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

Все основные типы грузовых, рефрижераторных и пассажирских вагонов оборудованы симметричной ТРП, состоящей из двух кинематических цепей, головной и тыловой, размещенных снизу на раме кузова и тележках вагона. Эти кинематические цени передачи тормоза подключены к ТЦ, расположены на раме кузова и средней части вагона. Объединяющим их элементом является затяжка горизонтальных рычагов ТЦ.

3.

2 Качественные характеристики механической части тормозной системы вагона

Несмотря на специфические особенности, каждая механическая часть тормозной системы обладает определенными качественными признаками, к которым относятся:

Рис. 3.1 Схема рычажной передачи тормоза крытого вагона:

1-тормозной цилиндр; 2-шток ТЦ; 3,4-головной и тыловой горизонтальные рычаги; 5-затяжка горизонтальных рычагов; 6,7-тяга; 8,9-вертикальные рычаги; 10-затяжка вертикальных рычагов; 11-серьга;

Передаточное число выбирают в пределах 6-12 с учетом возможности обеспечения нормативных зазоров 5-10 мм между колодкой и колесом в отпущенном состоянии тормоза и обычно допускаемых величинах выхода штока поршня ТЦ 0,075-0,1 5 м.

Отношение суммы фактических сил нажатия ΣКД тормозных колонок к расчетному нажатию без учета потерь ΣКТ, называется КПД рычажной передачи.

Величина выхода штока ТЦ является функцией многих параметров:

LШТ=f (Δ3, ΔТК, ΔP, ΔY, n),

где: ΔТК - суммарное число тормозных колодок;

ΔУ - упругие деформации элементов ТРП;

п - передаточное число ТРП;

ΔЗ - зазор между колесом и колодкой

Для крытых вагонов с композиционными колодками LШТ = 0,1м,

с чугунными LШТ =0,125м.

3.3 Определение передаточного числа рычажной передачи по заданной величине нажатии тормозных колодок

Имея выбранный диаметр ТЦ d можно при проектировании ТРП определить ориентировочную величину ее передаточного числа n. Это необходимо выполнить для последующего расчета размеров элементов ТРП.

,

где ΣКn - суммарное проектное нажатие тормозных колодок, подключенных к ТЦ;

ηРП - КПД ТРП, в типовых расчетах тормоза рекомендуется принимать ηРП, для передачи с одним TЦ крытого вагона равным 0.95.

Усилие на штоке ТЦ определяют по зависимости:

где: РШТ - усилие по штоку ТЦ, Н;

РТЦ - расчетное давление воздуха в ТЦ,

для крытых вагонов с композиционными колодками РТЦ=0,3МПа;

с чугунными РТЦ = 0,4МПа.

ηТЦ - КПД ТЦ; ηТЦ =0,92

Рпр - усилие отпускной пружины ТЦ, Н;

Рр - усилие возвратной пружины;

dТЦ - диаметр TЦ. мм:

Усилие отпускной пружины ТЦ:

Рпр=Ро+ЖЦ*LШ ,где:

Ро - усилие предварительного сжатия отпускной пружины ТЦ, Н;

Р0 = 159 кгс;

ЖЦ - жесткость отпускной пружины ТЦ, ЖЦ = 6,57 кгс/см;

LШ- величина выхода штока TЦ, мм.

Для чугунных колодок LШ= 12,5см, для композиционных LШ =10см.

Рпр(комп) =1590+6,57*100=2247 Н.

Рпр(чуг) = 1590 + 6,57*125 = 2411,3 Н

Усилие возвратной пружины авторегулятора РП, приведённое к штоку ТЦ:

где: РОР - усилие предварительного сжатия возвратной пружины

РОР - 1690 Н;

1р- величина сжатия возвратной пружины 1р= 15 мм;

nр - передаточное число, для чугунных колодок и для композиционных nр=0,65.

ЖЦ - жесткость возвратной пружины ТЦ, ЖЦ = 23,1 кгс/см

для композиционных колодок на среднем режиме ВР (Кд=15кН):

для чугунных колодок на груженном режиме ВР(Кд=38кН):

3.4 Вывод формулы геометрического передаточного числа рычажной передачи тормоза

Согласно схеме ТРП, представленной на рис. 3.1, сила РШТ поршня, действующая по направлению штока 2, передается через горизонтальный рычаг 3 на тягу 6, с выигрышем силы пропорционально отношению плеч этого рычага а: 6.

Р1*б = РШТ*а; Р1= РШТ *(а/б):

Полученная на тяге сила Р1 на крытом вагоне, при помощи вертикального рычага 8 передается на ближний к ТЦ триангель с новым изменением силы пропорционально отношению (в+г)/г этого рычага.

где P1 – усилие, с которым тяга 6 воздействует на вертикальный рычаг 8 тележки;

а и б – плечи горизонтальных рычагов ТЦ;

P2 – усилие от вертикального рычага тележки на триангель;

в и г – плечи вертикальных рычагов тележки.

Направление силы P2 образует угол a с направлением нормального давления колодки.

Силы нажатия на тормозной колодки триангеля находим из выражения:

2*Кт =Р2

*cos a

Кт = 0,5* Р2 *cos a =0,5 *Pшт*(а/б)*[(в+г)/г]*cos a ,

где a =10° - угол наклона колодки.

ТРП подвижного состава конструируются с одинаковой силой нажатия колодок на все к.п.

В данной схеме это достигается подбором плеч рычагов 3,4 и 8,9 и шарнирным соединением их затяжками 5 и 10. Поэтому, чтобы найти суммарную силу нажатия на колодки вагона достаточно полученное выражение умножить на число колодок, тогда:

Имея в виду формулу

Можем записать:

сокращая получим:

3.5 Определение плеч рычагов и длин тяг рычажной передачи

Размеры плеч рычагов определяют из условий их размещения в ТРП на вагоне и реализации требуемого передаточного числа п . Длина тяг выбирается с учетом места расположения на раме вагона ТЦ и подключаемых к нему ТРП тележек.

3.5.1 Выбор длин плеч вертикальных рычагов тележки

Рис.3.2 Вертикальный рычаг тележки.

Расчетная схема установки вертикального рычага тележки вагона (рис.3.2). Из рисунка видно, что суммарная длина плеч рычага:

в + г = Н - (hв + hн)

где: hв- расстояние от центра верхней проушины до рамы кузова, исключающее взаимодействия конуса рычага с рамой вагона;

hн - расстояние, исключающее возможность в процессе эксплуатации вагона, выхода конуса рычага за габарит подвижного состава;

Н – расстояние от уровня головки рельса до нижней плоскости кузова в месте расположения вертикального рычага.

Для рычага, подвешенного к необрессоренной массе те­лежки (грузовой вагон), учитывают понижения рамы кузова вследствие:

Δп-износа пятника и подпятника;

 Скачать реферат