Тормозное оборудование

СОДЕРЖАНИЕ

 

 Введение                                              5

1. Тормозная система  вагона                                6

1.1. Пневматическое оборудование                        6

1.1.1. Назначение и характеристики системы

    в целом и ее частей                            6

1.1.2. Места потенциальных  утечек воздуха; нормирование,

проверка и способы  определения и 

устранения утечек                             10

1.2. Тормозная рычажная  передача (ТРП)                   13

1.2.1. Назначение и действие ТРП вагона,

рекомендованные значения основных характеристик  13

1.2.2. Расчет передаточного числа ТРП                  15

1.2.3. Привод авторегулятора, его  расчет,

 регулирование ТРП                             16

1.3. Вывод с раздела                                     18

2. Расчет основных  характеристик ТРП                       20

2.1. Усилие на штоке  тормозного цилиндра                  20

2.2. Действительное нажатие  на одну тормозную колодку    20

2.3. Расчетное нажатие  на одну тормозную колодку,

суть метода приведения                              21

2.4. Коэффициент силы  нажатия  тормозных колодок         22

2.5. Определение удельного  давления на тормозную колодку   22

2.6. Выводы с раздела                                    23

3. Проверка характеристик ТРП                             24

3.1. Проверка возможности  заклинивания колесных пар

 при торможении                                     24

3.1.1. Усилие на штоке  тормозного цилиндра              24

3.1.2. Действительное нажатие  на одну тормозную

 колодку                                        24

3.1.3. Расчетное нажатие на одну тормозную колодку,

суть метода приведения                          25

 

 

3.1.4. Коэффициент силы нажатия   тормозных колодок     25

3.2. Выводы с раздела                                    26

4. Оценка эффективности действия тормозов                 28

4.1. Расчет тормозного пути                             28

4.2. Определение тормозного  пути с помощью номограмм     31

4.3. Определение замедления вагона и времени торможения   32

4.4. Определение тормозного  пути на ЭВМ                    (Приложение 1)                                      32

4.5. Выводы с раздела                               34

5. Вывод с работы                                       35

 Литература                                           36

Приложение 1                                           37

Приложение 2                                          38

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Основной задачей транспорта является полное и своевременное  удовлетворение потребностей народного хозяйства и населения в перевозках, повышение эффективности и качества работы транспортной системы. Для выполнения этой задачи необходимо обеспечить дальнейшее увеличение провозной и пропускной способности, а именно: увеличить грузооборот железнодорожного транспорта и пассажирооборот. Существенную роль в выполнении этих решений играет автотормозная техника.

Автоматические тормоза  подвижного состава, учитывая специфические условия их эксплуатации (высокие скорости движения, плохие погодные условия, круглосуточная работа, большие веса поездов и др.), должны обеспечивать безопасность движения поездов, обладать высокой надежностью и безотказностью действия. Сочетание высокой надежности, безотказности и эффективности действия тормозов с хорошей их управляемостью позволяет повысить скорости движения пассажирских поездов до 200 км/ч, а вес грузовых поездов увеличить до 10—12 тыс. тс (100—120 тыс. кН), что приведет к увеличению провозной и пропускной способности железнодорожного транспорта.

 Основным типом  тормоза железнодорожного подвижного  состава, применяемого во всем мире, является автоматический пневматический тормоз, в котором сигналы для управления тормозами вагонов в поезде передаются по пневматической магистрали путем повышения или понижения давления.

Процесс торможения движущегося  поезда представляет собой процесс  гашения его кинетической энергии  – превращения ее в тепловую в  узлах трения с помощью тормозных сил, создаваемых тормозными устройствами. Тормозные силы, являющиеся внешними по отношению к поезду, играют роль искусственных дополнительных сил сопротивления движения поезда, управляя которым регулируют скорость.

 

 

1. ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА ВАГОНА

Устройства, предназначенные для искусственного создания регулируемых сил сопротивления движению поезда с целью уменьшения скорости или полной остановки, принято называть тормозными устройствами.

Узлами, которые создают силы трения и подвергаются нагреву и износу являются следующие сопряжения:

• тормозная колодка – колесо;
• диск – накладка;
• башмак – рельс.

Используя тормозные  устройства наряду с тягой поезда можно изменять скорость движения поезда. Поэтому тормозные устройства обеспечивают управление движения поезда на перегоне. Важнейшим заданием тормозов является также обеспечение безопасности движения поездов, так как тормоза являются материально-технической базой для обеспечения безопасности движения. Поэтому к тормозам предъявляется повышенные требования с точки зрения надежности, долговечности и функциональности.

Наряду с управлением  движения поезда и безопасности движения большое значение тормоза имеют для увеличения провозной и пропускной способности.

По своему функциональному  назначению тормозное оборудование можно разделить на две части: пневматическую и механическую.

 

1.1. Пневматическое оборудование

 

1.1.1 Назначение  и характеристики системы

в целом и ее частей

Пневматическая часть  обеспечивает объединение всех единиц подвижного состава в единую целостную пневматическую систему, управляемую машинистом из кабины машиниста. Кроме этого, пневматическая часть обеспечивает наполнение воздухопроводов сжатым воздухом для каждой единицы подвижного состава. Пневматические тормоза имеют однопроводную магистраль (воздухопровод), проложенную вдоль каждого локомотива и вагона для дистанционного управления воздухораспределителями с целью зарядки запасных резервуаров, наполнения тормозных цилиндров сжатым воздухом при торможении и сообщения их с атмосферой при отпуске. Воздухопроводы служат также для подачи пневматических сигналов краном машиниста, путем изменения величины давления в тормозной магистрали.

Применяемые на данном вагоне пневматические тормоза – автоматические.

Автоматическими называются тормоза, которые при разрыве  поезда или тормозной магистрали автоматически приходят в действие вследствие снижения давления воздуха в магистрали.

Работа автоматических тормозов разделяется  на следующие процессы:

зарядка – воздухопровод (магистраль) и запасные резервуары под каждой единицей подвижного состава заполняются сжатым воздухом;

торможение – производится снижение давления воздуха в магистрали вагона или всего поезда для приведения в действие воздухораспределителей, и воздух из запасных резервуаров поступает в тормозные цилиндры; последние приводят в действие рычажную тормозную передачу, которая прижимает колодки к колесам;

перекрыша – после произведенного торможения давление в магистрали и тормозном цилиндре не изменяется;

отпуск – давление в магистрали повышается, вследствие чего воздухораспределители выпускают воздух из тормозных цилиндров в атмосферу, одновременно производится подзарядка запасных резервуаров путем сообщения их с тормозной магистралью.

Пневматическое тормозное  оборудование по своему назначению делится  на следующие группы:

• приборы питания тормоза сжатым воздухом;
• приборы управления тормозами;
• приборы, осуществляющие торможение;
• воздухопровод;
• арматура тормоза.

 

Пневматическое оборудование вагона имеет следующий вид

(рис. 1.1.).

 

Рис. 1.1 Схема  тормозного оборудования грузового  вагона с воздухораспределителем №483 и авторежимом №265А-000 с местами утечек воздуха.

Двухкамерный резервуар 5 прикреплен к раме вагона четырьмя болтами и соединен трубами с  тройником №573 или пылеловкой 7, запасным резервуаром 9 объемом 78 л. и тормозным цилиндром 1 №188Б через авторежим 2 №265А-000. К резервуару 5 прикреплены магистральная 6 и главная 4 части воздухораспределителя.

Разобщительный кран 8 №372 служит для включения и выключения воздухораспределителя. На магистральной трубе расположены концевые краны №190 и соединительные рукава №Р17.

При зарядке и отпуске  тормоза сжатый воздух из тормозной  магистрали поступает в двухкамерный резервуар 5. Происходит зарядка золотниковой и рабочей камер, расположенных в резервуаре 5, и запасного резервуара 9. Тормозной цилиндр 1 сообщен с атмосферой через авторежим 2 и главную часть 4. При понижении давления в магистрали воздухораспределитель сообщает запасный резервуар 9 с тормозным цилиндром 1.

Воздухораспределители являются основной частью автоматического тормоза и обеспечивают зарядку запасного резервуара и специальных камер из тормозной магистрали; наполнение тормозных цилиндров из запасного резервуара при понижении давления в тормозной магистрали и выпуск воздуха из тормозных цилиндров в атмосферу при повышении давления в тормозной магистрали.

На грузовом подвижном  составе применяем воздухораспределитель № 483-000.

Воздухораспределитель должен приходить в действие при  снижении давления в тормозной магистрали темпом от 0,006 до 0,04 МПа в 1 с. и не приходить в действие при снижении давления до 0,03 – 0,04 МПа в 1мин. Глубина дополнительной разрядки магистрали у воздухораспределителей грузового типа составляет 0,05 – 0,06 МПа. Соответственно минимальная ступень торможения в грузовом поезде 0,06 МПа.

Воздухораспределитель должен иметь устойчивую ступень торможения при перекрыше. Это достигается различными конструктивными приемами.

Автоматический регулятор режимов  торможения (авторежим) № 265А-000 предназначен для непрерывного регулирования давления сжатого воздуха в тормозном цилиндре вагона в зависимости от загрузки последнего.

Авторежим имеет следующие  положительные свойства: заменяет ручной труд, необходимый для переключения на грузовые режимы; повышает тормозную эффективность вследствие непрерывного регулирования вместо ступенчатого; при ручном переключении режимов устраняет случаи заклинивания колесных пар из-за неправильного включения грузовых режимов.

Тормозные цилиндры предназначены  для передачи усилия сжатого воздуха, поступающего в них при торможении, системе тяг и рычагов, посредством которых осуществляется прижатие тормозных колодок к колесам. В тормозных цилиндрах происходит превращение потенциальной энергии сжатого воздуха в механическое усилие на штоке поршня.

На грузовой вагон  ставим тормозной цилиндр № 188Б.

Запасные резервуары предназначены для создания запаса сжатого воздуха, необходимого для торможения; установлены на каждой единице подвижного состава, имеющей воздухораспределитель.

Определяем наименьший объем запасного резервуара V_зр для принятого типового размера тормозного цилиндра № 188Б и расчета обеспечения наибольшего давления.

                         ,                (1.1)

где F – площадь поршня тормозного цилиндра, .

.

 Применяем запасной резервуар типоразмером Р7-78.

 

1.1.2 Места потенциальных утечек воздуха;

нормирование, проверка и способы

определения и  устранения утечек

Наличие в тормозной сети состава  утечек воздуха может стать причиной неисправной работы автотормозов. При чрезмерных утечках наблюдается усиленная работа компрессоров на локомотивах, перегрев деталей компрессоров и нагнетаемого воздуха, а также создается большой перепад давлений воздуха в головном и хвостовом вагонах поезда. Это приводит к самоторможению воздухораспределителей, плохому отпуску и способствует заклиниванию колесных пар.

Плотность тормозной  магистрали поезда характеризуется  снижением давления в единицу времени. Перепад давлений в магистрали между локомотивом и хвостовым вагоном зависит от плотности магистрали, а также резервуаров и распределения утечек по длине поезда. Плотность магистрали с выключенным воздухораспределителем проверяют по времени падения давления с 0,6 до 0,59 МПа для пассажирских вагонов и с 0,6 до 0,585 МПа для локомотивов, а для  грузовых вагонов – с включением воздухораспределителей с 0,53 до 0,52 МПа после их постройки или ремонта; это время должно быть не менее 5 мин.

В грузовых поездах вследствие перепада давления по длине тормозной магистрали и отключения запасных резервуаров от магистрали обратными клапанами в воздухораспределителях № 483 плотность тормозной сети проверяют при поездном положении ручки крана машиниста по времени падения давления в главных резервуарах на 0,05 МПа при отключенных компрессорах. Это время устанавливается из расчета допускаемой утечки из тормозной сети поезда более 0,02 МПа за 1 мин. с учетом объема главных резервуаров.

На грузовом вагоне, оборудованном  воздухораспределителем   № 483, объемом тормозной сети (без запасного резервуара) примерно 25л. (запасный резервуар подключен к магистрали через обратный клапан), т. е. в 4 раза меньше, чем на пассажирском вагоне. И если из этого объема допустить утечку воздуха 20 л/мин, то это давало бы снижение давления 0,08 МПа в 1мин., а такой темп снижения вызывает срабатывание воздухораспределителей на торможение.