Автоматические тормоза подвижного состава

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Задача № 1. Определение величины тормозной силы грузового или пассажирского поездов в процессе торможения с чугунными и композиционными колодками

Исходные данные

Состав грузового поезда:

полувагоны 8-осные

(масса 168 т) 8

4 - осный полувагон

(масса 84 т) 49

4 - осный крытые

(масса 84 т) 15

4 - осные рефрижераторные

(масса 75 т) 5

Скорость поезда 85

в начале торможения v, км/ч 25

Определение тормозной силы поезда

Величина тормозной силы в поезде при экстренном или полном служебном торможении может быть определена как произведение суммы расчетных сил нажатия тормозных колодок вагонов на расчетный коэффициент трения тормозных колодок, т.е.

Вт = Кркр,

где Кр - суммарное расчетное нажатие тормозных колодок поезда, тс. При определении расчетной силы нажатия тормозных колодок поезда принимать данные, приведенные в прил. 1, табл.1;

кр - расчетный коэффициент трения тормозных колодок о стальное колесо при начальной скорости торможения.

Расчетный коэффициент трения кр тормозных колодок о колесо определяется по формулам:

а) для чугунных колодок

кр = 0,27 ;

При v=85км/ч кр1 = 0,27 =0,27=0,095

При v=25км/ч кр2 = 0,27 =0,27=0,15

б) для композиционных колодок

кр = 0,36 ,

При v=85км/ч кр1 = 0,36 =0,36 =0,264

При v=25км/ч кр2 = 0,36 =0,36 =0,315

Суммарное расчетное нажатие тормозных колодок грузового поезда подсчитывают по формуле

Кр = а1 К1 u1 + а2 К2 u2 + . . . + аiКiui,

где а1, а2 . . . аi - количество тормозных осей вагонов;

К1, К2 . . . Кi - величина нажатия тормозных колодок на ось

вагонов, тс(см. прил. 1, табл. 3);

u1, u2 . . . ui - количество вагонов в поезде по типам и осности (см. табл.1).

При подсчете обеспечения тормозными средствами грузового поезда тормозное нажатие колодок и вес локомотива не учитывается.

с чугунными колодками:

Кр = 8*7*8+4*7*49+4*7*15+4*9*5=2420 тс

Величина тормозной силы при v=85 км/ч

Вт1 = Кркр=2420*0,095=229,9 тс

Величина тормозной силы при v=25 км/ч

Вт2 = Кркр=2420*0,15=363 тс

с композиционными колодками:

Кр = 8*7*8+4*7*49+4*7*15+4*7*5=2380 тс

Величина тормозной силы при v=85 км/ч

Вт1 = Кркр=2380*0,264=628,32 тс

Величина тормозной силы при v=25 км/ч

Вт2 = Кркр=2380*0,315=749,7

Сводная таблица

Задача 2. Вычертить схему рычажной тормозной передачи в масштабе М 1:5, нанести обозначение рычагов и размеры их плеч, указать диаметр тормозного цилиндра

Кратко описать устройство и действие рычажной тормозной передачи.

По схеме и данным, приведенным ниже, определить:

а) усилие, развиваемое штоком поршня тормозного цилиндра, Ршт,

б) передаточное число рычажной тормозной передачи, n;

в) действительную силу нажатия тормозных колодок, K;

г) коэффициент силы нажатия тормозных колодок, р.

Схема рычажной тормозной передачи четырехосного грузового вагона

Подвижной состав: 4-осный грузовойвагон (масса более 65 т.)

Характеристики тормозного цилиндра:

Диаметр тормозного цилиндра, мм: 356

Выход штока поршня тормозного цилиндра, мм: 75-125

Жесткость отпускной пружины, Н/см: 62,9

Усилие пружины при отпущенном тормозе, Н: 1540

Усилие авторегулятора рычажной передачи, Н: 1300

Характеристика рычажных тормозных передач вагонов:

Размеры плеч рычагов при композиционных колодках, мм:

а=145

б=355

в=400

г=160

Коэффициент полезного действия рычажной тормозной передачи зависит от ее кинематической схемы и конструкции. По данным ВНИИЖТ для пассажирских вагонов он равен: 0,95;

Усилие по штоку тормозного цилиндра определить по формуле

Рш т= рцFц - (Р0 + Lп жпр + Рр), (6)

где рц = 30 104 Н/м2 давление воздуха в тормозном цилиндре для грузовых 8- и 4-осных вагонов с композиционными колодками

F - площадь поршня тормозного цилиндра, м2;

(7)

dц = 0,356 - диаметр тормозного цилиндра, м;

ц = 0,98 - коэффициент поршня тормозного цилиндра (потери на трение);

Р0 = 1540 - усилие пружины при опущенном тормозе, Н;

Lп = 125 - максимальный выход штока поршня тормозного цилиндра, см;

жпр = 62,9 - жесткость отпускной пружины. Н/см (см. табл. 3);

Рр = 1300 - усилие авторегулятора рычажной передачи, приведенного к штоку ТЦ, Н.

Рш т= 30 104 * 0,1*0,98- (1540 + 125* 62,9 + 1300)= 18697,5 Н

Вывод формулы и определение передаточного числа тормозной рычажной передачи (ТРП)

Передаточное число тормозной передачи показывает во сколько раз с помощью рычагов тормозной передачи увеличивается сила, развиваемая поршнем тормозного цилиндра.

При выводе формулы передаточного числа принимают расчетную схему рычажной передачи, находящуюся в состоянии равновесия, в которой после торможения все рычаги занимают перпендикулярное положение относительно тяг.

Передаточное число тормозной рычажной передачи определяется на основании длин плеч ведущих и ведомых рычагов. При этом рассматривают передачу усилия со штока тормозного цилиндра через элементы рычажной передачи на тормозные колодки, используя уравнения статики, т.е. равенства моментов сил относительно того или иного шарнира рычажной передачи.

На основании равенства моментов сил относительно того или иного шарнира запишем:

Ршта = Р1б; ; (8)

Р2г = Р1(в+г); ; (9)

Подставив выражение (8) в (9), получим усилие на тормозной башмак правого колеса.

Направление силы Р2 образует угол с направлением радиуса, проходящего через центр колеса и середину тормозной колодки. Величина силы нажатия на тормозную колодку К=Р2cos или после замены Р2 его выражением, получим:

. (10)

В любой ТРП при торможении обязательно соблюдается условие, что нажатия на все тормозные колодки при одном работающем тормозном цилиндре будут одинаковыми. Для рассматриваемой схемы это условие соблюдается.

Следовательно, суммарная сила нажатия на все тормозные колодки в одной ТРП будет

(101)

где m - число тормозных колодок, действующих от одного тормозного цилиндра (m=4)

Приравняв эту К к суммарному тормозному нажатию К=Рштnрп, приведенному в [1], напишем:

(11)

где рп - коэффициент силовых потерь тормозной рычажной передачи;

n - передаточное число для одной рычажной передачи.

Поскольку при определении передаточного числа пренебрегают потерей усилия на трение в шарнирах тормозной рычажной передачи (рп=1), то из равенства (11).

(12)

Величину угла наклона принимать для локомотивов 30, для грузовых вагонов 10, а для пассажирских вагонов 0.

Расчет обеспеченности вагона тормозными средствами

Для этого вычисляют действительное, расчетное нажатие тормозных колодок и коэффициент тормозного нажатия колодок вагона.

Действительная сила нажатия, кН, на тормозную колодку в одной ТРП:

, (13)

Для вагонов с композиционными колодками расчетная сила нажатия тормозных колодок

тормозной вагон колодка

Кр = 1,22 Кд (14)

Кр = 1,22 23,3=22,7кН

Коэффициент расчетного тормозного нажатия колодок вагона характеризует степень обеспеченности тормозными средствами. Отношение силы тормозного нажатия тормозных колодок вагона к его весу называют коэффициентом расчетного тормозного нажатия колодок вагона, т.е

р = (15)

где = 1 - число тормозных рычажных передач (равно числу ТЦ) вагона;

Мр =23,5 т - расчетная масса вагона

g = 10 м/с2 - ускорение свободного падения.

р ==0,4

Список использованной литературы

1. Расчет и проектирование пневматической и механической частей тормозов вагонов. Уч. пособие для ВУЗОВ ж.д. тр-та под.ред П.С.Анисимова. М.Маршрут 2005 г.

2. Рабочая программа и задание на контрольную работу № 1 с методическими указаниями для студентов V курса по дисциплине «Организация обеспечения безопасности движения и автоматические тормоза» М о с к в а - 2 0 0 3г.

3. Крылов В.В. и др. Автоматические тормоза подвижного состава: Учеб. для техникумов ж.-д. транспорта. - М.: Транспорт, 1983.- 360с.

4. Инструкция по техническому обслуживанию, ремонту и испытанию

тормозного оборудования локомотивов и мотор-вагонного подвижного состава ЦТ/533 МПС СССР - М.: Транспорт, 1998.-213 с.

5. Инструкция по ремонту тормозного оборудования вагонов ЦВ-ЦЛ-292. М.: Транспорт - Трансинфо, 1999. - 95 с.

Размещено на Allbest.ru