5.2 Расчёт продольно-динамических усилий в поезде

Максимальные усилия, испытываемые автосцепкой в области наибольших реакций по длине поезда, определяется по формуле

(5.13)

где – тормозная сила поезда при заданной скорости движении, с которой начинается торможение. Приv = 120 км/ч Н, приv = 20 км/ч

А – коэффициент, учитывающий состояние поезда перед торможением и режим повышения давления в тормозных цилиндрах. Для сжатого поезда А = 0,4; для растянутого поезда А = 1,5;

–длина тормозной магистрали поезда, м;

–скорость распространения тормозной волны,

–время наполнения тормозного цилиндра,

(5.14)

где – длина вагона по осям автосцепок,

Продольное усилие, при торможении сжатого поезда на максимальной скорости ()

Продольное усилие, при торможении сжатого поезда на скорости

Продольное усилие, при торможении растянутого поезда на максимальной скорости ()

Продольное усилие, при торможении растянутого поезда на скорости

6 Расчёт регулировочной характеристики авторежима

Автоматическое регулирование тормозной силы поезда в зависимости от загрузки вагона является актуальной задачей для вагона, у которого вес с грузом значительно отличается от тары.

Рисунок 6.1 – Схема подключения авторежима

Авторежим устанавливается на хребтовой балке рамы вагона (между боковыми стенками балки или с ее наружной стороны) вблизи пятника. Авторежим соединяется с воздухораспределителем и тормозным цилиндром. Подвижная часть авторежима – вилка – опирается на балку, закрепленную на тележке.

Когда вагон не загружен, расстояние между нижней частью корпуса авторежима и балкой наибольшее. По мере загрузки вагона это расстояние уменьшается вследствие прогиба рессор тележек и становится наименьшим при полной загрузке вагона.

На такой зависимости прогиба рессор от веса вагона и основан принцип действия авторежима.

Из условия равновесия рычага 9 при равенстве площадей поршней 11 и 14 давление воздуха в тормозном цилиндре может быть определено по формуле

где – давление, создаваемое воздухораспределителем,;

–длина малого плеча рычага,

–величина статического прогиба рессор, мм;

–расстояние между опорами поршней,

Грузоподъемность вагона – 60 т.

Статический прогиб для порожнего и груженого вагонов можно определить по следующим формулам:

где – масса тары вагона,

–масса тележки,

–вертикальная жесткость пружин рессорного подвешивания,

;

–масса груза вагона, т.

Произведем расчет статического прогиба груженого вагона при различной загрузке:

Результаты расчетов для остальных значения загрузки сведем в таблицу 6.1

Таблица 6.1 – Результаты расчета статического прогиба рессорного подвешивания

Р, т	Р+Т, т	f, м
0	23,2	0,0076
10	33,2	0,013
20	43,2	0,019
30	53,2	0,024
36,8	60	0,028

Определим давление в тормозном цилиндре. Приведем пример расчета для порожнего вагона, результаты для различных степеней загрузки сведем в таблицу 6.2

Таблица 6.2 – Результаты расчета давления в тормозном цилиндре

Р, т	f, мм	pтц, МПа
0	7,6	0,127
10	13	0,165
20	19	0,215
30	24	0,263
36,8	28	0,307

По данным расчетов построим график зависимости p_тц = f(P)

Рисунок 6.2 – График зависимости давления в тормозном цилиндре от степени загрузки вагона