При чугунных колодках (1) и композиционных (2)

Рис. 4. Схема центрального барабанного тормоза: D_б , D_к – диаметры барабана и ведущего колеса

Расчет тормозной силы.Тормозная сила электропод­вижного состава В будет равна сумме тормозных сил, развиваемых тормозными устройствами:

, (9)

здесь k - число тормозных барабанов на подвижном составе. С учетом выражения (5):

(10)

Для двухосного троллейбуса, где на каждом движу­щемся колесе имеется тормозной барабан, k = 2, а для четырехосного трамвая k = 4.

Если в выражении (10) коэффициент трения φ_к при­нять постоянным, т. е. можно вынести за знак суммы, то получим

. (11)

Выражение под знаком суммы называют приведенным к ободу колеса нажатием тормозных колодок,т.е.

(12)

Тогда тормозная сила

(13)

или в удельных единицах

(14)

Для удобства построения тормозных характеристик вводится понятие тормозного коэффициента подвижного состава θ, который характеризует мощность тормозных средств и равен отношению суммы приведенных нажатий колодок на вес подвижного состава

(15)

Тогда выражение (14) примет вид

(16)

Значения расчетных коэффициентов трения φ_к для раз­личных типов тормозов следующие:

Чугунные колодки - 0,27; дисковые и барабанные тормоза с позиционными колодками - 0,35; рельсовые электромагнитные тормоза - 0,18.

Пользуясь выражением (16), можно построить тор­мозную характеристику подвижного состава b(v).

Ограничение тормозной силы. Как видно из выражения (12), с увеличением нажатия на колодки тормозная сила увеличивается. Но она не может расти беспредельно. Наи­большее значение тормозной силы ограничено силой сцеп­ления колеса с рельсом, которая определяется по следующему выражению

B_max = 1000m_тgψ, (17)

где m_тg - тормозной вес поезда; ψ- коэффициент сцепления колеса с рельсом.

При превышении этой величины нарушается сцепление колеса с рельсом или полотном дороги и возникает юз. Для избегания юза необходимо, чтобы общая тормозная сила любой колесной пары не превосходила наибольшей по сцеплению тормозной силы

В ≤ B_max = 1000m_тgψ (18)

С учетом выражения (14) получим:

(19)

или

, (20)

откуда следует

(21)

Отношение наибольшего суммарного нажатия колодок к силе нажатия на рельсы или полотно дороги m_Т g называется коэффициентом нажатия тормозных коло­док δ

Рис. 5. К определению механической устойчивости колодочно-бандажного тормоза с чугунными (а) и композиционными (б) колодками при торможении на спуске

Таким образом, тормоз с чугунными колодками обла­дает механической неустойчивостью при торможении на спуске, так как тормозная сила при увеличении скорости падает резче, чем растет основное сопротивление дви­жению.

В случае применения композиционных колодок (рис. 5, б) в зоне рабочих скоростей получаем устойчи­вое механическое торможение.

По типу привода механические тормоза разделяются на ручные, пневматические, гидравлические. На мощных типах подвижного состава применяются только пневмати­ческий и гидравлический приводы. Пневматический привод применяется на трамвайных вагонах РВЗ-6М2, ЛМ-68 и троллейбусе ЗИУ-682. На городском электрическом транс­порте для упрощения схемы подвижного состава пневма­тический привод заменяют соленоидным. Соленоидный привод применяется на трамвайных вагонах КТМ-5МЗ и Т-3 (ЧССР).

Дисковый тормоз.Основное их отличие заключается в том, что тормозная сила создается в результате трения колодки о вращающиеся фрикционные диски, которые связаны с колесными парами или с валами тяговых дви­гателей. Если вращающиеся элементы тормоза имеют плоскую поверхность, то такие тормоза называются диско­выми.