Тормозное оборудование

- передаточное число,  ;

- КПД рычажной передачи, .

.

.

 

2.3 Расчетная сила нажатия на тормозную колодку

В эксплуатационных условиях расчет действительного нажатия затруднителен, поэтому осуществляем переход от действительного нажатия к расчетному.

Расчетная сила нажатия  на тормозную колодку рассчитывается по формуле

,                  (2.4)

где - действительная сила нажатия на одну тормозную колодку при среднем и порожнем режимах, ,

,

.

Рис. 2. 1. График зависимости расчетного нажатия от действительного.

 

Судя из графика зависимости  расчетного нажатия от действительного можно сделать вывод, что расчет произведен правильно, так как значения находятся на кривой и при груженом режиме и при порожнем.

 

 

2.4 Коэффициент  силы нажатия тормозных колодок

Находим коэффициент  силы нажатия тормозных колодок  для груженного и порожнего режимов.

,                   (2.5)

где и – масса пустого вагона и груза соответственно,

  ,  

допускаемые значения - , 

При среднем режиме условие , а при порожнем необходимо увеличить давление в тормозном цилиндре, так как условие не выполняется.

Расчетное значение коэффициента сцепления .

Тогда расчетный коэффициент трения колодки о колесо:

                    (2.6)

Проверяем условие               .

Условие  выполняется.

 

 

2.5 Определение удельного давления на

тормозную колодку

Стойкость против теплового  напряжения, вызываемая циклическим многоразовым нагреванием и охлаждением в узлах трения, а также против износа и стирания, царапанья и механических разрушений проверяется при максимальном расчетном давлении воздуха в тормозном цилиндре.

                ,                           (2.7)

где - геометрическая площадь трения тормозной колодки, ;

- максимально допустимое давление  на колодку, .

.

Так как условие  выполняется, тогда тормозные колодки будут стойкими тепловому напряжению, износам, стирания, царапанью и механическим разрушениям.

 

2.6 Выводы с раздела.

В этом разделе были проведены  расчеты основных характеристик ТРП и определены следующие величины:

• усилие на штоке тормозного цилиндра , ;

• действительное нажатие на одну тормозную колодку 

, ;

• расчетное нажатие на одну тормозную колодку , ;
• коэффициент силы нажатия тормозных колодок , ;
• удельное давление на тормозную колодку  .

 

 

 

 

 

 

 

 

3. ПРОВЕРКА ХАРАКТЕРИСТИК ТРП

 

3.1. Оценка  возможности заклинивания колесных

пар при торможении

Проверка на заклинивание колесных пар выполняется при  номинальном давлении в тормозном цилиндре, а также для определенных скоростей.

Проверку производим при скоростях движения вагона равных   20км/ч и 100км/ч.

 

3.1.1 Усилие на штоке тормозного цилиндра

Усилие  на штоке поршня тормозного цилиндра определяем по формуле

            

,              (3.1)

так как усилие пружины авторегулятора не учитывается при проверке на возможность юза.

Расчетное давление в  тормозном цилиндре

             ,           ;

,

.

 

 

3.1.2 Действительная сила нажатия на одну

тормозную колодку

Действительная сила нажатия на одну колодку определяется по формуле (2.3),в которой - КПД рычажной передачи, , расчетное давление в тормозном цилиндре  ,

 

.

.

3.1.3 Расчетная сила нажатия на тормозную

   колодку.

В эксплуатационных условиях расчет действительного нажатия  затруднителен, поэтому осуществляем переход от действительного нажатия к расчетному.

Расчетная сила нажатия  на тормозную колодку рассчитывается по формуле (2.4)

где - действительная сила нажатия на одну тормозную колодку при груженном и порожнем режимах, ,

,

.

Рис. 3.1. График зависимости расчетного нажатия  от действительного.

 

Судя из графика зависимости  расчетного нажатия от действительного можно сделать вывод, что расчет произведен правильно, так как значения находятся на кривой и при груженом режиме и при порожнем.

 

3.1.4 Коэффициент силы нажатия тормозных колодок

Находим коэффициент  силы нажатия тормозных колодок  для груженного и порожнего режима по формуле (2.5).

 Допускаемые значения - , 

,

.

И при среднем, и при порожнем режиме условие выполняется.

Расчетное значение коэффициента сцепления:

при скорости - ,

- .

Тогда расчетный коэффициент  трения колодки о колесо находим по формуле (2.6)

При                                          

При                                                 

Проверяем условия при  разных скоростях:

при                        ,

при                        .

Так как условие  выполняется в обоих случаях, это означает, что заклинивания колесных пар не будет.

 

3.2. Выводы с раздела.

В этом разделе была произведена  проверка заклинивания колесных пар, для чего и были рассчитаны следующие значении:

• усилие на штоке тормозного цилиндра , ;
• действительное нажатие на одну тормозную колодку , ;
• расчетное нажатие на одну тормозную колодку , ;

• коэффициент силы нажатия тормозных колодок 

  .

Судя из условия  заклинивания пар не произойдет ни при среднем, ни при порожнем режиме.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ  ДЕЙСТВИЯ ТОРМОЗОВ

 

4.1 Расчет  тормозного пути

Полный тормозной путь, который проходит поезд от начала торможения до полной остановки, состоит из подготовительного пути и действительного пути торможения , т. е.

                                       (4.1)

Путь подготовки определяют по формуле:

                ,                      (4.2)

где - скорость в начале торможения, ,

- время подготовки тормозов  к действию.

При определении времени  подготовки автотормозов к действию условно заменяют медленный реальный процесс увеличения давления в тормозном цилиндре мгновенным скачком к расчетному давлению. Предусматриваем, что во время подготовки тормоза не работают и поезд проходит часть подготовительного пути. После этого тормоза моментально срабатывают и поезд проходит другую часть тормозного пути при полной силе нажатия тормозных колодок. Такая замена возможна при условии, что поезд проходит равные тормозные пути при реальном и условном наполнении тормозных цилиндров. С расчетом этого время подготовки для грузового поезда длиной до 200 осей включительно определяется по формуле:

                        ,                   (4.3)

где - уклон, ^о/_оо,

- удельная тормозная сила  при наибольшей скорости в начале торможения,

                                        (4.4)

,

.

Тогда  по формуле (4.3):

,

 

.

Определяем подготовительный путь:

,

.

Действительный путь определяем как сумму путей торможения в интервалах снижения скорости. Принимаем  интервал равный 10 км/ч.

Полностью рассчитываем только для интервала 100-90 км/ч, остальные расчеты будут приведены в таблице 4.1.

Действительный путь определяем по формуле:

 

,                      (4.5)

где - сопротивление направлению поезда;

       - замедление поезда под действием удельной замедляющей силы, .

Основное удельное сопротивление  определяется в зависимости от скорости и массы, которая приходится на одну ось:

• для среднего режима ( )

 

                  (4.6)

 

.

• для порожнего режима ( )

,                 (4.6)

.

Тогда по формуле (4.5)

                      ,

  

.

 

Определяемые значения	Интервал скоростей
	110-100	100-90	90-80	80-70	70-60	60-50	50-40	40-30	30-20	20-10	10-0
	105	95	85	75	65	55	45	35	25	15	5
	0,255	0,259	0,264	0,27	0,276	0,284	0,293	0,303	0,315	0,33	0,349
	38,25	38,85	39,6	40,5	41,4	42,6	43,95	45,45	47,25	49,5	52,35
	63,5	64,75	66	67,5	69	71	73,25	75,75	78,75	82,5	87,25
	2,62	2,34	2,08	1,85	1,64	1,45	1,29	1,15	1,03	0,94	0,87
	8,27	7,35	6,47	5,65	4,87	4,15	3,47	2,83	2,25	1,71	1,23
	214,09	192,2	169,95	147,58	125,85	104,05	82,89	62,59	43,15	24,78	7,83
	121,49	109,8	97,74	85,44	73,33	60,99	48,88	37,12	25,72	14,84	4,71

Таблица 4.1.  Результаты расчета тормозного пути по интервалам.

 

 

Тогда       

,

 

.

 

Теперь находим полный путь торможения при среднем и порожнем режиме по формуле (4.1):

,

.

 

 

 

4.2. Определение тормозного пути с помощью

номограммы

После расчета полного  тормозного пути сравним величину тормозного пути с величиной полученной с помощью номограммы тормозного пути.

 

 

Рис 4.1 Номограмма величины тормозного пути грузового поезда

при чугунных колодках: а – на площадке, б – на спуске 0,006.

 

Для сравнения необходимо найти значения величины тормозного пути на спуске 0,003. Для этого сначала найдем тормозной путь на площадке и на спуске 0,006 и, исходя из этого, определим значение тормозного пути на спуске 0,003.

• на площадке   ,  ;
• на спуске 0,006  ,  .

Тогда величина тормозного пути на спуске 0,004 будет равна

,

.

Сравнив полученные значения путей по номограмме со значениями, полученными при расчете вручную, можно отметить, что погрешность расчета при груженом режиме равна 2,1%, а при порожнем – 3,9%.

 

 

4.3. Определение замедления вагона и времени торможения

Замедление определяется по формуле:

                      (4.7)

                    ,

                    .

Полное время торможения находим по формуле:

                  (4.8)

,

 

.

 

   4.5. Выводы с раздела.

В этом разделе рассчитывался тормозной путь тремя способами: расчетом вручную, по номограмме тормозного пути и на ЭВМ. Сравнивая ручной расчет с расчетом по номограмме, получили такие погрешности: 2,1% - при среднем режиме, 3,9% - при порожнем режиме. А при сравнении ручного расчета с расчетом на ЭВМ: 0,3 – при среднем режиме, 0,5 – при порожнем режиме.

Также было рассчитано двумя способами время торможения: вручную и на ЭВМ. При среднем режиме погрешность составляет 4,7%, а при порожнем режиме -0,8%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. ВЫВОД

 

В курсовой работе была разработана  и рассчитана тормозная система  для четырехосной платформы.