Нагрев – это нормальное явление. Увеличение температуры происходит из-за трения между тормозным диском и колодками. Средняя рабочая температура тормозного диска современного автомобиля составляет 200 – 300 градусов , однако при агрессивном вождении с частыми торможениями температура может доходить и до 500 – 700 градусов . Перегрев тормозных дисков может быть опасен, потому что колодки не входят в контакт с диском, а буквально "скользят" по нему, снижая эффективность торможения.

Причины перегрева тормозных дисков

Наиболее распространенная причина перегрева тормозных дисков – это стиль вождения . Чем агрессивнее вы водите и чем чаще вам приходится резко тормозить, тем выше вероятность того, что тормозные диски перегреются.

Кроме того, тормозные диски могут перегреваться из-за неисправностей или особенностей тормозной системы автомобиля:

• тормозной диск или колодки износились выше допустимой нормы ,
• тормозной диск покороблен (требуется замена ),
• некачественные тормозные колодки ,
• барабанные задние тормоза (так как тормоза такого типа менее эффективны, основная нагрузка при торможении приходится на передние тормоза).

Как не допустить перегрева тормозных дисков

Зная причины, по которым перегревается тормозной диск, легко вывести правила, которые позволят не допустить этого.

• Во-первых, это умеренный стиль езды без резких торможений.
• Во-вторых, это своевременное обслуживание элементов тормозной системы , регулярная замена колодок и дисков.
• В-третьих, использование качественных комплектующих .

Кроме того, не стоит мыть автомобиль сразу после остановки (особенно летом). Тормозным дискам нужно время, чтобы остыть, поэтому резкий перепад температур может привести к деформации тормозного диска.

Как определить перегрев тормозных дисков

Полноценную диагностику тормозной системы (в том числе, и тормозных дисков) может только специалист, однако визуальный осмотр вы можете провести самостоятельно. Определить состояние тормозных дисков и температуру, до которой они нагреваются, можно по цвету стали, из которой изготовлен диск:

• желтый – температура 150-280 градусов,
• синий – температура 300-450 градусов,
• черный – температура 450-500 градусов.

ГОСТ 22235-76

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

ВАГОНЫ ГРУЗОВЫЕ МАГИСТРАЛЬНЫХ
ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ КОЛЕИ 1520 мм

ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ СОХРАННОСТИ
ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ПОГРУЗОЧНО-РАЗГРУЗОЧНЫХ
И МАНЕВРОВЫХ РАБОТ

ИПК ИЗДАТЕЛЬСТВО СТАНДАРТОВ

Москва

МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ

Дата введения 01.01.78

Настоящий стандарт устанавливает общие требования по обеспечению сохранности грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 мм при погрузке, выгрузке, уплотнении, рыхлении, разогреве груза, а также при очистных, маневровых и других работах.

1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ ПО ОБЕСПЕЧЕНИЮ СОХРАННОСТИ ВАГОНОВ

1.1. Вагоны всех типов

1.1.1. Для обеспечения сохранности вагонов должны выполняться требования настоящего стандарта. Уставов железных дорог и нормативной документации на вагоны и устройства, взаимодействующие с ними.

Повреждением вагона считается нарушение исправного состояния вагона или его составных частей вследствие влияния внешних воздействий, превышающих уровни, установленные в настоящем стандарте.

Примечание. - Повреждение может быть существенным и являться причиной изъятия вагона из эксплуатации и несущественным, при котором работоспособность вагона сохраняется.

1.1.2. Вносить изменения в конструкции вагонов, заваривать двери, люки, снимать борта платформ, двери полувагонов, съемное оборудование вагонов и др., сверлить (пробивать, прожигать) отверстия для крепления грузов в деталях вагонов, а также крепить к ним грузы с помощью сварки допускается только с разрешения государственных органов управления железными дорогами.

(Измененная редакция, Изм. № 4, 5).

1.1.3. Нагрузки, действующие на вагоны и их элементы при погрузочно-разгрузочных * и маневровых работах, должны соответствовать «Нормам для расчетов на прочность и проектирования механической части новых и модернизированных вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)» и нормативно-технической документации.

* Под погрузочно-разгрузочными работами следует понимать также работы по очистке вагонов, уплотнению, рыхлению и разогреву грузов.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 4).

1.1.4. Стоящие на железнодорожных путях без локомотива составы поездов, группы вагонов или отдельные вагоны должны быть надежно закреплены от самопроизвольного движения (ухода) тормозными башмаками, ручными тормозами или другими, установленными государственными органами управления железными дорогами средствами закрепления

(Новая редакция, Изм. № 5).

1.2.10. Выгружать сыпучие грузы из полувагонов следует через люки или при помощи вагоноопрокидывателей. Грейферная разгрузка полувагонов, как исключение, допускается при перегрузке грузов, перевозимых в железнодорожно-водном сообщении, при условии обеспечения сохранности вагонов.

В других случаях разгрузка грейфером допускается по разрешению государственного органа управления железными дорогами.

(Измененная редакция, Изм. № 1, 2, 4).

1.3. Крытые вагоны

При погрузке шифера, дров, труб, фанеры, листового и сортового непакетированного металла и других подобных грузов, укладываемых вдоль вагона, торцевые стены вагона на высоте погрузки должны быть ограждены грузом, уложенным поперек вагона (вертикально или горизонтально), или щитами из досок (горбылей) толщиной не менее 40 мм. Под крайние штабели груза должны быть уложены подкладки, обеспечивающие наклон штабеля внутрь вагона.

При многоярусной загрузке тарно-штучные грузы должны быть уложены вплотную друг к другу или закреплены от возможного смещения при транспортировании.

Укладка этих грузов в междверном пространстве должна производиться на расстоянии не менее 25 см от поверхности дверей и обеспечивать свободное их открывание для выгрузки с обеих сторон вагона.

Масса транспортного пакета (масса груза с пакетирующими средствами) должна быть такова, чтобы нагрузка на пол вагона от колес погрузчика с пакетом не превышала установленную п. .

Размеры пакетов и блок-пакетов не должны превышать по длине 1770 и высоте 1800 мм, размеры пакетов тарно-штучных грузов - по .

Погрузка и выгрузка грузов, кроме сыпучих, через люки в крыше вагона не допускаются.

Средства крепления транспортных пакетов - по ГОСТ 22477.

1.4. Вагоны-платформы

1.4.1. Погрузку и выгрузку грузов по откинутым продольным и торцовым бортам, а также при опущенных продольных бортах с заездом гусеничной и колесной техники следует производить при применении переходных мостиков и приспособлений, предохраняющих борта и пол платформы от повреждений.

Допускается проезд техники на резиновом ходу по откинутым торцовым бортам платформ. При этом нагрузка, сосредоточенная посередине борта на площадке 0,25 ´ 0,25 м, должна быть не более 35 кН (3,5 тс). Нагрузка, приложенная посередине каждой пары торцовых кронштейнов платформы, должна быть не более 50 кН (5,0 тс).

Разворот на полу платформы техники на гусеничном ходу без предварительной защиты пола от повреждений не допускается.

Грузы, перевозимые навалом, тяжеловесные стальные слитки, болванки, балки, контейнеры и другие грузы с массой отдельных кусков (мест) более 500 кг должны укладывать на пол платформы без сбрасывания.

(Новая редакция, Изм. № 5).

1.4.2. При погрузке или выгрузке грузов, требующих применения переходных мостков, борта платформ при подаче их к высоким (1100 мм и более) грузовым платформам (рампам) должны быть опущены, а после вывода с места погрузки или выгрузки - подняты и закреплены.

Если груз не может быть перевезен при закрытых бортах, то борта загруженной платформы допускается оставлять в опущенном положении при соответствующем их закреплении.

Перед началом погрузки крупнотоннажных контейнеров борта должны быть открыты (опущены), а после ее завершения подняты и закреплены.

При поднятых бортах все клиновые запоры бортов должны быть осажены вниз до отказа. В открытом (опущенном) положении борта должны быть закреплены за кольца на продольных балках, а при отсутствии колец - увязаны проволокой.

(Измененная редакция, Изм. № 2, 3).

Таблица 1

При торможении процесс трения тормозной колодки и колеса происходит в точках их фактического контакта . Суммарная площадь этих контактов незначительна по сравнению с площадью, перекрываемой тормозной колодкой. Так как выделение тепла происходит лишь в точках фактического контакта, то плотности тепловых потоков и температурные вспышки в них могут достигать больших величин, вызывающих свечение поверхности трения и переход металла в этих точках в пластическое состояние. При этом происходит деформация металла либо его быстрый износ, и место температурной вспышки перемещается в соответствии с изменением контактных удельных давлений.

Распространение теплового потока на всю площадь трения происходит вблизи от поверхности контакта, и его плотность резко снижается по сравнению с точками фактического контакта, приобретая значение, соответствующее геометрическим размерам контактирующих тел. Соответственно изменяется и температура в поверхностных слоях.

Следует также иметь в виду, что температура любой точки поверхности катания колеса за каждый его оборот имеет некоторые колебания, являющиеся следствием того, что при выходе рассматриваемой точки из зоны контакта в ней происходит некоторое снижение температуры за счет отвода тепла внутрь колеса и в окружающую среду; при прохождении точки в зоне контакта колеса и тормозной колодки ее температура повышается и превышает расчетное среднее значение. Однако при решении тепловых задач этим явлением можно пренебречь ввиду инерционности процессов и считать подвод тепла по всей поверхности трения колеса непрерывным. Таким образом, для расчета этой температуры Дтп в любой момент времени торможения I можно использовать следующее выражение

Наибольшая температура при остановочном торможении на поверхности колеса достигается в середине этого процесса I = 0,5*в Температура на поверхности колеса в момент остановки поезда

Температура при установившемся торможении (с постоянной скоростью)

где Оф - коэффициент теплоотдачи в окружающую среду, ккал/м2с °С; д-р - плотность теплового потока, ккал/(м2с); X - коэффициент теплопроводности, ккал/(мс °С); у - удельный вес, кгс/м3; с - удельная теплоемкость, ккал/(кг °С); г - время торможения до остановки, с.

Значения X, у, с приведены в табл. 7.1.

Значения температурных коэффициентов Таблица 7.1

Плотность теплового потока в начальный момент торможения определяется по формуле

где аЛ - коэффициент распределения тепловых потоков безразмерный; Ак - ширина поверхности трения колеса, м (принять равной 0,09 м).

Коэффициент распределения тепловых потоков для колеса можно определить по данным, приведенным в табл. 7.1 (для колодок ак=1-аЛ).

Приведенные выше формулы получены для условий нагревания полуограниченного тела, т.е. когда поток тепла еще не достигает поверхности, ограничивающей нагреваемое тело со стороны, противоположной подводу тепла. Такое допущение приемлемо при нагревании тел, имеющих достаточно большую толщину. В большинстве реальных для эксплуатационных условий режимов торможения, исключая особо длительные, эти формулы могут быть рекомендованы для расчетов. В последнем случае существуют специальные корректировочные коэффициенты, определяемые по графикам .

Предварительная оценка коэффициента теплоотдачи в зависимости от скорости (м/с) может быть выполнена по эмпирической формуле (7.3).

Таблица 7.2

Значения коэффициента распределения тепловых потоков

В связи с тем что тормозная сила изменяется в процессе наполнения тормозных цилиндров и при изменении скорости движения, значение Ат рассчитывается исходя из длины действительного тормозного пути 5Т и времени подготовки тормозов 1п

где (Од - основное удельное сопротивление движению поезда (принять равным 2 Н/кН).

Время I при этом в выражениях для расчета тепловых режимов принимают уменьшенным на время подготовки 1л, если 1 > 1 .

Основываясь на выражениях (7.1), (7.2), получаем формулу для определения диаметра колеса й, обеспечивающего необходимую конвекцию тепла во избежание его перегрева при экстренном торможении

При торможении кинетическая энергия поезда переходит в тепловую, нагревая тормозные колодки (или диски) и колеса. Учитывая то, что с ростом скорости движения, например, в два раза количество этой энергии увеличивается вчетверо, особое значение приобретает тепловая устойчивость пары трения, нарушение которой приводит к утрате фрикционных качеств и возникновению аварийных ситуаций на подвижном составе.

Допустимая величина нажатия А",4 (кН) на чугунную тормозную колодку по тепловому режиму при остановочном торможении может быть найдена из выражений где К0 - начальная скорость торможения, м/с;

^ттах-максимально допустимая температура тормозной колодки при остановочном торможении, °С (для чугунных - 600 °С, для композиционных - 400 °С);

Од - коэффициент теплоотдачи в окружающую среду.

Аналогично максимальное нажатие по температурным режимам для композиционных колодок определяется выражением

Время остановочного торможения I (с) при известной по нормативам длине тормозного пути 5Т (м) на данном уклоне с начальной скорости торможения К0 (м/с) находится в предположении равно-замедленного движения

В процессе торможения происходит существенный нагрев поверхности катания и близлежащих слоев колеса. При этом для колес тягового подвижного состава, бандажи которых напрессовываются в разогретом состоянии, возникает угроза его проворота и сползания. Критерием допустимого ослабления натяга бандажа служит его увеличение в миллиметрах на 1 м диаметра колеса ек, которое не должно превышать 1,2 мм:

для экстренного торможения

для служебного торможения в длительном режиме где 50-тормозной путь соответственно при следовании локомотива с поездом и одиночно, м;

Вц, Н - соответственно толщина и ширина бандажа, м;

\У- работа при торможении за время 1, приходящаяся на одно колесо, Нм;

Рэ - коэффициент, учитывающий долю энергии, воспринимаемой динамическим тормозом.

Исправные рабочие тормоза подобны огнетушителю, о них практически никто не думает и не вспоминает лишний раз, однако в случае если, как говорится, не дай Бог что, к примеру, авария или экстренное торможение, мы констатируем их неисправность и "все камни летят в их сторону". Хотя по большому счету сами же и виноваты, поскольку в свое время не обратили внимания, забыли или "забили" на их состояние, а значит и на свою безопасность, поэтому мне кажется и пенять теперь надо на самого себя.

Короче говоря, для того чтобы потом не жалеть самого себя и не клеветать судьбу, нужно регулярно самостоятельно или при помощи специалистов производить диагностику тормозной системы, а именно: проверять уровень тормозной жидкости, состояние тормозных колодок, герметичности всех соединений и целостности тормозного диска.

Существует множество факторов, влияющих на работу тормозной системы, а точнее отдельных ее элементов, среди которых перегрев тормозных дисков занимает далеко не последнее место.

Высокая температура – норма для тормозного диска

Для тех, кто не совсем понимает, как устроены тормоза проведу небольшой экскурс. Материал, из которого создан тормозной диск подвергается высоким нагрузкам, поэтому прочность - прежде всего, во время торможения происходит сильное трение, следовательно, кроме прочности диск должен хорошо проводить и отдавать тепло, иметь стойкость к резким нагревам и обладать низкой способностью к адгезии.

Казалось бы какой-то "кусок металла" круглой формы, а к нему столько требований. Уверен, что вы не знали о том, что рабочая температура этого "куска металла" достигает 200-300 градусов по Цельсию, из-за чего при его изготовлении применяются такие металлы как: чугун и сталь. Аналоги стальных дисков - керамические тормозные диски могут похвастаться способностью выдерживать нагрев равный 1000 градусам, при этом они не способны деформироваться. Однако их главный недостаток - высокая стоимость, это к слову и является причиной того, что они до сих пор не применяются в серийном производстве.

Чем грозит перегрев тормозных дисков?

Перегрев чреват нулевой эффективностью тормозов, поскольку после этого тормозные колодки начинают взаимодействовать с тормозным диском, как с маслом...

Из-за чего происходит перегрев тормозных дисков

Безусловно, причина перегрева - трение. Так это что же получается, спросите вы - вообще перестать тормозить? Ответ - нет просто необходимо чаще об этом задумываться и менять стиль езды из агрессивной - на равномерный, без рывков и резких торможений. Вы должны понимать, что нагрев происходит за считанные секунды, а остывание длится намного дольше. Поэтому для того чтобы не понадобилось сильно тормозить, необходимо избегать агрессивной манеры вождения. Единственное место, где частое использование тормозов оправдано - это движение в городском потоке, тут сложно что-либо поделать, тормозные диски, равно как и тормозные колодки греются постоянно. Однако если вы будете продолжать "провоцировать" перегрев дисков постоянными разгон-торможениями - перегрев тормозных дисков вам гарантирован.

Причины перегрева тормозных дисков:

1. Толщина тормозных колодок ниже допустимого уровня. Нередко перегрев тормозных дисков случается по вине владельца, который злоупотребляет количеством проточек тормозных дисков;
2. Диск коробленый;
3. Плохое качество тормозных колодок;
4. Задние тормоза - барабанного типа. Ну, здесь всё довольно просто, из-за низкой эффективности барабанных тормозов основная нагрузка приходится на передние дисковые тормоза, что собственно и способствует перегреву тормозных дисков передней оси.

Полезные советы автовладельцам

В летнее время постарайтесь избегать мойки автомобиля непосредственно после продолжительного движения. Помните, что я говорил в начале, "греются тормозные диски очень быстро, а остывают намного дольше", поэтому заезжая на мойку дайте дискам, а также другим разогретым деталям время остыть. Это позволит вам избавиться от такого неприятного явления, как деформация тормозного диска, а также микротрещин, возникающих от перепада температур.