Расчётный тормозной коэффициент поезда или состава

Тема №1 Основы теории торможения.

Устройства, применяемые в поездах для искусственного увеличения сил сопротивления движению, называются тормозными устройствами, а силы создающие искусственное сопротивление – тормозными силами.

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

Если к катящемуся по рельсам колесу, нагруженному силой Р прижать тормозную колодку с силой К, то между поверхностью катания колеса и колодкой возникнет сила трения В=Кφ где φ - коэффициент трения между колодкой и колесом. Тормозная сила численно равна силе трения и натравлена в сторону обратную движению.

Качение колеса по рельсу происходит за счет силы сцепления Вс действующей между ними и приложенной в точке контакта Вс= Рψ где ψ- коэффициент сцепления.   

Коэффициент сцепления зависит от состояния поверхностей катания рельсов и колёс, от нагрузки колеса на рельс и от скорости движения. Рекомендуется для расчетов принимать равным 0,09-0,10. При тумане, загрязнённых рельсах и т.д. уменьшается до 0,04 при подаче песка увеличивается.

Коэффициент трения зависит от материала колодки, скорости движения, удельного давления колодки, материала колеса, состояния рельсов и т.д.

Коэффициент трения чугунных колодок с повышенным содержанием фосфора имеет более высокое значение чем у обычных тормозных колодок и износостойкость этих колодок повышенная но на затяжных спусках износостойкость этих колодок снижается и они становятся хрупкими.

Композиционные колодки обладают примерно в три раза большей по сравнению с чугунными износостойкостью но имеют худшую теплопроводность. Поэтому применяются с некоторыми ограничениями.

Явление когда колесо прекращает вращение и скользит по рельсу при продолжающемся движении поезда называется заклиниванием или юзом. Чтобы не происходило юза при торможении, сила трения не должна превышать силу сцепления. 

Тормозным путём называется расстояние, проходимое поездом за время от момента перевода ручки крана машиниста или стоп крана в тормозное положение до полной остановки поезда. Он складывается из подготовительного и действительного тормозного пути.

 

Расчётный тормозной коэффициент поезда или состава.

Определяется по формуле 100:

где -сумма расчетных сил нажатия тормозных колодок поезда или состава, q–вес поезда

Пример шести вагоны электропоезд серии ЭР9 состоит из трёх моторных вагонов весом 60 тс каждый, двух головных весом 40 тс каждый, и одного прицепного весом 40 тс.

Расчётная сила нажатия колодок на ось для моторного и головного вагонов соответственно 10 и 9 тс.

Тогда суммарный вес электропоезда равен 60*3=180;40*3 =120; 180+120=300тс;

Сумма расчетных сил нажатия тормозных колодок электропоезда равна 12 осей моторных =120тс и 12 осей Г и П вагонов =108 тс: 108/120 и умножить на 100 т веса состава = 90тс.

 

При расчете и заполнении справки ВУ-45 на пассажирский поезд для определения требуемого нажатия колодок необходимо вес поезда с учётом веса локомотива умножить на норму единого наименьшего тормозного нажатия (60тс) и разделить на сто с занесением в установленную графу. 

Затем количество осей пассажирских вагонов вносим в таблицу в графе 9 или 10тс в зависимости от тары вагона соответственно 48 или 53 т, (указанно на вагоне) и перемножаем, результат записываем в графе нажатие. Также и с локомотивом в зависимости от серии. После чего суммируем нажатие вагонов и локомотива. Полученный результат должен быть более требуемого нажатия рассчитанного ранее.

При расчете и заполнении справки ВУ-45 на грузовой поезд для определения требуемого нажатия колодок необходимо вес поезда (с учётом веса локомотива, при длине поезда до двадцати осей, и без учёта веса локомотива, при длине поезда более двадцати осей), умножить на норму единого наименьшего тормозного нажатия (33тс) и разделить на сто с занесением в установленную графу.

Затем количество осей вагонов В.Р. которых включены на порожний режим вносим в таблицу в графу 3,5 а количество осей вагонов В.Р. которых включены на средний режим (при композиции) вносим в таблицу в графу 7 и перемножаем, результат записываем в графе нажатие. При необходимости также поступаем и с локомотивом в зависимости от серии. После чего суммируем нажатие вагонов и локомотива. Полученный результат должен быть более требуемого нажатия рассчитанного ранее.

Расчетное нажатие тормозных колодок, графа 1 в справке ВУ-45, вагонов и локомотивов в зависимости от типа, серии, и типа колодок берётся из инструкции по тормозам ЦТ-277. Вес локомотива из ЦТ-277. Вес поезда или состава с натурного листа.

Для определения требуемого количества ручных тормозных осей  необходимо вес поезда умножить на потребное количество ручных тормозных осей в зависимости от крутизны уклона (до 6 тысячных 0,4; до 8 тысячных -0,6; до 10 тысячных -0,8 и т.д., берётся из инструкции по тормозам ЦТ-277) и разделить на100 с занесением в установленную графу. Затем производится подсчет ручных тормозных осей имеющихся в наличии, с внесением в справку,  их количество должно быть(чётным) не менее требуемого. Кроме того в справку ВУ-45 в графу другие данные вносятся:

4.4. При тормозном нажатии на 100 тс веса поезда или состава, превышающем значение, указанное в таблице 2, но менее значения, приведеного в таблице 1 настоящих Норм, максимальная скорость движения поездов указанная в таблице 1 настоящих Норм (без скобок), должна быть уменьшена:

— для грузовых, рефрижераторных и хозяйственных поездов на 2 км/ч на каждую недостающую тонну тормозного нажатия по сравнению с данными таблицы 1;

— для пассажирских, рефрижераторных, обращающихся со скоростями более 90 км/ч, и грузо-пассажирских поездов на 1 км/ч для руководящих спусков до 0,006 включительно и на 2 км/ч для руководящих спусков круче 0,006 до 0,015 включительно на каждую недостающую тонну тормозного нажатия по сравнению с данными таблицы 1 настоящих Норм.

Определенную таким образом не кратную 5 км/ч скорость округлять до кратного пяти ближайшего меньшего значения скорости.

7.3.5. Сплотки с выключенными тормозами могут быть отправлены только при невозможности приведения автоматических тормозов в действующее состояние. В этих случаях в хвосте сплотки должны быть прицеплены два порожних четырехосных вагона с действующими и включенными автотормозами.

При этом количество локомотивов, вагонов моторвагонных поездов и тендеров в сплотке устанавливают из расчета обеспечения необходимого тормозного нажатия, которое с учетом веса ведущего локомотива и вагонов и их тормозов должно быть на 100 те веса сплотки не менее 6 те для спусков крутизной до 0,010 включительно, не менее 9 тс для спусков до 0,015 и не менее 12 те для спусков до 0,020 включительно.

Сплотка должна быть обеспечена ручными тормозами в соответствии с нормативами. Скорость следования сплотки при выключенных автотормозах у локомотивов в недействующем состоянии не должна превышать 25 км/ч.

Тема № 3 Классификация пневматических тормозов. Автотормоза необходимы для искусственного увеличения сил сопротивления движению для осуществления безопасного движения поезда.

На подвижном составе железных дорог применяются пять видов тормозов.

1. Стояночный:

2. Пневматический: Фрикционные. На принципе дистанционного управления В.Р. по средству сжатого воздуха.

3. ЭПТ:

4. Электрические:

5. Магнитно-рельсовые – как дополнительные к эпт и электрическим тормозам на ЭР200.

Применяемые на подвижном составе пневматические тормоза разделяются на автоматические, приходят в действие при разрыве тормозной магистрали и открытии стоп-крана у любого вагона, и неавтоматические срабатывающие при повышении давления в трубопроводе.

Работа автоматических тормозов разделяется на три процесса.

Зарядка.

Торможение.

Отпуск.

Тормозная волна. Скорость тормозной волны это: длина ТМ делённая на время от момента поворота ручки краны машиниста в тормозное положение до начала появления давления в ТЦ. Зависит от чувствительности и конструктивных особенностей В.Р., зарядного давления в ТМ, температуры окружающей среды.

Отпускная волна. Время с момента постановки ручки Крана машиниста в отпускное положение до начала выпуска воздуха из ТЦ. Принято время отпуска пассажирского 9-12 сек, грузового на равнинном 20-60, на горном 40-60 сек ЭПТ электропоезда 4 сек.

Требования к тормозам согласно ПТЭ 11.1. Подвижной состав и специальный подвижной состав должны быть оборудованы автоматическими тормозами, а пассажирские вагоны и локомотивы, кроме того, электропневматическими тормозами.

Автоматические и электропневматические тормоза подвижного состава и специального подвижного состава должны содержаться по установленным МПС России нормам и обладать управляемостью и надежностью действия в различных условиях эксплуатации, обеспечивать плавность торможения, а автоматические тормоза также остановку поезда при разъединении или разрыве воздухопроводной магистрали и при открытии стоп-крана (крана экстренного торможения).

Автоматические и электропневматические тормоза подвижного состава и специального подвижного состава должны обеспечивать тормозное нажатие, гарантирующее остановку поезда при экстренном торможении на расстоянии не более тормозного пути, определенного по расчетным данным, утвержденным МПС России.

11.2. Автоматические тормоза должны обеспечивать возможность применения различных режимов торможения в зависимости от загрузки вагонов, длины состава и профиля пути.

Стоп-краны в пассажирских вагонах и моторвагонном подвижном составе устанавливаются в тамбурах, внутри вагонов и пломбируются.

В специальном самоходном подвижном составе при необходимости устанавливаются стоп-краны или другие устройства для экстренного торможения.

11.3. Локомотивы, пассажирские вагоны, моторвагонный и специальный самоходный подвижной состав оборудуются ручными тормозами. Часть грузовых вагонов по нормам МПС России должна иметь переходную площадку со стоп-краном и ручным тормозом.

Допускается эксплуатация почтовых и багажных вагонов, построенных до 1 января 1970 г., без ручных тормозов.

Ручные тормоза подвижного состава и специального самоходного подвижного состава должны содержаться по установленным нормам и обеспечивать установленное МПС России расчетное тормозное нажатие.