Классификация тормозов: 1. Классификация тормозов и их основные свойства. Тормозом

Назначение и классификация тормозов

Loading…

Эффективность тормозных средств является одним из важнейших условий, определяющих возможность повышения веса и скорости движения поездов, пропускной и провозной способности железных дорог. От свойств и состояния тормозного оборудования подвижного состава в значительной степени зависит безопасность движения. Последствия неэффективных тормозов Назначение тормозов В процессе движения поезда на него действуют силы, различные по своему характеру и направлению. Различают силы внешние (например, сила сопротивления движению от уклона) и внутренние (например, сила трения в моторно-осевых подшипниках). Внешние силы можно разделить на управляемые (сила тяги) и неуправляемые (силы сопротивления движению). В зависимости от соотношения управляемых и неуправляемых сил, поезд может двигаться ускоренно, замедленно или с равномерной скоростью. Сила тяги — внешняя движущая сила, которая создается тяговыми электродвигателями локомотива во взаимодействии с рельсами. Она приложена к ободу колес в направлении движения. Для остановки поезда необходимо исключить действие силы тяги, т. е. отключить тяговые двигатели локомотива. Однако поезд продолжит движение по инерции за счет накопленной кинетической энергии и до полной остановки пройдет значительное расстояние. Чтобы обеспечить остановку поезда в требуемом месте или снижение скорости движения на определенном участке следования, необходимо искусственно увеличить силы сопротивления движению. Устройства, применяемые в поездах для создания искусственного сопротивления движению, называются тормозами, а силы, создающие искусственное сопротивление движению, — тормозными силами. Тормозные силы и силы сопротивления движению гасят кинетическую энергию движущегося поезда. Способы создания замедления движения Различают фрикционный, реверсивный и электромагнитный способы создания замедления движения. Фрикционный способ. При этом способе сопротивление движению создается вследствие трения тормозных колодок (или специальных накладок) о поверхность катания колес подвижного состава (или дисков). В этом случае кинетическая энергия поезда преобразуется в теплоту, нагревающую трущиеся детали и рассеиваемую в окружающую среду.   Колодочный (фрикционный) тормоз Реверсивный способ. На локомотивах с электрической передачей осуществляется переключение тяговых электродвигателей в генераторный режим, что вызывает изменение направления электромагнитного момента электрической машины. Это торможение называется электродинамическим. Оно бывает рекуперативным или реостатным. В первом случае вырабатываемая электрическая энергия возвращается в контактную сеть, во втором — электрическая энергия поступает на специальные тормозные резисторы и превращается в теплоту, которая рассеивается в окружающую среду. Реверсивный способ создания замедления движения применяется также на локомотивах с гидропередачей (гидродинамический тормоз) и на паровозах (контрпар). Электромагнитный способ. При этом способе тормозная сила создается притяжением специальных тормозных башмаков с электромагнитами к рельсам. На подвижном составе применяются как электромагнитные рельсовые тормоза, так и тормоза с использованием вихревых токов. Особенность этого способа создания замедления заключается в том, что мощность тормоза ограничивается только значением допустимого замедления. Поэтому электромагнитный способ используют только при экстренном торможении. Магнитно-рельсовый тормоз Классификация тормозов Тормоза классифицируют по способу создания тормозной силы, свойствам системы управления и назначению. По способу создания тормозной силы различают фрикционные тормоза (колодочные и дисковые) и динамические (электродинамические, гидродинамические и реверсивные). По свойствам системы управления различают тормоза автоматические (прямо- и непрямодействующие) и неавтоматические (прямодействующие). Тормоза этих двух типов подразделяются на пневматические, электропневматические и электрические. Принципиальное отличие пневматического тормоза от электропневматического состоит только в способе управления: управление пневматическим тормозом осуществляется изменением давления сжатого воздуха в специальном воздухопроводе (тормозная магистраль), проложенном вдоль каждого локомотива и вагона, а управление электропневматическим тормозом осуществляется электрическим током. В качестве рабочего тела в обоих случаях используется энергия сжатого воздуха. Автоматические тормоза должны автоматически приходить в действие (затормаживать) при определенном темпе снижения давления в тормозной магистрали. Прямо- или непрямодействие автоматического тормоза определяется конструкцией воздухораспределителя. Прямодействующий автоматический тормоз — это тормоз грузовых вагонов, оборудованный воздухораспределителем усл. № 483, который способен поддерживать установленное давление в тормозном цилиндре независимо от плотности последнего. Непрямодействующий автоматический тормоз — это тормоз пассажирских вагонов, оборудованный воздухораспределителем усл. № 292, который не восполняет утечки сжатого воздуха из тормозного цилиндра. Примером прямодействующего неавтоматического тормоза служит вспомогательный локомотивный тормоз. В случае приведения его в действие воздух из главных резервуаров поступает в тормозные цилиндры. По назначению различают тормоза грузовые, пассажирские и скоростные. За характеристику их работы принимают время наполнения и опорожнения тормозного цилиндра. В начало страницы >>>Вперед

Анимация (мультик) по схемам прямодействующего, нпрямодействующего тормоза и ЭПТ Отличное пособие по новому воздухораспределителю пассажирских вагонов № 242. С анимацией и дикторским сопровождением

7.2 Классификация тормозов

На железнодорожном подвижном составе применяются два способа гашения кинетической энергии движущегося поезда: фрикционный и динамический; в соответствии с этим тормоза бывают фрикционные и динамические. В фрикционных тормозах источником тормозной силы является трение, возникающее при скольжении тормозных колодок по поверхности катания колеса, или тормозных накладок по поверхности тормозного диска (барабана), или тормозного башмака по поверхности качения рельса; вследствие этого кинетическая энергия превращается в тепловую, которая рассеивается в окружающей среде. Фрикционный тормоз является основным средством обеспечения безопасности движения поезда и принимается в расчет при установлении допустимой скорости движения.

В динамических тормозах источником тормозной силы является вращающий момент, направленный против вращения колесных пар и создающийся при переводе тяговых двигателей локомотива в режим генератора. Динамические тормоза бывают рекуперативны¬ми, реостатными, рекуперативно-реостатными и гидродинамическими. Эти тормоза не являются тормозами безопасности и не учитываются при расчете сил тормозного нажатия в поезде, они применяются эффективно лишь при регулировании скорости на крутых и затяжных спусках пути, при этом уменьшается износ фрикционных материалов тормоза и обеспечивается наиболее точное поддержание заданной скорости движения.

В рекуперативном тормозе вырабатываемая генератором электроэнергия возвращается в контактную сеть, а в реостатном тормозе поглощается специальными сопротивлениями (реостатами). В гидродинамическом тормозе тормозная сила создается дросселированием жидкости (масла) в гидротрансформаторе локомотивов с гидропередачей.

Фрикционные тормоза по способу управления делятся на стояночные (ручные), пневматические, электропневматические, электромагнитные и электрические (на локомотивах), а по конструкции — на колодочные, дисковые и магниторельсовые. Стояночным тормозам оборудованы локомотивы, пассажирские вагоны и 10 % грузовых вагонов. Пневматическим тормозом оборудованы грузовые вагоны, а электропневматическим тормозом — пассажирские вагоны, электропоезда и дизель-поезда.

Магниторельсовыми тормозами оборудованы высокоскоростной поезд с локомотивной тягой РТ200 (Русская тройка), высокоскоростной электропоезд ЭР200 и высокоскоростной электропоезд «Сокол», предназначенный для эксплуатации на направлении Москва—Санкт-Петербург. Электрическими тормозами оборудованы отдельные серии электровозов, тепловозов и электропоездов.

По свойствам управляющей части различают тормоза автоматические и неавтоматические, к которым относится и ручной тормоз. При автоматическом тормозе при разрыве тормозной магистрали поезда, а также при открытии стоп-крана из любого вагона поезда автоматически срабатывают тормоза на торможение вследствие снижения давления воздуха в тормозной магистрали поезда. При неавтоматическом тормозе при снижении давления в тормозной магистрали автоматического торможения не происходит, а происходит отпуск тормоза, так как торможение может быть только при повышении давления в тормозной магистрали.

Автоматические пневматические тормоза по характеристикам действия бывают мягкие или нежесткие, полужесткие и жесткие. Мягкие тормоза срабатывают на торможение с любого зарядного давления в тормозной магистрали, а на полный отпуск — при небольшом повышении давления в тормозной магистрали (на 0,2—0,3 кгс/см2). При медленном снижении давления в тормозной магистрали темпом мягкости 0,2—0,3 кгс/см2 в 1 мин находящийся в положении отпуска тормоз не срабатывает на торможение. После срабатывания такого тормоза на торможение давление в тормозном цилиндре увеличивается при снижении давления в тормозной магистрали любым темпом.

Полужесткий тормоз обладает теми же свойствами что и мягкий, но для полного отпуска необходимо восстанавливать давление в тормозной магистрали до величины на 0,1— 0,2 кгс/см2 ниже зарядной величины, при этом отпуск — ступенчатый.

Жесткий тормоз работает на определенной величине зарядного давления в тормозной магистрали, при снижении давления в ней ниже зарядного любым темпом происходит торможение. При давлении в тормозной магистрали выше зарядной величины тормоз в действие не приходит до момента снижения давления ниже зарядного.

Мягкие тормоза применяются на пассажирских вагонах, полужесткие тормоза — на грузовых вагонах, а жесткие—на вагонах, эксплуатирующихся на участках железных дорог с уклонами крутизной до 45 %, например, на горно-обогатительных комбинатах с открытой добычей руды.

По своему назначению тормоза делятся на: пассажирские с ускоренными процессами торможения (наполнение сжатым воздухом тормозных цилиндров), отпуска и зарядки; грузовые, имеющие замедленные процессы торможения, отпуска и зарядки с учетом обеспечения необходимой плавности торможения, характеризующейся величиной продольных динамических сил в поезде; универсальные с ручным переключением на пассажирский или грузовой режимы работы тормоза. Разновидностью пассажирского тормоза является скоростной тормоз с приводом к магниторельсовому тормозу, осуществляющий автоматическое регулирование силы нажатия тормозной чугунной колодки на колесо в зависимости от скорости движения.

Понимание классификации тормозов, применение, галерея инженеров

Классификация тормозов

Требования к тормозной системе:

1. торможение контролируемым повторяемым образом
2. помогает поддерживать постоянную скорость на спуске
3. удерживать автомобиль неподвижно на ровной поверхности или на уклоне

«Кинетическая энергия движения транспортного средства рассеивается в виде тепловой энергии за счет трения между движущимися частями (колесом или колесным барабаном) и неподвижными частями транспортного средства (тормозными колодками)».

Пекарская система необходима в автомобиле для остановки транспортного средства. Тормоза воздействуют на колеса, чтобы остановить или замедлить транспортное средство.

• Функции тормозов

Тормоза выполняют две основные функции:

1. Для замедления или остановки транспортного средства в кратчайшие сроки в нужный момент.
2. Для контроля скорости автомобиля на поворотах, а также при движении вниз по склону холма.

Рис. 1 Механические тормоза

На основе метода приведения в действие

(a) Ножной тормоз (также называемый рабочим тормозом), приводимый в действие ножной педалью

это называется ножной тормоз.

(b) Ручной тормоз – его также называют стояночным тормозом с ручным управлением

Стояночные тормоза или аварийные тормоза представляют собой механические тормоза, приводимые в действие вручную. Они используются для предотвращения движения транспортного средства при парковке на месте или при парковке на склонах. В автомобилях эти тормоза обычно крепятся к задним колесам. В этом типе трос соединяет ручной рычаг с тормозом. Тормоза включаются потянув за рычаг и отпускаются нажатием кнопки (предусмотренной на рычаге) и нажатием рычага вниз.

В зависимости от режима работы

(a) Механические тормоза

Колодочные тормоза с внутренним расширением чаще всего используются в автомобилях. В автомобиле колесо надевается на колесный барабан. Тормозные колодки соприкасаются с внутренней поверхностью этого барабана для включения тормозов.

(b) Гидравлические тормоза

Тормоза, приводимые в действие гидравлическим давлением (давлением жидкости), называются гидравлическими тормозами. Гидравлические тормоза обычно используются в автомобилях.

(c) Пневматические тормоза

Пневматические тормоза приводятся в действие давлением сжатого воздуха. Давление воздуха воздействует на тормозные колодки через соответствующие рычаги, приводя в действие тормоза. Воздушный компрессор используется для сжатия воздуха. Этот компрессор работает от мощности двигателя.

(d) Вакуумные тормоза

Вакуумные тормоза представляют собой поршень или диафрагму, работающую в цилиндре. Для включения тормозов одна сторона поршня подвергается атмосферному давлению, а другая — вакууму путем выпуска воздуха с этой стороны. На поршень действует сила из-за разницы давлений. Эта сила используется для управления тормозом через соответствующие рычаги.

(e) Электрические тормоза

В электрических тормозах электромагнит используется для приведения в действие кулачка, расширяющего тормозные колодки. Электромагнит питается током, протекающим от батареи. Когда ток прекращается, кулачок и тормозные колодки возвращаются в исходное положение, и тормоза отключаются. Электрические тормоза не используются в автомобилях в качестве рабочих тормозов.

В зависимости от действия на передние или задние колеса

(a) Тормоза передних колес

Дисковый тормоз в основном используется в тормозах передних колес.

(b) Тормоза задних колес

Барабанные тормоза используются в тормозах задних колес.

На основе метода применения тормозного контакта

(a) Внутренние – расширяющиеся тормоза

(b) Внешние – сжимающиеся тормоза

При нажатии педали тормоза для включения тормозов поршень в главном цилиндре нагнетает тормозную жидкость. Это увеличивает давление жидкости. Это давление передается по всем трубопроводам и ко всем рабочим цилиндрам по закону Паскаля. Это повышенное давление выталкивает два поршня в колесных цилиндрах. Эти поршни соединены с тормозными колодками. Таким образом, тормозные колодки расширяются относительно тормозных барабанов. Из-за трения между тормозными накладками и барабаном колеса замедляются и включаются тормоза.

Преимущества

1. Одинаковое торможение на всех колесах.
2. Увеличенное тормозное усилие.
3. Простота конструкции.
4. Низкая скорость износа тормозных колодок.
5. Гибкость тормозных колодок.
6. Увеличено механическое преимущество.

Недостатки

1. Отказ всей тормозной системы из-за утечки жидкости из тормозных накладок.
2. Наличие воздуха внутри трубки разрушает всю систему.

Классификация конструкции тормозной системы — Знания

3 мая 2021 г.

1. Классификация по источнику тормозной силы

В зависимости от источника тормозной силы тормозная система делится на три типа: ручное торможение, вспомогательное торможение, и человек + ассистированное торможение.

1) Тормоз человека

Передача силы человеком через механизмы или гидравлическое масло называется торможением человеком, которое подходит только для небольших автомобилей, а не для легковых и грузовых автомобилей.

2) Торможение с усилителем

Грузовик использует разницу давлений между сжатым воздухом воздушного компрессора (относительное давление от 5 до 8 бар) и атмосферным давлением воздуха (относительное давление o).

Усилитель из-за большой разницы давлений может уменьшить размер сервомеханизма для обеспечения торможения.

3) Рабочая сила + ускоренное торможение

Автомобиль использует разницу давлений между источником вакуума (—0,3 бар) и атмосферным давлением (относительное давление равно 0) для оказания помощи, называемой вспомогательным вакуумным давлением

Максимальная разница составляет 0,7 бар, а торможение представляет собой суперпозицию рабочей силы и силы вакуумного торможения, что является обычным способом торможения автомобиля. Только при отказе вакуумного наддува.

При ручном торможении значительно увеличивается тормозной путь. Существует три типа источников вакуума: для бензиновых двигателей используйте степень вакуума во впускном коллекторе при работающем двигателе; для дизельного топлива

В машине используется лопастной вакуумный насос, приводимый в движение задней частью генератора или концом распределительного вала; можно также использовать электрические вакуумные насосы. Теперь автомобиль комплектуется АКПП

Чтобы увеличить эффект усиления тормозов, существует также метод проектирования, в котором используется электрический вакуумный насос, помогающий впускному коллектору двигателя формировать источник вакуума.

 

 

 

2. Классификация по типу тормозной передачи

Тормозная система делится на механический тип, гидравлический тип, пневматический тип, электромагнитный тип в соответствии с различными средами передачи тормозного усилия. Среди них тихоходные сельскохозяйственные машины — часть из них механические, а в большинстве — гидравлические способы передачи мощности; во всех автомобилях используются гидравлические методы передачи мощности; легкие грузовики могут использовать гидравлическое давление или давление воздуха в качестве среды передачи мощности, а все тяжелые грузовики используют давление воздуха в качестве среды передачи мощности. Различие среды тормозной передачи приводит к различию различных главных тормозных цилиндров, тормозных цилиндров, главных цилиндров сцепления и цилиндров сцепления.

3. Классифицируется по количеству главных цилиндров (воздушный тормоз делится на количество закрытых трубок, деленное на четырехходовой клапан) торможение трубопровода. Когда главный цилиндр использует один трубопровод, это называется торможением с одним трубопроводом, и используются два трубопровода.

Трубопровод называется двухтрубным тормозом. До 1980-х годов автомобильные тормозные системы были в основном одноконтурными (также называемыми одноконтурными). В одноконтурной тормозной системе главный цилиндр имеет

Выходной порт подключен к тормозному трубопроводу для подачи тормозного усилия на тормоза всех колес. Хотя структура тормозной системы проста, она должна быть только в любом месте системы.

Поврежденная утечка воздуха или масла приведет к выходу из строя всей тормозной системы, то есть к «отказу тормозов». Чтобы обеспечить надежное торможение, страны последовательно внедряют «резервную технологию»,

. Двухконтурная тормозная система обеспечивается за счет правил, обеспечивающих надежность тормозной системы и безопасность вождения. Двухконтурная тормозная система также называется двухконтурной 9.0003

Под тормозной системой понимаются две независимые цепи, состоящие из гидравлических или пневматических трубок всех рабочих тормозов всего транспортного средства. Торможение двухконтурной тормозной системы

Главный цилиндр имеет 2 независимые рабочие камеры, которые соответственно соединены с трубопроводами соответствующих им контуров. Если одна из цепей выйдет из строя, другая — неповрежденная цепь все еще может быть использована для запуска

Эффект торможения.

В настоящее время только очень небольшое количество легких и низкоскоростных грузовиков все еще используют одноконтурное гидравлическое торможение, и все автомобили используют гидравлическое двухконтурное торможение. Пневматические тормозные тележки

Использование тормозных кранов верхней и нижней камер не может быть эквивалентно двухтрубному торможению, поскольку тормозные краны сами по себе не создают тормозного усилия. Таким образом, он должен быть закрыт в зависимости от того, насколько разделен четырехходовой клапан

Чтобы определить количество трубопроводов, многоосные грузовики будут иметь два трубопровода или три трубопровода для торможения, а оставшийся трубопровод используется для вспомогательного управления торможением.

Кран ножной тормозной пневматической тормозной системы эквивалентен главному цилиндру гидравлического тормоза, а тормозная камера пневматической тормозной системы эквивалентна тормозному колесу гидравлической тормозной системы

Цилиндр. В настоящее время ножной тормозной клапан пневматической тормозной системы разделен на верхний и нижний трубопроводы, нижний трубопровод предназначен для торможения передним рулевым колесом, а верхний трубопровод предназначен для торможения задними колесами.

 

4. Классифицируется по расположению трубопроводов двухконтурной тормозной системы

Двухконтурная тормозная система имеет следующие 5 различных компоновок трубопроводов.

1) Тип II (передний и задний)

Расположение трубопроводов типа II означает, что один контур подключен к колесным тормозам передней оси (оси), а другой контур подключен к колесным тормозам задней оси (оси ), как показано на рис. 4-

Как показано на рис. 1(а), колесные тормоза передней оси и колесные тормоза задней оси используют один контур.

Схема трубопровода типа II проста и может использоваться в сочетании с традиционными барабанными тормозами с одним колесным цилиндром (или с одной тормозной камерой). Стоимость низкая. В настоящее время используется в различных типах пара

Широко используется на грузовиках, особенно грузовиках. Выход из строя набора цепей и потеря тормозного усилия колес передней или задней оси снизит эффективность торможения всего транспортного средства. Задний тормоз задний

Когда дорога выходит из строя, для автомобиля без устройства ABS, как только переднее колесо заблокировано, легко потерять способность торможения на повороте. Наиболее серьезным является отказ тормозов передней оси, отсутствие ABS

Установленный автомобиль будет не только блокировать задние колеса и терять устойчивость, но и потому, что стояночный тормоз работает через заднюю ось, даже если стояночный тормоз затянут

Торможение автомобиля не может компенсировать потерю тормозного усилия передней оси.

2) X-тип (диагональный)

Одна цепь соединяет левое переднее колесо и тормоз правого заднего колеса, а другая цепь соединяет правое переднее колесо и тормоз левого заднего колеса, как показано на Рисунке 4-1(b). Передняя ось

Колесный тормоз на одной стороне задней оси относится к той же цепи, что и колесный тормоз на противоположной стороне задней оси.

 

 

Схема трубопровода X-типа проста. При прямолинейном торможении, если какой-либо набор цепей негерметичен, остаточная общая тормозная сила может поддерживать 50% нормального значения без потерь

Устойчивость, т. к. нет тормозной силы — колеса сбоку выдерживают боковые нагрузки. Однако при повреждении определенного трубопровода и возникновении утечки жидкости тормозная сила с обеих сторон будет потеряна.

Баланс. В это время переднее колесо будет вращаться вокруг шкворня в сторону с большим тормозным усилием, и тормоз отклонится. Но вы можете отрегулировать смещение шкворня, чтобы сделать его отрицательным значением (например,

Точка заземления переднего колеса находится на внутренней стороне пересечения линии продолжения шкворня и земли, до 20 мм). В это время неуравновешенная тормозная сила заставляет колесо вращаться в противоположном направлении, чтобы избежать обеих сторон.

Неравномерное тормозное усилие вызывает отклонение при торможении. Однако величина смещения шкворня не должна быть слишком маленькой, иначе это не только утяжелит рулевое управление, но и сделает шину и дорогу

Между ними будет большее проскальзывание, что усугубит износ шины.

Расположение трубопроводов двухконтурной тормозной системы должно быть I или X. Для грузовых автомобилей с тяжелыми задними колесами, такими как средние и тяжелые грузы, следует использовать ткань типа I.

Для автомобилей с эксцентричным центром масс, таких как легковые автомобили и автомобили малой грузоподъемности, часто применяется Х-образная компоновка.

5. Классифицируется по наличию или отсутствию электронной системы управления

Тормозная система делится на традиционные тормозные системы и электрические системы управления в зависимости от наличия электронной системы управления. Электронная система управления разделена на ABS и ABS/ESP.

Вид электронной системы управления.

В конструкции традиционной тормозной системы, с точки зрения контроля времени, дозирующий клапан разработан по принципу, что задние колеса тормозятся нормально, а передние колеса тормозятся позже, чем задние. Эта функция есть в

Электрическая система управления больше не используется на автомобилях, и в программном обеспечении нет функции дозирующего клапана. С точки зрения управления интенсивностью торможения, тормозная сила задних колес меньше, чем у передних колес (чтобы предотвратить торможение задних колес 9).0003

Авария с отрывом хвоста из-за блокировки), в принципе, следует спроектировать пропорциональный клапан или пропорциональный клапан, чувствительный к нагрузке.

После внедрения системы ABS с электронным управлением заднее колесо использует принцип низкого выбора, который представляет собой функцию электронного распределения тормозного усилия, поэтому в электронной системе управления нет измерений

Клапаны и пропорциональные клапаны.