Тормозные силы

Используются для уменьшения скорости движения поезда или для остановки на станции. Существуют два вида торможения: механическое и электрическое. При механическом торможении тормозная сила образуется от трения колодок о бандажи колёс поезда. Во втором случае тормозная сила возникает при работе электрических машин локомотива в генераторном режиме, при котором кинетическая энергия движущегося поезда преобразуется в электрическую.

Рис. 5.4. Схема образования тормозной силы В при механическом торможении

Рассмотрим формирование тормозной силы В _т при механическом торможении. Допустим, поезд движется со скоростью υ (рис. 5.4) и колёса вращаются по часовой стрелке.

При нажатии колодки на бандаж колеса в месте контакта возникает трение, которое уменьшает скорость вращения, что равносильно наличию тормозного момента М _т, направленного против часовой стрелки. Его можно представить силами В ₁ и В ₂ (В ₁ – сила трения, В ₂ – реакция буксы) или эквивалентными силами В ₃ и В ₄. Сила В ₄ уравновешивается силой реакции рельса на колесо – В. Сила В ₃ оказывается неуравновешенной и, передаваясь через буксу на раму, вызывает торможение. Рассмотренные силы по модулю равны. Существование силы В ₃ возможно только при наличии силы реакции рельса, приложенной к ободу колеса в точке А, т. е. силы В или тормозной силы. Она равна силе нажатия K, умноженной на коэффициент трения скольжения между колодкой и бандажом .

Тормозная сила поезда В _т равна сумме тормозных сил, создаваемых каждым колесом: . Коэффициент трения тормозных колодок зависит от скорости движения, удельного нажатия колодок на колесо и материалов, из которых они изготовлены. Он уменьшается с увеличением скорости и силы нажатия из-за повышения температуры трущихся поверхностей. Для определения расчётных значений применяют эмпирические формулы. Например, для стандартных чугунных колодок

Дополнительное сопротивление движению поезда ^ W _доп, как отмечалось, является суммой сил. Остановимся на основных его составляющих: дополнительном сопротивлении от уклонов W_i и дополнительном сопротивлении от кривых W_r. Расчёт остальных составляющих можно посмотреть в [2].

Сила дополнительного сопротивления от уклона W_i является составляющей силы тяжести поезда. Это активная сила. На подъёме она направлена против движения поезда, а на спуске – в сторону его движения. Допустим по подъему АВ (рис. 5.2) движется поезд.

Крутизну подъема или спуска характеризуют уклоном. Уклон профиля пути равен отношению высоты подъема h к длине участка s. На железной дороге принято уклон определять синусом угла подъема пути. Если измерять высоту h в метрах, а отрезок пути s в км, то

Дата добавления: 2015-07-20