Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог (стр. 4 )

Корпус авторежима крепится к подрессоренной хребтовой балке вагона, а упор соприкасается с плитой, укрепленной на необрессоренной части тележки. По мере загрузки вагона расстояние между корпусом авторежима и опорной плитой уменьшается вследствие прогиба рессор вагона. Колебания кузова вагона не сказываются на давлении в тормозном цилиндре, так как демпфирующие пружины и дроссельное отверстие гасят колебания подвижной части авторежима (Подробнее об устройстве и работе авторежима см. главу 5).

Загрузку вагона можно оценить по положению клина амортизатора относительно фрикционной планки рессорного подвешивания вагона. Вагон считается порожним, если верхняя плоскость клина амортизатора находится выше фрикционной планки.

Скоростное регулирование тормозной силы. Изменение тормозной силы при уменьшении коэффициента сцепления при высоких скоростях движения сводится к увеличению нажатия на колодку за счет повышения давления в тормозном цилиндре. (Рис.1.5).

В процессе уменьшения скорости при торможении переключение с высокого нажатия (К2) на пониженное (К1) выполняется автоматически специальными скоростными регуляторами при достижении конкретной скорости перехода (например, при V=50 км/ч). Регулятор устанавливается на буксе колесной пары тележки. Регулирование тормозной силы осуществляется в случае применения полного торможения. При полных торможениях и малых скоростях движения величина тормозной силы может превысить значение силы может превысить значение силы сцепления Вс колеса с рельсом, что резко повышает вероятность заклинивания колесных пар.

Наличие в составе поезда разнотипных вагонов с различными значениями К делает расчет тормозной сипы с использованием формул 1.1. и 1.2. для определения коэффициентов трения весьма трудоемким. Для упрощения тормозных расчетов пользуются методом приведения, при котором действительные значения К и φк заменяются расчетными значениями К и φкр, а коэффициент трения определяется при одном, условно выбранном тормозном нажатии Ку, но при этом обеспечивалось бы равенство:

φк * К

=

φкр * Кр

,

откуда

Кр	=	φк	*	К			( 1.6)
φкр

Значения Ку принимают: для чугунных колодок - 2.7 тс. для композиционных колодок - 1.6 тс. Подставляя значения Ку в формулы 1.1. и 1.2. получим значения расчетных коэффициентов трения соответственно для чугунных и композиционных колодок:

φкр	= 0.27	V + 100					( 1.7 )
5V + 100

φкр	= 0.36	V + 150					( 1.8 )
2V + 150

После подстановки значений φк и φкр в выражение 1.6. получим формулы для определения расчетных сил нажатия чугунных и композиционных колодок:

Кр	= 2.22 К	16К + 100					( 1.9 )
80К + 100

Кр	= 1.22 К	К + 20					( 1.10 )
4К + 20

Если в поезде используются тормоза с разными типами тормозных колодок (например, чугунными и композиционными), то необходимо привести расчетное нажатие к одной системе нажатий. Это приведение выполняют умножением величины нажатия на соответствующий коэффициент эффективности, которые зависят от скорости движения. Коэффициенты эффективности определяют исходя из равенства длины тормозного пути при действии колодок разного типа. На железных дорогах России за основную принята система расчетных значений нажатий чугунных тормозных колодок, для которых установлены все тормозные нормативы и действующие номограммы и таблицы зависимости тормозных путей от скорости начала торможения, удельных расчетных нажатий и крутизны уклонов.

1.9. Расчет тормозного пути.

В настоящее время существует три метода тормозных расчетов:

Ø  аналитический метод Правил тяговых расчетов;

Ø  метод численного интегрирования уравнения движения поезда по интервалам времени;

Ø  графический способ.

С помощью аналитического метода ПТР решают задачи, в которых реализуется полная тормозная сила:

Ø  при определении расстояния ограждения мест препятствий движению поезда – экстренное торможение;

Ø  при выборе расстояния между постоянными сигналами - полное служебное торможение;

Ø  при проверке расчета выбора расстояния между постоянными сигналами – автостопное торможение.

Тормозной путь при полном служебном торможении рассчитывается так же как при экстренном торможении, но значение тормозного коэффициента принимается равным 0.8 от его полного значения.

В практике часто возникает необходимость точного расчета тормозного пути или скорости движения поезда при ступенчатых торможениях, во время безостановочного следования по переломному не спрямляемому профилю пути и при других разнообразных условиях торможения. В таких случаях тормозные задачи решают численным интегрированием уравнения движения поезда не по интервалам скорости, а по интервалам времени.

Расчет тормозного пути Методом ПТР.

Полный тормозной путь Sт, проходимый поездом от начала торможения до остановки, принимается равным сумме пути подготовки тормозов к действию Sп и действительного пути торможения Sд.

Sт

=

Sп

+

ΣSд

( 1.11 )

Величина пути подготовки тормозов к действию определяется по формуле

Sп	=	Vнт * tп	,				( 1.12 )
3.6

где:

Vнт - скорость поезда в момент начала торможения, км/ч;

tп - время подготовки тормозов поезда к действию, с;

3.6 – переводной коэффициент.

Время подготовки тормозов к действию определяется из условия замены медленного, реального процесса наполнения тормозного цилиндра среднего вагона, мгновенным наполнением до полной величины, при условии равенства тормозных путей, проходимых поездом при реальном и условном наполнении тормозных цилиндров (рис. 1.6).

В зависимости от рода подвижного состава и его длины время подготовки тормозов к действию определяется по формуле

tп	= а - б	iс					( 1.13 )
bп

где:

iс - спрямленный уклон;

bп - удельная тормозная сила.

Величины коэффициентов а и б зависят от рода движения, вида управления тормозами в пассажирском поезде, от длины поезда в осях и принимаются по таблице (1.2).

Величина действительного пути торможения определяется суммированием величин пути торможения в выбираемых интервалах скорости при условии постоянства величин удельных сил, действующих на поезд в этом интервале, по формуле 1.14

Sд	=	4.17[(Vн)2 – (Vк)2]	,				( 1.14 )
bт + wox + iс

где:

Vн, Vк - начальная и конечная скорости поезда в принятом интервале скоростей, км/ч;

bт - удельная тормозная сила, кг/т;

wox - удельное основное сопротивление движению поезда, кг/т;

iс - спрямленный уклон, ‰.

Таблица 1.2.

Зависимость коэффициентов а и б от типа поезда

Условия выбора величины коэффициента	а	б
Пассажирский поезд :
С пневматическими тормозами	4	5
С электропневматическими тормозами	2	3
Грузовой поезд длиной :
до 200 осей	7	10
до 300 осей	10	15
до 400 осей	12	18
до 400 осей, если все ВР усл. № 000	6	8

Удельная тормозная сила определяется по формуле