1.4. Выбор воздушной части тормозной системы

В воздушную часть входят воздухораспределитель, запасный резервуар. воздухопровод с арматурой и другие приборы.

На железных дорогах России применяются следующие типы воздухораспределителей: № 292-001, № 305-000, № 483 А и др. Тип воздухораспределителя выбирают исходя из времени наполнения тормозного цилиндра сжатым воздухом до 90% его максимального давления. Для пассажирского вагона это время не должно превышать 8 с, а для грузового - 15 с. Такие величины времен наполнения тормозного цилиндра в пассажирских вагонах обеспечиваются воздухораспределителями № 292-001, а в грузовых - № 483 А.

Затем в зависимости от принятого диаметра тормозного цилиндра определяют объем запасного резервуара. Этот объем должен обеспечивать максимальное давление в тормозном цилиндре при экстренном или полном служебном торможении не ниже 0,38 МПа и при ходе поршня тормозного цилиндра 180 мм. Исходя из этого, минимальный объем запасного резервуара в см³, приходящийся на один тормозной цилиндр, подсчитывают по формуле

V_зр = 78 F_тц, (23)

где F_тц - площадь поршня тормозного цилиндра, см².

По найденному объему принимают ближайшую величину стандартного объема запасного резервуара из следующего вида: 24^.10³, 38^.10³, 55^.10³, 78^.10³, 135^.10³, 170^.10³ см³.

В пассажирском подвижном составе, предназначенном для движения со скоростью 140 км/ч и выше, воздушная часть дополняется противоюзными устройствами. В этом случае при недостаточности одного запасного резервуара в схему вводят второй с питанием непосредственно из воздухопроводной магистрали через обратный клапан, а для наполнения и опорожнения излишних объемов тормозных цилиндров в схеме предусматривается воздушное реле давления, работающее в режиме воздухораспределителя.

Качественная оценка выбора воздушной части в истощимых пассажирских тормозах производится по величине максимально допускаемого хода поршня тормозного цилиндра, а в грузовых тормозах неистощимых - по условию их неистощимости [3.2].

р_зр р_з - р_маг, (24)

где р_зр - давление воздуха в запасном резервуаре при торможении, МПа;

р_з - максимальное зарядное давление в воздухопроводной магистрали, МПа;

р_маг - снижение зарядного давления в воздухопроводной магистрали при полном служебном торможении (принимается 0,15 МПа).

На основании закона Бойля-Мариотта состояние сжатого воздуха в выбранных емкостях воздушной части тормозной системы до торможения (рис. 8, см. вклейку) и при торможении (рис. 9, см. вклейку)

(25)

где V₀ - объем тормозного цилиндра до торможения, см³ [3.4];

c_тц - количество тормозных цилиндров;

р_тц(max) - максимальное расчетное давление воздуха в тормозном цилиндре (принимается в абсолютных единицах в пассажирских тормозах 0,48 МПа и в грузовых тормозах 0,5 МПа);

L - ход поршня тормозного цилиндра при торможении, см.

Решив это уравнение относительно L и р_зр, получим для:

пассажирского пневматического тормоза (истощимого)

^; (26)

грузового тормоза (неистощимого)

(27)

Как указывалось выше, для грузовых вагонов L_доп = 18 см, для пассажирских вагонов L_доп = 16 см, а для дискового тормоза- 2,5 - 4 см.

Все величины давлений в формулах (25) и (26) выражаются в абсолютных единицах р_абс = р_бар + р_изб, (р_абс - барометрическое (атмосферное) давление, р_бар = 0,1 МПа; р_изб - избыточное давление).