ОПОРНЫЙ КОНСПЕКТ ДЛЯ ЛОКОМОТИВНЫХ БРИГАД

ПО ПРЕДМЕТУ «АВТОМАТИЧЕСКИЕ ТОРМОЗА»

ТЕМА: «ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ТОРМОЗАХ.

ОСНОВЫ ТОРМОЖЕНИЯ»

Тормозные средства («тормоза») служат для регулирования скоро­сти движения и остановки подвижного состава (ПС), а также для удержания его на месте во время стоянки.

Во время движения на поезд действуют различные силы: сила тяги, силы сопротивления движению и тормозная сила.

Силы сопротивления действуют постоянно и направлены против движения поезда. Они возникают из-за трения шеек осей о подшипники, колес о рельсы, а также от сопротивления воздуха и профиля пути.

Тормозной силой называется искусственно создаваемая и управляемая человеком сила, направленная против движения ПС.

Основным видом торможения, применяемым на ж. д., является пневматическое фрикционное торможение при помощи колодочного тормоза. При торможении усилие, возникающее от воздействия воздуха в тормозных цилиндрах (ТЦ), через систему рычагов передается на тормозные колодки, которые прижимаются к поверхности катания колес или дисков. В результате этого возникает сила трения Т, которая направлена против вращения колеса.

Т = К φ_к ,

где К – сила нажатия колодки на колесо;

φ_к - коэффициент трения между колодкой и колесом.

Сила трения Т стремится остановить вращение колеса и в точке сцепления его с рельсом создает тормозной момент В. Так как рельсы неподвижны, в этой точке возникает сила реакции рельса В_т, которая направлена против движения поезда и называется тормозной силой В_т = В = 2 К φ_к.

Таким образом, для получения тормозной силы необходимо наличие силы трения между тормозными колодками и колесами, а также сцепление колес с рельсами.

Как видно из формулы, тормозная сила зависит от силы нажатия колодок и от коэффициента трения. Тормозное нажатие колодок К регулируется машинистом. Коэффициент трения φ_к зависит от нескольких факторов:

- от материала колодок (у чугунных колодок при скорости движения более 40 км/ч φ_к значительно меньше, чем у композиционных);

- от скорости движения (при увеличении скорости φ_к уменьшается, а по мере ее снижения – возрастает);

- от состояния поверхности катания колес (загрязненная поверхность уменьшает φ_к);

- от продолжительности торможения (при нагреве колес φ_к. снижается).

Максимальная тормозная сила зависит от ряда факторов, в том числе и от силы сцепления колес с рельсами в момент торможения. Если тормозная сила превысит силу сцепления В_сц, то колесо прекратит вращаться (заклинит) и начнет скользить по рельсу (пойдет юзом). Поэтому должно соблюдаться условие, чтобы тормозная сила была меньше или равна силе сцепления колеса с рельсом. Для увеличения силы сцепления при торможении под колеса локомотива подается песок.

Одним из основных требований безопасности движения является обеспеченность поезда тормозами, которая определяется величиной расчетного тормозного коэффициента υ_р (тэтта).

Тормозной коэффициент – это отношение суммарной расчетной силы нажатия тормозных колодок поезда к его весу.

∑ К_р

υ_р = ———,

Р + Q

где К_р – расчетная сила нажатия на одну колодку (тс);

Р – расчетный вес локомотива (тс);

Q – вес состава (тс).

Тормозной коэффициент для грузовых поездов при скорости до 90 км/ч должен быть не менее 0,33. Это значит, что на 1 тс веса поезда должно приходиться не менее 0,33 тс нажатия колодок. На практике тормозной коэффициент выражается величиной расчетной силы нажатия колодок, приходящейся на каждые 100 тс веса поезда или состава (для грузовых поездов – 33 тс).

Одним из основных эксплуатационных показателей работы тормозов является тормозной путь поезда.

Тормозной путь – это расстояние, проходимое поездом за время от момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положение до полной остановки поезда. Тормозной путь состоит из двух элементов: подготовительного и действительного тормозного пути:

S = Sп + Sд,

где Sп – подготовительный тормозной путь (расстояние, проходимое поездом

за время от момента перевода ручки крана машиниста в тормозное

положение до момента прижатия всех колодок к колесам);

Sд – действительный тормозной путь (расстояние, проходимое поездом

за время от момента прижатия всех колодок к колесам до полной

остановки поезда).

Различают тормозной путь при экстренном, полном служебном и служебном торможении. Тормозной путь может определяться несколькими способами: аналитическим (по формулам) или графическим (по номограммам). Знание длины тормозного пути поезда позволяет правильно устанавливать постоянные и временные сигналы и знаки, а также он учитывается при составлении графика движения поездов.

ТЕМА: «КЛАССИФИКАЦИЯ И ОСНОВНЫЕ СВОЙСТВА ТОРМОЗОВ»

На ж.д. транспорте применяются пять основных типов тормозов: пневматические, электропневматические, электрические, магнитно-рельсовые и стояночные (ручные).

1. Пневматические тормоза

Управление пневматическими тормозами и их срабатывание происходит за счет сжатого воздуха, подаваемого по тормозной магистрали (ТМ) от локомотива вдоль всего поезда. Для дистанционного управления тормозами служат краны машиниста (КМ).

Пневматические тормоза бывают грузового или пассажирского типа и обладают рядом свойств (автоматичность и неавтоматичность, прямодействие и непрямодействие, истощимость и неистощимость и др.).

Автоматические тормоза – это тормоза, которые при разрыве ТМ или открытии стоп-крана из любого вагона автоматически приходят в действие (из-за снижения давления в ТМ) и затормаживают поезд.

Неавтоматические тормоза – это тормоза, которые приходят в действие при повышении давления в магистрали, а при снижении давления производят отпуск тормозов.

Работа автоматических тормозов происходит следующим образом. На локомотиве с помощью компрессоров создается запас сжатого воздуха, который хранится в главных резервуарах (ГР) объемом около 1000 л. При зарядке сжатый воздух через кран машиниста поступает в ТМ состава. Эта магистраль представляет собой трубопровод, проложенный под каждым вагоном. Между вагонами ТМ соединяется с помощью резиновых концевых рукавов. В каждом вагоне от ТМ имеется отвод к специальному прибору - воздухораспределителю (ВР), который реагирует на изменение давления в ТМ.

При повышении давления в ТМ (зарядке) ВР пропускает воздух в запасной резервуар (ЗР), создавая запас сжатого воздуха у каждого вагона. Одновременно с зарядкой ЗР происходит отпуск тормозов, т.к. каждый ВР сообщает свой тормозной цилиндр (ТЦ) с атмосферой. После зарядки ТМ в ней поддерживается определенное давление (для грузовых поездов 5,3 – 5,5 кгс/см² ).

При снижении давления в ТМ (торможении) все воздухораспределители срабатывают и открывают проход воздуху из ЗР в ТЦ, что приводит к перемещению штока ТЦ и через систему рычагов происходит прижатие тормозных колодок к колесам

Действие автотормозов состоит из следующих процессов:

ü зарядка – заполнение сжатым воздухом ТМ и ЗР каждого вагона;

ü торможение – заполнение сжатым воздухом ТЦ и прижатие колодок;

ü перекрыша – поддержание сниженного при торможении давления в ТМ;

ü отпуск – выпуск воздуха из ТЦ и отход колодок от колес.

В зависимости от наличия и свойств воздухораспределителей пневматические тормоза делятся на три группы:

Прямодействующий неавтоматический тормоз.