Расчет пневматической части тормозной системы вагона

2. Расчет пневматической части тормозной системы вагона

Пневматическая часть тормоза существующих крытых вагонов спроектирована на основе использования непрямодействующего автоматического тормоза.

Рис.2.1 Схема пневматического тормозного оборудования крытого вагона.

На новых грузовых вагонах устанавливается только ВР №483. Его двухкамерный резервуар 6 укреплен на раме вагона и отводами 9 и 11 соответственно соединен с М 5 и ЗР 10. Причем отвод 9 непосредственно ввинчен в разобщительный кран 8, который сам установлен в тройнике кронштейне 7. Последнее позволяет в случае излома отвода отключить не только ВР, но и неисправный отвод.

Разобщительный кран 8 № 372 снабжен отверстием диаметром 4 мм, через которое при выключении тормоза магистральная камера ВР сообщается с атмосферой (Ат), тем самым, предупреждая самоторможение выключенного ВР в случае пропуска воздуха через пробку закрытого разобщительного крана. По горцам магистральный воздухопровод 5 оборудован концевыми кранами 3 и соединительными рукавами 2.

Концевой кран 3 № 190 имеет контрольное отверстие диаметром 6 мм, посредством которого при закрытии крана полость соединительного рукава 2 сообщается с Ат, что позволяет затем безопасно разъединять рукава.

Кран экстренного торможения (ЭТ) 4 со снятой ручкой устанавливается только на вагонах с тормозной площадкой. Для отпуска тормоза вагона вручную служит выпускной клапан 15 № 31, который непосредственно размещен на крыше главной части 16 ВР. На рукоятке этого клапана закреплен проволочный поводок 14, выведенный к боковой стороне вагона.

Сверху на корпусе главной части 16 ВР находится обратный клапан 17, наделяющий тормоз свойством неистощимости. Также сверху, но на корпусе магистральной части 12 ВР располагается клапан мягкости 19.

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: d_ТЦ – диаметр ТЦ, мм;

Р_ШТ - усилие по штоку ТЦ, Н;

Р_ПР - усилие отпускной пружины ТЦ. Н;

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

Р_ТЦ – расчетное давление воздуха в ТЦ, МПа;

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

Усилие отпускной пружины ТЦ:

,

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

Ж_ц - жесткость отпускной пружины ТЦ, Н/мм;

L_Ш- величина выхода штока ТЦ, мм.

Для крытых вагонов максимально допустимый в эксплуатации L_Ш=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: Р_ОР – усилие предварительного сжатия пружины АРП, Н;

l_Р - величина сжатия возвратной пружины АРП, мм;

Ж_Р - жесткость возвратной пружины АРП, Н/мм;

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

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

Р_ОР= 1690 Н, Ж_Р = 23,1 Н/мм, l_р=15 мм.

Для крытых вагонов значение давление в ТЦ, принимается равным:

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

Величину Р_ШТ 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;

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

Допускаемая сила нажатия колонки:

,

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

q - нагрузка от оси колесной пары на рельс;

ψ_c- расчетный коэффициент сцепления колеса с рельсом;

m - число тормозных колодок колесной пары;

φ_k- коэффициент трения тормозной колодки.

,

где: V – скорость, км/ч;

К - значение нажатия на колодку, кН.

При построении графической зависимости В_т = f(K) произвольно задают значения К по которым с учетом выбранной скорости V, вычисляют соответствующие значениями φ_k и В_Т. Затем определяют по условию сцепления колес с рельсами возможную для реализации тормозную силу [B_T]=k_c*q*ψ_k и по ее значению из графика находят необходимую величину К_n 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 К_υ (кН) тормозных колодок по допускаемому удельному давлению на колодку.

,

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

F_тр - площадь трения колодки, см².

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

Для уточнения и окончательной корректировки величины силы нажатия колодок сравнивают полученные значения К_n и К_ν.

Если К_п>К_v, то в качестве допускаемой силы нажатия тормозных колодок принимают К = К_ν. При К_n < К_ν принимают К = К_n

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

2. Коэффициент трения композиционных колодок

,

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

Похожие работы

Грузовые вагоны нового поколения

Скачать

68237

1

2

... восстановительный ремонт деталей и узлов вагона, таких как кассетные роликовые подшипники, автосцепка, поглощающие аппараты и др. Проблема полного и своевременного обеспечения перевозок грузовыми вагонами нового поколения выдвигается сегодня в число наиболее злободневных и первоочередных. Концепция трехэлементных тележек с дополнительными межосевыми связями была разработана Г.Шеффелем. Идея ...