Расчет действительного нажатия композиционных тормозных колодок в индивидуальном приводе автотормоза 2-осной тележки
Расчёт выполнен на основе «Типового расчёта тормоза грузовых и рефрижераторных вагонов» [14].
Схема рычажной передачи тормоза приведена на рис. 1.
/>
Рис. 1 Схема тормозной рычажной передачи вагона-платформы
Находим действительную силу нажатия на колодку по известной формуле:
/>(1)
где: m – число тормозных колодок вагона, на которые действует усилие от одного тормозного цилиндра;
dЦ – диаметр поршня тормозного цилиндра, см;
рЦ – расчетное давление воздуха в тормозном цилиндре кгс/см;
ηЦ– коэффициент полезного действия тормозного цилиндра;
F1– усилие сжатия внутренней отпускной пружины тормозного цилиндра, кгс;
F2– усилие пружины авторегулятора рычажной передачи, приведенное к штоку тормозного цилиндра, кгс;
n– передаточное число рычажной передачи;
ηn– коэффициент полезного действия рычажной передачи.
Проектируемый вагон имеет тару 24т, поэтому величины расчетных давлений воздуха в тормозном цилиндре принимаем для общего случая по таблице 1.
Таблица 1. Расчетные давления воздуха в тормозном цилиндре
Переключение режима
воздухораспределителя по загрузке
Режим включения воздухораспределителя
Расчетная величина давления кгс/см2
Тара
Полная загрузка вагона
Автоматическое (авторежим)
Средний
1,3/1,6(*
3,0/3,4(*
Груженый
1,6/2,0(*
4,0/4,5(*
Средний режим (порожняя платформа):
/>
Средний режим (груженая платформа):
/>
Определяем расчетную силу нажатия на тормозную колодку по формуле:
/>(5.2)
Для порожнего вагона:
/>
Для груженого вагона:
/>
Находим расчетный коэффициент силы нажатия тормозных колодок по формуле:
для порожнего вагона:
/>(5.3)
где [δр]=0,24 выбран в соответствии с ТЗ на тип платформы аналогичный проектируемому.
Для груженого вагона:
/>(5.4)
/>
Проверка отсутствия юза
Максимальная суммарная величина силы нажатия тормозных колодок должна проверяться по обеспечению сцепления колес с рельсами при торможении. При этом должно соблюдаться условие:
δРφКР
Проверка возможности юза производится на всех режимах торможения при максимальных расчетных давлениях в цилиндре, принимаемых по таблице 2.1, на всех режимах тормоза по загрузке вагона при минимальной и максимальной допускаемой для соответствующего режима нагрузке на ось, а при наличии авторежима – во всем диапазоне загрузки вагона с учетом конкретной характеристики авторежима.
Для порожнего вагона определяем:
действительную силу нажатия на одну колодку (средний режим):
/>
расчетную силу нажатия на одну колодку:
/>
расчетный коэффициент силы нажатия тормозных колодок.
/>
Расчетный предельный коэффициент сцепления колес с рельсами при торможении для проверки отсутствия юза определяем из выражения:
[ψp]= ψ(q0) xψ(v), (5)
где:ψ(q0)– функция осевой нагрузки для qo> 5 тс:--PAGE_BREAK--
ψ(q0)=0,17–0,00150 (qo-5) (6)
qo– нагрузка на колесную пару (ось) вагона, тс,
ψ(v)-функция скорости, зависящая от динамических свойств подвижного состава,
V – скорость, км/ч.
ψ(q0)=0,17 -0,00150 (6 -5) = 0,168.
Для грузовых вагонов на тележках пассажирского типа (КВЗ-И2):
/>(7)
для V=40 км/ч />
для V=140 км/ч: />
Находим расчетный коэффициент трения по формуле:
/>; (8)
для V=40 км/ч: />;
для V=140 км/ч: />
Определяем предельные коэффициенты для проверки отсутствия юза:
для V=40 км/ч: />;
для V=140 км/ч: />.
Таким образом реализуемый коэффициент сцепления колеса с рельсом составляет:
для V=40 км/ч: />;
для V=140 км/ч: />.
Вывод: юз отсутствует.
Для груженого вагона определяем:
действительную силу нажатия на одну колодку (средний режим):
/>
расчетную силу нажатия на одну колодку:
/>
расчетный коэффициент силы нажатия тормозных колодок:
/>;
функцию осевой нагрузки:
ψ(q0)=0,17 -0,00150 (18 -5) = 0,151;
Определяем предельные коэффициенты для проверки отсутствия юза:
для V=40 км/ч: [ψp]= 0,151x0,83 = 0,125;
для V=140 км/ч: [ψp]= 0,151x0,63 = 0,095.
Таким образом реализуемый коэффициент сцепления колеса с рельсом составляет:
для V=40 км/ч: />;
для V=140 км/ч: />.
Вывод: юз отсутствует.
Для груженого вагона определяем:
действительную силу нажатия на одну колодку (средний режим):
/>
расчетную силу нажатия на одну колодку:
/>
расчетный коэффициент силы нажатия тормозных колодок:
/>;
функцию осевой нагрузки:
ψ(q0)=0,17 -0,00150 (18 -5) = 0,151;
Определяем предельные коэффициенты для проверки отсутствия юза: для V=40 км/ч: [ψp]= 0,151x0,83 = 0,125;
для V=140 км/ч: [ψp]= 0,151x0,63 = 0,095.
Таким образом реализуемый коэффициент сцепления колеса с рельсом составляет:
для V=40 км/ч: />;
для V=140 км/ч: />.
Вывод: юз отсутствует.