Схема разложения скоростей на движущемся колесе.
Nbsp; Учебное пособие по изучению Автотормозов для групп подготовки машинистов электровозов. Автор Преподаватель Вологодского отделения Ярославского учебного центра Хренов А.И. Рецензент Преподаватель Котласского учебного центра Кравчик М.Б. Вологда 2010 Оглавление Условные обозначения 3 Общие сведения о тормозах 4 Классификация тормозов 14 Классификация приборов тормозного оборудования 15 Пневматическая схема электровоза ВЛ80 17 Компрессор КТ6-Эл 21 Регулятор давления АК-11Б 29 Кран вспомогательного локомотивного тормоза усл.№ 254 31 Кран машиниста усл.№ 394 38 Блокировка тормозов усл.№ 367 56 Реле давления усл.№ 304-002 60 Редуктор усл.№ 348 63 Воздухораспределитель усл.№ 292-001 65 Воздухораспределитель усл.№ 483-000 73 Сигнализатор обрыва тормозной магистрали с датчиком усл.№418 88 Клапаны обратный, предохранительный, переключательный 91 Электроблокировочный клапан КЭП-99-02 95 Манометры 97 Автоматический регулятор режимов торможения усл.№ 265-000 98 Электропневматические тормоза 101 Электропневматический клапан автостопа ЭПК-150 110 Тормозные цилиндры 112 Воздушные резервуары 115 Тормозная рычажная передача 115 Тормозные колодки 116 Тормозная рычажная передача ВЛ80 117 Используемая литература 119 Условные обозначения. ВР - воздухораспределитель; ГР - главный резервуар; ЗР - запасный резервуар; КМ – кран машиниста № 394 (395); КВТ – кран машиниста № 254; МК – магистральная камера воздухораспределителя; ПМ – питательная магистраль; РК – рабочая камера воздухораспределителя; РД – регулятор давления; ТМ – тормозная магистраль; ТЦ – тормозной цилиндр; УР – уравнительный резервуар; УП – уравнительный поршень; ЭВР – электровоздухораспределитель; ЭПТ – электропневматический тормоз; Единицы измерения давления; 0,1 МПа – 1 кгс/см2 – примерно 1 ат.
|
|
|
|
|
|
Общие сведения о тормозах. Основы теории торможения.
Уравнение движения поезда.
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). 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, т.е. отключить тяговые двигатели. 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.
Представим поезд в виде точки М и силы, которые на него действуют.
|
|
|
|
, где М – поезд;
Fк – сила тяги локомотива;
W – силы сопротивления движению поезда;
Вт – тормозная сила.
Если поезд следует в режиме тяги, то на него действуют две силы. Это сила тяги локомотива Fк, которая придает поезду положительное ускорение и сила сопротивления движению, которая придает поезду отрицательное ускорение ( Fк – W ). При отключении силы тяги на поезд будет действовать только сила сопротивления движению поезда (W). При торможении на поезд действуют также две силы. Первая – это сила сопротивления движению поезда и вторая тормозная сила (-W – Вт). Тогда уравнение движения поезда запишется следующим образом:
Fу= Fк – W – Вт ;
Схема разложения скоростей на движущемся колесе.
Для торможения подвижного состава к нему должны быть приложены внешние силы от неподвижных рельсов. Действие этих сил должно быть направлено против направления движения поезда. Рассмотрим кинематику катящейся колесной пары. Она совершает сложное движение, состоящее из двух простых (рис. 1.1): прямолинейное движение вдоль пути вместе со всем поездом со скоростью V км/ч и вращательного w вокруг собственной оси О. Вращательное движение обусловлено сцеплением колес с рельсами в точках их контактов О1 . Это сцепление происходит под действием вертикальной нагрузки q. Окружная скорость вращения колеса на поверхности качения равна поступательной скорости поезда, т.е. V км/ч. В точке колеса О2, находящейся в данное мгновение в самом верхнем положении, поступательное и вращательное движения направлены в одну и ту же сторону - вперед (по ходу движения поезда), поэтому скорости поступательного и вращательного движения складываются, и мгновенная абсолютная скорость колеса в этой точке оказывается V + V = 2V, т. е. вдвое больше скорости поезда. Нижняя точка О1, находящаяся в сцеплении с рельсом, в каждый момент времени качения колеса оказывается неподвижной (- V + V = 0). В течение этого мгновения колесо как бы поворачивается вокруг точки сцепления О1, которая в механике называется «мгновенный центр поворота». Таким образом, колесо в точке его сцепления с рельсом катится по нему вперед и с такой же скоростью вращается обратно. Это означает, что в точке О1 сила трения отсутствует, а действует только сила сцепления, которая образуется за счет взаимодействия микроскопических неровностей на поверхностях колеса и рельса, а также за счет силмолекулярного притяжения, возникающих под действием нагрузки q, значение которой достигает 15 кгс/см2.
Образование тормозной силы
Теперь рассмотрим силовые процессы, происходящие после прижатия колодки к катящемуся колесу (рис 1.2). 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, т. е. стремится остановить это вращение. Тормозить поступательное движение поезда сила трения Т не может, так как это внутренняя сила по отношению к поезду - колодка является частью самого поезда и движется вместе с ним. Однако под действием внутренней силы Т колесо начинает «цепляться» за рельс в точке контакта О1. Возникает сила сцепления колеса с рельсом В, равная по величине силе Т. Сила В стремится утащить рельс за собой (сдвинуть его по ходу движения поезда). Так как рельс прикреплен к шпалам, то он остается неподвижным (в путевом хозяйстве хорошо известно явление угона рельсов под действием сил сцепления В). Особенно интенсивно угон рельсов происходит в местах, где обычно производится служебное торможение поездов. В свою очередь, неподвижный рельс тормозит катящееся по нему колесо с силой Вт, являющейся реакцией рельса на силу В. Сила Вт является внешней силой по отношению к поезду и направлена против направления его движения, поэтому она является тормозной силой. Тормозная сила выполняет еще одну важную функцию: являясь реакцией рельса на силу Т и направленная по направлению вращения катящегося колеса, она уравновешивает эту силу трения Т, заставляя колесо продолжать вращение, препятствуя переходу колесной пары на юз. Итак, колодки прижимаются к колесам для того, чтобы возникшая сила трения Т вызывала появление равной ей внешней силы Вт, которая, будучи направленной по вращению колеса, препятствует переходу его на юз и в то же время, имея направление против движения поезда, тормозит его.
Чтобы облегчить представление этой картины, достаточно мысленно приподнять тормозимые колесные пары над рельсами, и тогда станет ясно, что колесные пары, потеряв сцепление с рельсами, под действием сил трения Т сразу прекратят вращение, но сам поезд будет продолжать движение вперед. Точно так же торможение самолетов колесами их шасси возможно только после приземления на посадочную полосу.
Сила трения Т между колодкой и колесом оказывается в несколько раз меньше силы К нажатия колодки на колесо. Отношение силы Т/К называется коэффициентом трения и обозначается φк. Коэффициент рассчитывается по эмпирическим формулам.
 |
Основными факторами влияющими на значение коэффициента трения являются: скорость движения, удельная сила нажатия тормозной колодки на колесо, а также материал тормозной колодки. С уменьшением скорости коэффициент трения увеличивается особенно при применении чугунных колодок. С увеличением силы К коэффициент трения снижается. Это видно на рис.1.3.
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 274; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!