Удельная тормозная сила определяется. Удельные тормозные силы тягача и прицепного звена
В табл. 3 приведены предельные значения коэффициента неравномерности тормозных сил для колес одной оси автомобилей и прицепов К Н. Общая удельная тормозная сила, развиваемая стояночной тормозной системой, должна быть не менее 0,16, или обеспечивать неподвижное состояние АТС полной массы на дороге с уклоном не менее 16%, а для АТС в снаряженном состоянии, на дороге с уклоном, – не менее 23% для легковых автомобилей (категория М) и не менее 31 % для грузовых (категория N).
При подобной проверке усилие, прикладываемое к органу управления стояночным тормозом, должно быть не более 40 кгс для легковых и не более 60 кгс для остальных автомобилей. Для грузовых автопоездов определяется также и значение коэффициента совместимости звеньев автопоезда К с для двухзвенного прицепного автопоезда, которое определяется по формуле
где – общая удельная тормозная сила соответственно прицепного звена и тягача (численные значения приведены в табл.4).
Значение коэффициента совместимости звеньев автопоезда К с для трехзвенного прицепного автопоезда, которое определяется отдельно для каждой пары связанных между собой звеньев по формулам
К с1 = , К с2 = ,
где К с1 , К с2 – коэффициенты совместимости звеньев автопоезда, характеризующие соотношение общей удельной тормозной силы между тягачом и первым прицепным устройством.
Значение коэффициента совместимости звеньев автопоезда, согласно требованиям ГОСТа, не должно быть ниже 0,9. Кроме того, у грузовых автомобилей и автобусов с пневматическим приводом тормозов поверяется герметичность системы, которая при неработающем двигателе не должна допускать падения давления более чем на 0,5 кгс/см 3 нижнего предела регулирования в течение 15 мин при полном задействовании рабочей тормозной системы или в течение 30 мин – при свободной тормозной системе. Асинхронность срабатывания тормозов по осям автопоездов не должна превышать 0,3с. Значения тормозного пути S т, установившего замедление j уст, время срабатывания тормозной системы t ср и начальной скорости торможения V 0 приведены в табл. 3, 4. Эти нормативы используются при оценке эффективности тормозной системы АТС при их испытаниях не на роликовых стендах, а горизонтальных, ровных, сухих площадках.
Стендовые испытания имеют ряд преимуществ по сравнению с дорожными: благодаря применению стационарных измерительных приборов повышается точность результатов испытаний; возможна раздельная проверка каждого тормозного механизма; стандартные условия испытаний обеспечивают повторяемость результатов и сопоставимость данных, полученных в разное время.
Значения тормозных сил на колесах грузовых автомобилей и автобусов приведены в РД-200РСФСР15-0150-81 «Руководство по диагностике технического состояния подвижного состава автомобильного транспорта», а на колесах легковых автомобилей – в РД-37.009.010-85». Руководство по организации диагностирования легковых автомобилей на СТО системы «Автотехобслуживание».
Стендовые испытания проводят с помощью тормозных стендов различных моделей, номенклатура которых достаточно разнообразна (например, стенд модели СТС-2 для контроля тормозных систем легковых автомобилей, автобусов малого класса, мини-грузовиков с нагрузкой на ось не более 19600Н; стенд СТС-10 предназначен для испытания тормозных систем грузовых автомобилей, троллейбусов и автобусов; стенды модели СД-2М, СД-3К, СД-4, выпускаемые Челябинским АРЗ, КИ-8901, выпускаемые Береговским ОЭЗ и др.).
Показателями эффективности торможения рабочей тормозной системой при дорожных испытаниях автомобилей являются значения тормозного пути и усилие на органе управления. При проведении испытаний торможение рабочей тормозной системой осуществляют в режиме экстренного, полного торможения при однократном воздействии на орган управления (корректировка траектории движения автомобиля не допускается). Начальная скорость торможения 40км/ч, время приведения в действие органа управления тормозной системы – не более 0,2 с.
Дорожные испытания проводят на прямой горизонтальной, ровной и сухой дороге с цементно- или асфальтобетонным покрытием.
Испытания на стендах и в дорожных условиях должны проводиться в безопасных условиях.
Погрешность измерений должна находиться в пределах :
тормозного пути – 5 %;
начальной скорости торможения – 1км/ч;
установившегося замедления – 4 %;
предельного уклона площадки для торможения – 1 %;
тормозной силы – 3 %;
усилия на органе управления – 7 %;
время срабатывания тормозной системы – 0,03с;
время запаздывания тормозной системы – 0,03с;
время нарастания замедления – 0,03с;
давление воздуха в пневматическом или пневмогидравлическом тормозном приводе – 5%.
Тормозная система автомобиля считается выдержавшей испытание, если диагностические параметры соответствуют нормативным. Для того чтобы тормозные системы автомобиля смогли успешно выдержать проверку, необходимо провести квалифицированное обслуживание или ремонт основных узлов.
Замену тормозных накладок, колодок дисков и барабанов необходимо проводить обязательно по обоим колесам оси. После замены указанных деталей необходимо дать им приработаться в течение пробега 300-400 км.
При проверке автомобилей в сырую погоду или после мойки желательно просушить тормозные механизмы, в особенности барабанного типа, путем нескольких торможений или непродолжительным движением с подторможенным автомобилем. Не рекомендуется также подвергать проверке тормоза автомобиля с ошипованными шинами на роликовых площадных стендах, т.к. коэффициент сцепления стального шипа со стальной поверхностью барабана или площадки может быть существенно ниже.
3.11.2.2. Контроль и испытания рулевого управления
Техническое состояние рулевого управления автомобиля непосредственно влияет на безопасность движения. Поэтому к его состоянию предъявляются повышенные требования, которые содержатся в ГОСТ Р 51709-2001 и в руководящих документах РД200 РСФСР 15-0150-81, РД 37.009.010-85 и РД200 РСФСР 0086-79. Требования к рулевому управлению содержатся также в технологической документации на ремонт и техническое обслуживание автомобилей и в инструкциях по эксплуатации конкретных моделей автомобилей. В результате длительной эксплуатации без необходимых регулировок люфт рулевого колеса возрастает.
Числовым показателем ГОСТа, нормирующим работу элементов рулевого механизма, является суммарный люфт рулевого колеса, который при испытаниях не должен превышать следующие допустимые значения :
для легковых автомобилей и созданных на базе их агрегатов грузовых автомобилей и автобусов…………….….10 о;
автобусов …………………………..20 о;
грузовых автомобилей …………… 25 о.
Суммарный люфт рулевого управления автомобилей может быть измерен несколькими приборами. Наиболее распространенными являются электронный измеритель люфта модели К-526, механический люфтомер модели К-524, прибор модели К-402 и др.
Испытания автомобилей, оборудованных усилителем рулевого привода, проводят при работающем двигателе. Номенклатура соответствующего испытательного оборудования разнообразна. Одной из них является установка К-465М.
Автомобиль считается выдержавшим испытание, если полученные значения суммарного люфта не превышают допустимых значений.
При подготовке АТС к этапу проверки необходимо провести очередное обслуживание узлов и деталей рулевого механизма, проверить уровень рабочей жидкости и натяжение приводного ремня насоса в системе усилителя рулевого управления, проверить затяжку и фиксацию резьбовых соединений деталей и узлов, состояние пыльников и защитных кожухов.
Средства измерений, применяемые при проверке эффективности торможения и устойчивости тормозных систем, должны быть работоспособны и поверены по СТБ 8003.
Нормативы эффективности торможения рабочей и аварийной тормозными системами при стендовых испытаниях, соответствующие СТБ 1641-2006, приведены в табл. 4.3.
Удельную тормозную силу ут рассчитывают по результатам проверок тормозных сил РТ на колесах транспортного средства раздельно для автомобиля и прицепа (полуприцепа) по формуле
Чг=^Г-> (4Л>
Где £РТ - сумма тормозных сил Рт на колесах транспортного средства, Н; М - масса транспортного средства, кг; £ - ускорение свободного падения, м/с2.
|
Таблица 4.3 Нормативы эффективности торможения транспортных средств рабочей и аварийной тормозных систем при проверках на стендах
* Необорудованные АБС либо получившие официальное утверждение типа до 01.10.1991 г. ** Получившие официальное утверждение типа после 1988 г. Примечание. Значения в скобках даны для транспортных средств с ручным управлением аварийной тормозной системой. |
При проверках эффективности торможения рабочей и аварийной тормозных систем допускается относительная разность ^ тормозных сил колес оси не более 30 % (в процентах от наибольшего значения). При этом относительную разность рассчитывают по результатам проверок тормозных сил Рт на колесах транспортного средства по формуле
|
|
|
|
|||
Где Рт пр, Рт лев - максимальные тормозные силы соответственно на правом и левом колесе проверяемой оси транспортного средства, Н; Рттах - наибольшая из указанных тормозных сил, Н.
10 Каріашсвич
Стояночная тормозная система для транспортных средств технически допустимой максимальной массы должна обеспечивать удельную тормозную силу ут не менее 0,16; комбинированных транспортных средств - не менее 0,12. При этом усилие, прикладываемое к органу управления стояночной тормозной системы для приведения ее в действие, должно быть не более 500 Н для транспортных средств категории М1 и 700 Н - для остальных категорий. Для транспортных средств с ручным управлением стояночной тормозной системой указанные значения должны составлять не более 400 и 600 Н соответственно.
Для стояночной тормозной системы допускается относительная разность тормозных сил колес оси не более 50 %.
Шины проверяемых на стенде транспортных средств должны быть чистыми, сухими, а давление в них должно соответствовать нормативному, установленному изготовителем в эксплуатационной цементации. Давление проверяют в полностью остывших шинах с использованием манометров (ГОСТ 9921-81).
Допускается определение соответствия тормозных систем транспортных средств на стендах с влажными шинами, но только по показателям блокирования колес на стенде. При этом шины должны быть равномерно влажными по всей поверхности по обоим бортам транспортного средства. Блокирование стенда должно происходить при достижении не менее 10% разности линейных скоростей беговых поверхностей шины и роликов стенда в месте их непосредственного контакта. При блокировании колес оси на стенде за максимальные тормозные силы принимаются их значения, достигнутые в момент блокировки.
Проверки на стендах и в дорожных условиях проводят при работающем и отсоединенном от трансмиссии двигателе, а также отключенных приводах дополнительных ведущих мостов и разблокированных межосевых дифференциалах (при наличии указанных агрегатов в конструкции транспортного средства).
Транспортные средства, имеющие жесткую межосевую связь или самоблокирующийся неотключаемый дифференциал, проверяют только в дорожных условиях.
Нормативы эффективности торможения рабочей и аварийной тормозными системами при проверках в дорожных условиях представлены в табл. 4.4 и 4.5.
|
Таблица 4.4 Нормативы эффективности торможения рабочей тормозной системой при проверках в дорожных условиях |
Примечание. Время срабатывания тормозной системы не должно превышать 0,2 с.
|
Таблица 4.5 Нормативы эффективности торможения аварийной тормозной системой при проверках в дорожных условиях |
Примечание. Значения в скобках приведены для транспортных средств с ручным управлением аварийной тормозной системой.
Требования к внешнему виду и техническому состоянию тормозной системы следующие.
□ Тормозные трубопроводы тормозной системы транспортного средства должны быть герметичными, без повреждений, следов коррозии, надежно закреплены и не иметь не предусмотренных конструкцией контактов с элементами трансмиссии и системы выпуска отработавших газов.
□ Расположение и длина гибких шлангов тормозной системы должны обеспечивать герметичность соединений и исключать их повреждения с учетом максимальных деформаций подвески, углов поворота колес транспортного средства и взаимных перемещений тягача и прицепа (полуприцепа). Набухание шлангов под давлением, повреждения наружного слоя шлангов, достигающие слоя армирования, не допускаются.
□ Педаль тормоза должна иметь противоскользящую поверхность, свободно возвращаться в исходное положение и при нажатии не должна иметь бокового смещения. Свободный ход педали тормоза должен быть отрегулирован в соответствии с руководством по эксплуатации транспортного средства.
□ Рычаг стояночной тормозной системы не должен быть деформирован или перекошен. Он должен обеспечивать установку в предусмотренные конструкцией фиксированные положения; устройство фиксации органа управления стояночной тормозной системой должно быть исправным.
□ Тяги механического тормозного привода стояночной тормозной системы не должны иметь повреждений, деформаций, а на тросах управления привода не должно быть узлов, потертостей и повреждений оплетки.
□ В гидравлических тормозных приводах не допускается подтекание тормозной жидкости в элементах тормозной системы и их соединениях, а также снижение ее уровня в бачке для тормозной жидкости ниже установленного минимального значения, в том числе и при максимальном нажатии на тормозную педаль.
Рабочие поверхности тормозных барабанов и дисков должны быть чистыми, без трещин и повреждений и иметь равномерный характер износа. Не допускается износ тормозных барабанов (дисков) и накладок тормозных колодок, превышающих предельные значения, установленные изготовителем в эксплуатационной документации.
Тема: проверка тормозной системы автомобиля.
Цель: изучить методику и современные технические средства проверки тормозной системы автомобиля.
Оборудование: роликовый тормозной стенд МАНА IW2 Euro — Profi.
1. Изучить методику проверки тормозной системы автомобилей.
2. Изучить порядок подготовки к работе и технические параметры тормозного стенда.
3. Подготовка к проведению измерений.
□ Проверить давление воздуха в шинах транспортного средства и при необходимости довести его до нормы.
□ Проверить шины на отсутствие повреждений и отслоения протектора (они могут привести к разрушению шины при торможении на стенде).
□ Осмотреть колеса транспортного средства и убедиться в надежности их крепления и отсутствии инородных предметов между сдвоенными колесами.
□ При необходимости загрузить транспортное средство так, чтобы обеспечить весовые показатели его осей не менее 90 % от максимально допустимых (указывается в инструкции по эксплуатации или на специальной табличке, установленной на транспортном средстве). Поскольку нагружение требуется, как правило, только для задних осей транспортных средств (за исключением категории О), оно может быть произведено после проверки тормозов передней оси.
При нагружении осей транспортного средства категории Mj можно использовать специально подготовленный балласт тарированной массы, разместив его в задней части пассажирского салона на сиденьях или на полу либо в багажном отсеке (при его наличии).
□ Оценить степень нагрева элементов тормозных механизмов проверяемой оси органолептическим методом. Температура элементов тормозных механизмов не должна превышать 100 °С, Оптимальными считаются такие условия, при которых можно удерживать незащищенную руку человека в непосредственном контакте с нагретыми тормозными барабанами (дисками) в течение продолжительного времени. Проводя такую оценку, следует соблюдать меры предосторожности.
□ Установить на тормозную педаль устройство (датчик усилия нажатия) для контроля параметров тормозных систем при достижении заданного усилия приведения в действие органа управления.
□ Выбрать проверяемое транспортное средство в соответствующем меню программы управления тормозным стендом и вывести его на экран в качестве текущего измерения. При этом необходимо проконтролировать правильность внесения в исходные данные количества осей, типа, категории и года выпуска транспортного средства.
4. Порядок измерения параметров тормозных систем.
□ Въехать на роликовые агрегаты проверяемой осью, после чего перевести рычаг переключения передач в нейтральное положение. Разблокировать межосевые приводы, если транспортное средство имеет приводы более чем на одну ось. Отключить принудительную блокировку межколесного дифференциала (при ее наличии).
□ Включить привод роликов стенда. При этом на мониторе будет отображаться текущее значение сопротивления вращающихся колес в незаторможенном состоянии.
□ Произвести торможение рабочей тормозной системой плавным нажатием на педаль тормоза до упора. После остановки роликов стенда прекратить торможение. Если остановка роликов не происходит, нажать на педаль до упора и после выдержки в течение 3…5 с отпустить педаль. При измерении управляемой оси необходимо следить за ее боковым уводом и компенсировать его соответствующим поворотом рулевого колеса.
□ Зафиксировать результаты измерения.
□ Выполнить повторное измерение. Если результат измерения отличается от предыдущего незначительно, можно его не регистрировать. Если различие значительное, его следует записать и повторить измерение еще раз. Прекратить измерения при дости
жении стабильности полученных результатов. В качестве итогового результата принять результат последнего измерения.
□ Выключить привод роликовых агрегатов (если это не произошло автоматически в процессе измерения).
□ Измерить параметры стояночной и рабочей тормозной систем. Занести полученный результат в табл. 4.6.
Таблица 4.6
Таблица регистрации результатов измерений
|
Стояночной |
Показатели удельной тормозной силы и устойчивости при торможении рассчитываются по тормозным силам, измеренным в момент автоматического отключения стенда или достижения предельно допустимого усилия на органе управления тормозной системы.
1. Вычертить схему и описать принцип работы тормозного стенда.
2. Записать данные диагностирования в табл. 4.6.
3. По формулам (4.1) и (4.2) произвести вычисления и заполнить табл. 4.7.
4. Сделать вывод о техническом состоянии проверяемого транспортного средства.
1. Для чего применяется тормозная система?
2. Какие требования предъявляют к тормозным системам?
3. Почему для проверки тормозной системы в основном используются роликовые силовые стенды?
4. Расскажите о порядке проверки тормозной системы на стенде МАНА IW2 Euro-Profi.
5. Какие нормативные требования предъявляются к тормозным системам?
Торможение - процесс создания и изменения искусственного сопротивления движению автомобиля с целью уменьшения его скорости или удержания неподвижным относительно дороги.
Тормозные свойства - совокупность свойств, определяющих максимальное замедление автомобиля при его движении на различных дорогах в тормозном режиме, предельные значения внешних сил, при действии которых заторможенный автомобиль надежно удерживается на месте или имеет необходимые минимальные установившиеся скорости при движении под уклон.
Тормозной режим - режим, при котором ко всем или нескольким колесам подводятся тормозные моменты.
Тормозные свойства относятся к важнейшим из эксплуатационных свойств, определяющих активную безопасность автомобиля, под которой понимается совокупность специальных конструктивных мероприятий, обеспечивающих снижение вероятности возникновения ДТП.
В виду большого значения свойств, определяющих безопасность движения автомобиля, их регламентация является предметом ряда международных документов.
Проверка эффективности действия производится измерением тормозных усилий, развиваемых на колесах (величина общей удельной тормозной силы рабочей и стояночной тормозных систем; коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси; усилие, прикладываемое к педали тормоза), а также осмотром и проверкой отдельных составных частей систем.
Значение коэффициента осевой неравномерности тормозных сил Кн определяют отдельно для каждой оси автомобиля по формуле:
где – максимальные усилия, развиваемые тормозами соответственно на правом и левом колесе каждой оси автомобиля. Значения Кн для легковых автомобилей должны быть не более 0,09.
Значение общей тормозной силы γт определяется по формуле:
γт = ΣРт/М
где – ΣРт сумма максимальных тормозных сил на колесах автотранспортного средства кг.
М – полная масс автотранспортного средства, кг.
Величины тормозных сил корректируются с учетом затрат на усилие проворачивания колес, т.е. данных полученных перед проверкой тормозных сил.
Время срабатывания тормозов определяется как интервал времени от начала торможения до момента, в который замедление становится постоянным, т. е. тормозная сила достигает своего максимального значения и дальше остается постоянной.
Сила на органе управления (тормозной педали): для одиночных АТС категорий М1– 490Н, М2, М3, N1, N2, N3 – 686 Н; автопоездов М1 – 490Н, М2, М3, N1, N2, N3 – 686 Н.
Общая удельная тормозная сила одиночных транспортных средств не менее М1 – 0,64; М2, М3 – 0,55; N1, N2, N3 – 0,46; автопоездов М1 – 0,47; М2 –0,42; М3 – 0,51; N1 – 0,38; N2, N3 – 0,46.
Время срабатывания тормозной системы не более, с М1 – 0,5; М2,М3 – 0,8; N1 – 0.7; N2, N3 – 0,8; автопоездов с М1 – 0,5; М2 – 0,8; М3 – 0,9; N1 – 0,9; N2 – 0,7; N3 – 0,9.
Коэффициент неравномерности тормозных сил колес оси не более М1; М2 – 0,09; М3,N1, N2, N3 – 0,11; автопоездов – с М1, М2 – 0,09; М3 – 1-я ось – 0,09, последующие оси 0,13; N1 – 0,11; N2, N3 – 1-я ось – 0,09, последующие оси 0,13.
Значение общей удельной тормозной силы должно быть не менее 16% относительно допустимой максимальной массы одиночного автомобиля и не менее 12% относительно максимально допустимой массы комбинированного автомобиля.
В процессе эксплуатации допускается оценка тормозных качеств по величине тормозного пути и замедления автомобиля.
Тормозной путь — это расстояние, которое проходит автомобиль от начала торможения до полной остановки и определяется по формуле:
S=kv2/ 254φ
где:
k – коэффициент эффективности торможения. Он учитывает непропорциональность тормозных сил на колесах нагрузкам, приходящимся на них, а также износ, регулировку и загрязненность тормозов. Этот коэффициент показывает, во сколько раз действительное замедление подвижного состава меньше теоретического, максимально возможного на данной дороге. Величина k для грузовых автомобилей и автобусов 1,4…1,6, для легковых автомобилей 1,2
v – скорость движения в км/ч
φ – коэффициент сцепления колес с дорогой.
Замедление это величина, на которую уменьшается скорость автомобиля за единицу времени.
Табл. Нормы эффективности по тормозным качествам и замедлению (ПДД)
|
Наименование транспортных средств |
Тормозной путь (м, не более) |
Замедление (м/с 2 , не более) |
|
Легковые автомобили и их модификации для перевозки грузов |
12,2 (14,6) |
6,8 (6,1) |
|
до 5 т включительно свыше 5 т |
13,6 (18,7) 16,8 (19,9) |
5,7 (5,0) 5,7 (5,0) |
|
до 3,5 т включительно от 3,5 до 12 т включительно свыше 12 т |
15,1 (19,0) 17,3 (18,4) 16,0 (17,7) |
5,7 (5,4) 5,7 (5,7) 6,2 (6,1) |
|
Двухколесные мотоциклы и мопеды |
7,5 (7,5) |
5,5 (5,5) |
|
Мотоциклы с прицепом |
8,2 (8,2) |
5,0 (5,0) |
|
Автопоезда, тягачами которых являются легковые автомобили и их модификации для перевозки грузов |
13,6 (14,5) |
5,9 (6,1) |
|
Автобусы с максимальной массой: до 5 т включительно свыше 5 т |
15,2 (18,7) 18,4 (19,9( |
5,7 (5,5) 5,5 (5,0) |
|
Грузовые автомобили с максимальной массой: до 3,5 т включительно от 3,5 т до 12 т включительно свыше 12 т |
17,7 (22,7) 18,8 (22,1) 18,4 (21,9) |
4,6 (4,7) 5,5 (4,9) 5,5 (5,0) |
- Величины тормозного пути и установившегося замедления, приведенные в скобках, распространяются на транспортные средства, производство которых было начато до 1 января 1981 г.
- Испытания проводятся на горизонтальном участке дороги с ровным, сухим, чистым цементно- или асфальтобетонным покрытием при начальной скорости торможения 40 км/ч для автомобилей, автобусов и автопоездов и 30 км/ч для мотоциклов и мопедов. Транспортные средства испытывают в снаряженном состоянии с водителем путем однократного воздействия на орган управления рабочей тормозной системы.
- Эффективность рабочей тормозной системы автотранспортных средств может быть оценена и по другим показателям в соответствии с ГОСТ 25478-91.
Стояночная тормозная система не обеспечивает неподвижного состояния:
- транспортных средств с полной нагрузкой — на уклоне до 16% включительно
- легковых автомобилей и автобусов в снаряженном состоянии — на уклоне до 23% включительно
- грузовых автомобилей и автопоездов в снаряженном состоянии — на уклоне до 31% включительно
Рычаг (рукоятка) управления стояночной тормозной системой не удерживается запирающим устройством.
B т поезда определяется суммой сил, образованных всеми тормозными колодками подвижного состава по формулегде Κ о -действительная сила нажатия тормозных колодок на колёсную пару (на ось), кН;
n о - число тормозных осей в поезде;
φ к - колодок. Если принять среднее значение коэффициента трения для всех колодок одинаковое, то формула (1) примет выражение
, Н. (2)
Удельная тормозная сила пассажирского поезда
, Н/кН. (3)
Для грузового поезда
, Н/кН. (4)
Отношение суммы сил нажатия тормозных колодок к весу поезда называется действительным тормозным коэффициентом
, кН/кН (5)
тогда уравнение (3) принимает вид, Н/кН:
, Н/кН. (6)
В том случае, когда в поезде имеются вагоны с разным нажатием тормозных колодок на колесо, тормозные расчёты по формуле (6) становятся громоздкими, т. к. величины φ к и K нужно определять для каждой колодки отдельно. В этих случаях, обычно используют более простой метод - метод приведения . Он основан на замене действительного коэффициента трения колодок о колёса, зависящего от силы нажатия К , другим значением - расчётным коэффициентом трения φ кр, не зависящим от силы К .
Действительный коэффициент трения φ к для стандартных чугунных колодок определяется по эмпирической формуле
, (7)
а определяется по эмпирической формуле
, (8)
Действительный коэффициент трения φ к для композиционных колодок определяется по формуле
, (9)
Для определения φ кр принимаются условные средние силы нажатия колодок на колёсную пару: чугунных - К ч = 26,5 кН (2,7 тс), композиционных - К к = 15,7 кН (1,6 тс). Подставив значения К ч и К к в формулы (7), (8) и (9), получим:
для чугунных колодок
; (10)
для чугунных колодок с повышенным содержанием фосфора
; (11)
для композиционных колодок
. (12)
Значения расчётных коэффициентов трения колодок о колёса, вычисленные по формулам 10, 11 и 12, приведены в таблице 1.
С целью сохранения при торможении той же тормозной силы необходимо действительную силу нажатия колодок на колёсную пару заменить расчётной силой нажатия. Расчётная сила нажатия определяется из условия равенства тормозных сил:
, (13)
откуда 
, кН. (14)
После подстановки значений φ к и φ кр в уравнение (14), получаются выражения: для стандартных чугунных колодок
, кН; (15)
для чугунных колодок с повышенным содержанием фосфора
, кН; (16)
Значение расчётного коэффициента трения φ кр тормозных колодок
Таблица 1
| Скорость v, км/ч | Чугунные стандартные | Чугунные с фосфором | Композиционные |
| 0,270 0,198 0,162 0,140 0,126 0,116 0,108 0,102 0,097 0,093 | 0,3 0,218 0,178 0,154 0,138 0,127 0,119 0,112 0,107 0,102 | 0,360 0,339 0,332 0,309 0,297 0,288 0,280 0,273 0,267 0,262 |
для композиционных колодок
, кН. (17)
Расчётные силы нажатия колодок на колёса рассчитывают для каждого типа подвижного состава и приводят в виде норм, установленных в инструкциях по эксплуатации автотормозов, таблицах 2 и 3.
Расчётные силы нажатия на одну чугунную тормозную колодку локомотивов
Таблица 2
Расчётные силы нажатия на одну тормозную колодку грузовых и пассажирских вагонов
Таблица 3
| Тип вагона | Тормозные колодки | Сила нажатия на колодку, кН | |||
| Материал | Число | Гру-жёный | Сред-ний | Порож-ний | |
| Грузовые Четырёхосные полувагоны Четырёхосные платформы, крытые вагоны, цистерны Шестиосные полувагоны Восьмиосные полувагоны Восьмиосные цистерны Рефрижираторные Пассажирские Цельнометаллические весом, кН 530-620 480-520 С дисковым тормозом С регулятором скорости | Чугунные Композиционные Чугунные Композиционные Чугунные Композиционные Чугунные Композиционные Чугунные Композиционные Чугунные Композиционные Чугунные Композиционные Чугунные Композиционные Накладки Чугунные | 38,2 11,6 23,5 10,3 18,5 8,8 7,5 52,0 | 14,8 23,4 15,4 21,8 13,5 7,4 - - - - - - | 12,6 8,2 12,8 8,5 12,4 7,5 8,6 7,5 4,3 - - - - - - |
Если в одном поезде окажутся вагоны с чугунными и композиционными колодками, то силу нажатия колодок на ось пересчитывают на один вид колодок (обычно чугунных) с учётом равной эффективности тормозов, таблице 4.
Расчётные силы нажатия тормозных колодок вагонов в пересчёте на чугунные
Таблица 4
| Тип вагона | Расчётное нажатие тормозных колодок К р, кН/ось |
| Цельнометаллические пассажирские вагоны с весом тары: q = 520 кН (53 тс) q = 470 кН (48 тс), но? 520 кН q = 412 кН (42 тс), но? 470 кН Цельнометаллические пассажирские вагоны ВЛ-РИЦ с тормозом КЕ и чугунными тормозными колодками: на пассажирском режиме на скоростном режиме Цельнометаллические пассажирские вагоны габарита РИЦ на тележках ТВЗ-ЦНИИ «М» с тормозом КЕ и композиционными тормозными колодками (в пересчёте на чугунные колодки): на пассажирском режиме на скоростном режиме Пассажирские вагоны длиной 20,2 м и менее Остальные вагоны пассажирского парка Грузовые вагоны, оборудованные чугунными колодками, на режиме: гружёном среднем порожнем Грузовые вагоны, оборудованные композиционными колодками (в пересчёте на чугунные колодки), на режиме: гружёном среднем порожнем Четырёхосные изотермические и багажные цельнометаллические вагоны с односторонним торможением Вагоны рефрижераторного подвижного состава с чугунными тормозными колодками на режиме: гружёном среднем порожнем Вагоны рефрижераторного подвижного состава с композиционными тормозными колодками (в пересчёте на чугунные колодки) на режиме: среднем порожнем |
Суммарное расчётное нажатие тормозных колодок вычисляется по числу вагонов каждого вида (n 4 , n 6 , n 8), входящих в состав поезда, числу осей локомотива заданной серии (n л) и расчётному нажатию на одну тормозную ось для каждого вида вагонов и локомотива
Если не все оси в составе тормозные, то это следует учитывать при вычислении суммарного нажатия тормозных колодок. С этой целью суммарное тормозное нажатие для состава (4 n 4 К р4 + 6 n 6 К р6 + 8 n 8 К р8) умножается на коэффициент, равный доле тормозных осей в составе. Если доля тормозных осей задана для каждого типа вагонов, то соответствующие коэффициенты умножают на каждое из слагаемых в выражении (18).
После вычисления суммарного расчётного нажатия тормозных колодок поезда, определяется значение расчётного тормозного коэффициента
. (19)
Расчётный тормозной коэффициент характеризует степень обеспечения поезда тормозными средствами. Чем больше ϑ р, тем больший тормозной эффект создадут тормозные силы, тем быстрее остановится поезд и на более коротком расстоянии. С целью обеспечения безопасности движения поездов ОАО «РЖД» установлены минимальные значения расчётных тормозных коэффициентов:
для составов грузовых поездов при скорости движения до 90 км/ч - 0,33;
для рефрижераторных и дизель-поездов при скорости движения до 120 км/ч - 0,6;
для пассажирских поездов:
при скорости движения до 120 км/ч - 0,6;
при скорости движения до 140 км/ч - 0,78;
при скорости движения до 160 км/ч - 0,8.
Полное значение расчётного тормозного коэффициента и соответствующая ему удельная тормозная сила реализуются только при экстренном торможении.
В расчётах торможения для остановки на станциях и раздельных пунктах, предусмотренных графиком движения поездов, а также в случае снижения скорости перед заранее известным местом применяют служебное торможение с расчётным тормозным коэффициентом:
для грузовых поездов - 0,5 J р,
для пассажирских, электро- и дизель-поездов - 0,6 J р,
в случае применения полного служебного торможения принимают 0,8 J р.
Когда с помощью тормозных расчётов определяют минимальное расстояние между напольными постоянными сигналами, значение расчётного тормозного коэффициента принимают 0,8 J р.
Правилами тяговых расчётов рекомендуется не принимать в расчёт пневматические тормоза локомотива и его вес при определении тормозной силы грузового поезда, движущегося на участках со спусками до -20 ‰. То есть, в формуле (5.19) можно исключить P , а в формуле (18) исключить слагаемое n л К рл.
Пример. Определить полную и удельную тормозную силу состава грузового поезда весом 40000 кН, сформированного из 60 четырёхосных полувагонов, оборудованных композиционными колодками. Скорость поезда в начале торможения 60 км/ч, число тормозных осей - 80%.
1. Расчётная сила нажатия на одну тормозную ось четырёхосных полувагонов при гружёном режиме (см. таблицу 3)
где n к - число тормозных колодок на ось.
2. Число тормозных осей в составе поезда
где a Т - число тормозных осей в составе поезда, a Т = 80% = 0,8.
3. Суммарная сила нажатия тормозных колодок на оси состава поезда
4. Коэффициент трения композиционных колодок
5. Полная тормозная сила состава поезда (по формуле 5.2)
6. Удельная тормозная сила b т, Н/кН, при весе поезда Р + Q
Н/кН.
Нормативы эффективности торможения рабочей и аварийной тормозных систем, соответствующие СТБ 1641-2006, приведены в таблице:
|
Таблица. Нормативы эффективности торможения транспортных средств рабочей и аварийной тормозных систем при проверках на стендах
* Не оборудованные АБС либо получившие официальное утверждение типа до 01.10.1991 г. ** Получившие официальное утверждение типа после1988 г. Примечание. Значения в скобках приведены для транспортных средств с ручным управлением аварийной тормозной системой. |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Удельную тормозную силу Yт рассчитывают по результатам проверок тормозных сил Рт на колесах транспортного средства раздельно для автомобиля, автомобиля-тягача (седельного тягача) и прицепа (полуприцепа) по формуле:
где EРт - сумма тормозных сил Рт на колесах транспортного средства, Н; М - масса транспортного средства, кг; g - ускорение свободного падения, м/с2.
При проверках на стендах эффективности торможения рабочей и аварийной тормозных систем допускается относительная разность F тормозных сил колес оси (в процентах от наибольшего значения) не более 30 %. При этом относительную разность рассчитывают по результатам проверок тормозных сил Рт на колесах транспортного средства по формуле:
где Рт.пр, Рт.лев - максимальные тормозные силы соответственно на правом и левом колесе проверяемой оси транспортного средства, Н; Ртmах - наибольшая из указанных тормозных сил, Н.
Стояночная тормозная система для транспортных средств технически допустимой максимальной массы должна обеспечивать удельную тормозную силу Yт не менее 0,16, комбинированных транспортных средств - не менее 0,12. При этом усилие, прикладываемое к органу управления стояночной тормозной системы для приведения ее в действие, должно быть не более 500 Н для транспортных средств категории М1 и 700 Н - для остальных категорий. Для транспортных средств с ручным управлением стояночной тормозной системой указанные значения должны составлять не более 400 и 600 Н соответственно.
Для стояночной тормозной системы допускается относительная разность F тормозных сил колес оси не более 50 %.
Определение соответствия тормозных систем транспортных средств с влажными шинами на стендах разрешается только по показателям блокирования колес на стенде; при этом шины, расположенные по обоим бортам транспортного средства, должны быть равномерно влажными по всей поверхности. Блокирование стенда должно происходить при достижении не менее 10 % разности линейных скоростей беговых поверхностей шины и роликов стенда в месте их непосредственного контакта. При блокировании колес оси на стенде за максимальные тормозные силы принимаются их значения, достигнутые в момент блокирования.
Предыдущая статья: Устройства плавного пуска (Софтстартеры) Следующая статья: Как снять подшипник с вала без съемника, не повредив оборудование