Качественная оценка правильности выбора воздушной части тормоза

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

Р_зV_зр + Р_оV_о = Р_зрV_зр + Р^м_тц (V_о + πd²_тцL/4) ,(4.12)

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

V_зр – объем запасного резервуара, м³;

V_о – объем вредного пространства тормозного цилиндра,м³;

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

Р^м_тц – максимальное абсолютное давление воздуха в тормозном цилиндре, МПа;

d_тц – 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

Р_зр ≥ Р_з – ΔР_тм ,(4.13)

где ΔР_тм = 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 8^ми-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·φ_к = 0,9·Р_к·ψ_к ,(6.1)

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

φ_к -коэффициент трения тормозной колодки;

0,9 - коэффициент разгрузки задней колесной пары;

Р_{к -} статическая нагрузка на колесо, отнесенная к одной тормозной колодке, кН;

ψ_к - коэффициент сцепления колеса с рельсом при торможении.

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

φ

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

ψ_к = [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

Р_к = (T + Q)/m_в ,(6.5)

где m_в – число тормозных колодок на вагоне

Р_к = (32 + 50)/16 = 51,25 кН,

q = (32 + 50)/4 = 205 кН,

ψ(V) = 0,54

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

Из (6.14) находим

φ_к = 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/F_k <= [ΔР_у],(6.6)

где F_k - номинальная площадь трения тормозной колодки, м²;

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

5/0,029 = 172 кН/м₂ < 900 кН/м²

К_доп = [ΔР_у]·F_к(6.20)

К_доп = 900·0,029 = 26,1 кН.