3.4 Вывод формулы геометрического передаточного числа рычажной передачи тормоза

Согласно схеме ТРП, представленной на рис.3.2.1, сила Р_ШТ поршня, действующая по направлению штока 6, передается через горизонтальный рычаг 5 на тягу 4, с выигрышем силы пропорционально отношению плеч этого рычага а/б.

Р₁ ·б = Р_ШТ ·а; Р₁= Р_ШТ ·(а/б).

Полученная на тяге сила Р₁ на грузовом вагоне, при помощи вертикального рычага 3 передается на ближний к ТЦ триангель с новым изменением силы пропорционально отношению (в+г)/г этого рычага.

где P₁ – усилие, с которым тяга 4 воздействует на вертикальный рычаг 3 тележки;

а и б – плечи горизонтальных рычагов ТЦ;

P₂ – усилие от вертикального рычага тележки на триангель;

в и г – плечи вертикальных рычагов тележки.

Направление силы P₂ образует угол  с направлением нормального давления колодки.

Силы нажатия на тормозной колодки триангеля находим из выражения:

2·К_т =Р₂·cos

К_т= 0,5· Р₂·cos =0,5·P_шт·(а/б)·[(в+г)/г]·cos,

где  =10– угол наклона колодки.

ТРП подвижного состава конструируются с одинаковой силой нажатия колодок на все колесные пары.

В данной схеме это достигается подбором плеч рычагов 5,8 и 8,9 и шарнирным соединением их затяжками 10 и 11. Поэтому, чтобы найти суммарную силу нажатия на тормозные колодки вагона достаточно полученное выражение умножить на число тормозных колодок, тогда:

Имея в виду формулу

Можем записать:

_{сокращая получим:}

3.5 Определение плеч рычагов и длин тяг рычажной передачи

Размеры плеч рычагов определяются из условия их размещения в ТРП на вагоне и реализации требуемого передаточного числа п_к. Длина тяг выбирается с учетом места расположения на раме вагона ТЦ и подключаемых к нему ТРП тележек вагона.

3 .5.1 Выбор длин плеч вертикальных рычагов трп.

Рис.3.2Установка вертикального рычага тележки на вагон

Расчетная схема установки вертикального рычага тележки вагона (рис.3.2). Из рисунка видно, что суммарная длина плеч рычага:

в + г = Н - (h_в + h_н)

где: h_в– расстояние от центра верхней проушины до рамы кузова, исключающее взаимодействия конуса рычага с рамой вагона;

h_н– расстояние, исключающее возможность в процессе эксплуатации вагона, выхода конуса рычага за габарит подвижного состава;

Н – расстояние от уровня головки рельса до нижней плоскости кузова в местерасположения вертикального рычага.

Для рычага, подвешенного к необрессоренной массе те­лежки (грузовой вагон), учитывают понижения рамы кузова вследствие:

Δ_П–износа пятника и подпятника, Δ_П = 5 мм;

_ст– величина равномерного статического прогиба;

_д – динамический прогиб;

_о – статическая осадка рессор и понижение рамы тележки, _о =10 мм, от:

_к – износ колёсной пары по кругу катания, _к =53 мм;

_б – износ буксы и боковины в месте взаимного опирания, _б =2 мм;

_ш – максимальный износ шарнирных соединений подвески рычага, _ш=9мм;

h_г– допускаемая высота от головки рельса до габаритного очертания ходовых частей вагона; h_г =70 мм;

_з – страховочный зазор, _з =30 мм;

R_в=32 мми R_н=40 мм – радиусы верхней и нижней проушин,получим:

где Р_р– расчётная нагрузка на вагон, кН;

_т – гибкость рессорного подвешивания тележки, _т =0,125 мм/кН.

_ст =0,5·(66+26,9-8,8)9,81·0,125=51 мм;

_д =К_дв·_ст =0,6·51=30,6 мм.

где К_дв– коэффициент динамической добавки вертикальных силобрессоренных масс, для вагонов с тележками модели 18-100: К_дв=0,550,6.

h_в = 5+51+30,6+10+32+30=159 мм

h_н = 70+53+2+9+40+30=204 мм.

;

Из этого выражения находим искомые плечи в и г, где А=2,5; Н=930мм.

в+г=930-(159+204)=567 мм

Из решения системы уравнений получаем:

в=405 мм; г=162 мм.

На основе опыта вагоностроения и эксплуатации принимаем:

в=400 мм; г=160 мм.