматичности тормоза. Понятие о прямодействующем и непрямодействующем тормозе. Тормозная и отпускная волна. Скорость распространения тормозной волны. Принцип действия тормозных приборов. Дисковые тормоза.

Обучающиеся должны знать: классификацию тормозов, их применение на подвижном составе;

Обучающиеся должны уметь: применять термины для обозначения тормозных процессов.