Получение тормозной силы оси и поезда при колодочных тормозах.

При нажатии тормозной колодки на колесо возникает сила трения Fт, которая направлена по касательной против вращения колеса и создает в точке касания колеса с рельсом силу В, которая стремиться сдвинуть рельс в сторону движения, но с учетом того, что рельс неподвижен, возникает сила, действующая в противоположную сторону.

Сила, реализуемая в точке касания колеса с рельсом, направленная в

сторону противоположную движению и равная по величине силе трения между тормозной колодкой и колесом, называется тормозной силой оси.

Вт = В = Fт = Кj тр , где:

К - сила нажатия тормозной колодки,

j тр- коэффициент трения между колодкой и колесом.

Для определения силы нажатия тормозной колодки необходимо усилие по штоку тормозного цилиндра умножить на передаточное число рычажной передачи.

К = (p R² Ртц – Fпр) i, кгс, где:

p R² – площадь поршня тормозного цилиндра, см²;

Ртц – давление в тормозном цилиндре, кгс/см²;

Fпр – сила действия оттормаживающей пружины, кгс;

i – передаточное число рычажной передачи.

Передаточным числом называют отношение суммы сил нажатия тормозных колодок, приводимых в действие от одного тормозного цилиндра к усилию по штоку ТЦ. Передаточное число можно выразить также как соотношение плеч рычагов рычажной передачи.

В результате тормозная сила зависит от диаметра, давления воздуха в тормозном цилиндре, передаточного числа и коэффициента трения между тормозной колодкой и колесом.

Коэффициент трения зависит от материала поверхностей (типа тормозных колодок), скорости движения, силы нажатия и условий эксплуатации. Увеличение коэффициента трения на более высоких скоростях можно при использовании композиционных тормозных колодок, которые дешевле, имеют меньший вес и не уступают чугунным колодкам по износостойкости.

К недостаткам композиционных колодок относится низкая теплопроводность, в результате чего они при торможении плохо отводят тепло от поверхности катания колеса. При замедленном отпуске после длительного торможения или при неотпуске тормозов это может привести к образованию «наваров» на поверхности катания колес. При низких температурах композиционные колодки создают недостаточный первоначальный тормозной момент, особенно при малых скоростях.

Чугун

Тормозная сила Вт не должна превышать силу сцепления колеса с рельсом, равную произведению вертикальной нагрузки на ось на коэффициент сцепления, т.е. должно выполняться условие Вт £ Р × yсц.При этом вертикальная нагрузка на ось ограничивается надежностью верхнего строения пути, а коэффициент сцепления имеет максимальное значение на стоянке и уменьшается с ростом скорости. Для увеличения сцепления и предотвращения юза при торможении обеспечивают подачу песка. Движение колесных пар юзом приводит к увеличе –

нию тормозного пути, износу рельс, поверхности катания колес и образованию ползунов.