Проектирование тормозной схемы электровоза

где fпр – величина предварительного подъема опорной плиты, м;

где fi – величина статического прогиба рессор, м;

Рцп – давление в тормозном цилиндре порожнего вагона, МПа;

fi = 0,01 Q fo Qi ,(3.11)

fo – гибкость центрального рессорного подв

ешивания вагона, 0,0006225 м/т;

Qi – загрузка вагона в процентном соотношении от полной;

Q – грузоподъемность вагона, т;

Рвр – давление на выходе из воздухораспределителя при полном служебном торможении, МПа.

Результаты расчета представлены в таблице 3.2.

Таблица 3.2 – Расчет давлений в тормозном цилиндре при наличии авторежима

Принимаем максимальное давление Рмтц = 0,43МПа.

4. Качественная оценка правильности выбора воздушной части тормоза

На основании закона Бойля – Мариотта состояние сжатого воздуха в выбранных емкостях воздушной части тормозной системы до торможения и при торможении аналитически выражается равенством

РзVзр + РоVо = РзрVзр + Рмтц (Vо + πd2тцL/4) ,(4.12)

где Рз – максимальное абсолютное зарядное давление воздухопроводной магистрали, МПа;

Vзр – объем запасного резервуара, м3;

Vо – объем вредного пространства тормозного цилиндра,м3;

Рзр – абсолютное давление воздуха в запасном резервуаре при торможении, МПа;

Рмтц – максимальное абсолютное давление воздуха в тормозном цилиндре, МПа;

dтц – диаметр тормозного цилиндра, м;

L – допустимый ход поршня тормозного цилиндра при торможении, м.

Качественная оценка правильности выбора воздушной части в грузовых поездах производится по условию их неистощимости

Рзр ≥ Рз – ΔРтм ,(4.13)

где ΔРтм = 0,15 МПа – разрядка тормозной магистрали при полном служебном торможении.

0,59 > 0,7 – 0,15 = 0,55.

Так как условие выполняется, то делаем вывод о неистощимости пневматического тормоза.

5. Выбор схемы тормозной рычажной передачи

Рисунок 5.1 – Схема рычажной передачи 8ми-осного грузового вагона: 1 - Горизонтальный рычаг; 2 - Затяжка горизонтальных рычагов; 3 – Тяги; 4 - Горизонтальный балансир; 5 - Вертикальный рычаг; 6 - Затяжка вертикальных рычагов; 7 – Траверса; 8 – Подвески башмака

В рефрижераторных вагонах применяется колодочный тормоз с двухсторонним нажатием. Данная схема эффективна при скоростях движения до 160 км/ч. При более высоких скоростях схема неэффективна. Основным ее недостатком является интенсивный износ колесных пар по профилю катания, а также навары при торможении.

6. Определение допускаемого нажатия тормозной колодки

С целью создания эффективной тормозной системы величина нажатия тормозной колодки на колесо должна обеспечивать реализацию максимальной тормозной силы. Вместе с тем необходимо исключить возможность появления юза при торможении. При условиях сухих и чистых рельсов это положение для колодочного тормоза аналитически выражается уравнением

К·φк = 0,9·Рк·ψк ,(6.1)

где К – допускаемая сила нажатия колодки на колесо, кН;

φк - коэффициент трения тормозной колодки;

0,9 - коэффициент разгрузки задней колесной пары;

Рк - статическая нагрузка на колесо, отнесенная к одной тормозной колодке, кН;

ψк - коэффициент сцепления колеса с рельсом при торможении.

Значения коэффициента трения для стандартных чугунных колодок определяются по следующей эмпирической формуле

где V – расчетная скорость движения поезда, исключающая появление юза, м/с. Для композиционных колодок принимаем V=28 м/с.

Коэффициент сцепления зависит от состояния поверхности рельсов и колес, от нагрузки колеса на рельс и скорости движения. Для его определения можно воспользоваться расчетной формулой

ψк = [0,17 – 0,00015 (q – 50)]·ψ(V),(6.3)

где q - статическая осевая нагрузка, кН;

ψ(V) - функция скорости, значение которой в зависимости от типа подвижного состава находят по графику [1].

Статическая осевая нагрузка определяется

q = (T + Q)/m,(6.4)

где T,Q - тара и грузоподъемность вагона, кН;

m - число осей вагона.

Статическая нагрузка на колесо

Рк = (T + Q)/mв ,(6.5)

где mв – число тормозных колодок на вагоне

Рк = (32 + 50)/16 = 51,25 кН,

q = (32 + 50)/4 = 205 кН,

ψ(V) = 0,54

ψк = [0,17 – 0,00015 (205 – 50)]·0,54 = 0,08

Из (6.14) находим

φк = 0,9·51,25·0,08/К = 3,64/К

Решая полученное выражение совместно с (6.5) получим

К = 5 кН.

Полученную допускаемую силу нажатия тормозной колодки проверяем исходя из требований теплового режима трущихся пар

К/Fk <= [ΔРу],(6.6)

где Fk - номинальная площадь трения тормозной колодки, м2;

[ΔРу] - допустимое удельное давление на тормозную колодку, кН/м2;

5/0,029 = 172 кН/м2 < 900 кН/м2

Кдоп = [ΔРу]·Fк(6.20)

Кдоп = 900·0,029 = 26,1 кН.

7. Расчет передаточного числа рычажной передачи вагона

Передаточным числом рычажной передачи называется отношение теоретической величины суммы сил нажатия тормозных колодок вагона к силе давления сжатого воздуха на поршень тормозного цилиндра

n = (Kдоп·mв)/(Ршт·ηрп),(7.1)

где Ршт - усилие по штоку тормозного цилиндра, кН;

ηрп - КПД рычажной передачи, принимаем 0,80.

Величина усилий по штоку тормозного цилиндра определяется

Ршт = πd2тцPтц·ηтц /4 – (F1 + F2 + Lшт·Ж),(7.2)

где ηтц - коэффициент, учитывающий потери на трение поршня о стенки тормозного цилиндра, который равен 0,98;

F1 - усилие оттормаживающей пружины в отпущенном состоянии, 1500-1590 Н, принимаем 1580 Н;

 Скачать реферат