10
Рис. 3
Правилами технической эксплуатации железных дорог в РФ принято оп-
ределять значение коэффициента трения стальных колёс о чугунные колодки по
формуле
f
= 0,6 (16
k
+ 100) 100/((80
k
+ 100) (3
v
k
+ 100)), где параметр
k
- это
действительное нажатие на одну колодку в единицах 10
4
Н, а
v
k
- скорость
скольжения, км/ч. Обычно величину
k
принимают равной 1,75 10
4
Н на одну ко-
лодку [22]. Эта формула предложена НИИЖТ (научно-исследовательский ин-
ститут железнодорожного транспорта).
С учётом этого значения
k
получаем
f
= 0,32 100/(3
v
k
+ 100).
Сила нажатия тормозной колодки на тормозное колесо должна быть такой
величины, чтобы момент тормозной силы не превышал момента силы сцепле-
ния тормозных колёс с рельсами. Наибольшая возможная без юза величина ко-
эффициента нажатия, равная отношению коэффициента сцепления к коэффици-
енту трения, должна изменяться в зависимости от скорости. Поскольку коэффи-
циент трения с увеличением скорости уменьшается, то возможность юза при
больших скоростях исключается. На рис. 3,
а
приведена зависимость коэффици-
ента трения от скорости скольжения при определённых значениях нормального
давления для пар трения:
1
– чугун – медь;
2
– чугун – чугун;
3
– фибра – сталь.
Эти измерения проведены П. Конти в 1875 г. [22]. На рис. 3,
б
приведена зави-
симость среднего значения коэффициента трения металлических тормозных ко-
лодок по стальному колесу от скорости скольжения [22].
На значения параметров из (1.1) существенно влияют и свойства третьей
среды, которая образуется между тонкими поверхностными слоями трущихся
твёрдых тел. Необходимо учитывать активное химическое и физическое взаи-
модействие тел со средой, в которой происходит трение. Зависимость этих кон-
стант от большого числа факторов делает невозможным проведение измерений
в одинаковых (повторяющихся) условиях. На чистой поверхности тела атомы
f
c
f
c
0.6
0.6
0.5
0.5
0.4
3
P
= 12.4 КПа
0.4
Средние значения коэффициента трения
скольжения чугунных тормозных
0.3
2
0.3
колодок о стальные колёса (Мецков)
1
Р
= 19.0 КПа
0.2
0.2
0.1
Р
= 83.0 КПа
0.1
0
0
2 4 6 8 10
v
(м/с) 20 40 60 80 100
v
(км/ч)
а
б
