Диплом (1230583), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

, (1.7)

где P_гр – допускаемый перепад давления в главных резервуарах, при экстренном торможении Pгр = 3,5 кгс/см²;

Vмаг – объём тормозной магистрали поезда, Vмаг = 12,8·73= 934,4 л.

.

Принимаем из ряда стандартных объёмов шесть резервуаров по 250 л соединенных последовательно.

Проверка производительности компрессора и емкости главных резервуаров.

Вычисленные значения производительности компрессора и объёма главных резервуаров необходимо проверить для случаев отпуска и зарядки тормозов после полного служебного торможения (ПСТ). Проверка производится на основании уравнения баланса расхода сжатого воздуха по формуле

(1.8)

где t_от – расчётное время отпуска тормозов и подзарядки запасного резервуара до полного зарядного давления, t_от = 3 мин;

V_гр – общий объём выбранных главных резервуаров, Vгр = 1500;

P_рр – перепад давления в рабочих резервуарах, P_рр = 1,5 кгс/см²;

P_зр – давление в запасных резервуарах, P_зр = 5,4 кгс/см²;

P_зр’ – давление в запасных после торможения, P_зр’ = 3,9 кгс/см²;

P_маг – величина снижения давления в тормозной магистрали, P_маг = 1,5 кгс/см²;

P_гр – допустимый перепад давления в главных резервуарах, P_гр = 2 кгс/см².

Расчет колодчатого тормоза 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, т.е. при сухих и чистых рельсах это состояние колодчатого тормоза аналитически выражается уравнением

, (1.9)

где K – допустимая сила нажатия колодки на колесо, тс;

_к – коэффициент трения тормозной колодки;

0,9 – коэффициент разгрузки задней колёсной пары при торможении; _к – коэффициент сцепления колеса с рельсом;

Pк – статическая нагрузка на колесо, отнесённая к одной тормозной колодке, тс,

, (1.10)

где q₀ – нагрузка от колёсной пары на рельсы, q₀=16 тс;

m – количество тормозных колодок приходящихся на одно колесо, m=1.

.

Подставляя в выражение (1.11) известные выражения для коэффициентов трения j_к после соответствующих преобразований получим для стандартных чугунных колодок

(1.11)

где V – расчётная скорость движения экипажа при недопущении юза, V=7 км/ч.

При V=7 км/ч и нагрузки на ось согласно заданию q₀=16 тс y_к=0.138.

За действительное значение допустимой силы нажатия тормозной колодки на колесо с учётом коэффициента сцепления принимаем положительное значение K = 4,02 тс.

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

(1.12)

где F_к – номинальная площадь трения тормозной колодки, по F_к = 680 см²;

DP_уд – допустимое удельное нажатие на тормозную колодку , DP_уд = 12 кг.

Окончательно K_д = 4,02 тс.

Расчёт 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.

Вывод формулы и определение передаточного числа заданной тормозной передачи. Пользуясь равенством моментов сил относительно неподвижных шарниров необходимо получить зависимость вида

, (1.13)

где n – передаточное отношение рычажной передачи.

В рычажной передаче тепловоза 2ЭС5К, колодки прижимаются к колесу не одновременно, а последовательно (передача последовательного действия). В начальный момент торможения шток тормозного цилиндра вращает рычаг а-б вокруг шарнира А. При этом справедливы следующие неравенства

(1.14)

Решаем полученную систему уравнений относительно P₃

, (1.15)

так как

, (1.16)

то имеем

. (1.17)

где a – угол наклона колодки к горизонтальной оси колеса.

После прижатия первой колодки к колесу, рычаги е-д, г-в станут неподвижными, и дальнейшее вращение рычага а-б будет присходить относительно точки Г

(1.18)

Из системы уравнений определяем

. (1.19)

Схема рычажной передачи представлена на рисунке 1.11.

Рисунок 1.11 Схема рычажной передачи тепловоза 2ЭС5К.

После прижатия второй колодки

(1.20)

Из системы уравнений определяем

, (1.20)

Для тепловоза 2ЭС5К: а=382 мм, б=133 мм, в=395 мм, г=260 мм, д=450 мм, е=45 мм, ж=110 мм, з=160 мм, и=600 мм, к=290 мм, л=570 мм, м=320мм, a=10⁰

Передаточное число рычажной передачи равно

n=n₁+n₂+n₃=7,728+4,769+4,769=14,266

Определение необходимого передаточного числа. Согласно определению передаточного числа имеем

(1.21)

где SK_д – действительное значение суммарного нажатия тормозных колодок от одного тормозного цилиндра, кгс;

h_п – КПД передачи, h_п = 0,85.

Действительное значение суммарного нажатия тормозных колодок от одного тормозного цилиндра определяется

(1.22)

где i – число колодок от одного цилиндра.

Усилие, передаваемое штоком тормозного цилиндра, определяется по формуле

, (1.21)

где P_тц – давление воздуха в тормозном цилиндре, P_тц = 4,0 кгс/см²;

d – диаметр тормозного цилиндра, для цилиндра d = 25,4 см;

h_тц – КПД тормозного цилиндра, h_тц = 0,975;

P_п – усилие предварительно сжатой пружины, P_п = 235 кгс;

L_доп – максимально допустимый выход штока тормозного цилиндра локомотива в эксплуатации, L_доп = 12,5 см;

Ж – жёсткость пружины, Ж = 14,3 кгс/см.

получаем

расхождение:

Определение действительных и расчётных тормозных коэффициентов. Действительный тормозной коэффициент

, (1.22)

где SK_длок – суммарное действительное нажатие всех колодок локомотива, SK_длок = 150,648 тс;

Q – вес локомотива в рабочем состоянии, Q = 192 тс,

Расчётный тормозной коэффициент

, (1.23)

где SK_рлок – суммарное расчётное нажатие колодок локомотива, тс,

, (1.24)

где z – число колодок на локомотиве, z=24;

K_р – расчётное нажатие одной колодки.

Для стандартных чугунных колодок

(1.25)

Полученное значение расчётного тормозного коэффициента говорит о том, что локомотив обеспечен тормозными средствами, принимаем J_р=1,276.

Оценка эффективности проектируемой тормозной системы проектируемой тормозной системы локомотива производится по длине тормозного пути одиночно следующего локомотива, величинам средних значений замедлений, времени торможения и температуре нагрева трущихся пар.

Определение тормозного пути одиночно следующего локомотива

Длина тормозного пути может быть определена аналитическим методом расчёта численного интегрирования уравнения движения поезда по интервалам скоростей движения

(1.26)

где S_п – путь подготовки тормозов к действию, м;

S_д – действительный тормозной путь, м;

V₀ – скорость локомотива в начальный момент торможения,V₀=V_констр=100 км/ч;

V_н,V_к – начальная и конечная скорости локомотива в принятом интервале скоростей движения, км/ч;

x - замедление поезда под действием замедляющей силы в 1 кгс/тс, x=114 км/ч²;

b_т – удельная тормозная сила при средней скорости в каждом интервале, кг/тс;

i – приведённой значений уклона,i=-6 ⁰/₀₀;

t_п – время подготовки тормоза к действию, с.

Для одиночно следующего грузового локомотива

(1.27)

Средняя удельная тормозная сила

(1.28)

Для стандартных чугунных колодок расчётный коэффициент трения тормозной колодки

(1.29)

Основное удельное сопротивление движению локомотива на холостом ходу по звеньевому пути

. (1.30)

Для интервала скоростей 100-90 км/ч при i= 5 до -30 ⁰/₀₀,V₀ = 100 км/ч:

Полный тормозной путь

Полученное значение длины тормозного пути меньше значения тормозного пути допустимого следовательно, тормоза являются эффективными.

График определения тормозного пути грузового поезда представлен на рисунке 1.12.

Рисунок 1.12 Номограмма для определения тормозного пути грузового поезда.

Определение величин значения замедления и времени торможения поезда.

Для определения эффективности действия спроектированной тормозной системы используется величина среднего замедления а_i, реализованная при торможении. Величина замедления представляет собой удельную кинетическую энергию, приходящуюся на единицу массы подвижного состава, которая гасится его тормозной системой на единице длины тормозного пути. Из уравнения сохранения энергии в тормозном режиме имеем

, (1.31)

Время торможения представляет собой сумму времени на подготовку тормозов к действию и действительного времени торможения St_i

, (1.31)

для V_н = 100, V_к = 90 км/ч и DS_д = 70.95 м:

Определение объёмной температуры нагрева элементов трущихся пар.

Под объёмной температурой понимают усреднённую температуру нагретого элемента трущейся пары. При расчёте объёмной температуры предполагают, что в колесе всё тепло воспринимается только одним бандажом колеса. Температура нагрева элемента трущейся пары в первом интервале скоростей при температуре окружающей среды равной 0 ⁰С, определяется при чугунных колодках для колодки и колеса из выражения

, (1.32)

Характеристики

Список файлов ВКР