ВКР (1222772), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

Рисунок 1.1. – Фотография компрессора ВУ-3,5/10-1450: а) главный вид; б) вид сбоку

1.4 Определение объема главных резервуаров

Объем определяется из условия наполнения магистрального воздухопровода (без питания запасных резервуаров) после экстренного торможения.

, _(1.8)

где допускаемый перепад давления в главных резервуарах (при экстренном торможении), кгс/см²;

зарядное давления тормозной магистрали и для грузовых поездов она равна, кгс/см²;

объем тормозной магистрали поезда.

. _(1.9)

л;

л.

На электровозе 2ЭС5К объем главных резервуаров равен 2100л. Полученное значение меньше штатного следовательно конструкторское решение является правильным.

1.5 Проверка производительности компрессора и емкости главных резервуаров

Производительность компрессора и объема главных резервуаров необходимо проверять для случаев отпуска и зарядки тормозов после полного служебного торможения. Проверка производится на основании уравнения баланса расхода сжатого воздуха по формуле.

,

где расчетное время отпусков тормозов и подзарядка запасного резервуара до полного зарядного давления. Принимаю мин .,так как составе 280 оси;

общий объем выбранных главных резервуаров;

перепад давления в рабочих резервуарах, кгс/см²;

давления в запасных резервуарах в грузовом поезде, кгс/см²;

грузового поезда он равен ;

величина снижения давления в тормозной магистрали, ;

допустимый перепад давления в главных резервуарах (при полном служебном торможении, .

.

Так как ^.2 следовательно компрессор выбран правильно.

1.6 Определение допустимой силы нажатия тормозной колодки

Для эффективного торможения сила нажатия колодки на колесо должна обеспечивать реализацию максимальной силы сцепления колеса с рельсом, исключая при этом появление юза. При граничных условиях то есть при сухих и чистых рельсах это состояние колодочного тормоза определяется

_{, (1.10)}

где допустимая сила нажатия колодки на колесо тс.;

коэффициент трения тормозной колодки;

коэффициент разгрузки задней колесной пары при торможении;

коэффициент сцепления колеса с рельсом, ;

статическая нагрузка на колесо, отнесенная к одной тормозной колодке, тс.

, _(1.11)

где нагрузка от колесной пары на рельсы, тс;

количество тормозных колодок, приходящее на одно колесо, .

Подставим в уравнение (1.10) выражения для коэффициента трения то после преобразования получим для чугунных колодок

, _(1.12)

где расчетная скорость движения экипажа при недопущении юза,км/ч.

Принимается км/ч для грузового тормоза с чугунными колодками.

Упростим уравнения (1.12)

_(1.13)

Решаем «квадратное» уравнения

1.7 Определение действительной силы нажатия колодки на колесо

Рассчитанную по условию недопущения юза силу нажатия необходимо проверить на удовлетворение требованиям теплового режима работы элементов трущихся пар из условия

, _(1.14)

где номинальная площадь трения тормозной колодки, ;

допустимое удельное давление на тормозную колодку, кгс/см².

.

Следовательно, по тепловому режиму колодки проходят т.к. условие (1.14) соблюдается, тогда принимаем силу нажатия колодок на колесо из условия соблюдения теплового режима:

Полученное значение на 15 % меньше конструкторского значения, следовательно расчеты соответствуют прототипным данным.

1.8 Расчет передаточного числа рычажной передачи

Передаточное число рычажной передачи показывает, во сколько раз с помощью рычагов тормозной передачи увеличивается сила нажатия колодки на колесо по отношению к силе, развиваемой поршнем тормозного цилиндра.

1.8.1 Выбор формулы и определение передаточного числа тормозной передачи. Схема рычажной передачи электровоза 2ЭС5К Рисунок1.2

Рисунок 1.2 – Схема рычажной передачи электровоза 2ЭС5К

Пользуясь равенством моментов сил относительно неподвижных шарниров необходимо получить зависимость

, (1.15)

где n - Передаточное отношение рычажной передачи.

Определим передаточное число первой тормозной передачи. При этом справедливы равенства

_{. (1.16)}

где: а= 210мм, b=370, с=650мм, d=410мм, е=240мм, f=350мм. – величина плеч рычажной передачи электровоза 2ЭС5К.

так как

. (1.17)

то в соответствии с формулой (1.17) получим

, _(1.18)

где  - угол наклона колодки к горизонтальной оси колеса

Определим передаточное число второй тормозной передачи. При этом справедливы равенства

_(1.19)

так как

; (1.20)

то в соответствии с формулой (1.19) имеем

_(1.21)

Передаточное число рычажной передачи первого колеса равно 3.

n₁₂ = n₁ + n₂ = 1.5 + 1.5 = 3.

Определим передаточное число третьей тормозной передачи. При этом справедливы равенства

_(1.22)

так как

, (1.23)

то в соответствии с формулой 1.22 получим

, (1.24)

где  - угол наклона колодки к горизонтальной оси колеса.

.

Определим передаточное число четвертой тормозной передачи. При этом справедливы равенства

_(1.25)

так как

. (1.26)

то в соответствии с формулой (1.25) получим

. (1.27)

Передаточное число рычажной передачи второго колеса будет равно

n₃₄ = n₃ + n₄ = 1.49 + 1.49 = 3 ;

Общее передаточное число будет равно

.

1.8.2 Определение необходимого передаточного числа

Для определения необходимого передаточного числа, согласно определению передаточного числа получим

, (1.28)

где действительное значение суммарного нажатия тормозных колодок от одного тормозного цилиндра,

КПД передачи для трехосных тележек, .

Действительное значение суммарного нажатия тормозных колодок, от одного тормозного цилиндра определяется:

, (1.29)

где число колодок от одного цилиндра

.

Усилие, передаваемая штоком тормозного цилиндра, определяется

. (1.30)

где давления в тормозном цилиндре, кгс/см²;

диаметр тормозного цилиндра, см;

КПД тормозного цилиндра, ;

усилие предварительно сжатой отпускной пружины, кгс;

максимальный допустимый выход штока тормозного цилиндра локомотива в эксплуатации, см;

жесткость пружины, кгс/см².

Подставляем значение и в выражение (1.28) и определяем необходимое значение передаточного числа рычажной передачи

; (1.31)

.

Полученное значение входит в требуемые параметры принимаемые в эксплуатации, следовательно данные плечи и цилиндр нам подходит.

1.9 Определение действительных и расчетных тормозных коэффициентов

1.9.1 Действительный тормозной коэффициент

Действительный тормозной коэффициент определяется

, (1.32)

где суммарное действительное нажатия всех колодок локомотив определяется по уравнению

, (1.33)

где число колодок всего локомотива;

вес локомотива в рабочем состоянии определяется.

тс;

, (1.34)

где число колесных пар всего локомотива;

нагрузка на ось колесной пары локомотива.

;

.

Соответствует нормам для электровоза с чугунными колодками .

1.9.2 Расчетный тормозной коэффициент

Расчетный тормозной коэффициент определяется

, (1.34)

где суммарное расчетное значение колодок локомотива,

, (1.35)

где число колодок на локомотиве ;

расчетное нажатие одной колодки.

Расчетное нажатие одной чугунной колодки определяется

; (1.36)

тс;

тс;

;

Так как расчетный коэффициент больше стандартного . Следовательно проверка прошла. Локомотив 2ЭС5К обеспечен тормозами (эффективны).

2 АНАЛИЗ ОТКАЗОВ ПНЕВМАТИЧЕСКОГО ТОРМОЗА ПО ПРИЧИНЕ НИЗКОГО ДАВЛЕНИЯ В ТОРМОЗНОЙ МАГИСТРАЛИ

На рисунке 2.1 представлены фрагменты трагедий, которые являются последствиями отказа тормозов поезда. Локомотив выбросило в кривом участке пути на крутом спуске с высоты 80 м. (Лучегорск). Аналогичный случай произошел на ст. Плесетск - военно-ракетный комплекс. В данном случае состав груженный углем проложил себе маршрут и пробив все ограждения врезался в склад боевых припасов. Последствия отказа тормозов поезда рисунок 2.1

Рисунок 2.1 – Последствия отказа тормозов поезда

Еще один показательный пример отсутствия воздуха в тормозной магистрали поезда – это крушение на станции Эльга. Когда опытный машинист в ночное время и при температуре окружающей среды минус 30⁰С объединил тормозную магистраль вспомогательного локомотива с питательной магистралью вынужденно остановившегося поезда (локомотива) по неисправности ТЭД (груженного углем поезд). В этом случае жертвой происшествия стал помощник машиниста неисправного локомотива.

2.1 Трогание поезда без давления в тормозной магистрали

Опыт эксплуатации поездов свидетельствует, как о неполном обеспечении гарантированного действия тормозной системы локомотива из рабочей кабины [3–5] из-за отсутствия воздуха в тормозной сети поезда:

• отсутствует контроль готовности тормозной системы локомотива к действию из рабочей кабины, поскольку имеется возможность приведения локомотива в движение с незаряженной ТМ (подготовка электрической цепи режима тяги обеспечивается включением блокировочного контакта блокировку БУ 367, осуществляемым лишь за счет поворота ключа-ручки во включенное положение);

• имеет место отрицательное влияние на процессы зарядки, торможения и отпуска пневматических тормозов из-за: малого подъема клапанов в БУ 367; засорения каналов; заужения каналов для прохода сжатого воздуха, вызываемого выдавливанием прокладки, возможностями снижения нормируемого качества резиновых прокладок или перемерзания.

2.2 Саморасцеп секций локомотива

Характеристики

Список файлов ВКР