Вопросы 1 - 23.
При ответе на первый пункт вопроса надо использовать материал учебника или справочника по тормозам. Схему вычерчивать достаточно крупно и четко. Примечание:
Схема тормозной рычажной передачи электровоза ЧС-4Т аналогична электровозам ЧС-2 и ЧС-2Т (рис.247 в справочнике по тормозам).
Пункт 2.
Тормозная сила колесной пары подсчитывается по формуле:
ВТ = φк×ƩК, кН
где φк - коэффициент трения между колодкой и колесом;
ƩК — сумма сил нажатий колодок на ось /кН/.
Расчетное давление в тормозном цилиндре на грузовых локомотивахρц = 0,38 МПа, на пассажирских локомотивах ρц = 0,40 МПа (скоростной режим не учитывать).
Поэтому, сумма сил нажатий колодок на ось одинакова в начале и конце торможения. Соотношение тормозных сил будет зависеть от соотношений коэффициентов трения и, в конечном счете, от соотношения скоростей.
= =
Для стандартных чугунных колодок коэффициент трения подсчитывается по формуле:
= 0,6 × =
|
|
Тогда окончательная формула соотношения тормозных сил примет вид:
=
Пункт 3.
В этом пункте необходимо подсчитать тормозную силу одной колесной пары и силу сцепления колесной пары с рельсами при конечной скорости движения. Условие безюзового движения будет соблюдаться, если:
≤
= ×ƩК, кН
= 0,6 × =
Где К - нажатие на одну колодку, кН.
К = , кН
где F = , площадь поршня тормозного цилиндра, м2;
Д — диаметр цилиндра, м;
РЦ - давление сжатого воздуха в тормозном цилиндре МПа.
У грузовых локомотивов расчетное давление в тормозном цилиндре 0,38 МПа, у пассажирских локомотивов - 0,40 МПа.
ΔРс = 0,04 МПа — давление в цилиндре необходимое для преодоления сопротивления рычажной передачи и прижатия колодок к колесам;
n - передаточное число рычажной передачи;
ηп - КПД рычажной передачи;
ηц= 0,98 - КПД тормозного цилиндра;
mц- количество колодок, на которое передается усилие от одного тормозного цилиндра;
ƩК = mo× K
Где mo- кол-во тормозных колодок на ось.
= ψр× qo, кН
где ψр = (0,17-0,00015-(qо-50))-f(V) - расчетный коэффициент сцепления колес с рельсами;
qo= - нагрузка от одной колесной пары на рельсы (осевая нагрузка), кН
Кос
где mл - масса локомотива, т;
qо = 9,81 м/с2;
nос - количество осей локомотива.
f(V) - функция скорости, параметры которой зависят от типа подвижного состава. Для локомотива при скорости 20 км/ч, = 0,76 (справочник по тормозам, рис. 320).
Необходимые для расчета данные в справочнике по тормозам или в таблице 4.
Таблица 4
|
|
№ вопроса. | Серия локомотива. | Передаточное число, п. | Количество колодок на которое передается усилие от одного цилиндра, тц | Диаметр тормозного цилиндра в Метрах (дюймах) | Количество колодок на ось, т0 | Расчетная масса локомотива, шл, т. | Количество осей локомотива, ПоС | К.П.Д. рычажной передачи, т|п. ] |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 |
1 | ВЛ-23 | 9,06 | 3 | 0,356 (14) | 2 | 138 | 6 | 0,90 |
2 | ВЛ-60 | 7,02 | 6 | 0,356 (14) | 4 | 138 | 6 | 0,80 |
3 | BJI-8 | 8,10 | 2 | 0,254 (10) | 2 | 184 | 8 | 0,95 |
4 | ВЛ-10 | 5,76 | 4 | 0,254 (10) | 4 | 184 | 8 | 0,85 |
5 | ВЛ-11 | 5,76 | 4 | 0,254 (10) | 4 | 184 | 8 | 0,85 |
6 | ВЛ-80С | 5,76 | 4 | 0,254 (10) | 4 | 190 | 8 | 0,85 |
7 | ВЛ-80Т | 5,76 | 4 | 0,254 (10) | 4 | 190 | 8 | 0,85 |
8 | ЧС-2 | 6,29 | 4 | 0,305 (12) | 4 | 120 | 6 | 0,90 |
9 | ЧС-2Т | 6,29 | 4 | 0,305 (12) | 4 | 128 | 6 | 0,90 |
10 | ЧС-4Т | 9,74 | 4 | 0,254 (10) | 4 | 126; | 6 | 0,90 |
11 | ЧС-6 | 6,95 | 4 | 0,305 (12) | 4 | 164 | 8 | 0,90 |
12 | ЧС-7 | 7,62 | 4 | 0,305 (12) | 4 | 172 | 8 | 0,90 |
13 | ТЭ-3 | 11,03 | 3 | 0,254 (10) | 2 | 254 | 12 | 0,90 |
14 | ТЭ-10 | 15,1 | 3 | 0,254 (10) | 2 | 129 | 6 | 0,90 |
15 | ТЭП-10 | 15,1 | 3 | 0,254 (10) | 2 | 130 | 6 | 0,90 |
16 | 2М62 | 10,77 | 3 | 0,254 (10) | 2 | 240 | 12 | 0,90 |
17 | 2ТЭ10Л | 15,1 | 3 | 0,254 (10) | 2 | 258 | 12 | 0,90 |
18 | ТЭП-60 | 5,33 | 3 | 0,254 (10) | 4 | 128 | 6 | 0,88 |
19 | 2ТЭ116 | 7,8 | 2 | 0,203 (8) | 4 | 274 | 12 | 0,90 |
20 | 2ТЭ10В | 7,8 | 2 | 0,203 (8) | 4 | 276 | 12 | 0,90 |
21 | ЧМЭ-3 | 5,4 | 3 | 0,254 (10) | 4 | 123 | 6 | 0,88 |
22 | ЭР-2 (мотор) | 6,3 | 2 | 0,254 (10) | 4 | 64 | 4 | 0,90 |
23 | ЭР-9 (мотор) | 6,3 | 2 | 0,254 (10) | 4 | 71 | 4 | 0,90 |
Вопросы 24-43
Пункт 1.
Рассмотрим определение тормозного пути в Международной системе единиц (СИ) и в системе единиц, определяемых Правилами тяговых расчетов (ПТР).
Международная система,
SТ = Sn + SД, м.
где Sn = - подготовительный путь (предтормозной), м.
где Vo - скорость движения поезда в начальный момент торможения, км/час; tn - время подготовки тормозов к действию, сек.
Время подготовки тормозов к действию зависит от длины поезда, типа тормозов и типа воздухораспределителя, тормозной силы поезда и уклона на пути подготовки тормозов.
tn= 7 – , сек. - грузовые составы длиной 200 осей и менее;
tn= 7 – , сек. - грузовые составы длиной более 200 осей до 300 включительно;
Для пассажирских поездов с ЭПТ.
tn= 2 – , сек.
где i - величина уклона в %o;
q - 9,81 м/с2 - ускорение свободного падения.
bt= 1000 × φКР × Vp - удельная тормозная сила, Н/т.
где φКР = 0,27 × - расчетный коэффициент трения чугунной
стандартной колодки.
Vo - скорость движения поезда в начале торможения, км/ч.
Vp - расчетный тормозной коэффициент.
Vp=
Vp = - для пассажирского поезда
Для грузовых поездов на спусках до 20%отормозную силу и массу локомотива не учитывают, для пассажирских - расчетный тормозной коэффициент подсчитывается с учетом тормозного нажатия и массы локомотива.
Ʃ - сумма расчетных сил нажатия тормозных колодок состава, кН.
Ʃ - сумма расчетных сил нажатия тормозных колодок локомотива, кН.
Расчетные силы нажатия тормозных колодок на ось локомотивов и вагонов в справочнике по тормозам, таблицы 245, 246. Нажатия указаны в тонно-силах, для перевода кН, необходимо указанные значения умножить на 9,81.
При определении пути действительного торможения скорость движения от Vн до Vк разбивается на расчетные интервалы по 10 км/ч и для каждого интервала определяется путь действительного торможения.
Суммируя эти пути определяется SД
SД =
или SД = ƩΔSД; ΔSД =
где VH, VK - начальная и конечная скорости движения в расчетном интервале, км/ч.
bT = 1000 × φкр × Vp - удельная тормозная сила действующая, на поезд, при средней для расчетного интервала скорости, Н/т.
φКР = 0,27 × - расчетный коэффициент трения чугуннойстандартной колодки при средней для расчетного интервала скорости.
Vcp - расчетный тормозной коэффициент, рассчитан при определении Sn.
Необходимо помнить, что полная величина расчетного тормозного коэффициента реализуется только при экстренном торможении. В расчетах при торможении для остановки на станциях и раздельных пунктах предусмотренных графиком движения поездов, а также при снижении скорости перед заранее известным местом ограничения скорости, используют служебное торможение с расчетным тормозным коэффициентом 0,5×VP - для грузовых поездов и 0,6 ×VP, - для пассажирских поездов.
|
|
ox= - основное удельное сопротивление движению поезда в режиме холостого хода (выбега или механического торможения), при средней скорости в расчетном интервале, Н/т.
Формулы для расчета сопротивления движению подвижного состава приведены в таблице 5.
i - величина спуска, подставляется в формулу со знаком минус. Все расчеты выполняются в тетради, и заносятся в таблицу 6.
i = = 10,35%о
Решение в системе единиц ПТР:
= 1,9 + 0,01 × 70 + 0,0003 × 702 = 4,07 кгс/т
= 0,7 + = 1,97 кгс/т.
i = = 10,35%о
Пункт 4.
Мощность электровоза в тормозном режиме: Рт =BT× VH, кВт;
где Вт - тормозная сила,
VН — скорость, м/с.
Рт = 30500 × 9,81×19,44 = 5816,5 кгс
Задание 2.
Раздел 5. Электропневматические тормоза.