2018-01-21
1735
Необходимый диаметр тормозного цилиндра определяется из условия развития необходимого усилия на штоке ТЦ в зависимости от усилия на поршне при наполнении ТЦ сжатым воздухом:
, (2.1)
откуда
, (2.2)
где Pшт — усилие, развиваемое на штоке ТЦ, кН;
ртц - расчетное давление воздуха в тормозном цилиндре, ртц =0,4 МПа;
dтц - диаметр тормозного цилиндра, м;
hтц - коэффициент, учитывающий потери на трение в тормозном цилиндре, hтц = 0,98;
Fпр - усилие отпускной пружины тормозного цилиндра, кН;
Fар - усилие пружины авторегулятора тормозной рычажной передачи, приведенное к штоку тормозного цилиндра, кН.
Принимаем ближайший меньший стандартный диаметр тормозного цилиндра 254 мм.
Усилие на штоке тормозного цилиндра, кН, необходимое для получения допускаемой силы нажатия, необходимое для соблюдения условий безъюзного торможения равное:
(2.3)
Кдоп — допускаемое нажатие на тормозную колодку (накладку) вагона,
Кдоп =38,4 кН;
m1 — число тормозных колодок рычажной передачи одного ТЦ, m1 =8;
n — передаточное число рычажной передачи(раздел 4);
ηрп — КПД рычажной передачи следует принимать для предачи с одним тормозным цилиндром, ηрп = 0,95.
Расчетное давление в тормозном цилиндре при экстренном торможении грузовых и рефрижераторных вагонов, оборудованных воздухораспределителями №483М, следует принимать равным 0,40 МПа. Усилие отпускной пружины тормозного цилиндра, определяется по формуле:
Рпр =P0+Lш · Жпр, (2.4)
P0 — усилие предварительного сжатия отпускной пружины ТЦ, P0 =1590 Н;
Lш — расчетный выход штока тормозного цилиндра, Lш =0,175м;
Жпр — жёсткость отпускной пружины, Жпр =6570 Н/м.
Рпр = 1590+0,175·6570=2739,75кН.
Таблица 2.1 - Характеристики пружин тормозных цилиндров
| Тип подвижного состава | Жесткость отпускной пружины Жпр, Н/м | Усилие предварительного сжатия отпускной пружины Ро, Н |
| Четырехосные грузовые вагоны с одним тормозным цилиндром и вагон-хопперы моделей 19-7017, 19-7017-01 и 19-9755 |
Таблица 2.2 - Выход штока тормозных цилиндров вагонов
| Тип подвижного состава | Выход штока тормозного цилиндра, мм | |
| Нормы нижнего и верхнего пределов при выпуске из ремонтов и с ПТО | Максимального допустимый в эксплуатации (без авторегулятора тормозной рычажной передачи), Lдоп | |
| Грузовые и рефрижераторные вагоны: - с чугунными колодками - с композиционными колодками | 75-125 50-100 |
При износе тормозных колодок во время эксплуатации подвижного состава увеличивается выход штока тормозного цилиндра при торможении и соответственно зазор между тормозными колодками и колесами при отпущенном состоянии. Выход штока тормозного цилиндра олжен быть в пределах, предусмотренных нормативными документами. Авторегулятор тормозной рычажной передачи предназначен для ее автоматического регулирования по мере износа тормозных колодок за чет стягивания головной тяги.
Усилие пружины авторегулятора тормозной рычажной передачи епосредственно приложено к приводу авторегулятора и ослабляет усилие, передаваемое от штока тормозного цилиндра к колодкам на головной и тыловой тягах. Однако при выполнении расчетов усилие пружины вторегулятора удобнее приводить к штоку тормозного цилиндра, используя зависимость:
Рпр=(Рор+lр×Жр)nр,, (2.5)
где Рор - усилие предварительного сжатия пружины авторегулятора,
Рор =1690Н;
lр - величина сжатия пружины авторегулятора при торможении, lр =0,030м;
Жр - жесткость пружины авторегулятора, Жр =23100Н/м;
nр - коэффициент приведения, представляющий собой передаточное число механического привода авторегулятора.
Рпр =(1690+0,030×23100)×0,47=1120 Н
Таблица 2.3 - параметры авторегуляторов рычажных передач
| Наименование параметра | Авторегулятор | ||
| РТРП-675М, 574 Б | РТРП-300 | ||
| Усилие предварительного сжатия, Н | |||
| Жесткость пружины, Н/м | |||
| Величина сжатия пружины авторегулятора, м: - для четырехосных грузовых вагонов при чугунных колодках | 0,030 | 0,015 |
На подвижном составе применяют авторегуляторы с рычажным (рисунок 2.1) или стержневым (рисунок 2.2) приводами. Именно привод авторегулятора контролирует величину выхода штока тормозного цилиндра, а также передает авторегулятору при торможении запас энергии (за счет сжатия пружины) для последующего сокращения длины рычажной передачи.
Рисунок 2.1 – Схема рычажного привода авторегулятора тормозной рычажной передачи: 1 – тормозной цилиндр; 2 – авторегулятор; 3 – рычаг привода; 4 – распорка рычага привода; 5 – горизонтальный рычаг; 6 – затяжка горизонтальных рычагов
Рисунок 2.2 – Схема стержневого привода авторегулятора тормозной рычажной передачи:
1 – тормозной цилиндр; 2 – авторегулятор; 3 – стержень привода; 4 – упор стержня привода; 5 – горизонтальный рычаг; 6 – затяжка горизонтальных рычагов
Стержневой привод авторегулятора применяют на пассажирских вагонах, а рычажным приводом оборудуют грузовые и рефрижераторные вагоны. Исходя из кинематической схемы передаточное число:
- для рычажного привода:
(2.6)
где а, b, з – размеры плеч горизонтального рычага рычажной передачи (табл.4.1);
и, к – размеры плеч рычага привода авторегулятора.
Таблица 2.4- Размеры плеч рычагов привода авторегулятора
| Тип подвижного состава | Размеры плеч, мм* | ||
| з | и | к | |
| Четырехосные полувагоны | 140/195 | 160/160 | 340/340 |
| * В числителе приведены размеры для чугунных колодок, в знаменателе - для композиционных. |
При использовании в рычажной передаче авторегуляторов с пневматическим приводом либо встроенных в тормозной цилиндр или при отсутствии авторегулятора отсутствует ослабление усилия, развиваемого на штоке тормозного цилиндра, поэтому в формулах (2.1) и (2.2) Fар не учитывают.
Рисунок 2.3 – Схема привода жесткого типа авторегулятора тормозной рычажной передачи для вагонов-хопперов:
1 – тормозной цилиндр; 2 – рычаг тормозного цилиндра; 3 – упор привода авторегулятора; 4 – авторегулятор
Определенный по формуле (2.2) диаметр тормозного цилиндра округляют до ближайшего к стандартному из следующего ряда: 203, 254, 305, 330, 356, 400 мм.
Вывод: Определили диаметр тормозного цилиндра по варианту. Вычислили передаточное число рычажной передачи.Изучили схемы рычажного, стержневого привода и схему привода жесткоготипа авторегулятора тормозной рычажной передачи.Расчетный 
Принимаем ближайший стандартный диаметр тормозного цилиндра 203 мм.
