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, определяется по формуле

где – нажатие колодок на колесо, кН;

–число колодок, действующих на ось;

–допускаемая удельная тормозная сила, Н/т;

–осевая нагрузка транспортного средства, т;

–действительны 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 = 120 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
120	663	0,692	46,60	21,36	-932	34,6677	33,27
110	675	0,703	46,70	21,32	-934	34,6662	33,37
100	686	0,714	46,73	21,30	-935	34,6611	33,44
90	701	0,727	46,90	21,24	-938	34,6632	33,58
80	718	0,742	47,06	21,18	-941	34,6634	33,75
70	738	0,759	47,29	21,08	-946	34,6555	33,94

Продолжение таблицы 3.1

				B	C		K, кН
60	763	0,778	47,70	20,92	-954	34,6532	34,33
50	794	0,800	48,64	20,54	-972,8	34,6429	35,08
40	833	0,826	49,05	20,38	-981	34,6431	35,68
30	883	0,857	50,11	19,96	-1002	34,6410	36,70
20	953	0,895	51,79	19,28	-1036	34,6485	38,42
10	1056	0,940	54,64	18,14	-1093	34,6909	41,38
0	1217	1	59,19	16,32	-1184	34,8359	46,29

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

Рисунок 3.1 – Зависимость силы нажатия колодки на колесо К от скорости

Допускаемое нажатие на колодку по удельному давлению

где – допускаемое удельное давление,;

– геометрическая площадь трения колодок, .

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