4. Расчет величины усилия на штоке предполагаемого тц.

Известно, что усилие, развиваемое по штоку ТЦ, передается рычажной передачей (РП), на тормозные колодки с определенным увеличением и некоторой потерей на трение. Поэтому искомую величину усилия на штоке можно найти из её зависимости от нажатия тормозных колодок и передаточного числа РП.

,

где: К - суммарное нажатие тормозных колодок, обслуживаемых ТЦ;

n - передаточное число РП;

_РП - КПД РП. Согласно типовому расчету тормоза _ПР принимают для платформы равным - 0,95.

Тогда

5. Вычисление диаметра тц по расчетной величине усилия на штоке и выбор необходимого тормозного цилиндра.

Необходимый диаметр ТЦ можно получить из выражения [3]:

,

где: d_ТЦ – диаметр ТЦ, мм;

Р_ШТ - усилие по штоку ТЦ, Н;

Р_ПР - усилие отпускной пружины ТЦ. Н;

Р_Р - усилие возвратной пружины авторегулятора рычажной передачи, приведенное к штоку ТЦ, Н;

Р_ТЦ – расчетное давление воздуха в ТЦ, МПа;

_ТЦ - коэффициент потерь усилия (КПД) ТЦ, _ТЦ = 0,98

Усилие отпускной пружины ТЦ:

,

где: Р_о - усилие предварительного сжатия отпускной пружины ГЦ, Н;

Ж_ц - жесткость отпускной пружины ТЦ, Н/мм;

L_Ш- величина выхода штока ТЦ, мм.

Для платформ с чугунными колодками максимально допустимый в эксплуатации L_Ш=175 мм.

При определении диаметра ТЦ целесообразно величины выхода штока принимать как максимально допускаемую, в эксплуатации при полном торможении.

Для подвижного состава промышленностью выпускаются ТЦ, в которых жесткость отпускной пружины составляет 6.29 - 8.7 Н/мм и усилие предварительного сжатия – 1260 - 1540 Н. При этом на магистральных вагонах, имеющих колодочный тормоз, устанавливаются, как правило, ТЦ с жесткостью отпускной пружины 6,29Н/мм и усилием их предварительного сжатия 1540 Н. Исходя из этого получим платформы:

Усилие возвратной пружины авторегулятора рычажной передачи (АРП), приведенное к штоку ТЦ:

,

где: Р_ОР – усилие предварительного сжатия пружины АРП, Н;

l_Р - величина сжатия возвратной пружины АРП, мм;

Ж_Р - жесткость возвратной пружины АРП, Н/мм;

n_Р – передаточное число привода АРП. Для платформ с чугунными колодками n_Р =0,51.

Отечественные вагоны с колодочным тормозом оснащаются в настоящее время РТРП 675 и РТРП 675М, имеющие следующие технические данные:

Р_ОР= 1690 Н, Ж_Р = 23,1 Н/мм, l_р=25 мм.

Для платформ значение давление в ТЦ, принимается равным:

Р_ТЦ= 0,4 МПа на груженом и Р_ТЦ = 0,28 МПа на среднем режиме ВР.

Усилие возвратной пружины РТРП 675, приведенное к штоку ТЦ:

.

Тогда диаметр ТЦ равен

Принимаем стандартный ближайший размер d_ТЦ = 356 мм

Для пневматической части автотормоза платформы принимаю ТЦ усл. № 188Б.

2. Нахождение потребного объема запасного резервуара.

При проектировании тормозного оборудования объем ЗР выбирают в соответствии с принятым диаметром ТЦ, из расчета обеспечения при ПСТ и ЭТ давления в ТЦ не менее 0,38 MПa, при максимальном выходе штока поршня 200 мм. Таковы требования МПС. Исходя из закона Бойля-Мариота, рассматривая состояние пневматической части автотормоза вагона в отпущенном и тормозном состоянии. При этом во внимание принимаются рабочие объекты автотормоза и величины давления воздуха в них.

Рис. 2.3 Схема взаимодействия элементов пневматической части тормоза вагона при отпуске

Рис. 2.4 Схема взаимодействия элементов пневматической части тормоза вагона при торможении

В отпущенном состоянии тормоза объем ЗР-V_зр наполнен сжатым воздухом из М до зарядного давления Рз, а объём ТЦ V_ТО сообщен с Ат, таким образом давление в объеме V_ТО устанавливается Ра.(Рис. 2.3)

В заторможенном состоянии ТЦ сообщается с ЗР, а канал Ат перекрыт золотником 2, связанным с поршнем чувствительного элемента 1. Поэтому происходит перемещение поршня на величину выхода штока 3, что вызывает увеличение объема ТЦ до V_ТЦ (рис.2.4. ).

В соответствие с законом Бойля-Мариота:

,

где: Р_З- зарядное давление воздуха, МПа в аб. ед.;

Рт - давление воздуха в ЗР после ПСТ или ЭТ, МПа в аб. ед.;

Р_ТЦ - давление воздуха в ТЦ, МПа в аб. ед.;

m₁- число ТЦ, подключенных к ЗР;

V_ЗР - объем ЗР, м3;

V_ЦО - объем ТЦ при отпуске и зарядке тормоза, л/3; V_ЦО = 0,0022 м³;

V_ТЦ – объем ТЦ при торможение, м³;

Объем ТЦ при торможении равен

Отсюда объем ЗР будет равен:

Принимаю ближайший стандартный ЗР V_ЗР = 0,078 м³ (78 л)

Тип резервуара Р7-78.