Расчетный коэффициент трения для композиционных колодок определяется по формуле:
Расчетный коэффициент трения подсчитывается для скоростей от V=0 до V=100 км/ч с интервалом в 5 км/ч.
Расчетный тормозной коэффициент грузового поезда равен:
где nв - количество вагонов;
nо- количество осей вагона;
kр - тормозное расчетное нажатие на ось, тс;
g =9,81м/c2.
Полное нажатие колодок реализуется только при экстренном торможении.
При служебном торможении (например, при подходе к остановочным пунктам, регулировании скорости) для расчетов принимается у грузовых поездов 0,5Vp, в соответствии с этим и рассчитывается характеристика удельной тормозной силы для служебного торможения - 0,5 bт (V).
Согласно ПТР, в грузовых поездах на спусках не круче 20 о/оо тормозную силу и вес локомотива в расчет не принимают.
Пример:
Дано: nв=50 - количество 4-х осных вагонов;
mв=80т - масса одного вагона.
Определить bт (V) и 0,5 bт (V).
Решение:
Находим φкр для скоростей от V=0 до V=100 км/ч.
V=0, φкр=0,36
V=10, и т.д.
Определим удельную тормозную силу
V=0,
и т.д.
Результаты расчетов своди в таблицу 4 (графы 1,2,3,4,5)
Таблица 4
V км/ч
Vр
φкр
bт Н/кН
0,5bт Н/кН
wox Н/кН
bт +wox Н/кН
0,5 bт +wox Н/кН
Δ10
2. Диаграммой удельной замедляющих сил для экстренного торможения называется зависимость bт +wox(V); для служебного торможения 0,5 bт +wox(V).
Кривая основного удельного сопротивления при движении поезда на холостом ходу wox (V) рассчитаны в практической работе №3 (данные заносятся в графу 6 таблицы 4).
На основании данных таблицы (графы 1,7, 8) строим диаграммы, которые будут иметь вид, показанный на рис. 5
Масштаб построения: 1 Н/кН=6 мм. 1 км/ч =1мм
Рисунок 5
3.Тормозные задачи можно решать аналитически (численными методами) или графически. Рассмотрим графический способ решения:
Пример: Имеем поезд, вес состава которого Q =3 550 т,
расчетный вес локомотива (тепловоза ТЭЗ) Р = 254 т;
расчетный тормозной коэффициент Vр= 0,31.
Начальная скорость торможения VH= 80 км/ч. Торможение производится на спуске
iс = 10‰.
Требуется определить полный тормозной путь STпри условии, что тормоза действуют с полной расчетной силой bT. Решим данный пример графическим способом. Для этого необходимо произвести построение зависимости скорости от пройденного пути V = V(S) выполненное в практической работе №3заторможенного поезда в соответствии с заданными условиями.
Рисунок 6
Графическое решение тормозной задачи первой группы
Пользуясь снова данными табл. 4 , в левом углу чертежа (рис. 6) построим графическую зависимость от скорости сил wox+ bТ, это будет линия mbcdefghmn. Далее разделим диапазон скорости от Vn= 80 км/ч до нуля на интервалы через 10 км/ч; отметим точки а, Ь, с, d, е, f, g, h на линии abcdefghmn, соответствующие средним значениям скоростей каждого интервала. По условиям примера торможение производится на спуске крутизной i = —10%о; следовательно, полюс построения кривой V = V(S) из точки 0 нужно перенести вправо, в точку М, на число кг/т, соответствующее крутизне спуска i = —10%0. Проводим теперь из полюса М через точки а, Ь, с, d, e, f, g, h лучи 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 и 8 м и построим к этим лучам перпендикуляры. Эти построения производим на правой стороне чертежа, где предварительно фиксируем положение осей координат — скорости O'V и пути OS с началом координат в точке О'. Для удобства пользования чертежом направление оси пути O'S принимаем влево от начала координат О'. Так как конечная скорость торможения равна нулю, то построение начинаем с точки О'. Перпендикуляр, проведенный к лучу 1, распространяем на интервал изменения скорости от 0 до 10 км/ч; это будет отрезок прямой О'А; далее перпендикуляр к лучу 2 распространяем на интервал изменения скорости от 10 до 20 км/ч в виде отрезка прямой АВ; к лучу 3 — на интервал от 20 до 30 км/ч отрезком прямой ВС, и т. д.; перпендикуляр к лучу 8 отсекаем в пределах интервала от 70 до 80 км/ч в виде отрезка прямой GH. Начало каждого последующего отрезка перпендикуляра совпадает с концом предыдущего.
В результате описанного построения получим ломаную линию О'ABCDEFGH, которая, очевидно, представляет графически выраженную зависимость скорости заторможенного поезда от пути, т. е. V = V(S). Пользуясь построенным графиком V = V(S), найдем тормозной путь, соответствующий начальной скорости торможения V = 80 км/ч. Для этого из точки Н линии О'ABCDEFGH, соответствующей скорости V = 80 км/ч, опустим перпендикуляр на ось пути, который пересечет эту последнюю в точке К. Отрезок О'К изображает путь, пройденный заторможенным поездом, при изменении его скорости от 80 км/ч до нуля. Однако нужно при этом хорошо помнить, что это будет действительный путь торможения SД, ибо он найден при постоянном действии тормозной силы. Пользуясь масштабом пути, равным 120 мм в одном километре, мы легко найдем, что SД = 956 м.