С уменьшением скорости коэффициент трения увеличивается.

Тормозная сила; ее зависимость от различных факторов. Способы регулирования тормозной силы.

Сила сцепления колеса с рельсом; ее зависимость от различных факторов.

Условие безюзового торможения. Юз и проскальзывание колесных пар при торможении; причины и последствия; способы предотвращения.

Основные виды тормозных колодок и тормозных накладок дисковых тормозов; их характеристики, область применения, достоинства и недостатки.

Тормозная и отпускная волны; факторы, влияющие на скорость распространения; учет при управлении тормозами. Тормозной путь; его элементы.

Различают фрикционные тормоза (колодочные и дисковые) и динамические (электродинамические, гидродинамические и рекуперативные).

При фрикционном способе сопротивление движению создается за счет трения тормозных колодок (или специальных накладок) о поверхность катания колес подвижного состава (или дисков). В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в тепло, нагревающее трущиеся детали и рассеиваемое в окружающую среду.

Электродинамический способ на локомотивах с электрической передачей осуществляется переключением тяговых двигателей в генераторный режим, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Это торможение называется электродинамическим. Оно бывает рекуперативным, когда вырабатываемая электрическая энергия возвращается в контактную сеть, или реостатным.В последнем случае электрическая энергия поступает на специальные тормозные резисторы и превращается в тепло, которое рассеивается в окружающую среду.

Реверсивный способ создания замедления применяется и на локомотивах с гидропередачей (гидродинамический тормоз), а также на паровозах - контрпар.

При электромагнитном способе тормозная сила создается притяжением специальных тормозных башмаков с электромагнитами к рельсам. На подвижном составе применяются как электромагнитные рельсовые тормоза, так и тормоза на вихревых токах. Особенность этого способа создания замедления заключается в том, что мощность тормоза ограничивается только величиной допустимого замедления. Поэтому магниторельсовые тормоза используются только при экстренном торможении.

Процесс образования тормозной силы.

Нажатие на вращающееся колесо колодки с силой К вызывает появление силы трения Т между колодкой и колесом, которая действует от колодки на колесо против его вращения, и стремится остановить это вращение.

Под действием внутренней силы Т, колесо начинает «цепляться» за рельс в точке контакта.

Возникает сила сцепления колеса с рельсом В, равная по величине силе Т. Сила В стремится утащить рельс за собой  Однако, неподвижный рельс тормозит катящееся по нему колесо с силой В_т, являющейся реакцией рельса на силу В.

Сила В_т является внешней силой по отношению к поезду и направлена против направления его движения, поэтому она является тормозной силой.

Коэффициент трения тормозных колодок.

Необходимо еще раз напомнить, что трение — это основной фактор фрикционного торможения. Силу трения Т выражают через произведение силы нажатия тормозных колодок К на определенное дробное число, называемое коэффициентом трения, который обозначают φ, откуда Т = К* φ.

Коэффициент трения показывает, какую часть от силы нажатия составляет сила трения.

Коэффициент трения не является величиной постоянной, а изменяется в зависимости от скорости, удельного давления; зависит от материала тормозных колодок и обода колеса. При загрязненных поверхностях коэффициент трения резко уменьшается.

Чтобы исключить зависимость коэффициента трения от силы нажатия, коэффициент трения определяют при одном условно выраженном нажатии. Этот коэффициент трения приобретает значение расчетного и обозначается φ_кр.

Величины коэффициентов трения определяют опытным путем на специальных стендах или посредством торможения составов из нескольких одинаковых вагонов.

На основании опытов составляют графики зависимости коэффициентов трения от скорости движения для различных сил нажатия колодок.

Затем по полученным результатам выводят эмпирическую (опытную) формулу. Эти формулы утверждены ОАО «РЖД» и приведены в ПТР для дальнейшего использования при всех практических расчетах.

Основными факторами, влияющими на величину коэффициентов трения, являются: скорость движения, удельная сила нажатия колодки на колесо, состояние поверхности колеса и колодки и материал колодки.

С уменьшением скорости коэффициент трения увеличивается.

Сувеличением силы нажатия К коэффициент трения снижается, но это не значит, что с ростом К сила трения Т уменьшается - она увеличивается, но не пропорционально К.

Тормозные колодки

Требования, предъявляемые к тормозным колодкам :

- коэффициент трения колодок должен мало зависеть от их нажатия, скорости движения и температуры нагрева;

- фрикционные свойства колодок не должны изменяться в различных погодных условиях, особенно от попадания на них влаги;

- при торможении колодки не должны вызывать перегрева и повреждения колес, их повышенного износа, образования трещин.

 

На подвижном составе применяются чугунные, композиционные и фосфористые (чугунные с повышенным содержанием фосфора) тормозные колодки.

Чугунные колодки хорошо проводят тепло, их коэффициент трения не снижает ся при попадании влаги, но значительно уменьшается от роста скоро сти движения, и они недостаточно износостойки.

Фосфористые чугунные колодки имеют повы шенную износостойкость и коэффициент трения по отношению к стан дартным чугунным, однако создают искрение при длительном торможении и не могут применяться на подвижном составе с деревянными конструкциями.