Диплом (1203508), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Проверка прохода сцепленных вагонов по кривым малого радиуса производится для трех случаев:
- проектируемого вагона в сцепе с «эталонным» S-образной кривой;
- двух проектируемых однотипных вагонов S-образной кривой;
- проектируемого вагона в сцепе с «эталонным» участка сопряжения прямой и кривой.
За «эталонный» принимается платформа модели 13-3103-03 с базой м, с тележками базой
м и длиной консоли до оси сцепления 1,5 м.
Масса головки автосцепки СА-3 в сборе с механизмом составляет 197,56 кг. Длина подвески автосцепного устройства СА-3 грузовых вагонов
мм.
Для обеспечения прохода вагонов без саморасцепа по сортировочной горке и аппарельному съезду парома требуется выполнить условие:
, (3.1)
где - максимальная величина относительного вертикального смещения автосцепок при проходе сцепом вагонов перелома профиля горки или аппарельного съезда;
- допускаемая по условиям сцепления разность уровней автосцепок; для автосцепок типа СА-3,
мм;
- допускаемая по ПТЭ начал
ьная разность уровней автосцепок,
мм.
Величина при проходе горки определяется по формуле:
, (3.2)
где - база вагона, м;
- длина консоли вагона до оси сцепления, м.
В приведенном расчете учитывается горка с переломом 55 промилль между плоскостями надвижной и спускной частей, сопряженными вертикальной кривой с радиусом 250 м.
Величина при проходе аппарельного съезда с длиной моста, большей длины вагона по осям сцепления автосцепок, определяется по формуле:
, (3.3)
где i - перелом профиля, о/оо.
Проверка обеспечения прохода без саморасцепа вагонов с типовой автосцепкой на паромы, имеющие аппарельные съезды с переломом профиля менее 25 промилль не производится.
Подбор типа поглощающего аппарата для проектируемого вагона производится по минимальной проектной энергоемкости поглощающего аппарата, которая определяется по формуле:
, (3.4)
где m - номинальная масса вагона брутто, т;
v - скорость соударения. Принимается равной 3 м/с для проектируемой платформы.
кДж
По полученной величине потребной минимальной энергоёмкости Э выбираем пружинно-фрикцио нный поглощающий аппарат типа ПГФ–4, технические характеристики которого приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 - Технические характеристики поглощающего аппарата ПГФ–4
Параметры | Значение |
Энергоёмкость, кДж | 140 – 170 |
Сила сопротивления при сжатии, МН | 2,0 – 2,5 |
Полный ход аппарата, мм | 120 |
3.3 Выбор автотормозного оборудования
3.3.1 Подбор схемы рычажной передачи
В соответствии с типом фитинговой платформы взятой за основу выбираем следующую схему силовой и механической схемы рычажной передачи, приведенную на рисунке 3.1.
Рисунок 3.1 - Схема рычажной передачи
Основный узлы на данной ТРП приведены в таблице 3.4.
Таблица 4 - Детали и узлы рычажной передачи четырехосной платформы.
№ | Наименование | Количество |
1 | Тормозной цилиндр | 1 |
2 | Горизонтальные рычаги | 2 |
3 | Затяжка | 1 |
4 | Авторегулятор усл. № 574Б | 1 |
5 | Вертикальные рычаги | 4 |
6 | Тяги | 2 |
7 | Подвеска | 8 |
8 | Распорка | 2 |
9 | Рычаг упора привода авторегулятора | 1 |
10 | Триангель с башмаками и колодками | 4 |
11 | Кронштейн мертвой точки ТЦ |
|
При поступлении воздуха в тормозной цилиндр поршень со штоком и горизонтальным рычагом и затяжкой перемещается влево. Одновременно другой конец рычага, имеющий точкой опорой валик, перемещается вместе с регулятором, тягой и верхним концом вертикального рычага вправо. Вертикальные рычаги, имея опору в месте соединения нижнего конца с затяжкой, прижимает тормозную колодку к колесу и точкой опоры станет колодка, а затяжка переместится влево, прижимая колодку второй оси. После прижатия колодок левой тележки вагона затяжка имеет точку опоры в кронштейне, переместит горизонтальные рычаги, тягу и верхний конец вертикального рычага правой тележки влево, прижимая колодку к колесу третье оси, а затем и к четвертой.
Рычажная передача с односторонним нажатием на колеса, к которой относиться и данная схема, имеет свои недостатки и преимущества.
Рычажная передача грузового вагона, по сравнению с пассажирскими, имеет меньшее количество деталей, имеет более простую конструкцию, что повышает её надежность. Поста и удобна в эксплуатации и ремонте. Но существуют и недостатки, одним из важнейших является одностороннее нажатие тормозной колодки на колесо, что вызывает большие по величине знакопеременные нагрузки на ось колесной пары, что приводит к снижению срока службы оси. Это усилие также пер едается на боковину рамы тележки, что вызывает необходимость учитывать раздвигающие усилия колодок при проектировании боковин и деталей буксового узла. Также колесная пара подвергается выворачивающему действию, а высокие удельные давления на колодку вызывают большой износ колодок.
3.3.2 Определение допускаемого нажатия тормозной колодки
С целью создания эффективной тормозной системы величина нажатия тормозной колодки на колесо должна обеспечивать реализацию максимальной тормозной силы. Вместе с тем необходимо исключить возможность появления юза при торможении. При условии сухих и чистых рельсов это положение для колодочного тормоза аналитически выражается уравнением
, (3.5)
где - допускаемая сила нажатия колодки на колесо, кН;
- коэффициент трения тормозной колодки;
- коэффициент разгрузки задней колесной пары;
- статическая нагрузка на колесо, отнесенная к одной тормозной колодке, кН;
- коэффициент сцепления колеса с рельсом при торможении.
Значение коэффициента трения определяется по эмпирической формуле для композиционных колодок
, (3.6)
где - расчетная скорость движения экипажа, исключающая появление юза, для композиционных колодок принимаем
м/с.
Коэффициент сцепления можно определить по формуле:
, (3.7)
где - статическая осевая нагрузка, кН;
- функция скорости, значение которой в зависимости от типа подвижного состава находят по графику из рисунка 3.2. Принимаем
.
Рисунок 3.2 - Функция скорости : 1 - для вагонов на тележках пассажирского типа; 2 - для локомотивов; 3 - для грузовых вагонов.
Статическую осевую нагрузку находим по формуле:
, (3.8)
где - тара вагона, 21,51 тонны;
- грузоподъемность вагона, 78,49 тонн;
- число осей вагона, 4.
Подставляя данные значения в формулу (3.8), получим:
кН.
Статическая нагрузка на колесо определяется по формуле:
, (3.9)
где - число тормозных колодок на вагоне,
.
Подста вляя значения в формулу (3.9), получим:
кН.
Подставим значения в формулу (3.6) и (3.7), получим:
Найденные значения подставляем в формулу (3,5), получим:
Решив это уравнение, получим кН.
Полученную допустимую силу нажатия тормозной колодки проверяют исходя из требований теплового режима трущи хся пар:
, (3.10)
где - номинальная площадь трения тормозной колодки, м2;
- допустимое удельное давление на тормозную колодку, кН/м2.
Если
- то полученное выше значение
принимаем за допускаемую силу нажатия, а если
, то допускаемая сила нажатия определяется по формуле:
(3.11)
По таблице 5.1 [6] номинальную площадь трения для композиционных колодок принимаем м2. По этой же таблице принимаем допускаемое удельное давление на тормозную колодку,
кН/м2.
Подставляя данные значения в формулу (3.10), получим:
Из этого выражения видно, что полученное значение намного превышает допускаемое, тогда допускаемая сила нажатия колодки на колесо будет равняться:
кН.
3.3.3 Расчет передаточного числа рычажной передачи