3.3 Определение параметров рычажной передачи

Конструкция тормозной рычажной передачи зависит от принятого числа тормозных цилиндров и количества колодок, действующих на колесо.

Усилие по штоку в соответствии с расчетным давлением сжатого воздуха в тормозном цилиндре

где – усилие по штоку тормозного цилиндра, Н;

– расчетное абсолютное давление в тормозном цилиндре при экстренном торможении, МПа;

– атмосферное давление,

– диаметр поршня тормозного цилиндра, D=0,254 м;

– коэффициент, учитывающий потери на трение в тормозном цилиндре,

– приведенное к штоку усилие возвращающих пружин и пружины авторегулятора, Н.

Приведенное к штоку усилие пружины авторегулятора с рычажным приводом определяется по формуле

где – усилие пружины, действующей на корпус авторегулятора,

к – коэффициент приведения, представляющий собой передаточное отношение рычажного привода авторегулятора, к = 0,47;

Усилие возвращающей пружины тормозного цилиндра

где – усилие предварительного сжатия отпускной пружины,

– расчётный выход штока тормозного цилиндра,

– жесткость отпускной пружины,

Тогда

Передаточное отношение рычажной передачи определяется по формуле

где – число колодок, действующих от одного тормозного цилиндра,

– механический коэффициент полезного действия рычажной передачи,

Передаточное число тормозной рычажной передачи определяется по принятой схеме для заданной единицы подвижного состава из соотношения ведущих и ведомых плеч рычагов (схема тормозной рычажной передачи приведена в графической части):

где – число пар колодок, действующих от одного тормозного цилиндра,

– произведение длин ведущих плеч рычагов;

– произведение длин ведомых плеч рычагов;

– угол действия силы нажатия тормозной колодки на колесо,

Тогда

где а, б, в, г – длины плеч рычагов, мм.

Подставив известные значения плеч рычагов в формулу (3.15) и приравняв передаточное отношение к передаточному числу, получим

Принимая во внимание, что а+б=660, получим

Тогда

Определяем передаточное отношение

4 Проектирование принципиальной пневматической схемы тормоза

4.1 Описание устройства и действия пневматической части тормозной системы

Локомотив и каждый вагон в поезде имеют тормоза, состоящие из фрикционных узлов ( колодка−колесо или накладка−диск), создающих силу торможения и гасящих энергию движущегося поезда; тормозных цилиндров, обеспечивающих через рычажную передачу нажатие колодок на колесо (или накладок на диск) за счёт давления сжатого воздуха на поршень; запасных резервуаров, аккумулирующих на каждом вагоне необходимый для наполнения тормозных цилиндров сжатый воздух; воздухораспределителей, заряжающих запасные резервуары и сообщающих тормозные цилиндры с атмосферой при отпуске и с запасными резервуарами при торможении. Тормоза вагонов в составе поезда и локомотива связаны в единую непрерывную систему тормозной магистралью, которая подключается к воздухораспределителю на каждой единице подвижного состава и представляет собой стальную трубу с внутренним диаметром 34,3 мм, соединяемую между вагонами через концевые краны гибкими резинотканевыми рукавами. Головки рукавов автоматически разъединяются в случае расцепки вагонов.

На грузовых вагонах применяется автоматический прямодействующий тормоз.

Рисунок 4.1− схема автоматического прямодействующего тормоза

На локомотиве установлены компрессор 1, главный резервуар 2, напорная (питательная) магистраль 3 и кран машиниста 4, имеющий устройство 5 для питания тормозной магистрали в положении перекрыши. Сжатый воздух, вырабатываемый компрессором, заполняет главный резервуар и далее по питательной магистрали поступает к крану машиниста. Если ручка крана машиниста установлена в положение I зарядки и отпуска, то воздух подается в тормозную магистраль 6, которая проходит вдоль локомотива и сцепленных с ним вагонов. Соединение магистралей отдельных единиц подвижного состава осуществляется гибкими рукавами 7 с концевыми кранами 8. Из тормозной магистрали сжатый воздух через воздухораспределитель 12 поступает в запасный резервуар 11. В то лес время тормозной цилиндр 13 через воздухораспределитель сообщается с атмосферой Ат. Таким образом происходит зарядка тормоза до определенного зарядного давления. При постановке ручки крана машиниста в положение II торможения происходит выпуск воздуха из магистрали 6 в атмосферу. Падение давления в магистрали вызывает срабатывание воздухораспределителя, который сообщает запасный резервуар с тормозным цилиндром. По мере повышения давления в цилиндре его поршень со штоком перемещает рычажную передачу 14, в результате чего тормозные колодки прижимаются к колесам. Когда ручка крана машиниста находится в положении III перекрыши, колеса остаются заторможенными. Возможные утечки воздуха из тормозного цилиндра не вызывают падения давления и ослабления силы нажатия колодок, так как цилиндр питается сжатым воздухом из запасного резервуара III, который пополняется из магистрали через обратный питательпый клапан 10, встроенный в воздухораспределитель. В свою очередь тормозная магистраль связана с главным резервуаром 2 через питательное устройство 5 крана машиниста. Отпуск тормоза производится переводом ручки крана машиниста в I положение. При этом происходит наполнение сжатым воздухом тормозной магистрали и запасных резервуаров, а цилиндр 13 сообщается с атмосферой, как при зарядке.