3.3 Определение параметров механической части тормоза и проектирование тормозной рычажной передачи

На грузовых четырёхосных вагонах применяются тормозные системы с одним тормозным цилиндром диаметром 356 мм.

Конструкция тормозной рычажной передачи зависит от принятого числа колодок, действующих на колесо. Принимаем тормозную систему с одним цилиндром.

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

, (3.11)

где	–	усилие по штоку тормозного цилиндра, Н;
	–	расчетное давление в тормозном цилиндре при экстренном торможении, МПа, МПа;
	–	атмосферное давление, МПа;
	–	диаметр поршня тормозного цилиндра, м, м;
	–	коэффициент, учитывающий потери на трение в тормозном цилиндре, ;
–			приведенное к штоку усилие соответственно возвращающих пружин и пружины авторегулятора, Н.

, (3.12)

где	–	усилие предварительного сжатия отпускной пружины, ;
	–	величина хода поршня, м;
	–	жесткость отпускной пружины, Н/м,

Н;

, (3.13)

где	–	усилие пружины, действующей на корпус авторегулятора; для полуавтоматического авторегулятора усл. № 574Б – Н;
	–	коэффициент приведения, .

Н.

.

Передаточное отношение рычажной передачи определяется по формуле

, (3.14)

где	–	число колодок, действующих от одного тормозного цилиндра, ;
	–	механический КПД рычажной передачи, .

.

Передаточное число тормозной рычажной передачи

, (3.15)

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, .

. (3.16)

Длины ведущих и ведомых плеч рычажной передачи в соответствии со схемой передачи, представленной на рисунке 3.2: мм;мм;мм,мм.

Рисунок 3.2 – Схема тормозной рычажной передачи

4-осного грузового полувагона.

Так как , то.

Используя выражение (3.16), определим длину плеча

.

Решаем полученное уравнение, приняв .

;

;

;

мм.

Округляем до ближайшего числа кратного 5, значит б = 455 мм.

Тогда

мм.

Уточним передаточное число при полученных значениях длин ведущих и ведомых плеч по формуле (3.14):

.

4 Проектирование пневматической схемы тормоза

4.1 Описание устройства и действия пневматической части тормозной системы

Схема тормозного оборудования представлена на рисунке 4.1. Грузовые вагоны оборудованы магистральным воздухопроводом 6 диаметром 32 мм с концевыми кранами 4 клапанного типа №190 и соединительными рукавами 3 № Р17.

Двухкамерный резервуар 7, укрепленный на раме вагона, соединен с магистральным воздухопроводом отводом 10 диаметром 19 мм через разобщительный кран 9 и пылеловку-тройник 8 (кран 9 устанавливается в тройник перед отводом 10, чтобы можно было отключить не только воздухораспределитель, но и отвод в случае его излома).

Трубами диаметром 19 мм резервуар 7 соединен также с запасным резервуаром 11 и тормозным цилиндром 1. К резервуару 7 крепятся магистральная 12 и главная 13 части воздухораспределителя № 483. Между воздухораспределителем и тормозным цилиндром подключен грузовой авторежим 2 № 265.

При включенном положении разобщительного крана 9 воздухораспределитель сообщается с тормозной магистралью, при выключенном – с атмосферой.

На четырехосных вагонах объем запасного резервуара составляет 78 л при тормозном цилиндре диаметром 356 мм.

Рисунок 4.1 – Принципиальная схема тормозного оборудования поезда

Управление автотормозами поезда осуществляется краном машиниста усл. № 395, а управление прямодействующим неавтоматическим тормозом локомотива – краном вспомогательного тормоза локомотива усл. № 254.

Чтобы подготовить автотормоза поезда к действию, необходимо произвести их зарядку, т.е. повысить давление в магистрали краном машиниста до 0,53 – 0,55МПа. При повышении давления в магистрали воздухораспределители соединяют: магистраль с запасными резервуарами, а тормозные цилиндры – с атмосферой. Зарядка считается законченной, когда давление в запасном резервуаре повысится до магистрального. При медленной разрядке магистрали (темпом 0,03 МПа/мин и менее) воздухораспределители не должны срабатывать на торможение.

Для служебного торможения давление воздуха в магистрали снижается темпом 0,01 – 0,05МПа/с. При этом воздухораспределитель отсоединяет магистраль от запасного резервуара, а тормозной цилиндр соединяет с запасным резервуаром. Сжатый воздух, поступив в тормозной цилиндр, действует на поршень и создает усилие по штоку, а рычажная передача передает это усилие на колодки, которые прижимаются к поверхности катания колес.

При повышении давления в магистрали после торможения происходит отпуск – воздухораспределитель соединяет тормозные цилиндры с атмосферой, и колодки отводятся от колес.

Для экстренного торможения необходима интенсивная разрядка тормозной магистрали в атмосферу с темпом снижения давления 0,08 МПа/с и более. При этом каждый воздухораспределитель, кроме наполнения тормозного цилиндра из запасного резервуара, дополнительно разряжает магистраль, ускоряя распространение тормозной волны.