Разработка и проектирование тормозной рычажной передачи 4-х осевого крытого вагона на тележках модели 18-100

2.2.Выбор типа воздухораспределителя

ВР выполняет важнейшие функции автотормоза и поэтому является одним из наиболее ответственных приборов тормозного оборудования вагона. Наряду с основными операциями, изложенными выше, ВР должен выполнять такие вспомогательные операции, как дополнительную разрядку М, образование скачка начального давления в ТЦ, изменение грузового режима торможения

.

2.3. Требования к воздухораспределителям грузового подвижного состава

ВР грузового тормоза должен обеспечивать достаточно легкий бесступенчатый отпуск при следовании поезда по участкам пути с уклоном до 18 о/оо и ступенчатый отпуск для следования поезда по затяжным крутым спускам с уклонами более 18 о/оо.

Он должен обладать свойством мягкости, т. е. не срабатывать на торможение при снижение давления в М темпом 0,02-0,03 МПа в минуту.

Для обеспечения плавности торможения скорость тормозной волны при ЭТ должна достигаться наибольшей и не менее 250 м/с.

Максимальное давление в ТЦ должно обеспечиваться при снижении зарядного давления в М 0,13 – 0,15 МПа. При этом время наполнения воздухом ТЦ до 90% максимальной величины давления должно составлять 20-25 с. Реализация максимального давления воздуха в ТЦ должна быть в пределах 0,39-0,45 МПа для груженого режима ВР; 0,28-0,32 МПа для среднего и 0,14-0,18 МПа для порожнего. ВР должен обеспечивать пополнение возможных утечек воздуха из ТЦ.

2.4. Определение диаметра тормозного цилиндра

Необходимый диаметр ТЦ можно получить из выражения:

или ,

где: dТЦ – диаметр ТЦ, мм;

РШТ - усилие по штоку ТЦ, Н;

РПР - усилие отпускной пружины ТЦ. Н;

РР - усилие возвратной пружины авторегулятора рычажной передачи, приведенное к штоку ТЦ, Н;

РТЦ – расчетное давление воздуха в ТЦ, МПа;

hТЦ - коэффициент потерь усилия (КПД) ТЦ, hТЦ = 0,98

Усилие отпускной пружины ТЦ:

,

где: Ро - усилие предварительного сжатия отпускной пружины ГЦ, Н;

Жц - жесткость отпускной пружины ТЦ, Н/мм;

LШ- величина выхода штока ТЦ, мм.

Для крытых вагонов максимально допустимый в эксплуатации LШ=175 мм.

При определении диаметра ТЦ целесообразно величины выхода штока принимать как максимально допускаемую, в эксплуатации при полном торможении.

Для подвижного состава промышленностью выпускаются ТЦ, в которых жесткость отпускной пружины составляет 6.29 - 8.7 Н/мм и усилие предварительного сжатия – 1260 - 1540 Н. При этом на магистральных вагонах, имеющих колодочный тормоз, устанавливаются, как правило, ТЦ с жесткостью отпускной пружины 6,29Н/мм и усилием их предварительного сжатия 1540 Н. Исходя из этого получим для крытого вагона:

Усилие возвратной пружины авторегулятора рычажной передачи (АРП), приведенное к штоку ТЦ:

,

где: РОР – усилие предварительного сжатия пружины АРП, Н;

lР - величина сжатия возвратной пружины АРП, мм;

ЖР - жесткость возвратной пружины АРП, Н/мм;

nР – передаточное число привода АРП. Для крытых вагонов с чугунными колодками nР =0,67.

Отечественные вагоны с колодочным тормозом оснащаются в настоящее время АРП № 574Б, имеющие следующие технические данные:

РОР= 1690 Н, ЖР = 23,1 Н/мм, lр=15 мм.

Для крытых вагонов значение давление в ТЦ, принимается равным:

РТЦ= 0,4 МПа на груженом и РТЦ = 0,28 МПа на среднем режиме ВР.

Величину РШТ можно найти из ее зависимости от нажатия тормозных колодок и передаточного числа рычажной передачи:

,

где: SК - суммарное нажатие тормозных колодок, обслуживаемых ТЦ;

n - передаточное число РП;

hРП - КПД РП. Согласно типовому расчету тормоза hПР принимают для крытого вагона равным - 0,95.

Допускаемая сила нажатия колонки:

,

где: kс- коэффициент, учитывающий возможность разгрузки колесной пары при торможении;

q - нагрузка от оси колесной пары на рельс;

ψc- расчетный коэффициент сцепления колеса с рельсом;

m - число тормозных колодок колесной пары;

φk - коэффициент трения тормозной колодки.

,

где: V – скорость, км/ч;

К - значение нажатия на колодку, кН.

При построении графической зависимости Вт = f(K) произвольно задают значения К по которым с учетом выбраннойскорости V, вычисляют соответствующие значениями φk и ВТ. Затем определяют по условию сцепления колес с рельсами возможную для реализации тормозную силу [BT]=kc*q*ψk и по ее значению из графика находят необходимую величину Кn из которых выбирают минимальную величину, исключающею возможность юза колесных пар во всем диапазоне скоростей движения вагона.

Для окончательного выбора допускаемой силы нажатия колодок делают проверку тепловой напряженности фрикционного учла колесо-кололка. так как износ трущихся материалов определяется главным образом работой сил трения. Ее выполняют косвенно по допускаемым удельным давлениям на колодки. Поэтому определяют силу нажатия Кυ (кН) тормозных колодок по допускаемому удельному давлению на колодку.

,

где: [P] – допускаемое удельное давление, МПа;

Fтр - площадь трения колодки, см2.

Для чугунных тормозных колодок [Р] =1,3 МПа, Fтр= 305 см2.

Для уточнения и окончательной корректировки величины силы нажатия колодок сравнивают полученные значения Кn и Кν.

Если Кп>Кv, то в качестве допускаемой силы нажатия тормозных колодок принимают К = Кν. При Кn < Кν принимают К = Кn

1. Расчетные скорости движения крытого вагона для которых построим график BT =f(К ) V = 20; 60; 100 км/ч

2. Коэффициент трения композиционных колодок

,

и тормозную силу[BТ] = m*K* φk=2К*φk. При этом число тормозных колодок колесной пары крытого вагона m=2 результаты сведены в таблице 2.1.

3. Осевая нагрузка

4. Коэффициент сцепления колес с рельсами

Таблица 2.1.

 Скачать реферат