Закон торможения поездов

Главная / Закон торможения поездов

Тяга поездов: Учебное пособие. Часть 1 , страница 36

Торможение может вызвать только внешняя сила, поэтому заменим пару сил В, Sj равновеликой В2, Вя для рассмотрения сил в зоне кон­такта колеса с рельсом. В результате сцепления колеса с рельсом в точ­ке Ог под действием, нагрузки от колесной пары на рельсы П и силы Вя возникает по закону противодействия сила б4- Эти силы равны друг другу. Сила В2 стремится вращать колесо вокруг мгновенного центра вращения Os в противоположном направлении. Эта сила является внешней потому, что в каждый момент контакта колеса с рельсом коле­со закрепляется благодаря силе сцепления в системе пути; следова­тельно, она является тормозной силой. А так как условились относить силы поезда к ободам колес, то в расчетах принимают равную ей силу Bt. Таким образом, тормозная сила одиночной колесной пары

5-фк/С, (6.1) гДе Фн — коэффициент трения; /С — сила нажатия колодки на колесо, кН.

Очевидно, значения срк и /С определяют тормозной эффект. Рассмот­рим факторы, их определяющие.

Коэффициент трения тормозной колодки. Значение ср„ зависит от материала тормозных колодок, скорости движения и силы нажатия К-Определяют силу нажатия колодок по эмпирическим формулам:

для стандартных чугунных колодок. С возрастанием скорости увеличивается количество тепла, вы­деляемого в единицу времени, в слоях поверхностей трения развивает­ся высокая температура, материал становится пластичным, поверхно­сти прирабатываются и значение ср„ снижается.

Для того чтобы погасить большой запас кинетической энергии по­езда при высокой скорости, требуется большая тормозная сила, а практически она уменьшается вследствие снижения коэффициента тре­ния. В этом состоит большой недостаток фрикционного торможения. Достоинства композиционных колодок заключаются в том, что значение Фк значительно больше, чем у чугунных колодок, и снижаются с воз­растанием скорости в меньшей степени. Износостойкость в 2—3 раза выше чугунных. К недостаткам относятся: высокая температура нагре­ва колесных пар при торможении вследствие низкой теплопроводности материала колодок, что может способствовать ослаблению бандажей и образованию микротрещин: в зимний период происходит обледе­нение и снижение коэффициента трения. По этим причинам компо­зиционные колодки не применяют на локомотивах.

Из формул (6.2)—(6.4) видно, что значение ср„ уменьшается с увеличением силы нажатия вследствие того, что при неизменяемых раз­мерах колодки возрастает удельное давление, а с его увеличением ко­эффициент трения скольжения снижается. Очевидно, двустороннее нажатие тормозных колодок на колесо позволяет уменьшить удель­ную силу нажатия, что обеспечивает более высокий коэффициент тре­ния. Несмотря на то что с увеличением силы нажатия тормозной колод­ки снижается коэффициент трения, все же главным способом обеспе­чения больших значений тормозной силы является увеличение силы на­жатия, что в свою очередь ограничено силой сцепления тормозных

колес с рельсами.

Сила нажатия тормозной колодки и закон сцепления при торможении.

Качение колес по рельсам возмож­но, если тормозная сила В не превы­шает силу сцепления колес с рельса­ми г|)к П, т. е. соблюдается условие фк К ^ 1|>к П, где г|зк — коэффициент сцепления колес с рельсами. Если тормозная сила превысит силу сцеп­ления, то произойдет заклинивание колес — наступит юз (скольжение колес по рельсам). Сила трения скольжения колес при юзе

> фЯ, то ф„ /С > фЯ. Таким обра­зом, тормозная сила при юзе меньше тормозной силы при качении.

Опасность и вредные последствия юза состоят в увеличении тормозного пути поезда, в изнашивании рельсов и образовании ползунов на ободах колес вследствие трения между ними, в интенсивном выделении тепла в зоне контакта, резко снижающего проч­ность стали, в возникновении нава­ров на колесе в результате наволаки-вания металла. Во избежание юза установлены ограничительные усло­вия торможения:

vunivere.ru

Основной закон торможения. Общие сведения о приборах торможения

Тормозная сила не должна превышать силу сцепления. φкк≤ φкп

φк-коэф. трения, между колодкой и колесом.

φкп-сила сцепления, сила возникающая между колесом и рельсом, навправлена против торможения.

К-сила нажатия колодки на колесо

Воздухораспределители устанавливают на каждой единице подвижного состава. Они предназначены для зарядки сжатым воздухом запасного резервуара из тормозной магистрали, создания в тормозных цилиндрах давления сжатого воздуха, соответствующего величине разрядки тормозной магистрали, полного или частичного (при ступенчатом отпуске) выпуска сжатого воздуха из тормозных цилиндров при повышении давления в магистрали.

По назначению воздухораспределители делятся на грузовые и пассажирские, отличающиеся в основном характеристиками процессов изменения давления сжатого воздуха в тормозных цилиндрах, а также воздухораспределители специального назначения — промышленного и узкоколейного транспорта, для крутых спусков.

В настоящее время подвижной состав оборудуется воздухораспределителями пассажирского типа №292-001, электровоздухораспределителями №305, №371; воздухораспределителями КЕs на вагонах поездов международного сообщения;

Грузового типа №270-005-1; №483.

Воздухораспределители сохраняют работоспособность при зарядном давлении в тормозной магистрали от 0,3 до 0,8 МПа.

В положении отпуска и зарядки современные воздухораспределители обладают свойством мягкости – допускают медленное снижение давления в тормозной магистрали темпом 0,02 – 0,03 МПа/с не менее чем на 0,03 – 0,04 МПа. Темп разрядки магистрали более 0,08 МПа/с соответствует экстренному торможению. Для получения максимального давления в тормозных цилиндрах магистраль разряжают на 0,13 – 0,15 МПа; меньшие снижения давления дают ступенчатое служебное торможение соответственно разрядке магистрали.

Воздухораспределитель пассажирского типа №292-001 создает в тормозном цилиндре максимальное давление 0,38 – 0,40 МПа. Воздухораспределители грузового типа имеют три режима в зависимости от загрузки: груженый с максимальным давлением в тормозных цилиндрах 0,39 – 0,45 МПа; средний – 0,28 – 0,32 МПа; порожний – 0,14 – 0,18 МПа. Время наполнения тормозных цилиндров до 90% максимального давления при испытаниях на индивидуальном стенде при экстренном торможении составляет для пассажирского режима 4 – 6 с, для грузового – 16 -20 с на груженом режиме.

studopedia.ru

Движение поезда при торможении и выбеге;

Выбег, или движение накатом, – это движение поезда с отключенными тяговыми двигателями и без применения тормозов. Применяется для гашения скорости поезда перед режимом активного торможения. В этом случае происходит уменьшение кинетической энергии поезда, которая в режиме торможения превращается в теплоту, выделяемую на тормозных колодках и колесах.

В режиме выбега на поезд в направлении рельсов действуют сила сопротивления качению колес μсопр M g и скатывающая сила M g i. Уравнение второго закона Ньютона для поезда в проекции на направление ускорения (то есть против вектора скорости) примет вид M a = (μсопр+i) M g. Из этого выражения видно, что ускорение в режиме выбега постоянно и не зависит от массы поезда

Если выбег происходит на крутом спуске (i

Режим торможения является важнейшим в обеспечении безопасности движения. От выбранного режима зависит жизнь людей, сохранность грузов и подвижного состава и точность остановки поезда в назначенном месте в назначенное время.

Определим ускорение поезда при торможении всеми колесами поезда. На поезд при торможении действуют следующие силы: со стороны Земли – сила тяжести поезда Мg, включая силу тяжести локомотива mg; со стороны рельсов – касательные сила торможения Fторм всех вагонов и локомотива и сила сопротивления качению поезда Fсопр; нормально со стороны рельсов действует сила нормального давления на колеса локомотива и состава N (рис. 4.3). Внутренние силы в автосцепках между вагонами действуют попарно, взаимно компенсируются и на движение влияния не оказывают.

Уравнение второго закона Ньютона для процесса торможения поезда в векторной форме имеет вид: произведение массы поезда на ускорение равно векторной сумме всех внешних сил:

. (4.14)


В проекции на координатную ось Ох, направленную вдоль рельсов по ускорению (против хода поезда) и на ось Oy , перпендикулярную рельсам, уравнение движения примет вид

Обозначим sin α = i. Примем cos a = 1. Силу сопротивления движению определим по закону Кулона Fсопр = μсопрN = μсопрМ g (согласно 4.16). Подставив силу сопротивления в уравнение (4.15), получим для ускорения формулу

. (4.17)

Примем значение силы торможения равным предельному (4.9) значению, Fторм пред = μсц М g. При таком торможении ускорение будет иметь наибольшее значение. Подставив формулу силы торможения, получим

Таким образом, при торможении всеми колесами ускорение поезда и тормозной путь от массы поезда не зависят. Сумма коэффициентов в скобках формулы (4.18) имеет значение в интервале 0,25–0,35, и ускорение при торможении в условиях полного сцепления колес с рельсами получается довольно большим, в пределах 2,5–3,5 м/с 2 . При таком экстренном торможении грузы будут сорваны со своих мест, пассажиры упадут. Следует производить служебное торможение в условиях неполного сцепления колес с рельсами.

В случае необходимости торможения поезда с небольшим значением ускорения, достаточно остановить поезд силами торможения только локомотива.При рекуперативном и реостатном торможении ведущие колеса локомотива, продолжая вращаться под действием силы сцепления с рельсами, приводят во вращение якоря тяговых двигателей, которые начинают работать в режиме генераторов. Возникающий момент электромагнитных сил тормозит вращение якоря двигателя и, значит, колеса. Это выгодно. Колесо, не зажатое тормозными колодками, не истирает рельс при поперечном смещении вагона. Вырабатываемая электроэнергия, производимая за счет уменьшения энергии поезда, может отдаваться в контактную сеть.

Предельная сила торможения локомотива, по закону трения, равна Fторм, пред = μсц mg, где mg – сила тяжести локомотива, μсц – коэффициент сцепления колес с рельсами. Кроме того, на поезд действует сила сопротивления и скатывающая сила. В этом случае уравнение второго закона Ньютона (4.15) для торможения поезда примет вид

Откуда максимальное значение ускорения поезда при торможении только локомотивом будет равно

. (4.20)

Если принять обычные значения коэффициента сцепления μсц= 0,25 и коэффициента (μсопр+i)= 0,005, то при массе поезда, в 25 раз больше массы локомотива, получим значение ускорения, вполне приемлемое для грузов и пассажиров, около 0,15 м/с.

studopedia.su

Лекция 7. Тормозная силы поезда.

Образование тормозной силы от действия тормозных колодок. Образование тормозной силы от действия тормозных колодок. Закон сцепления при торможении. Расчет Вт.

Тормозная сила – искусственно создаваемые внешние силы приложенные к поезду, направленные против движения и управляемые машинистом. Для остановки поезда в определенном месте (станции), когда других сил недостаточно для погашения кинетической энергии поезда, для снижения скорости, полной остановки или внезапной остановки. Эти силы должны быть достаточно большими, чтобы их работа на относительно небольшом расстоянии могла погасить всю кинетическую энергию движущегося поезда.

Тормозная сила обычно в несколько раз превосходит силу тяги локомотива и вызываются во взаимодействии с реверсами следующими способами:

— заклиниванием колес башмаками;

— прижатием тормозных колодок и бандажам колёсных пар;

— превращением ТЭД в генераторы тока (электрическое торможение);

— применением специальных рельсовых магнитов (трамвай).

В настоящее время большое распространение получило торможение путем нажатия тормозных колодок к бандажам колёсных пар.

При нажатии тормозной колодки на обод катящегося колеса силой К, между ними возникает сила трения φк*К,

где φк – коэффициент трения колодки обода.

Приложим к центру колеса «0» две силы (φкК)1 и (φкК)2, равные по величине, но противоположные по направлению (силе φкК). Они взаимно уравновешиваются.

Заменяем пару сил φкК (φкК)1 с моментом Мт парой сил В1, В2 с моментом, равным по величине моменту Мт и имеющим тот же знак, тогда В12= φкК.

Сила (φкК)2 приложенная к центру колеса и направленная вверх будет уравновешиваться реакцией R, возникающей на колодке и направленной вниз. Эта реакция тормоза башмака торможению подвеску передается на раму тележки, затем на рессорное подвешивание, а через него на ось.

Одновременно реакция R вместе с силой (φкК)2 создает дополнительный момент, разрушающий или нагружающий колесо в зависимости от того, как расположена колодка торможения (спереди или сзади колеса по ходу движения).

В результате действия момента пара сил B1 и В2 в точке касания колеса с рельсом силе В1 стремится сдвинуть колесо по рельсу вправо. Колесо нагружено силой Р и поэтому между ними возникает сила взаимодействия виде силы сцепления. Эта сила, приложена от рельса к колесу, направлена влево и удерживает его от скольжения по рельсу. Сила сцепления является реактивной силой Вт , т.е. ответной реакцией рельса на колесо и как таковая количественно она может возникнуть лишь в той мере, в какой действует активная сила В1. Поэтому в нормальных условиях торможения сила Вт и В1 равны между собой и взаимно уравновешиваются.

Равенство этих сил приводит к тому, что не может быть скольжения колеса по рельсу и точке их касания. «01» в каждый момент времени находится в покое относительно колеса, что является необходимым условием для качения колеса по рельсу.

Реактивная сила Вт и сила сцепления тормозного колеса с рельсом Fсц составит

т.к. сила В1 уравновесилась горизонтальной реакцией рельса Вт, то сила В2 осталась неуравновешенной. Она стремится теперь повернуть колесо вокруг точки касания Q1 как вокруг мгновенного центра и тем самым вызвать замедление движения колеса, т.е. торможение. Однако действие силы В2 было бы невозможным, если не было бы в наличии внешней по отношению к колесу силы Вт. Поэтому силу Вт и следует считать тормозной силой.

При механическом торможении сила поезда представляет сумму тормозных сил осей (колес).

Удельно-тормозная сила поезда составит

, кГс/т

где – действительный тормозной коэффициент поезда.

, кГс/т

Чтобы избежать определения φк в зависимости от «К» при разных типах вагонов в поезде расчеты производят методом приведения: действительный φк , зависящий от «К», заменяют расчетным φкр при постоянном для всех колес вагона одного типа расчетном Кр. Такая замена справедлива при условии равенства между действительной и приведенной тормозными силами.

, кГс

где – расчетный тормозной коэффициент поезда.

Расчетные коэффициенты трения колодок об обод колеса определяются эмпирическими формулами, приведенных в [1] в зависимости от типа колодок:

— для стандартных и высокофосфористых:

Расчетную силу нажатия на тормозную ось Кр, принимают из [1] в зависимости от типа тормозного средства.

В расчетах, где учитывается применение экстренного торможения, расчётный тормозной коэффициент принимается равным его полному значению, а при остановках на станциях и раздельных пунктах, предусмотренных графиком движения, принимается равным 0,5 Вт.

В теории тяги поездов тормозную силу Вт, также как и силу сопротивления Wк, определяют через удельную силу.

Лекция 8

Дата добавления: 2016-11-04 ; просмотров: 3615 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

poznayka.org

Что делать пассажиру при крушении поезда?

Во вторник, 20 апреля в Подмосковье произошла железнодорожная катастрофа. С рельсов сошли 16 вагонов товарного поезда. На большой скорости они врезались в пассажирский состав, который следовал по маршруту Москва-Кишинев. В результате столкновения в поезде № 341 оказались серьёзно повреждены седьмой и восьмой вагоны. Авария унесла жизни как минимум шестерых человек, ещё более пятидесяти пассажиров признаны пострадавшими. Всё случилось в 12:38 по московскому времени под Наро-Фоминском на перегоне Бекасов-Нара. В данный момент транспортная полиция расследует обстоятельства крушения. Авария в Московской области напомнила всем россиянам о том, что привычное железнодорожное путешествие может быть связано с существенным риском. Пассажирам важно заранее знать, как выжить при крушении поезда.

Как вести себя при крушении поезда – инструкция

Железнодорожная катастрофа или резкое торможение состава всегда становится для пассажиров неожиданностью. Людям, которые путешествуют на верхних полках, важно всегда использовать страховочные ремни или ограждения – они могут спасти от падения при резкой остановке. Главная задача пассажира при крушении поезда: не паниковать и защитить самое ценное – шею и голову.

  • В момент аварии не выпрыгивайте из поезда на полном ходу – дождитесь полной остановки состава
  • При экстренном торможении старайтесь схватиться за поручни или выступающие детали полок, упритесь ногами в стол, противоположное сидение. Важно сгруппироваться и защитить руками голову и шею.
  • При крушении ложитесь на пол лицом в пол, закрыв шею руками. Постарайтесь спрятать голову под столик – это защитит вас от вещей, которые будут падать с полок.
  • Пассажиры, которые сидят против движения поезда, при резкой остановке состава будут отброшены на спинку сидения. Им важно быстро сгруппироваться на своём месте.
  • Если у вас боковая полка, лучше лечь ногами в сторону движения – тогда при аварийном торможении вы упрётесь в перегородку ногами, а не головой и шеей.
  • Если в момент аварии вы находитесь в проходе вагона, ложитесь на пол по направлению движения поезда, закройте голову и шею руками и согните ноги.
  • После полной остановки состава немедленно эвакуируйтесь из вагона, разбив окно с помощью подручных средств. Прежде чем выпрыгивать наружу, очистите проём от стекла и убедитесь, что по соседним путям не идёт другой поезд.
  • Оказавшись на земле, передвигайтесь маленькими шажками. При аварии может быть повреждён высоковольтный провод – тогда в радиусе 30 м вокруг него может образоваться «шаговое напряжение». Чтобы избежать удара током, двигайтесь прыжками или гусиным шагом (шаги короче 60 см).
  • Как можно быстрее отойдите на безопасное расстояние от места аварии – если при крушении было разлито топливо, возможен взрыв и пожар.
  • Что делать при пожаре в вагоне поезда?

    Пожар – одна из самых серьёзных опасностей для пассажиров, которые заперты в тесном и узком вагоне. Если вы слышите сигнал тревоги, видите огонь или дым, важно сохранять спокойствие и немедленно приступать к эвакуации.

    • При пожаре не дёргайте стоп-кран на мосту или в туннеле – пассажирам будет не выбраться из вагона.
    • Как только поезд полностью остановится, немедленно покидайте вагон через тамбур и аварийные выходы. Если дверь в купе заклинило или среди пассажиров началась паника, разбивайте окна.
    • При пожаре в российских поездах опаснее всего дым – вагоны облицованы малминитом, этот материал практически не горит, но при нагревании выделяет токсичный газ. Для отравления достаточно 3-4 вдохов, поэтому старайтесь задерживать дыхание, прикрыв рот и нос мокрым куском ткани.
    • При эвакуации через соседние вагоны закрывайте за собой все двери – не давайте дыму просачиваться внутрь. Если есть возможность, передвигайтесь до аварийного выхода на коленях – внизу скапливается меньше ядовитого дыма.
    • Всегда держите при себе деньги и документы: при эвакуации не тратьте время на спасение багажа или поиск паспорта.
    • Спецпредложения от застройщиков в июле

      Оставьте телефон, и мы подберем для вас новостройки со скидками и акциями по вашим параметрам

      www.gdeetotdom.ru

      Смотрите так же:

      • Субсидии для малого бизнеса в санкт-петербурге 2018 Субсидии для малого бизнеса в санкт-петербурге 2018 Финансовая поддержка субъектов малого и среднего предпринимательства предоставляется в форме субсидий на возмещение понесенных затрат субъектов малого и среднего предпринимательства. В 2018 году субсидии будут предоставляться по шести […]
      • Сроки уплаты единого налога в 2018 году Сроки уплаты ЕНВД в 2018 году Из этой статьи вы узнаете сроки уплаты ЕНВД в 2018 году. Для удобства читателей ниже размещена таблица сроков уплаты по кварталам. Когда уплачивать ЕНВД в 2018 году? Сразу отметим, что крайним сроком уплаты ЕНВД может являться нерабочий день (праздник или […]
      • Уведомление об уплате налога физическим лицам Что делать, если не пришло уведомление на уплату налога? Земельный и транспортный налоги, налог на имущество физических лиц граждане уплачивают на основании налогового уведомления. Также по уведомлению уплачивается НДФЛ с доходов, полученных начиная с 2016 г., если налоговый агент не […]
      • Выплата накопительной пенсии инвалидам Как получить накопительную пенсию? Пенсионные накопления формируются за счет обязательных страховых взносов вашего работодателя и ваших добровольных взносов в рамках Программы государственного софинансирования пенсий, а также из других источников (ст. 5 Закона от 28.12.2013 N 424-ФЗ; ч. […]
      • Ново-савинский районный суд Ново-Савиновский районный суд г. Казани Республики Татарстан Ново — Савиновский районный суд города Казани образован 27 апреля 1995 года, в связи с упразднением Ленинского районного суда г. Казани. Постановление ГосСовета РТ от 27.04.1995 года № 61 «Об упразднении Автозаводского и […]
      • Доверенность от предпринимателя в суд Доверенность от ИП Обновление: 6 июля 2017 г. Образец доверенности от ИП в арбитражный суд Индивидуальные предприниматели, как и граждане, а также юридические лица, могут вести свои дела лично либо через своих представителей. Представительство от имени индивидуального предпринимателя […]
      • Встречный иск в апелляционной инстанции Предъявление встречного иска в апелляции Полная версия статьи в PDF-файле. Отражением правовой природы встречного иска являются положения ч. 1 ст. 132, ч. 3 ст. 266 АПК РФ, в соответствии с которыми предъявление встречного иска по общему правилу возможно только при рассмотрении дела в […]
      • Свойства законов распределения случайных величин Свойства законов распределения случайных величин Раздел 6. Типичные законы распределения и числовые характеристики случайных величин Вид функций F(x), р(х), или перечисление р(хi) называют законом распределения случайной величины. Хотя можно представить себе бесконечное разнообразие […]