3 Выбор типа воздухораспределителя и объема запасного резервуара

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

При разработке воздушной части тормозной системы выбирают тип воздухораспределителя (ВР), исходя из времени наполнения тормозного цилиндра сжатым воздухом до 90% его максимального давления. Для пассажирского тормоза это время не должно превышать 8 с., а для грузового — 25 с. Такие величины времени наполнения ТЦ в пассажирском поезде обеспечиваются воздухораспределителем усл. № 292-001, а в грузовом — усл. № 483.

Затем, в зависимости от принятого диаметра ТЦ определяют объём запасного резервуара (ЗР). Этот объём должен обеспечивать максимальное давление в тормозных цилиндрах при экстренном (ЭТ) или полном служебном (ПСТ) торможении не ниже 3,8 кГс/см2, и при ходе поршня ТЦ 180 мм. Исходя из этого, для пассажирских электровозов и вагонов электропоездов объём ЗР, приходящийся на один ТЦ, подсчитывают по формуле:

V_зр=0,078·F_тц, (3.1)

где F_тц – площадь поршня тормозного цилиндра, см².

F_тц = π∙D²_тц/4,

где D_тц=20,3 см.

F_тц=3,14·20,3²/4=323,5 см²;

V_зр=0,078·323,5=25,2 см³.

По найденной из формулы (2.2) величине диаметра ТЦ выбирают ближайший больший стандартный диаметр цилиндра из ряда: 203, 254, 305, 330, 356, 400 мм, и по формуле (3.1) определяют объём ЗР.

По найденному выше объёму принимают ближайший стандартный объём ЗР из следующего ряда: 30·103, 55·103, 78·103, 100·103, 110·103, 135·103, 170·103 см³.

В пассажирском подвижном составе, предназначенном для движения со скоростью свыше 140 км/ч, воздушная часть дополняется противоюзными устройствами. В этом случае при недостаточности одного ЗР в схему вводят второй с питанием непосредственно из воздушной магистрали через обратный клапан, а для наполнения и опорожнения излишних объёмов ТЦ в схеме предусматривается воздушное реле давления, работающее в режиме ВР.

У грузового подвижного состава объём ЗР не зависит от диаметра и количества ТЦ. Нормальная работа ВР грузового типа (усл. № 483) обеспечивается при наличии объёма резервуара, равного объёму ТЦ грузового вагона, поэтому объём запасного резервуара для грузового подвижного состава принимается равным 20·103 см³.

V_тц=F_тц·L_доп , (3.2)

где L_доп -  максимально допустимый ход поршня ТЦ, L_доп =17,5 см;

V_тц=323,5·17,5 =5661,25 см³.

Установившаяся величина давления воздуха в ТЦ определяется выражением:

(3.3)

где P_з — зарядное (поездное) давление воздуха в ТМ поезда, кГс/см² (0,5-0,52 для пассажирского и грузового порожнего состава; 0,55-0,56 для грузового груженого состава), P_з=0,56;

V_зр — объём запасного резервуара, см³;

V_ВП — объём вредного пространства ТЦ, см³ (для D_тц, равного 203, 254, 305, 330, 356, 400 мм соответственно Vвп равен 0,7; 1,0; 1,7; 2,0; 2,2; 2,5 литров (1 литр равен 103 см³)).

V_тц — объём тормозного цилиндра, см³.

Установившаяся величина давления воздуха в ТЦ определяется по условию:

, (3.7)

где h_уп — полный ход уравнительного поршня ВР, равный 1,65 см;

Ж_БП и Ж_МП — жёсткость большой и малой пружин уравнительного поршня, равная соответственно 32,7 и 8,7 кГс/см;

к — коэффициент, учитывающий режим работы ВР, для гружёного режима к=1, для среднего к=0,5 и для порожнего к=0, к=0;

P_уп — усилие предварительного сжатия большой пружины уравнительного поршня ВР, находящаяся в пределах 12…14 кгс, P_уп=12 кгс;

F_уп — площадь уравнительного поршня ВР, см² (диаметр поршня D_уп = 5 см).

F_уп=3,14·5²/4= 19,625см²;

Выдод: Выбрали тип воздухораспределителя и объем запасного резервуара по варианту.