Magnetisk rälsbroms ( Electromagnetic rail brake ) - järnvägsbroms , vars bromseffekt skapas på grund av bromsbackens samverkan direkt med skenan ; bromstrycket bildas på grund av det magnetiska fält som skapas av elektromagneter och attraherar bromsbacken och skenan till varandra. Den magnetiska rälsbromsen särskiljs ofta som en typ av magnetbroms . Jämfört med konventionella skobromsar kännetecknas magnetskenas bromsar av högt bromstryck (cirka 100 kN) och, som ett resultat, högt bromsmoment, på grund av vilket det aktivt används på industriella transportaggregat , spårvagnar och höghastighetståg . På grund av den höga bromseffekten används magnetskensbromsen ofta endast för nödbromsning eller som parkeringsbroms.
Magneträlsbromsen består av två (en på varje sida) skor (ofta gjorda av grått gjutjärn ), upphängda i fjädrar på ett avstånd av upp till 140-150 mm från rälsen (för att undvika skador på bromselementen och spåret ). Varje sko är strukturellt en stålbalk på vilken induktorer är monterade , och tillsammans bildar de en elektromagnet.
Vid bromsning kommer tryckluft in i de speciella pneumatiska cylindrarna i skoupphängningen och övervinner på så sätt fjädringsfjädrarnas motstånd och skorna pressas mot skenorna. Samtidigt tillförs en elektrisk ström till induktorerna från batteriet , och ett magnetiskt flöde bildas runt skorna, vars riktning är tvärs skenans axel. Som ett resultat, på grund av självinduktionskrafterna , pressas varje bromsback mot skenorna. Kraften från deras tryckning genom friktionskraften omvandlas till en bromskraft , som överförs genom skorna och speciella tryckfästen till bilen eller lokboggin och sedan till hela tåget .
Driften av en elektromagnetisk rälsbroms kräver elektrisk effekt (upp till 6 kW per bil), vilket avsevärt begränsar dess användning på autonom rullande materiel ( diesellokomotiv , dieseltåg ), eftersom det i detta fall är nödvändigt att öka batteriernas kapacitet , vilket leder till en ökning av vikt och kostnader för rullande materiel. Dessutom, för att spara energi, kopplas magneträlsbromsar ofta ur vid hastigheter under 20 km/h. Jämfört med andra bromsar är bromskraften hos maglevbromsar nästan omöjlig att justera, varför bromseffekten vid låga hastigheter är så hög att den kan orsaka allvarliga obehag för passagerarna. Därför har man i ett antal länder börjat använda magnetiska rälsbromsar gjorda med permanentmagneter , som inte bara gör det möjligt att spara elektricitet, utan även i viss mån justera bromskoefficienten .
Samtidigt har den magnetiska rälsbromsen helt enkelt ingen motsvarighet vad gäller bromsprestanda vid medelhöga och höga hastigheter. Dess bromskoefficient vid medelhastigheter kan nå 140%, och vid användning av permanentmagneter - upp till 172%. Vid hastigheter över 160 km/h kan bromskoefficienten överstiga 200 %. På grund av detta, om denna broms också används med konventionella skobromsar, minskas bromssträckan med 30-40%. Dessutom är magnetskensbromsen relativt enkel och, viktigast av allt, mycket kompakt, eftersom den i princip bara tar plats mellan hjulen. Detta gör att man, tillsammans med en magnetisk rälsbroms, kan använda bromsar som tar relativt mycket plats: skiv- och virvelströmsbromsar . Även magnetiska rälsbromsar ökar rälsrullytans ojämnhet och rengör till och med deras yta från smuts, vilket förbättrar vidhäftningen av hjulen till rälsen.
Den magnetiska rälsbromsen har på grund av sin höga bromsprestanda blivit utbredd främst inom höghastighetstransporter , eftersom konventionella färdbromsar är ineffektiva vid höga hastigheter. Det är värt att notera att på moderna höghastighetståg, till exempel på ICE 3 , fungerar en virvelströmsbroms i höghastighetszonen , eftersom den är mer effektiv, och magnetskensbromsen aktiveras vid medelhastigheter. På sovjetiska järnvägar användes först magnetiska rälsbromsar på höghastighetsbilar RT200 ("Russian Troika") och det elektriska tåget ER200 . Ofta används en magneträlsbroms som en nödsituation när lifting utlöses , och ofta som en parkeringsbroms (särskilt vanligt när man använder permanentmagneter), det vill säga för att säkra kompositionen i en sluttning.
Magnetiska rälsbromsar används inte mindre aktivt på konventionella spårvagnar , som i stadstrafik ibland måste stanna så snabbt som möjligt för att undvika olyckor , trots att rälsens yta ibland är mycket smutsig. Det bör noteras att, till skillnad från konventionella tåg, finns det ingen pneumatisk drivning i drivningen av skorna på spårvagnen. Detta beror på att magnetskenans bromsbackar hänger på en relativt liten höjd från skenorna (8–12 mm), så deras sänkning på skenan vid inbromsning sker endast på grund av självinduktion.
Även magnetiska rälsbromsar används i stenbrottsjärnvägstransporter, inklusive dragenheter . I det här fallet kör lokomotiv tunga tåg i sluttningar upp till 60 tusendelar (60 meters höjd för varje 1000 meter spår), vilket kräver användning av kraftfulla och pålitliga bromsar.
| Bromsar av rullande järnvägsmateriel | |
|---|---|
| Delar av bromssystemet | |
| Terminologi |
|
| bromsar | |
| Uppfinnare av bromssystem | |