Расчет тормозного пути.

Скоростное регулирование тормозной силы.Изменение тормозной силы при уменьшении коэффициента сцепления при высоких скоростях движения сводится к увеличению нажатия на колодку за счет повышения давления в тормозном цилиндре. (Рис.1.5).

В процессе уменьшения скорости при торможении переключение с высокого нажатия (К2) на пониженное (К1) выполняется автоматически специальными скоростными регуляторами при достижении конкретной скорости перехода (например, при V=50 км/ч). Регулятор устанавливается на буксе колесной пары тележки. Регулирование тормозной силы осуществляется в случае применения полного торможения. При полных торможениях и малых скоростях движения величина тормозной силы может превысить значение силы может превысить значение силы сцепления В_с колеса с рельсом, что резко повышает вероятность заклинивания колесных пар.

Наличие в составе поезда разнотипных вагонов с различными значениями К делает расчет тормозной сипы с использованием формул 1.1. и 1.2. для определения коэффициентов трения весьма трудоемким. Для упрощения тормозных расчетов пользуются методом приведения, при котором действительные значения К и φ_к заменяются расчетными значениями К и φ_кр, а коэффициент трения определяется при одном, условно выбранном тормозном нажатии К_у, но при этом обеспечивалось бы равенство:

φк * К

=

φкр * Кр

,

откуда

Кр	=	φк	*	К			( 1.6)
φкр

Значения К_у принимают: для чугунных колодок - 2.7 тс. для композиционных колодок - 1.6 тс. Подставляя значения К_у в формулы 1.1. и 1.2. получим значения расчетных коэффициентов трения соответственно для чугунных и композиционных колодок:

φкр	= 0.27	V + 100					( 1.7 )
5V + 100

 

φкр	= 0.36	V + 150					( 1.8 )
2V + 150

После подстановки значений φ_к и φ_кр в выражение 1.6. получим формулы для определения расчетных сил нажатия чугунных и композиционных колодок:

Кр	= 2.22 К	16К + 100					( 1.9 )
80К + 100

 

Кр	= 1.22 К	К + 20					( 1.10 )
4К + 20

Если в поезде используются тормоза с разными типами тормозных колодок (например, чугунными и композиционными), то необходимо привести расчетное нажатие к одной системе нажатий. Это приведение выполняют умножением величины нажатия на соответствующий коэффициент эффективности, которые зависят от скорости движения. Коэффициенты эффективности определяют исходя из равенства длины тормозного пути при действии колодок разного типа. На железных дорогах России за основную принята система расчетных значений нажатий чугунных тормозных колодок, для которых установлены все тормозные нормативы и действующие номограммы и таблицы зависимости тормозных путей от скорости начала торможения, удельных расчетных нажатий и крутизны уклонов.

В настоящее время существует три метода тормозных расчетов:

Ø аналитический метод Правил тяговых расчетов;

Ø метод численного интегрирования уравнения движения поезда по интервалам времени;

Ø графический способ.

С помощью аналитического метода ПТР решают задачи, в которых реализуется полная тормозная сила:

Ø при определении расстояния ограждения мест препятствий движению поезда – экстренное торможение;

Ø при выборе расстояния между постоянными сигналами - полное служебное торможение;

Ø при проверке расчета выбора расстояния между постоянными сигналами – автостопное торможение.

Тормозной путь при полном служебном торможении рассчитывается так же как при экстренном торможении, но значение тормозного коэффициента принимается равным 0.8 от его полного значения.

В практике часто возникает необходимость точного расчета тормозного пути или скорости движения поезда при ступенчатых торможениях, во время безостановочного следования по переломному не спрямляемому профилю пути и при других разнообразных условиях торможения. В таких случаях тормозные задачи решают численным интегрированием уравнения движения поезда не по интервалам скорости, а по интервалам времени.