Công trình đường sắt tập 1 part 2 pps

23

b2

b

M1

R = Kϕ

b

M 2

A 1

K K

ϕ

K

F = Kϕ

K

K K

ϕ ms

V

K

Hình 1-7. Hình thành lực hãm tàu b

Dời hai lực về tâm trục

+ Lực Fms = K.ϕk và mômen M1 tác dụng vào vành bánh xe.

+ Lực R = K.ϕk và mômen M2 tác dụng vào khung xe thông qua bộ phận hãm.

+ Mômen M2 bị triệt tiêu bởi các lực thẳng góc giữa bánh và ray, chỉ còn M1 tác

dụng vào vành bánh xe.

+ Thay M1 bằng ngẫu lực b b1 với cánh tay ñòn D/2 trong ñó b = K.ϕk là lực

hãm, b1 = K.ϕk là lực tác dụng từ bánh vào ray, tại ñiểm A có b2 = K.ϕk là phản lực

tác dụng từ ray vào bánh xe theo chiều ngược lại. Như vậy nguyên nhân gây ra lực

hãm b chính là lực ma sát Fms = K.ϕk và tất nhiên sự xuất hiên lực hãm không thể

thiếu sự tồn tại của sức bám giữa bánh xe và ray Fψ = Ph.ψ ñể ñảm bảo cho bánh xe

lăn từ từ và dừng lại.

2. Hạn chế lực hãm theo ñiều kiện bám.

Khi tăng lực ép K tác dụng vào một trục thì b = K.ϕk tăng

nhưng b ≤ Fψ = Ph.ψ (1)

Trong ñó Ph - tải trọng tính cho một trục ñược hãm

ψ - hệ số bám lăn giữa bánh xe và ray

Vì nếu b > Fψ thì sức bám mất, bánh xe ngừng quay, má phanh bó chặt kéo bánh

xe lết trên ray làm bánh xe mòn vẹt. Hiện tượng như thế gọi là bó hãm và cần tránh

nó trong vận dụng ñầu máy toa xe.

Như vậy K ≤

ϕ k

ψ

Ph = δPh (2)

δ =

ϕ k

ψ

- hiệu suất hãm

ñầu máy δ = 0,5 ÷ 0,6

24

toa hàng δ = 0,6 ÷ 0,65

toa khách δ = 0,7 ÷ 0,9

3. Hệ số ma sát giữa guốc hãm và vành bánh xe ϕk.

Hệ số ma sát ϕk chủ yếu phụ thuộc vào vận tốc chạy tàu (km/h), vào lực nén của

guốc hãm K (KN), vào các yếu tố khác như thời gian kéo dài quá trình hãm, ñộ cứng

của guốc hãm, trạng thái mặt lăn...

Hệ số ma sát ϕk ñược xác ñịnh bởi các công thức thực nghiệm.

+ Với má phanh gang

ϕk = 0,6

5 100

100

.

80. 1000

16. 1000

+

+

+

+

V

V

k

k

(3)

+ Với má phanh gang có tăng hàm lượng phốt pho

ϕk = 0,5

5 100

100

.

52. 1000

16. 1000

+

+

+

+

V

V

k

k

(4)

+ Với má phanh kim loại hỗn hợp

ϕk = 0,44

2 150

150

.

4. 200

200

+

+

+

+

V

V

k

k

(5)

Trong ñó k - lực nén má phanh ñơn vị

k =

4

K

với má phanh kép (hãm hai phía)

k =

2

K

với má phanh ñơn (hãm một phía)

4. Tính lực hãm của ñoàn tàu do tác dụng của guốc hãm sinh ra.

Lực hãm toàn phần tác dụng vào ñoàn tàu bằng tổng của tích các lực ép má

phanh với các hệ số ma sát

B = 1000∑ Kϕk (N) (6)

Trong ñó K - lực ép má phanh lên một trục (KN).

Lực hãm ñơn vị tác dụng lên ñoàn tàu

b =

P Q g

K

P Q g

B k

( )

1000

( ) +

=

+

∑ ϕ

= 1000δ.ϕk (N/KN) (7)

δ =

P Q g

K

( + )

Σ

- hiệu suất hãm của các guốc hãm ở ñoàn tàu.

Nếu ñoàn tàu có các toa xe có cùng loại guốc hãm ta dùng công thức (6), (7) ñể

xác ñịnh lực hãm.