Глава 1
ОСНОВЫТЕОРИИ ТОРМОЖЕНИЯ
Назначение тормозов.
В процессе движения поезда на него действуют силы различные по своему характеру и направлению. Различают силы внешние (например, сила сопротивления движению от уклона) и внутренние (например, сила трения в моторно-осевых подшипниках). Внешние силы можно разделить на управляемые (сила тяги) и неуправляемые (силы сопротивления движению). Кроме того, при любом изменении скорости движения на поезд действует сила инерции. В зависимости от соотношения управляемых и неуправляемых сил поезд может двигаться ускоренно, замедленно или с равномерной скоростью.
Сила тяги – внешняя движущая сила, которая создается тяговыми электродвигателями локомотива во взаимодействии с рельсами. Она приложена к ободу колес в направлении движения. Для остановки поезда необходимо исключить действие силы тяги, то есть отключить тяговые двигатели локомотива. Однако, поезд продолжит движение по инерции за счет накопленной кинетической энергии и до полной остановки пройдет значительное расстояние. Чтобы обеспечить остановку поезда в требуемом месте или снижение скорости движения на определенном участке следования, необходимо искусственно увеличить силы сопротивления движению.
Устройства, применяемые в поездах для создания искусственного сопротивления движению, называются тормозами, а силы, создающие искусственное сопротивление движению - тормозными силами.
Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда.
Классификация тормозов.
А). Ручные. Оборудованы локомотивы, пассажирские вагоны, часть грузовых вагонов, ССПС, МВПС.
Б). Пневматические – тормоза, у которых управление и торможение происходит за счёт сжатого воздуха. Оборудован весь подвижной состав.
В). Электропневматические(ЭПТ) – тормоза, у которых управление электрическое, а торможение за счёт сжатого воздуха. Оборудованы пассажирские локомотивы и вагоны, МВПС.
Г). Электрические (реостатные, рекуперативные) – при торможении ЭДТ работают в режиме генератора. Оборудована часть локомотивов.
Д). Оборудованы высокоскоростные поезда. Являются дополнительными, или аварийными.
По способу создания тормозной силы различают фрикционные тормоза (колодочные и дисковые) и динамические (электродинамические, гидродинамические и реверсивные).
Пневматические тормоза подразделяются:
1. Автоматические. При разрыве воздухопровода ТМ или открытии стоп-крана срабатывают на торможение автоматически.
2. Неавтоматические. данным свойством не обладают.
Прямодействующие. При торможении ТЦ сообщён напрямую с ГР.
4. Непрямодействующие. При торможении ТЦ наполняются через какой-то дополнительный прибор.
5. Истощимые. Утечки из ТЦ не пополняются.
6. Неистощимые. Утечки из ТЦ пополняются.
7. Мягкие. При медленном темпе снижения давления в ТМ не срабатывают на торможение и дают полный бесступенчатый отпуск при повышении давления в ТМ после торможения на 0,1-0,3кгс/см2. ВР 483 на равнинном режиме.
8. Полужёсткие. Наторможение они аналогичны мягким, но обладают ступенчатым отпуском. Полный отпуск наступает при давлении в ТМ на 0,1-0,2кгс/см2 ниже зарядного. ВР 483 на горном режиме.
9. Жёсткие. Работают на определённом зарядном давлении и при понижении этого давления любым темпом срабатывают на торможение. Отпуск наступает при восстановлении этого давления. Применяются на участках с уклонами до 0,045.
Пассажирские тормоза: автоматические, непрямодействующие, истощимые, мягкие.
Грузовой поезд: автоматические, при торможении – непрямодействующие, а при следовании на тормозах – прямодействующие, неистощимые, мягкие, если ВР на равнинном режиме и полужёсткие, если на горном.
Тормозная сила
Тормозной силой называется внешняя сила, действующая на колесо со стороны рельса, численно равная силе трения между колодкой и колесом и направленная в сторону, противоположную движению.
Коэффициент трения зависит от скорости движения, состояния окружающей среды, материала колодки и колеса.
Сила сцепления – сила, возникающая в точке сцепления колеса с рельсом. Зависит от нагрузки на колесо и коэффициента сцепления.
Коэффициент сцепления зависит от скорости, окружающей среды, материала рельса и колеса, их износа и плана пути. При подаче песка увеличивается.
Тормозная сила должна быть всегда меньше или равна силе сцепления. В противном случае происходит юз.
ЮЗ – явление, при котором колесо прекратило вращение, а поезд продолжает движение. Приводит к образованию ползуна, если колесо полностью остановилось, или навара при проскальзывании колеса. При управлении тормозами с разрядкой ТМ 1,0кгс/см2 и более, или наполнением ТЦ 2,5кгс/см2 и более в один приём, под колёсные пары подавать песок.