Назначение тормозов

Для остановки поезда выключают тяговые двигатели локомотива, но он продолжает двигаться по инерции за счет накопленной кинетической энергии и до остановки проходит значительное расстояние. Чтобы яснее представить этот процесс, определим кинетическую энергию £КИн поезда массой Л1 = 3500 т, движущегося со скоростью ио - 72 км/ч=20 м/с:

где № - сопротивление движению поезда, кН.

ш0 - основное удельное сопротивление движению единицы подвижного состава (кН/кН); £= 9,81 м/с2.

Примем ы>„- 1,5- Ю-3. Тогда Ш =

= 0,0015-3500-9,81 =51,5 кН и 5 =

700 000 =---з=нЗ,6 км. 51,5

Время I, прошедшее до остановки поезда,

Приведенный пример свидетельствует о необходимости искусствен-ногр увеличения сил сопротивления движению для осуществления безопасности следования поезда. Устройства, применяемые в поездах для искусственного увечичения сил сопротивления движению, называются тормозными устройствами (тормозами), а силы, создающие искусственное сопротивление,- тормозными силами.

Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда. Наиболее распространенным средством для получения тормозных сил является колодочный тормоз, при котором торможение осуществляется прижатием колодок к вращающимся колесам, благодаря чему возникают силы трения между колодкой и колесом. При трении колодок о колеса происходит разрушение мельчайших выступов поверхности, а также молекулярное взаимодействие микронеровностей контактирующих поверхностей. На рис. 1 представлена упрощенная схема взаимодействия двух трущихся поверхностей при торможении. Трение тормозных колодок можно рассматривать как процесс превращения механической работы сил трения в тепло.

Кинетическая энергия поезда, превращающаяся при этом в тепловую, зависит от тормозной силы Вт и пути, проходимого поездом в заторможенном состоянии,

Для примера, приведенного выше, зададимся значением тормозного пути 5Т = 800 м.

Рис 1 Схематическое изображение работы сил трения

Тогда из формулы (3) получим

£к„„ 700 ООО

Вт=--№=--51,53*823 кН.

5т 800

Рассмотрим движение поезда по перегону между станциями (или сигналами) А и Б (рис. 2). Путь, проходимый поездом на участке «р, называется путем разгона; он зависит в основном от мощности локомотива. На участке яу поезд движется с максимальной установившейся скоростью о, которая, с одной стороны, определяется мощностью локомотива и профилем пути, а с другой - тормозными средствами поезда из расчета возможной остановки на станции Б или у закрытого сигнала.

Для остановки поезда на станции Б необходимо привести в действие тормоза, учитывая их эффективность. В данном случае под эффективностью тормозов подразумевается величина кинетической энергии, которая гасится тормозами за единицу времени в процессе торможения. Так, при одной и той же скорости в грузовом поезде тормоза должны быть приведены в действие примерно в

Пункте Г (тОрМОЗНОЙ ПуТЬ будет Яг),

а в пассажирском - в пункте П (тормозной путьяп). Таким образом, чем эффективнее тормоза, тем позже можно начинать торможение и большее время следовать по перегону с максимальной скоростью; благодаря этому повышается средняя (техническая) СКОРОСТЬ У ср.

Максимальная скорость движения устанавливается исходя из максимального тормозного пути. Повышение эффективности тормозов ведет к сокращению тормозного пути и увеличению технической скорости, т е. к повышению безопасности движения и росту пропускной способности железных дорог. Однако это повышение ограничено условиями сцепления колес с рельсами, тепловой нагрузкой, воспринимаемой узлами трения тормозов (нагревом колодок, колес или тормозных дисков), а также в ряде случаев соображениями экономического характера.

Рекомендуемый контент: