2.6. Продольно-динамические усилия в поездах

Из-за конечной скорости тормозной волны в поездах при торможении возникает набегание последующих вагонов на предыдущие, сопровождаемое в несжатом составе серией ударов (ударная волна). Наибольшие усилия в автосцепках Л при этом по исследованиям проф. Б.Л. Карвацкого возникают в начальной фазе торможения (до начала наполнения сжатым воздухом тормозного цилиндра последнего вагона) в последней третьей части поезда и могут быть определены по следующему выражению

где Л — коэффициент, учитывающий предтормозное состояние поезда (растянут, сжат), диаграмму наполнения тормозных цилиндров и износ автосцепок;

Ln — длина поезда, м;

VTa — скорость тормозной волны, м/с;

гц — время наполнения ТЦ, с.

Впоследствии, по мере выравнивания тормозных усилий по длине поезда и его сжатия продольные реакции уменьшаются. Если перед началом торможения, затормаживая локомотив, поезд предварительно сжать, выбрав свободные зазоры в автосцепках, то ударного типа реакций можно избежать, что снижает продольные усилия в 1,5—2,5 раза. В соответствии с этим коэффициент А в выражении (2.25) принимают равным 0,4 в сжатом поезде; 0,65 в растянутом; 1,0 для оценки мгновенных усилий; 3,0 при сильно изношенных автосцепках.

Поскольку коэффициент трения тормозных колодок уменьшается с ростом скорости движения, то наибольшие продольные усилия развиваются при малых скоростях 10—20 км/ч. По условиям прочности автосцепки они не должны превышать 2000—2500 кН, а регулярно действующие при служебных торможениях —1000 кН.

Важнейшей характеристикой тормозной системы поезда является скорость тормозной волны. При разработке воздухораспределителей стремятся максимально облегчить их чувствительную (воспринимающую) часть, чтобы увеличить этот показатель. Однако в рамках зо-лотниково-поршневых конструкций с реальными силами трения требуется перепад давления 0,010—0,015 МПа на чувствительном органе, чтобы он пришел в движение и обеспечил дополнительную разрядку тормозной магистрали, создавая незатухающую тормозную волну. Поэтому, например, воздухораспределители №№ 270-002, 292 не могут реализовать скорость тормозной волны более 200 м/с.

Переход на диафрагменно-клапанные системы с легкой не нагруженной силами трения воспринимающей частью, практически мгновенно реагирующей на малейший перепад давления 0,003—0,005 МПа, позволил ускорить тормозную волну до 300 м/с. При прочих равных условиях, как следует из выражения (2.25), появилась возможность сократить время наполнения тормозных цилиндров при воздухораспределителях № 483 до 25 с, вместо 40 с у предшествующих конструкций BP. Это существенно снижает длину тормозного пути, повышает безопасность движения и создает предпосылки для увеличения скорости поездов и пропускной способности участков железных дорог.

В настоящее время в грузовых поездах скорость тормозной волны по существу достигла своего физического предела, так как вплотную приблизилась к скорости воздушной волны 330 м/с.

Автоматические тормоза подвижного соостава. В.Р.Асадченко

Это накладывает ограничения на максимальную длину поездов, тормоза которых управляются по пневматическому каналу. Преобразуя выражение (2.25) и подставляя в него реальные цифровые значения можно определить

R-Vnta 1 ООО • 300 - 25 ,.„.

Ln =-=-«1400 м. (226)

"тг 1-28000 0,19 к '

Таким образом, по продольно-динамическим усилиям существующие тормозные средства позволяют устойчиво управлять поездами из 100 условных груженых вагонов или длиной около 1400 м. Несмотря на пониженные продольно-динамические усилия в порожних поездах, их длина тем не менее ограничена теми же 1400 м по условиям устойчивого движения вагонов в рельсовой колее без выдавливания в кривых участках пути. Так, например, при радиусе кривых 200, 300 и 400 м максимально допустимые сжимающие усилия не должны превышать соответственно 450, 500 и 550 кН.

Предыдущая Оглавление Следующая

Рекомендуемый контент: