货车车轮踏面擦伤的分析建议.doc

货车车轮踏面擦伤的分析建议.doc货车车轮踏面擦伤的分析建议作者:杨志强来源:中国铁路网更新时间:2010-06-291车轮不产生滑行的条件在制动状态下车轮的主要受力情况如图1所示。图1制动时车轮受力状况当闸瓦以圧力K作用于车轮踏面上时,产生摩擦力K(pm((pm为闸瓦与车轮2间的摩擦系数)作用于车轮,而车轮以等值的反作用力T作用于闸瓦。假设在车轮中心O处增加2个数值等于K(pm而方向相反的力(如图示和K(p〃m),则摩擦力K(pm转化为一-作用于轮心O而方向朝上的力K0m和一对力偶K(pm与K(p〃im与作用于闸瓦的反作用力T通过闸瓦托巾(制动梁端轴)、侧架、轴箱而平衡,同时产生附加力矩使车轮减载或增载。根据力学理论,任何力偶都可以用具有同一旋转方向和同一力距值的其它力偶来代替,因此可将力偶K((p〃m转变为力B和B,组成的力偶,即K(pnrR=B・R。此力偶作用于轮轨接触点O的力B,力图使钢轨向右方移动,由于车轮与钢轨间的垂直载荷Q及在运行时产生的粘着力形成给予车轮的反作用力P,其数值与B大小相等,方向相反,这样,力B就从力偶(B、B)屮分离出来,并为粘着力P所平衡,剩下作用于车轮屮心O的力B淇方向与列车运行的方向相反,就成为阻止列车运行的制动力,使列车减速或停车。从上述分析可以看出,提高闸乩压力K或提高闸瓦摩擦系数(pm都可以增大制动力,但制动力B,之所以出现是依靠轮轨粘着力P与B相平衡为条件的,粘着力就是车轮与钢轨粘着在一起的力量,它近似于静摩擦力。B与P是1对大小相等,方向相反的作用力和反作用力。而反作用力P的报大值又受到粘着力的限制,即Pmax=QV(Q为轮轨间压力,屮为粘着系数,如果摩擦力K(pm的值过大,使力B大于Pmax时,轮轨接触点O的平衡条件便被破坏,钢轨就将不能撑住车轮作纯滚动,而产工滑行现象,这样不仅会擦伤车轮,而H制动力反而变小,因为-“产生滑行时,其制动力已经不是Q叭粘着力),而是等于轮轨的滑动摩擦力QwV了(屮v是轮轨间滑动摩擦系数)。而屮v比静摩擦系数小得多,闸乩摩擦力是不能无限制地增大的,在正常制动情况下,为保证车轮不发生滑行现象,闸瓦摩擦力必须小于轮轨的最大粘肴力,即:KqrniSQ屮。也就是说车辆在运行状态下,轮轨间的粘着力使车轮在钢轨上产生滚动,制动时闸瓦与车轮间的摩擦力则阻止车轮滚动。屮I闸瓦与车轮间的摩擦力小丁•轮轨间的粘着力时;车轮处于滚动状态。出闸瓦与车轮河的摩擦力等于或大丁轮轨间的粘着力时,车轮将被抱死而不能滚动,从而导致车轮在钢轨上滑行。这就是说车辆在运行屮施行制动时,车轮不发生滑行的条件是轮轨间的粘着力P必须大于或等于闸乩与车轮间的摩擦力K(pmo2闸瓦与车轮摩擦力、:K 闸瓦压力(r);Pz 制动缸压力(r);S——制动缸活塞面积(cm2);11——闸瓦块数;n一制动传动效率;P—制动倍率。(卩的大小与闸瓦压力、车辆运行速度、制动初速度以及闸乩材质因素有关,我国目前对屮磷铸铁闸乩的实算摩擦系数采用的计算公式为:—“10K+100^+100^MX50K^100 14^100^(2)OgllOM丽需式屮:4>—闸瓦摩擦系数;K 每块闸瓦压力(t);V 运fl速度(kinh);Vk 制动初速度(kinh)•