Расчет обеспеченности поезда тормозными средствами

10. Расчет обеспеченности поезда тормозными средствами

 

Все поезда, отправляемые со станции, должны быть обеспеченны тормозами с гарантированным нажатием тормозных колодок в соответствии с нормативами по тормозам, утвержденным МПС.

Потребное нажатие тормозных колодок для заданного поезда определяется по формуле

ΣК_р = ΣQ/100·N(10.1)

где ΣQ – вес состава поезда, тс;

N – единое наименьшее тормозное нажатие, тс; N = 33 тс.

ΣК_р = 3440/100·33 = 1135,2 тс.

Расчетное фактическое тормозное нажатие колодок заданного поезда определяется

ΣК_рф = Σn_j·m_j·K_pj ,(10.2)

где n_j – число единиц подвижного состава;

m_j – осность единицы подвижного состава;

K_pj – расчетное нажатие тормозных колодок на ось вагонов или локомотивов данного типа, тс; для локомотива K_pj = 12 тс, для грузового вагона с чугунными колодками на груженном режиме K_pj = 7,0 тс, на порожнем K_pj = 3,5 тс, для вагонов рефрижераторного подвижного состава с чугунными колодками на груженом режиме K_pj = 9,0 тс.

ΣК_рф = 35·4·7 + 15·4·9 = 1400 тс

Поезд считается обеспеченным тормозами, если выполняется условие

ΣК_р < ΣК_рф ,(10.3)

1135,2 < 1400

Так как условие выполняется, то считаем что поезд обеспечен тормозами.

Расчетный коэффициент силы нажатия тормозных колодок определяется по формуле

δ_р = ΣК_рф/ ΣQ,(10.4)

δ_р = 1400/3440 = 0,41

11. Определение тормозного пути, замедлений и времени торможения

Полный расчетный тормозной путь определяется по формуле

S_т = S_п + S_д ,(11.1)

где S_п – подготовленный (предтормозной путь);

S_д – действительный тормозной путь.

Подготовительный путь, м, определяется

S_п = V_H·t_п ,(11.2)

где V_H – скорость движения в начале торможения, м/с;

t_п – время подготовки тормозов к действию, с.

Время подготовки автотормозов, с, определяется следующим образом.

t_п = 10 + 15 (± i)/b_т ,(11.3)

где i - уклон пути, i = - 7‰, знак ''-'' – означает, что расчет ведется на спуске;

b_т – удельная тормозная сила, Н/кН.

b_т = 1000·φ_кр·δ_р ,(11.4)

где φ_кр – расчетный коэффициент трения тормозных колодок;

δ_р - расчетный коэффициент силы нажатия тормозных колодок поезда.

Расчетный коэффициент трения тормозных колодок

φ_кр = 0,27·(3,6V + 100)/(18V + 100)(11.5)

Действительный тормозной путь, м, определяется по формуле

где к – число интервалов скоростей;

ω – основное удельное сопротивление движению, Н/кН, b_т и ω рассчитываются при средней скорости интервала, интервал 2 м/с.

V_ср = (V_H + V_H+1)/2,(11.6)

Основное удельное сопротивление определяем для грузовых вагонов

ω = 0,7 + (3 + 0,36V + 0,0324V²)/0,1q ,(11.7)

где q – осевая нагрузка, кН, q = 245 кН;

V – средняя скорость в интервале, м/с

Расчеты сводим в таблицу 11.3

Замедление движения поезда определяется по формуле

а_i = (V²_н – V²_н+1)/(2·ΔS_д) ,(11.8)

Время торможения определяется по формуле

t = t_п + Σt_i ,(11.9)

где t_i – время торможения в расчетном интервале, с.

t_i = (V_н – V_н+1)/a_i ,(11.10)

Расчеты замедлений движения поезда и времени торможения представлены в таблице 11.1.

Таблица 11.1 – Расчет тормозного пути

Vн, м/с	φкр	bт, Н/кН	tн, с	Sп, м	Vср, м/с	φкр	bт, Н/кН	ω, Н/кН	Sд, м	ΔSд, м	Sт, м
22,00	0,10	41,95	4,50	98,93	23,00	0,10	41,29	1,86	125,48	15,64	224,41
20,00	0,10	43,41	4,58	91,63	21,00	0,10	42,65	1,71	109,83	15,23	201,46
18,00	0,10	45,13	4,67	84,12	19,00	0,10	44,23	1,58	94,61	14,71	178,73
16,00	0,11	47,16	4,77	76,38	17,00	0,11	46,10	1,45	79,90	14,08	156,27
14,00	0,12	49,61	4,88	68,37	15,00	0,11	48,32	1,34	65,82	13,33	134,18
12,00	0,12	52,61	5,00	60,05	13,00	0,12	51,03	1,24	52,49	12,43	112,54
10,00	0,13	56,39	5,14	51,38	11,00	0,13	54,39	1,14	40,06	11,38	91,44
8,00	0,14	61,29	5,29	42,29	9,00	0,14	58,67	1,06	28,67	10,15	70,97
6,00	0,16	67,87	5,45	32,72	7,00	0,15	64,32	0,99	18,52	8,71	51,24
4,00	0,18	77,22	5,64	22,56	5,00	0,17	72,10	0,93	9,81	7,02	32,37
2,00	0,21	91,51	5,85	11,71	3,00	0,19	83,53	0,88	2,79	1,79	14,50
0	0,27	116,10	6,10	-	1,00	0,24	101,93	0,84	1,00	1,00	1,00

Таблица 11.2 – Расчет замедлений и времени торможения

Vн, м/с	аi, м/с2	ti, с	tп, с	Σti, с	t, с
22	2,69	0,74	4,50	15,43	19,92
20	2,50	0,80	4,58	14,68	19,26
18	2,31	0,87	4,67	13,88	18,55
16	2,13	0,94	4,77	13,02	17,79
14	1,95	1,03	4,88	12,08	16,96
12	1,77	1,13	5,00	11,05	16,06
10	1,58	1,26	5,14	9,92	15,06
8	1,38	1,45	5,29	8,66	13,94
6	1,15	1,74	5,45	7,21	12,66
4	0,85	2,34	5,64	5,46	11,10
2	1,12	1,79	5,85	3,12	8,98
0	1,50	1,33	6,10	1,33	7,43

Заключение

В данном курсовом проекте были спроектированы воздушная часть тормозной системы вагона и механическая часть колодочного тормоза. Причем основная часть деталей и приборов принята типовой, что значительно снижает их себестоимость.

Так же была произведена оценка обеспеченности поезда тормозными средствами и проверка эффективности тормозной системы поезда.