Способы создания тормозных сил

Аэродинамическое торможение осуществляется за счет увеличения воздушного сопротивления движению созданием дополнительной турбулентности потока воздуха, обтекающего движущий поезд. Это достигается изменением формы движущегося подвижного состава и увеличением площади его поперечного сечения. Для этого на крыше головного и хвостового вагонов размещают аэродинамические системы в виде лопастей, применяемые при экстренном торможении.

Реверсивный способ заключается в переключении двигателей на режим заднего хода: контрпар на паровозах и контрток на локомотивах с электрическим приводом.

Динамическое торможение осуществляется переводом тяговых двигателей в генераторный режим на локомотивах и МВПС с электрической передачей (принцип обратимости электрических машин)

, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Чтобы преодолеть этот момент необходимо приложить кинетическую энергию движущегося поезда.

Магниторельсовый способ осуществляется прижатием тормозного башмака к рельсу, за счет чего создается сила трения башмака о рельс (рис. 1.1).

Рис. 1.1. Магниторельсовый тормоз

1 - башмак с электромагнитами

Вихретоковый способ осуществляется при взаимодействии электромагнитного поля, создаваемого электромагнитами тормозных башмаков и электромагнитного поля, возникающего вокруг рельсов при протекании в них тягового тока.

Фрикционный способ. Сила сопротивления движению создается вследствие трения тормозных колодок (специальных накладок) о поверхность катания колес подвижного состава (дисков). В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в теплоту, нагревающую трущиеся детали и рассеиваемую в окружающую среду (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Колодочный и дисковый тормоза

1 - тормозная колодка 1 - тормозной диск, 2 - тормозная накладка

Классификация тормозов

На подвижном составе применяются пять типов тормозов: стояночные, пневматические, электропневматические, электрические, электромагнитные (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Схема классификации тормозов

Тормоза классифицируют по назначению, способу создания тормозной силы и свойствам системы управления.

По назначению различают тормоза грузовые, пассажирские и скоростные. За характеристику их работы принимают время наполнения и время выпуска воздуха из тормозного цилиндра.

По способу создания тормозной силы различают фрикционные тормоза (колодочные, дисковые, м агниторельсовые) и динамические (электродинамические, реверсивные, вихретоковые, аэродинамические).

По свойствам системы управления различают тормоза автоматические (прямодействующие и непрямодействующие) и неавтоматические прямодействующие.

Эти тормоза подразделяются на пневматические и электропневматические. Принципиальное отличие пневматического тормоза от электропневматического состоит в способе управления: управление пневматическим тормозом осуществляется изменением давления сжатого воздуха в тормозной магистрали, проложенной вдоль локомотивов и вагонов, а управление электропневматическим тормозом осуществляется электрическим током, который приводит в действие пневматические приборы. В качестве рабочего тела в обоих тормозах используется энергия сжатого воздуха.

Автоматические тормоза при нарушении целостности тормозной магистрали или открытии крана экстренного торможения автоматически приходят в действие.

Прямодействие или непрямодействие автоматического тормоза определяется конструкцией воздухораспределителя. Прямодействующий автоматический тормоз (неистощимый) - тормоз грузового вагона, оборудованный воздухораспределителем № 483, который способен поддерживать установленное давление в тормозном цилиндре независимо от его плотности.

Непрямодействующий автоматический тормоз (истощимый) - тормоз пассажирского вагона, оборудованный воздухораспределителем № 292, который не восполняет утечки сжатого воздуха из тормозного цилиндра.

Неавтоматический прямодействующий тормоз применяется как вспомогательный тормоз локомотива. При торможении сжатый воздух из главных резервуаров через кран машиниста № 254 поступает в тормозные цилиндры. При нарушении целостности магистрали вспомогательного тормоза воздух не может попасть в тормозные цилиндры, а в режиме торможения воздух из тормозных цилиндров выходит в атмосферу.

Электропневматические тормоза (неавтоматические прямодействующие, пневматические тормоза с электрическим управлением) характеризуются лучший управляемостью, уменьшением продольных динамических усилий, возможностью значительно сократить время наполнения ТЦ и уменьшить тормозной путь.

Автоматические тормоза подразделяются на:

мягкие - при медленном (темп не более 0,3кгс/см² за 1мин) снижении давления в ТМ в действие не приходят. При быстром (0,1-0,2кгс/см² в 1с) темпе снижения давления с любого зарядного давления в ТМ приходят в действие. Полный бесступенчатый отпуск происходит после повышения давления в ТМ на 0,2-0,4кгс/см² (ВР № 292, 483 на равнинном режиме);

полужесткие - обладают теми же свойствами, что и мягкие, но для полного отпуска требуют восстановления давления в ТМ на 0,2-0,3 кгс/см² ниже зарядного. Позволяют производить ступенчатый отпуск (ВР № 483 на горном режиме);

жесткие - действуют только при определенном зарядном давлении; при снижении давления в магистрали ниже зарядного любым темпом приходят в действие (ВР № 388).