Тормозная сила норма. Нормативные требования к тормозным системам, проверяемые стендовым методом. Расчет удельного сопротивления движению поезда
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.
Зависимость между расчетной и действительной силами нажатия колодки на колесо для чугунных колодок выражается формулой:
.
Удельная
тормозная сила
зависит
от величины тормозного нажатия и наличия
тормозных колодок и определяется по
формуле
, (44)
где
– расчетный коэффициент трения колодок
данного типа;
– суммарное расчетное нажатие всех
колодок данного типа в поезде, кН;
– масса поезда, т,
6.2.3 Расчет удельного сопротивления движению поезда
Для определения основного удельного сопротивления движению вагонов применяют формулу
, (46)
где
– средняя скорость движения поезда в
выбранном интервале, м/с;
– фактическая осевая нагрузка вагонов,
т/ось.
Для
6.2.4 Расчет длины тормозного пути, времени торможения и замедления при полном служебном торможении
Тормозной путь – это расстояние проходимое поездом с момента перевода ручки крана машиниста в тормозное положение до полной остановки.
Тормозной путь
поезда подразделяется на путь, проходимый
за время подготовки тормозов (
),
и действительный тормозной путь (
):
Величина
учитывает путь, проходимый поездом с
момента приведения тормозов в действие
до развития полной тормозной силы за
время подготовки
,
, (47)
где
– начальная скорость торможения, м/с;
– время подготовки тормозов к действию,
с.
,
(48)
где
–
замедление поезда, м/с 2 ,
под действием замедляющей силы в 1 Н/т;
–основное
удельное сопротивление движению
электровоза, Н/т,
–основное
удельное сопротивление движению поезда,
Н/т,
–
начальная и конечная скорости в принятом
расчётном интерва-
–
удельное сопротивление движению поезда
от уклона пути, Н/т;
,
(49)
где
– действительный тормозной путь, м;
– путь, проходимый за время подготовки
тормозов к действию, м.
Тогда время действия тормозов
,
(50)
,
(51)
Полученные данные заносим в таблицу 3.
7 Оценка эффективности тормозных средств в пути
СЛЕДОВАНИЯ
Расстояние, проходимое поездом в тормозном режиме, и время снижения скорости существенно зависят как от характеристик поезда по загрузке, длине, типу применяемых колодок, состояния и режимов включения тормозных приборов, так и от скорости движения, профиля пути, а также от пригодных условий, т. е. совокупности независимых друг от друга факторов.
Фактическое состояние внешне исправного тормозного оборудования может оказывать существенное влияние на выходные показатели эффективности тормозных средств поезда. Имеются достаточные основания полагать, что оценка проходимого поездом на ступени торможения расстояния за время снижения скорости на 10 км/ч недостаточно объективна. Не в полной мере учитывается переменный профиль в местах проверки автотормозов. В известной мере сказывается и отсутствие единых расчетных методов для оценки результатов проверки действия тормозов и установки расстояний в официальных документах.
Названные причины и необходимость объективной оценки эффективности тормозных средств вызывают попытки решения этой задачи.
Существующий метод оценки состояния тормозов в поезде заключается в проверке их действия на ступени торможения. Оценка проводится по расстоянию или времени, на протяжении которых скорость поезда снижается на 10 км/ч. Ступени торможения краном машиниста при этом составляют 0,05 – 0,06 МПа. В зимний период ступень торможения при проверке действия тормозов в поездах рекомендуется увеличивать до 0,08–0,09 МПа.
Исходя из местных условий, как правило, на основе результатов опытных поездок устанавливают граничные значения расстояния, проходимого поездом при проверке действия тормозов, соответствующие единому наименьшему расчетному (v p = 0,33) и некоторому минимально допустимому (v p = 0,28) тормозному коэффициенту. Опытные поездки по определению контрольных расстояний для оценки действия тормозов проводятся с поездами, тормозное оборудование которых по внешним признакам находится в исправном состоянии, а расчетное нажатие колодок поезда (или состава) определяется в соответствии с действующими инструкциями и Правилами тяговых расчетов для поездной работы (ПТР).
Следует отметить, что фактическое состояние внешне исправного тормозного оборудования может оказывать существенное влияние на выходные показатели эффективности тормозных средств поезда.
Подобная практика может давать удовлетворительные результаты при оценке эффективности тормозов пассажирских поездов или грузовых порожних, где соблюдается известная пропорциональность между эффективностью тормозных средств на любой ступени торможения и в режиме экстренного торможения. Применительно к груженым поездам такие методы в современных условиях неприемлемы.
Отмеченные факты в сочетании с отсутствием достаточно корректных методов тормозных расчетов при регулировочных торможениях могут ввести в заблуждение локомотивную бригаду относительно истинного значения нажатия колодок в поезде и, соответственно, допустимой скорости движения, даже при правильном включении всех тормозов в поезде.
Основным средством, позволяющим реально уменьшить величину снижения скорости на углубленной ступени и тем самым избежать увеличения времени хода поезда при проверке действия автотормозов и одновременно ввести объективную оценку их работы в пути следования, является инструментальный метод оценки их действия по фактическому замедлению. Этот параметр измеряется с помощью электронных скоростемеров КПД2 и КПДЗ.
Цифровая индикация замедления поезда позволяет инструментально проводить оценку действия тормоза поездов на ступени снижения давления в тормозной магистрали при проверке тормозов в пути следования. Основой методики является численное решение уравнения движения поезда, тормозящего на уклоне.
В качестве ориентиров для установки визуальных сигналов, в местах проверки тормозов в пути следования, рекомендованы номограммы-таблицы расстояний времени снижения скорости на 10 км/ч при различных скоростях движения, уклонах, длинах поездов, полученны в результате расчетов на ЭВМ и последующей корректировки, и уточнения по экспериментальным данным.
Показателем эффективности стояночной тормозной системы является значение удельной тормозной силы. При испытании автомобиля с разрешенной максимальной массой удельная тормозная сила должна быть не менее 0,16. для автомобилей в снаряженном состоянии стояночная тормозная система должна обеспечивать расчетную удельную тормозную силу, равную 0,6 отношения снаряженной массы, приходящейся на оси, на которые воздействует стояночная тормозная система, в снаряженной массе.
Методы проведения испытаний
Проверки на стендах и в дорожных условиях должны проводиться при работающем и отсоединенном от трансмиссии двигателе, а также отключенных приводах дополнительных ведущих мостов и разблокированных трансмиссионных дифференциалах. Общая масса средств диагностирования, размещенных на автомобиле, не должна превышать 25 кг.
Испытания должны проводиться в безопасных условиях.
Погрешность измерений должна находиться в следующих пределах для:
· тормозного пути - ±5 %;
· начальной скорости торможения - ±1 км/ч;
· установившегося замедления - ±4
· продольного уклона площадки для торможения - ±1%;
· тормозной силы - ±3%;
· усилия на органе управления - ±7%;
· времени срабатывания тормозной системы - ±0,03 с;
· времени запаздывания тормозной системы - ±0,03 с;
· времени нарастания замедления - ±0,03 с;
· давления воздуха в пневматическом или пневмогидравлическом тормозном приводе - ±5%.
Проверка рабочей тормозной системы при дорожных испытаниях
должна осуществляться в соответствии с нижеприведенными требованиями:
Начальная скорость – 40 км/ч;
Корректировка траектории движения автомобиля не допускается (рулевое управление находится в неприкосновенном состоянии);
Экстренное, однократное, полное торможение.
При испытании устойчивости автомобиля на площадку должны быть нанесены три полосы, обозначающие ось движения, правую и левую границы коридора. Автомобиль должен двигаться прямолинейно с установленной скоростью по оси коридора. Положение автомобиля после завершения торможения определяется визуально по его проекции на опорную поверхность. В случае образования двух и более точек пересечения полученной проекции автомобиля и границ коридора значение параметра устойчивости не может быть признано удовлетворительным.
Дорожные испытания можно проводить с использованием универсальных средств измерения линейно-угловых величин и деселерометра – механического прибора для замера установившегося замедления. Кроме того, в настоящее время существуют специализированные электронные приборы. К ним может быть отнесен прибор «Эффект». Этот прибор может комплексно определять ряд параметров (табл. 3.4).
Стендовые испытания
тормозных систем на роликовых стендах проводят при наличии на переднем сиденье автомобилей категорий М1 и Ν1 водителя и пассажира. При испытаниях важно состояние роликов стенда. Не допускается их износ до полного истирания рифленой поверхности или разрушения абразивного покрытия. Стендовые испытания проводят с помощью тормозных стендов различных моделей. Номенклатура этих устройств достаточно разнообразна. Поэтому при выборе тормозного стенда необходимо руководствоваться технической характеристикой испытываемого автомобиля.
Тормозной стенд модели СТС-2 предназначен для контроля эффективности тормозных систем и устойчивости при торможении легковых автомобилей, автобусов малого класса, минигрузовиков с нагрузкой на ось, не превышающей 19600 Н, с шириной колеи 1200…1820 мм. Его технические данные приведены в табл. 3.5.
Тормозной стенд СТС-10 предназначен для диагностирования тормозных систем грузовых автомобилей, автобусов, троллейбусов, прицепов в составе автопоездов с шириной колеи 1500…2160 мм, диаметром колес автомобиля 968…1300 мм. Его технические данные приведены в табл. 3.6.
Дымомеры полного потока
Кроме приборов, работающих по принципу частичного замера потока ОГ, находят применение дымомеры непрерывного действия с поперечным просвечиванием полного потока ОГ. Полноточные дымомеры можно использовать для измерения дымности ОГ на переходных режимах, так как при этом разница в показаниях дымности по стрелке прибора...
Расчёт потребности в основных видах ресурсов
Виды ресурсов: -Вода оборотная, свежая. -Энергия тепловая, электрическая. Расчётные нормы данных ресурсов вычисляются по методике основанной на использовании удельных норм на один рабочий пост в зависимости от мощности предприятия, типа автомобиля и температуры окружающего воздуха. Расчёт расхода оборотной, свежей...
Объем грузового места и количество грузовых мест в партии
Объём грузового места рассчитывается по формуле: Vmn=B* H* L, м3, где В - ширина транспортного пакета в штабеле грузов, м; L - длина транспортного пакета в штабеле грузов, м; Н - высота транспортного пакета в штабеле грузов, м. Количество грузовых мест в партии - по формуле: где Q - объём перевозки грузов, кг; Мп - ма...
Для проверки на стендах АТС последовательно устанавливают колесами каждой из осей на ролики стенда. Отключают от трансмиссии двигатель, дополнительные ведущие мосты и разблокируют трансмиссионные дифференциалы, пускают двигатель и устанавливают минимальную устойчивую частоту вращения коленчатого вала. Измерения проводят согласно руководству (инструкции) по эксплуатации роликового стенда. Для роликовых стендов, не обеспечивающих измерение массы, приходящейся на колеса АТС, используют весоизмерительные устройства или справочные данные о массе АТС. Измерения и регистрацию показателей на стенде выполняют для каждой оси АТС и рассчитывают показатели удельной тормозной силы и относительной разности тормозных сил колес оси.
Для автопоездов при проверках на стендах должны определяться значения удельной тормозной силы отдельно для тягача и прицепа (полуприцепа), оборудованного тормозным управлением. Полученные значения сравнивают с нормативами.
При проверках в дорожных условиях эффективности торможения АТС без измерения тормозного пути допускается непосредственное измерение показателей установившегося замедления и времени срабатывания тормозной системы или вычисление показателя тормозного пути на основе результатов измерения установившегося замедления, времени запаздывания тормозной системы и времени нарастания замедления при заданной начальной скорости торможения.
Методика расчета показателей эффективности торможения и устойчивости АТС при торможении
Удельную тормозную силу у т рассчитывают по результатам проверок тормозных сил Рt на колесах АТС раздельно для тягача и прицепа (полуприцепа) по формуле
где ΣP T - сумма тормозных сил Р т на колесах тягача или прицепа (полуприцепа), Н;
М - масса тягача или прицепа (полуприцепа) при выполнении проверки, равная частному от деления суммы всех реакций опорной поверхности на колеса АТС в неподвижном состоянии на ускорение свободного падения, кг;
g - ускорение свободного падения, м/с 2 .
Относительную разность F (в процентах) тормозных сил колес оси рассчитывают по результатам проверок тормозных сил Р т на колесах АТС по формуле:
[Г1]
где P T пр, Р т лев - тормозные силы на правом и левом колесах проверяемой оси АТС, соответственно, Н;
Р т мах - наибольшая из указанных тормозных сил.
Полученное значение F сопоставляют с предельно допустимыми. Измерения и расчеты повторяют для колес каждой оси АТС.
Допускается вычисление тормозного пути S t (в метрах) для начальной скорости торможения v 0 по результатам проверок показателей замедления АТС при торможении (см. приложение Д) по формуле:
[Г1]
t- время запаздывания тормозной системы, с;
t н - время нарастания замедления, с;
j уст ~ установившееся замедление, м/с 2 .
Устойчивость АТС при торможении в дорожных условиях проверяют путем выполнения торможений в пределах нормативного коридора движения. Ось, правую и левую границы коридора движения предварительно обозначают параллельной разметкой на дорожном покрытии. АТС перед торможением должно двигаться прямолинейно с установленной начальной скоростью по оси коридора. Выход АТС какой-либо его частью за пределы нормативного коридора движения устанавливают визуально по положению проекции АТС на опорную поверхность или по прибору для проверки тормозных систем в дорожных условиях при превышении измеренной величиной смещения АТС в поперечном направлении половины разности ширины нормативного коридора движения и максимальной ширины АТС.
При проверках в дорожных условиях эффективности торможения рабочей тормозной системой и устойчивости АТС при торможении допускаются отклонения начальной скорости торможения от установленного значения (40 км/ч) не более ±4 км/ч. При этом должны быть пересчитаны нормативы тормозного пути по следующей методике:
Методика пересчета нормативов тормозного пути в зависимости от начальной скорости торможения АТС
Нормативы тормозного пути (в метрах) для торможений АТС с начальной скоростью V0, отличной от нормативной, допускается рассчитывать по формуле:
где v 0 - начальная скорость торможения АТС, км/ч;
j уст ~ установившееся замедление, м/с 2 ;
А - коэффициент, характеризующий время срабатывания тормозной системы.
При пересчетах нормативов тормозного пути S,- следует использовать значения коэффициента А и установившегося замедления у уст для различных категорий АТС, приведенные в таблице 7.
Таблица 7
АТС считают выдержавшими проверку эффективности торможения и устойчивости при торможении рабочей тормозной системой, если рассчитанные значения указанных показателей соответствуют приведенным нормативам. Для АТС, не оборудованных АБС, вместо соответствия удельной тормозной силы нормативам допускается блокирование всех колес АТС на роликах стенда.
