3 Тормозные системы и расчет их параметров

3.1 Принципиальная пневматическая схема тормозного оборудования

транспортного средства

По любому из рекомендованных в конце пособия учебников /1 – 4, 6/ находят

и выполняют в масштабе принципиальную схему тормозного оборудования локо-

мотивов или вагонов по варианту, указанному в таблицах 2.3, 2.4. На следующем

листе в виде таблицы составляют спецификацию тормозного оборудования. Изуча-

ют и описывают принцип действия данной тормозной системы и ее особенности.

Прежде, чем приступить к расчету тормозных приборов в соответствии с

предложенными ниже методиками, необходимо тщательно изучить взаимодействие

и последовательность срабатывания всех узлов рассчитываемого устройства по из-

вестной литературе и лекционному материалу.

В приведенных методиках использованы как абсолютные, так и избыточные

(в которых отградуированы приборы для измерения давления) значения давлений.

Для практических расчетов можно считать, что последние меньше первых на 0,1

МПа, т. е. Рабс- Ризб = 0,1МПа.

3.2 Расчет давлений в тормозных цилиндрах

Запасный резервуар устанавливается на каждой подвижной единице и пред-

назначен для создания запаса сжатого воздуха, необходимого для полной остановки

данного транспортного средства. В процессе ПСТ и ЭТ от ЗР в ТЦ должно созда-

ваться давление не ниже 0,38 МПа при максимальном выходе штока ТЦ 200 мм. С

учетом этого минимальный объем запасного резервуара, приходящийся на один ТЦ,

рассчитывают по формуле

Vзр = 0,78Fц, м3,

(3.1)

где Fц- площадь поршня ТЦ, выбранного в п. 2.4, м2 .

После расчета объема ЗР по данным, полученным во втором разделе пособия,

необходимо выбрать его из типовых резервуаров, выпускаемых промышленны-

ми предприятиями, с округлением в большую сторону из следующего ряда: 0,024; 0,038; 0,055; 0,078; 0,100; 0,135; 0,156 м3.

У грузовых локомотивов объем ЗР составляет 0,055 м3, так как их тормозные

цилиндры наполняются из ГР через КВТ или реле давления (ВЛ 11), работающих в

режиме повторителя ВР.

Непрямодействующий ВР № 292 создает в ТЦ давление воздуха, зависящее

от глубины разрядки ТМ, объемов ЗР и ТЦ, а также уровня зарядного давления.

Процесс перетекания воздуха с достаточной для практических расчетов точностью

можно считать изотермическим. Для ί-й ступени торможения давление в ТЦ может

быть найдено из выражения /1/ (расчеты проводятся в абсолютных величинах дав-

лений):

26

V

(D

+ D Р ) +

× Р

м

P

зр

вр

V

зр

ат

=

ц

P i

, МПа,

(3.2)

+ вр

V

ц

V

где Vзр, Vц - объемы запасного резервуара и ТЦ, м3;

Δ Рзр - дополнительное снижение давления в запасном резервуаре

для перемещения отсекательного золотника в положение

перекрыши (принять 0,005 МПа);

D Рм - ступень разрядки ТМ при торможении, МПа;

Vвр - объем вредного пространства ТЦ, заполненный при отпущенном тор-

мозе атмосферным воздухом (принять 0,002 м3);

Pат - атмосферное давление (0,1 МПа).

Выражение (3.2) применимо до состояния полного служебного торможения,

когда давления в ЗР и ТЦ выравниваются и реализуется максимальная тормозная

эффективность транспортного средства. Минимальная величина снижения магист-

рального давления ΔРмсл для получения полного служебного торможения при из-

вестных объемах ЗР и ТЦ определяется по формуле

R ×

DR

= М VЦ + 0 005

,

, МПа

(3.3)

МСЛ

V

+

ЗР

VЦ

где Рм- величина абсолютного зарядного давления.

Максимальное избыточное давление в ТЦ при полном служебном и экстрен-

ном торможениях Рųmax определяется следующим выражением /1/:

V

+ Р

×

зр

P

× зр

вр

V

ат

Рц max =

, МПа

(3.4)

V

+

+ вр

V

ц

V

зр

Объем рабочего пространства ТЦ находится из формулы

2

p × dц

= l ×

ц

V

ш

, м3

(3.5)

4

где dц- диаметр поршня ТЦ, м;

lш- ход поршня ТЦ, м (задан в разделе 2).

По приведенным выражениям в соответствии с вариантом задания в

таблицах 2.3, 2.4 нужно найти давление в ТЦ

= f (

)

ц

P

D м

P

, а также его зави-

симость при ПСТ и ЭТ для пассажирского тормоза от величины абсолютного

зарядного давления P =f (

)

м

P

, изменяя последнее в диапазоне 0,55-0,65 МПа. По-

27

строить зависимости, иллюстрирующие проведенные расчеты в избыточных

значениях давлений, и сделать выводы относительно выбора уровня зарядного

давления в грузопассажирских поездах.

В грузовых воздухораспределителях №№ 483, 270 при переходе к состоянию

перекрыши после торможения давление воздуха в золотниковой камере ЗК за счет

чувствительного органа в магистральной части (диафрагмы или поршня) устанав-

ливается практически равным давлению в тормозной магистрали ТМ. Абсолютное

давление в тормозном цилиндре вместе со скачком начального давления, в зависи-

мости от режима торможения и глубины разрядки ТМ, находится из выражений /7/:

на порожнем режиме

Рц пор. = 0,405(0,15×Pм+2,4 DPм - 0,115), МПа,

(3.6)

на среднем режиме

Рц ср. = 0,92(0,15×Pм+2,4 DPм - 0,13), МПа,

(3.7)

на груженом режиме

Рц гр. = 1,64(0,15×Pм+2,4 DPм - 0,15), МПа,

(3.8)

где Рм - абсолютное зарядное давление в ТМ, МПа.

По результатам проведенных с учетом данных раздела 2 расчетов, стро-

ят графики изменения давления (в избыточных значениях) в ТЦ

Рц = f(DРм) (в трех грузовых режимах и пяти ступенях разрядки ТМ вплоть до

ПСТ) заданных транспортных средств и делают краткие выводы.