Зміст.

1. Ескізний проект пневматичної частини гальма

   0. 1.1Вибір типу гальма та повітророзподільника

1.2. Розрахунок компресорної установки

1.2.1. Об’єм гальмової мережі поїзда

1.2.2. Годинні витрати стисненого повітря

1.2.3. Об’єм головних резервуарів

1.2.4. Продуктивність компресора

1.2.5. Вибір компресора та головних резервуарів

1.2.6. Проектування охолоджувального контуру

1.3. Пневмосхема гальма локомотива

2. Ескізний проект механічної частини гальма

2.1. Гальмова важільна передача

2.2. Розрахунок гальма на ефективність

2.3. Перевірка гальма на відсутність заклинювання

3. Параметри якості гальма

3.1. Гальмівний шлях, уповільнення та час гальмування

3.2. Перевірка гальмових колодок і коліс на перегрів

4. Технічне обслуговування гальм

Вступ.

Автоматичні гальма є однією з складових частин обладнання сучасного рухомого складу від рівня досконалості конструкції, ефективності, надійності та безвідмовності роботи якої в значній мірі залежить безпека руху поїздів.

Гальмівна система поїзда характеризується потужністю, від якої залежить довжина гальмівного шляху. Тому зовнішньою характеристикою потужності гальмівної системи є довжина гальмівного шляху, який визначається з моменту переводу ручки крана машиніста у гальмівне положення до моменту повної зупинки поїзда.

Більш потужна гальмівна система поїзда не тільки забезпечує безпеку руху, а й дозволяє значно збільшити провізну й пропускну спроможність поїздів, даючи можливість збільшення середньої швидкості руху.

Для забезпечення нормального процесу гальмування колісної пари рухомого складу використовують різні пристрої, для збільшення сил опору рухові, які називаються гальмівними пристроями, а сили, що викликають опір - гальмівними силами. Найбільш поширеними засобами для викликання гальмівних сил являються колодочні гальмування.

1. Ескізний проект пневматичної частини гальма

1.1. Вибір типу гальма та повітророзподільника

На початку проектування гальма слід визначитись та обгрунтувати в ПЗ його головні ознаки: а) спосіб дії (автоматичне чи неавтоматичне); б) характер дії (жорстке, напівжорстке чи м’яке); в) можливість поповнення витоків із ГЦ при перекриші (прямодіюче чи непрямодіюче). На магістральному залізничному рухомому складі країн СНД застосовано такі автогальма: для пасажирського роду служби — непрямодіюче. Певний тип повітророзподільника (ПР) обирають за двома головними показниками: часу наповнення гальмового циліндра (ГЦ) до 90 % від найбільшого тиску при екстреному гальмуванні (ЕГ) та швидкості поширення гальмової хвилі, яку забезпечує даний ПР. Час наповнення ГЦ до 0,35 МПа при ЕГ повинен бути не більше: для пасажирських — 8 с. Швидкість поширення гальмової хвилі при ЕГ пневматичним гальмом для перспективних поїздів повинна бути не менша: 180 м/с — для пасажирського (якщо пневматичне гальмо є не основним, а резервним).

1.2. Розрахунок компресорної установки

1.2.1. Об’єм гальмової мережі поїзда (у л) розраховують за формулою:

=18.7+78+3=99.7 л.

де: , і – відповідно загальні об’єми (у л) гальмової мережі всього поїзда: гальмової магістралі (з відводами для під’єднання ЗР і ПР), запасних резервуарів і камер ПР; та – відповідно об’єми гальмових мереж локомотива та вагона, л; n_в– кількість вагонів у складі поїзда (склад перспективного залізничного поїзда повинен налічувати не менш ніж: 100 осей для пасажирського).

Об’єм гальмової мережі одиниці рухомого складу (і локомотива, і вагона) розраховують за формулою :

=20х(22.5+78+3)=2277 л.

V_п^г=2277+99.7=2376.7 л.

де: =1,05...1,10 – коефіцієнт, який враховує збільшення об’єму ГМ за рахунок відводів; V_ГМ – об’єм гальмової магістралі без відводів, л; V_ЗР – об’єм ЗР (для 4-вісних вагонів – 78 л).

1.2.2. Годинні витрати стисненого повітря (у л/год) розраховують для випадку часто повторюваних регулювальних гальмувань за формулою:

=2376.7/1,03(60х0,2+10х0,8)+10000=56150 л/год.

де: pа =0,8 кГ/см_а=1,03 кГ/см² – барометричний атмосферний тиск при нормальних фізичесних умовах; q_ГМ=0,2 кГ/(см²⋅хв) – нормативна щільність ГМ поїзда; k=10 – кількість регулювальних гальмувань за годину в найбільш несприятливому випадку (рух на затяжних спусках); =0,8 кГ/см ² – зменшення тиску в ГМ при службовому гальмуванні; Q_л=9000…12000 л/год – годинні витрати стисненого повітря на потреби локомотива.

1.2.3. Об’єм головних резервуарів визначається з умови наповнення ГМ без живлення ЗР після ЕГ при непрацюючому компресорі за формулою:

=468.7х1,54=721.8 л.

V^п_гм=22.5+18.7х20=468.7 л.

V^п_зр=78+78х20=1638 л.

V^п_пр=3+3х20=63 л.

де: – зменшення тиску в ГМ поїзда при ЕГ, приймається на рівні середнього зарядного тиску.

Номінальний ( ) об’єм ГР локомотива у вітчизняній практиці звичайно реалізується послідовним з’єднанням декількох резервуарів типу Р10 однакового об’єму із стандартного ряду: 170, 200, 250, 300, 350, 500 або 600 л При цьому на кожній секції локомотива рекомендується об’єм ГР утворювати щонайменш двома резервуарами для кращого їх охолодження.

1.2.4. Продуктивність компресора (у м³/хв) розраховують за формулою

=1,5(56150/60000+0,135)=1.4 м³/хв

де: – коефіцієнт, яким враховують перерви в роботі компресора для його охолодження; =0,13...0,14 м³/хв – витоки стисненого повітря з гальмової мережі локомотива.

Попередньо обирають компресор, який має номінальну подачу відповідно до умови формули (1.5). Якщо потрібна подача не може бути забезпечена одним компресором, то обирають два і більше компресорів однієї марки за їх сумарною подачею. В разі декількох компресорів, які працюють на загальний ГР, локомотив обов’язково слід обладнати пристроєм блокування для почергової роботи компресорів аби унеможливити їх перегрів. Безперервна робота одноступінчастого компресора дозволяється протягом не більше 15 хв; двоступінчастого – 45 хв, але не частіше одного раза у 2 год. Звичайний режим роботи компресора такий, що час увімкненого (під навантаженням) стану дорівнює часу вимкненого стану при загальній тривалості циклу 10 хв.

При виборі марки компресора для залізничного тягового рухомого складу колії 1520 мм також слід брати до уваги номінальний тиск нагнітання, який повинен бути не менш: 9,0 кГ/см² – для компресорів з електродвигуном;

1.2.5. Вибір компресора та головних резервуарів може потребувати ітераційної процедури. Придатність попередньо обраних об’єму ГР та марки компресора слід перевірити для випадку відпуску та зарядки гальма після повного службового гальмування (ПСГ) за умовою:

=10^-3/1,5х1,03(1,5х468.7+[5,4-3,9]х1638+1,2х63+0,2х2376.7х1,5-2,0х367,6)=

=2,8 м³/хв

де: t– розрахунковий час відпуска гальм після ПСГ з підзарядкою ЗР, приймають для складів: до 200 осей – 1,5 хв, від 200 до 350 осей – 3,0 хв, 350 осей і більше – 4,0 хв; =1,5 кГ/см ²– зменшення тиску в ГМ поїзда при ПСГ; – зарядний тиск у ЗР, приймають рівним з формули (1.4); – тиск у ЗР перепад тиску в камерах ПР при ПСГ, приймають для пасажирських – 1,2 кГ/см^;

Додатково перевіряють за умовою зглажування поштовхів тиску від роботи компресора, які при несприятливому збігу обставин можуть призвести до небажаного спрацювання гальма на відпуск. Емпірично встановлено, що об’єм ГР повинен більш як у 100 разів перевищувати об’єм, який описують поршні циліндрів високого тиску компресора, що працює на даний ГР.

Отже:

=(1х153х155)/10000=367,6 л.

де: , і – відповідно, кількість циліндрів у компресора на останньому ступені стиснення, ход (мм) і діаметр (мм) їх поршнів.

Якщо умови, які виражені формулами не виконуються, то необхідно вибрати марку компресора з іншими характеристиками та/або ГР потрібного об’єму. Параметри та спроектованої компресорної установки повинні задовільняти умовам формул.

Після остаточного визначення з маркою та параметрами компресора слід розрахувати для нього потрібну потужність (у кВт) двигуна привода за формулою:

=3,78·0,86·2.8/(0,7·0,72·0,85)=18,5 кВт

на 2 копресора, 21, 15- 1 компресор.

де: – коефіцієнт, що враховує перепад абсолютних тисків повітря, що всмоктується та нагнітається, який для компресорів з перепадами тисків 8...9 кГ/см ²приймають 0,855...0,875; – коефіцієнт подачі, приймають: 0,85 – для одноступінчастих компресорів, 0,70 – для двоступінчастих; – індикаторний ізотермічний к.к.д., приймають: 0,64 – для одноступінчастих компресорів, 0,72 – для двоступінчастих; = 0,80...0,85 – механічний к.к.д. компресора.

Окремо важливо проробити питання очищення й осушування стисненого повітря, яке продукує компресорна установка. При цьому як засоби очищення використовують масловідділювачі та фільтри. Останні встановлюють і на самому початку пневмосхеми (на тракті всмоктування навколишнього повітря), і широко використовують для захисту від механічних забруднень внутрішніх отворів відповідальних елементів пневмосхеми (ПР, реле тиску тощо) .

Як засоби вологовідділювання найбільшого поширення у практиці локомотивобудування набули: охолоджувальні контури, сепаратори й адсорберні установки. Названі способи забезпечують такі відсотки виділення вологи зі стисненого повітря: охолоджувальні контури між комресором і ГР – до 60 %; жалюзійні сепаратори всередині ГР – до 90 %; адсорберні установки – 100 % (в межах обумовленої температури повітря).

На відміну від адсорберної установки сепаратори та охолоджувальні контури практично не потребують експлуатаційних витрат для підтримки їх працездатності. Наприклад, жалюзійний сепаратор це набір металевих перфорованих пластин, які розміщюють всередині резервуара для утворення перешкод прямому шляху стисненого повітря. На пластини сепаратора виділяється конденсат, який поступово стікає в нижню частину резервуара, звідкіля його періодично видаляють крізь водоспускний кран. Пластини сепаратора сприяють охолодженню стисненого повітря після компресора але дещо зменшують ємність резервуара в якому вони розміщені. Найпростіший охолоджувальний контур має вигляд похилої (або завитої у змійовик) довгої труби між компресором і ГР, яка обладнується резервуаром-вологозбірником або водоспускним краном.

Всі вжиті заходи щодо очищення й осушування стисненого повітря викладають у ПЗ. На завершення для компресорної установки приймають типові регулятори тиску, розвантажувальні, запобіжні та зворотні клапани, а також клапани продувки, водоспускні та роз’єднувальні крани.