Принцип возникновения тормозной силы при механическом колодочном торможении

Классификация систем торможения ЭПС.

Торможение.

С точки зрения механики процесс торможения представляет собой искусственное увеличение сопротивления движению за счет управляемых сил, при котором происходит либо снижение скорости движения, либо ее стабилизация, если поезд движется по спуску.

С энергетической точки зрения торможение представляет собой процесс преобразования кинетической или потенциальной энергии поезда в другой вид энергии. Возможны следующие варианты преобразования энергии поезда:

- преобразование кинетической энергии (снижение скорости на площадке и подъеме);

- преобразование потенциальной энергии (поддержание скорости на спуске);

- преобразование кинетической и потенциальной энергии (снижение скорости на спуске).

Существуют механические и электрические системы торможения. При механическом, торможении кинетическая или потенциальная энергия поезда расходуется на истирание взаимодействующих поверхностей и их нагревание. При электрическом торможении кинетическая или потенциальная энергия поезда, превращается в электрическую энергию, которая затем выделяется в резисторах подвижного состава и рассеивается в виде тепла в окружающем пространстве, или возвращается в контактную сеть. В первом случае электрическое торможение является реостатным, во втором – рекуперативным. На рисунке представлена классификация систем торможения.

Системы торможения

Механические

Электрические

Бандажный

Пневмати-ческий

Электро-динамические

Магнитоэлектрические рельсовые

Дисковый

Электропневматический

Барабанный

Ручной

Рекуперативный

На вихревых токах

Гидравлический

Реостатный

С тормозными башмаками

Механический

Комбинированный

Электрический

Реверсивный

Действие электромагнитного тормоза может быть основано на силе электромагнитного притяжения между тормозным башмаком, в котором расположен электромагнит и рельса. Тормозная сила в этом случае образуется за счет трения тормозного башмака о рельс. Кроме системы с тормозным башмаком возможно использование электромагнитного тормоза, в котором нет контактирующих поверхностей. В таком тормозе тормозная сила создается за счет взаимодействия вихревых токов, наводимых в рельсе (или в диске – при использовании дискового тормоза) и магнитного потока электромагнита. В этом случае вихревые токи вызывают нагрев рельса или диска. Таким образом, в электромагнитном тормозе, энергия торможения выделяется в виде тепла.

Образование тормозной силы при колодочном торможении происходит аналогично образованию силы тяги, однако вместо вращающего момента ТД на колесо действует сила трения, пропорциональная нажатию К на тормозную колодку и коэффициента трения колодки о колесо j_к.

В случае двустороннего нажатия колодок на колесо имеется пара сил, которую можно заменить моментом М_т.

В случае одностороннего нажатия колодки сила j_кК вызывает равную по величине и направленную встречно силу реакции колеса. Поскольку тормозная колодка имеет жесткую связь с рамой тележки, то реакция колеса передается на узел крепления колеса в раме тележки – буксу. На рисунке эта реакция обозначена j_кК '. Указанная пара сил создает тормозной момент М_т, направленный навстречу вращению колеса. Этот момент можно представить в виде пары сил В_т. Под действием силы В_т, приложенной к рельсу в точке контакта колеса и рельса, возникает сила реакции рельса В_сц, приложенная к колесу. Эти две силы уравновешивают друг друга. Вторая сила В_т, приложенная к центру вращения колеса, передается на кузов и вызывает замедление поезда.

Дата добавления: 2014-01-07