7. Вычисление величин деформации элементов рп при торможении вагона.

Деформация триангеля ₁ происходит в направлении и под воздействием усилия Р₂ (см. рис. 3.8) от вертикального рычага I или III

Исходя из требования норм для расчета и проектирования вагонов примем деформацию триангеля .

Деформация изгиба наружнего вертикального рычага.

Деформация сжатия затяжки вертикальных рычагов

,

где l – длина затяжки, l=1195 мм;

F – площадь поперечного сечения, F=1250 мм².

Деформация растяжения тяги вагона:

,

где l – длина тяги платформы, l=39555мм;

F – площадь поперечного сечения, F=660 мм².

Деформация горизонтального рычага:

Деформация затяжки горизонтальных рычагов (внецентренное растяжение):

где e – эксцентриситет, е = 65мм;

– момент инерции сечения пластины ;

-площадь поперечного сечения

l=1070мм;

Тогда

7. Определение хода поршня тц.

1. Расчет свободного хода поршня тц при торможении вагона.

Определим влияние величины зазора ∆ между колодкой и колесом на выход штока L_CB поршня ТЦ. Рассмотрим только головную кинематическую цепь ТРП. Ты­ловая кинематическая цепь передачи тормоза, расположенная на вагоне со стороны задней крышки ТЦ по всей структуре идентична головной и имеет обозначения соединений подвиж­ных звеньев 1 – 9.

Свободный ход поршня ТЦ найдем из условий перемеще­ния шарниров 1- 9 и 1’ – 9’ собирающих элементы рычажного механизма в единые кинематические цепи. Для этого восполь­зуемся подобием треугольников, образованных в структуре механизма изначальным и конечным местоположением рычагов передачи (рис. 3.9.)

Рис. 3.9.Свободный ход поршня Т.Ц. при торможении вагона за счет перемещения колодок до прилегания к колесам.

С учетом полученных результатов в методических указаниях [3]полную величину свободного хода поршня Т. Ц. можно выразить:

- зазор между колодкой и колесом; = 8мм.

для чугунных колодок:

для композиционных колодок:

2. Расчет дополнительного выхода штока от величины сжатия возвратной пружины регулятора трп.

РисЗ.10 Приращение хода поршня тормозного цилиндра в зависимости от величины сжатия пружины АРП

Поршень ТЦ совершает дополнительный ход в процессе торможения вагона за счет сжатия возвратной пружины регулятора рычажной передачи. На рис. 3.10 приведена расчетная схема узла ТЦ 1 вагона для определения приращения хода его поршня от сжатия возвратной пружины 3 в регуляторе 2 при торможении.

При воздействии привода 4 на корпус регулятора 2.Под действием растягивающих усилий, развиваемых поршнем ТЦ 1 в процессе торможения, происходит сжатие тяговым стержнем 7 возвратной пружины 3 регулятора на величину А_Р (см Рис.3.9), что обуславливает поворот головного горизонтального рычага 5 и приращения хода поршня цилиндра. Зависимость перемещения поршня ТЦ и величины сжатия _р возвратной пружины 3 установим; на основе подобия треугольников f₁f₀ и t₁t₀ откуда:

,

где -величина сжатия возвратной пружины регулятора ТРП,

3. Расчет дополнительного выхода штока поршня ТЦ от упругих деформаций элементов РП в процессе торможения.

Из расчетов ранее:

;

;

;

;

;

.

Тогда

4. Непосредственный расчет хода поршня ТЦ.

Сравнивая полученную величину выхода штока ТЦ с допустимой, которая при отправлении с пунктов технического обслуживания, для чугунных тормозных колодок равна 75-125, делаем вывод, что наш ход штока ТЦ, находится в приделах допустимого.

4.Проверка обеспеченность вагона тормозными средствами.

1. Определение фактических давлений сжатого воздуха в ТЦ.

Для определения эффективности тормоза грузовых вагонов расчетное давление воздуха в тормозном цилиндре в соответствии требованиями типового расчета тормоза следует принимать по данным табл. 4.1.

Таблица 4.1.

Режим включения ВР	Расчетная величина давления в тормозном цилиндре РТЦ, МПа
Порожний	0,14
Средний	0,3
груженый	0,4

Расчетное давление воздуха в тормозном цилиндре с авторежимом в зависимости от загрузки вагона в %. Таблица 4.2.

Режим ВР	Давление воздуха РТЦ в МПа в тормозном цилиндре при загрузки вагона, кН/ось
	0	20	40	60	80	>=100
средний	0.13	0.16	0.2	0.235	0.27	0.3

Применительно для моего вагона получаю:

Таблица 4.3.

q0, кН/ось	65	85	105	125	145	165	227,5
PТЦ, Мпа	0,13	0.16	0,2	0,235	0,27	0,3	0,3

Произведем расчет усилия на штоке для полученных выше давлений в ТЦ.

где Р_ШТ - усилие по штоку ТЦ, Н;

Р_ТЦ - расчетное давление воздуха в ТЦ

η_ТЦ - КПД ТЦ; η_ТЦ =0,98;

Р_пр - усилие отпускной пружины ТЦ, Н;

Р_р - усилие возвратной пружины;

d_ТЦ - диаметр TЦ, мм.

Усилие отпускной пружины ТЦ:

Р_пр=Р_о+Ж_ЦL_Ш ,

где Р_о - усилие предварительного сжатия отпускной пружины ТЦ, Н; Р₀ = 1590 Н;

Ж_Ц - жесткость отпускной пружины ТЦ, Ж_Ц = 65,7 Н/см;

L_Ш- величина выхода штока TЦ, см. Для композиционных L_Ш =10см.

Р_{пр(комп)} =1590+65,7*10=2247 Н.

Усилие возвратной пружины авторегулятора РП, приведённое к штоку ТЦ:

где Р_ОР - усилие предварительного сжатия возвратной пружины Р_ОР - 1690 Н;

1_р- величина сжатия возвратной пружины 1_р= 15 мм;

n_р - передаточное число, для композиционных колодок полувагона n_р=0,65.

Ж_р - жесткость возвратной пружины АРП, Жр = 23,1 Н/мм

Результаты вычислений занесены в таблицу 4.4.

Таблица 4.4

PТЦ, МПа	0,13	0.16	0,2	0,235	0,27	0,3	0,3
РШТ, кН	9,1	12,03	15,93	19,34	22,75	25,68	25,68

Произведем расчет усилия на штоке для расчетных значений P_ТЦ при отсутствии АРЖ, полученные данные сведем в таблице 4.5.

Таблица 4.5.

Режим включения ВР	Расчетная величина давления в тормозном цилиндре РТЦ, МПа	Давление на штоке ТЦ РШТ, кН
Порожний	0,14	10,08
Средний	0,3	25,68
груженый	0,4	35,53