- 電機械制動(EMB)技術:交通運輸工具新型制動系統
- 王軍主編
- 1042字
- 2023-11-07 16:24:31
1.2.2 制動力形成方式
鐵路機車車輛制動,就制動力的形成方式分類,可分為黏著制動與非黏黏著制動。
(一)黏著制動
以閘瓦制動為例,車輪、閘瓦、鋼軌這三者之間有三種可供分析的狀態:第一種是難以實現的理想的純滾動狀態;第二種是應極力避免的“滑行”狀態;第三種是實際運用中的“黏著”狀態。
1)靠滾動著的車輪與鋼軌接觸點在接觸瞬間的靜摩擦阻力(不發生相對滑動)作為制動力,車輪沿鋼軌邊滾動邊減速停止。在此過程中,車輪與鋼軌之間是靜摩擦;車輪與閘瓦之間是動摩擦。這是一種難以實現的理想狀態。倘若能達到這種狀態,那么可能實現的制動力的最大值約是輪軌間靜摩擦阻力的極限值。
2)第二種情況恰恰與第一種的相反。即輪瓦間為靜摩擦;輪軌間為動摩擦。那么,原來第一種狀態中車輪滾動減速改變為滑行(車輪-在車輛未停住前即被閘瓦抱死,在鋼軌上滑行)減速。這是必須杜絕的事故狀態。此時,輪軌間的動摩擦阻力就成為滑行時的制動力。
3)實際上,車輪在鋼軌上滾動時,輪軌接觸處既非靜止,亦非滑動,在鐵路術語中用“黏著”來稱呼這種狀態。
依靠黏著滾動的車輪與鋼軌黏著點之間的黏著力來實現機車車輛的制動,稱為黏著制動。
黏著制動時,可能實現的最大制動力不會超過黏著力。
黏著制動是目前主要的一種制動方式。根據輪軌間的靜摩擦系數μ、黏著系效φ、動摩擦系數?,這三者中的關系μ>φ>?。在上述三種情況中:可能實現的制動力的最大值以第一種狀態時為最大,但實際上是達不到的;第二種最小,這不但會延長制動距離,而且會擦傷車輪;第三種介于這二者之間,它隨氣候與速度等條件的不同可以有相當大的變化。所以,采用黏著制動,必須對那些可資利用的黏著條件加以研究,以獲取可能的最大制動力。
閘瓦制動、盤形制動、液力制動、電阻制動、旋轉渦流制動、再生制動以及飛輪儲能制動,從制動力形成的方式來看,都屬于黏著制動。它們的制動力大小都要受黏著力的限制。
(二)非黏著制動
磁軌制動、軌道渦流制動和風阻制動屬于非黏著制動(或稱非黏制動)。制動時,鋼軌給出的制動力并不通過輪軌黏著點作用于車輛,其中磁軌制動是通過電磁鐵上的磨耗板與鋼軌之間的滑動摩擦產生制動力,軌道渦流制動是利用電磁鐵和鋼軌的相對運動使鋼軌感應出渦流,產生電磁吸力作為制動力,風阻制動是通過展開車體上的風翼板產生氣動阻力以作為制動力,它們產生的制動力大小不受輪軌間黏著力的限制,是超出黏著力以外獲取制動力的一種制動方式。所以,也叫作黏著外制動。
非黏制動目前主要用于黏著制動力不夠的高速載運工具,作為一種輔助的制動方式。