Статья:

Исследование тормозной силы на городском электрическом транспорте

Конференция: IX Студенческая международная научно-практическая конференция «Технические и математические науки. Студенческий научный форум»

Секция: Технические науки

Выходные данные
Тепляков П.А. Исследование тормозной силы на городском электрическом транспорте // Технические и математические науки. Студенческий научный форум: электр. сб. ст. по мат. IX междунар. студ. науч.-практ. конф. № 9(9). URL: https://nauchforum.ru/archive/SNF_tech/9(9).pdf (дата обращения: 29.03.2024)
Лауреаты определены. Конференция завершена
Эта статья набрала 0 голосов
Мне нравится
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
Дипломы
лауреатов
Сертификаты
участников
на печатьскачать .pdfподелиться

Исследование тормозной силы на городском электрическом транспорте

Тепляков Павел Александрович
магистрант, Новосибирский Государственный Технический Университет, РФ, г. Новосибирск
Нейман Людмила Андреевна
научный руководитель, канд. техн. наук, доцент, Новосибирский Государственный Технический Университет, РФ, г. Новосибирск

 

Городской электрический транспорт является частью производственной и социальной инфраструктуры города и служит главным средством доставки населения к местам работы и отдыха.

Выполняя жизненно важные функции в современном городе, он должен обладать высокой надежностью и безопасностью.

Активная безопасность транспортных средств обеспечивается их хорошими тормозными свойствами.

Эффективность тормозов самым непосредственным образом влияет на все показатели качества пассажирского транспорта: безопасность, скорость движения, комфортабельность, экономичность.

Поэтому необходимо знать и уметь правильно исследовать тормозную силу и применять её при проектировании электрических подвижных составов.

Тормозной силой называют регулируемую силу, создаваемую тормозными средствами и направленную противоположно скорости движения.

Для создания искусственного сопротивления движению транспортного средства во фрикционных (механических) тормозах используется явление внешнего сухого трения твердых тел.

На рисунке 1 приведена схема образования тормозной силы механического тормоза, действие которого основано на использовании сцепления колес с рельсами.

 

Рисунок 1. Схема образования тормозной силы колесно-колодочного тормоза

 

В  результате  прижатия  тормозной колодки с силой К к поверхности колеса, катящегося по рельсу с угловой скоростью ω и нагруженного силой Pк, возникает касательная  сила трения, равная произведению силы нажатия колодки на коэффициент трения φк:

Fтр  = Kφк .                                                                                                            (1)

Сила Fтр препятствует вращению колеса.

Однако она не может быть тормозной силой, так как по отношению к движущемуся транспортному средству является внутренней.

Тормозная сила должна быть приложена извне и может возникнуть только при наличии силы сцепления колеса с рельсом.

Сила сцепления возникает вследствие действия вертикальной статической и динамической нагрузок Рк от колеса на рельс. В результате действия силы Fтр создается момент, направленный против вращения колеса, где Rк – радиус колеса.

M тр  = Fтр Rк .                                                                                                      (2)

Под действием этого момента в зоне контакта колеса и рельса (в точка О) возникает сила Bо, действующая от колеса на рельс.

Противоположно направленная горизонтальная реакция рельса Bт = Bо и является тормозной силой, препятствующей поступательному движению.

Она действует на колесо со стороны рельса и является внешней по отношению к транспортному средству.

Для одной тормозной колодки

 .                                                                                             (3)

Для оси колесной пары

Bт  = nKφк ,                                                                                                     (4)

Где n – количество колодок, действующих на ось.

 

Схема образования тормозной силы рассмотрена для случая движения без изменения скорости (при подтормаживании на спуске). При торможении с замедлением транспортного средства тормозная сила, возникающая в точке контакта колеса с рельсом, уменьшается за счет инерции вращающейся колесной пары Bи.

В электрическом (электродинамическом) тормозе характерно образование тормозного момента на якоре электродвигателя, переключенного в режим генератора.

Через редуктор этот момент передается на приводные колеса.

Принцип образования тормозной силы в этом случае такой же, как и при действии колесно-колодочного тормоза.

Величина тормозного момента зависит от электротехнических характеристик двигателей.

 

Список литературы:
1. Ефремов, И. С. Теория и расчет механического оборудования подвижного состава городского электрического транспорта / И. С. Ефремов, Б. П. Гущо- Малков. – М. : Стройиздат, 1970. – 480 с.