Rolarea roții de-a lungul șinei fără alunecare are loc datorită forței de adeziune Vs. acționând de la calea ferată până la roata din punctul de contact.
unde: q - sarcina axială;
yk este coeficientul de aderență dintre roată și șină.
Cuplarea roților cu șinele este un proces complex, în cadrul căruia este depășită angajarea mecanică a microrozității suprafețelor de roată și șină și a atracției lor moleculare.
Coeficientul de cuplare depinde în principal de sarcină axială, starea roții și suprafețele de cale ferată, viteza de deplasare a zonei de contact, tipul de unitate de tracțiune și poate varia în limite largi (0,04 - 0,30). Coeziunea cea mai nefavorabilă are loc cu ploaie, formarea înghețului pe șine sau contaminarea șinelor cu produse petroliere transportate, lubrifianți, praf de turbă. O modalitate simplă și eficientă de creștere a coeficientului de aderență este de a alimenta nisipul pentru seturile de roți.
1.7. Starea de inhibare a frânării.
Fenomenul, atunci când roata se oprește din rotație și începe să alunece de-a lungul șinei, cu trenul care merge mai departe, se numește bruiaj sau yuz.
De regulă, blocarea unei perechi de roți nu se întâmplă instantaneu. Perele cu roți încep să alunece, viteza sa devine mai mică decât viteza de translație a materialului rulant. Aceasta conduce la o creștere a puterii de frânare a lui W prin creșterea coeficientului de frecare jc. La punctul de contact cu energia cinetică a roții șinei este transformată în căldură, ceea ce poate duce la o deplasare a metalului pe suprafața rolei, când alunecarea roții (formarea bulion) sau formarea unui tampon oval (slide) în timpul alunecării. Prin urmare, valoarea maximă a forței de frânare este limitată de condițiile de aderență a roților la șine. Prin urmare, pentru a evita utilizatorul, presarea maximă a frânei este adoptată astfel încât forța de frânare să nu depășească forța cuplajului roată-șină.
Pentru aceasta, trebuie îndeplinită următoarea regulă:
K - forța preselor de presare pe ax;
yk este coeficientul de aderență al roții la șină;
În acest caz, depresiunea maximă a plăcuțelor pe axă este:
Raportul yk / jk = d se numește presiunea plăcuței de frână. Pentru o sarcină axială dată, valorile admise ale coeficientului de depresiune vor depinde de valorile lui yk și jk. care, la rândul lor, depind de viteza de mișcare și de materialul plăcuțelor. În calcule, valorile d pentru locomotive sunt luate în intervalul 0,5-0,6.
În Fig. 1.4 prezintă dependența coeficienților de frecare ai plăcuței de frână din fontă și aderența roții la șină la diferite viteze.
Din graficul prezentat, se observă că, pe măsură ce viteza scade în procesul de decelerare, valorile lui jk devin mai mari decât yk. în consecință, probabilitatea blocării perechilor de roți la viteze reduse; la viteze mari, valorile lui yk sunt mai mari decât jk. și, prin urmare, pericolul yuzului este practic eliminat, iar forța de apăsare a pantofului de pe roată poate fi mărită pentru a realiza o forță de frânare mai mare.
1.8. Metode de reglare a amplorii forței de frânare.
O caracteristică importantă a frânei este capacitatea sa de a utiliza cât mai mult coeficientul de tracțiune a roților cu șinele. Utilizarea incompletă a ambreiajului are loc în timpul umplerii cilindrilor de frână, adică atunci când forța de frânare nu a atins încă valoarea maximă. Prin urmare, în condiții acceptabile, valorile forțelor dinamice longitudinale din tren și blocarea seturilor de roți tind să atingă timpul minim de umplere al cilindrilor de frână.
Coeficientul de aderență scade odată cu creșterea vitezei, ceea ce necesită o schimbare a forței de frânare (în special pentru materialul rulant dotat cu plăcuțe de frână din fontă). Pentru frânele de marfă, o mare importanță în utilizarea ambreiajului este asociată cu mărimea forței de frânare și a greutății mașinii, deoarece forța de aderență depinde de sarcina de la perechea de roți pe șină. Prin urmare, pentru a evita blocarea seturilor de roți, este utilizată o reglare a greutății și a vitezei de mărime a forței de frânare.
Încărcarea mașinii poate fi estimată din poziția pană a amortizorului în raport cu tija de frecare a suspensiei cu arc a mașinii. Vagonul este considerat gol dacă planul superior al pantei amortizorului este deasupra barei de frecare.
Reglarea vitezei forței de frânare. Schimbarea forței de frânare, cu o scădere a coeficientului de aderență la viteze mari, reduce la creșterea presiunii pe încălțăminte prin creșterea presiunii din cilindrul de frână. (Fig.1.5).
În procesul de reducere a vitezei la comutatorul de frânare cu presare mare (K2) la un inferior (K1) este realizată automat de regulator special viteză atunci când viteza de tranziție specifică (de exemplu, atunci când V = 50 km / h). Regulatorul este montat pe boghiul perechii de roți a căruciorului. Forța de frânare este controlată în cazul frânării totale. La frânare completă și mișcarea de viteză redusă a valorii forței de frânare poate depăși valoarea forțelor de coeziune Soare roată și șină, care crește în mod dramatic riscul de bruiaj osiilor montate.
Prezența în tren a diferitelor tipuri de vagoane cu valori diferite ale lui K face calcularea forței de frânare folosind formulele 1.1. și 1.2. pentru a determina coeficienții de frecare este foarte laborioasă. Pentru a simplifica calculele de frânare, folosiți metoda de reducere, în care valorile actuale ale K și jk sunt înlocuite cu valorile calculate ale Kp și jcr. iar coeficientul de frecare este determinat cu o presiune arbitrată de presare a frânei Ku. dar acest lucru ar asigura egalitatea:
Se iau valorile Ku: pentru tampoane din fonta - 2,7 tone, pentru pantofi compozit - 1,6 tone. Înlocuirea valorilor Kv în formulele 1.1. și 1.2. obținem valorile coeficienților de frecare calculați pentru fontă și blocuri compozite, respectiv:
După cum se poate observa din expresiile 1.7. și 1.8. coeficienții de frecare calculați ai încălțămintei nu depind de forța de presare, ci depind numai de viteza de mișcare.
După înlocuirea valorilor jc și jcr în expresia 1.6. obținem formule pentru determinarea forțelor calculate ale preselor turnate din fontă și compozite:
Când frânele trenului sunt utilizate cu diferite tipuri de plăcuță de frână (de exemplu, fonta si compozite), este necesar să se aducă proiectarea să apese un robinete sistem. Această reducere se realizează prin înmulțirea cantității de depresiune cu factorul de eficiență corespunzător, care depinde de viteza de mișcare. Coeficienții eficienței sunt determinați pe baza egalității lungimii căii inhibitoare sub acțiunea pantofilor de diferite tipuri. Căile ferate din Rusia pentru valorile de bază de proiectare a sistemelor adoptate robinete turnate plăcuțe de frână din fier, care sunt instalate toate nomograme și tabelele de frână și reglementările în vigoare, în funcție de viteza de căi de frână începe de frânare, așezarea specifică de clicuri și prăvăliș pante.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: