3 Расчет механической части тормоза

3.1 Выбор схемы тормозного нажатия

На грузовых вагонах применяют одностороннее нажатие колодок на колесо.

Одностороннее нажатие для общесетевых условий эксплуатации грузовых вагонов считается экономически более выгодным, так как позволяет упростить конструкцию рычажной передачи и рамы тележки и уменьшить их размеры и габариты.

Для предохранения колесных пар тележки от раздвигания при одностороннем торможении нажатие на колодку не должно превышать 60 % от веса брутто вагона, приходящегося на колесо.

3.2 Определение потребной величины тормозного нажатия

Результаты расчетов потребной тормозной силы и допускаемой по условию безъюзового торможения позволяют перейти к определению силы нажатия тормозных колодок.

Для колодочного тормоза суммарное нажатие колодок, приходящееся на ось колесной пары,

где – нажатие колодок на колесо, кН;

–число колодок, действующих на ось;

–допускаемая удельная тормозная сила, Н/т;

–осевая нагрузка транспортного средства, т;

–действительный коэффициент трения материала колодок.

Действительный коэффициент трения материала колодок в общем виде определяется по формуле

где – функции, характеризующие зависимость коэффициента трения от силы нажатия и от скорости;

где – эмпирические коэффициенты, зависящие от материала колодок.

Для композиционных колодок из материала ТИИР-300

Подставим выражение для в формулу (3.1)

Преобразуем полученное уравнение, обозначив

Тогда

Выразив К из уравнения (3.7), получим квадратное уравнение типа

АК² + ВК + С = 0,

где

Откуда

Приведем пример расчета для v = 100 км/ч:

Принимаем

Результаты расчетов для всего диапазона скоростей сводим в таблицу 3.1.

Таблица 3.1 – Расчет допускаемого тормозного нажатия

				B	C		K, кН
100	671	0,714	50,5	19,8	-1010	34,6	37,0
90	685	0,727	50,7	19,7	-1014	34,6	37,3
80	702	0,742	50,9	19,6	-1018	34,6	37,5
70	721	0,759	51,1	19,6	-1022	34,7	37,8
60	746	0,778	51,6	19,4	-1032	34,7	38,3
50	776	0,800	52,2	19,1	-1044	34,6	38,8
40	814	0,826	52,9	18,8	-1058	34,6	39,5

Продолжение таблицы 3.1

				B	C		K, кН
30	967	0,857	54,4	18,2	-1088	34,7	41,3
20	934	0,895	56,1	17,6	-1122	34,8	43
10	1034	0,941	59,1	16,4	-1182	34,9	46,3
0	1192	1	64,1	14,4	-1282	35,1	51,8

По полученным данным строим график зависимости силы нажатия колодок К от скорости движения v.

Рисунок 3.1 – Зависимость силы нажатия колодки на колесо от скорости

Допускаемое нажатие на колодку по удельному давлению

где – допускаемое удельное давление,;

– геометрическая площадь трения колодок, ;

Допускаемое значение силы нажатия колодок во всем диапазоне скоростей превышает допускаемое нажатие по удельному давлению. Дальнейший расчет будем вести по допускаемому нажатию по удельному давлению.