Буйских ВКР (1231184), страница 8
Текст из файла (страница 8)
3.3 Повышение эффективности тормозов локомотива
Предлагаемая система объединенного действия электродинамического и пневматического тормозов обеспечивает полное использование имеющегося уровня тормозооснащенности магистральных локомотивов без повышения вероятности возникновения юза колесных пар. Работы объединенной системы предусматривает:
- продолжение действия или возможность приведения в действие ЭДТ совместно с АТ вне зависимости от уровня давления в ТМ;
- продолжение действия или возможность приведения в действие ЭДТ ограниченной мощности в случае повышения давления в ТЦ локомотива свыше 0,15 МПа.
Целесообразность использования объединённых тормозов может быть оценена сравнением эффективности действия имеющихся тормозных средств локомотива при реализации использующегося и предлагаемого алгоритмов.
Тормозная сила локомотива при действии пневматического тормоза может быть подсчитана по выражениям:
кгс; (3.1)
; (3.2)
. (3.3)
Для чугунных тормозных колодок
кд = 0,6(16Kд+100)(v+100)/[80Kд+100)(5v+100)], (3.4)
где N – число тормозных колодок, шт;
Kд – действительное нажатие на тормозную колодку, тс;
Y – передаточное отношение тормозной рычажной передачи одного ТЦ;
рп – коэффициент потерь на трение в рычажной передаче;
Pтц – давление в ТЦ, кгс/см2;
Dтц – диаметр ТЦ, см;
тц – КПД тормозного цилиндра;
Fпр – усилие оттормаживающей пружины ТЦ, кгс;
Fпс – усилие предварительного сжатия отпускной пружины ТЦ, кгс;
z – жесткость отпускной пружины ТЦ, кгс/см;
h – средний ход штока тормозного цилиндра при торможении, см;
mк – количество тормозных колодок, действующих от одного ТЦ;
кд – действительный коэффициент трения тормозных колодок;
v – скорость движения, км/ч.
В свою очередь, тормозная сила при действии ЭДТ может быть определена по его характеристикам, представленным в Правилах тяговых расчетов или руководстве по эксплуатации конкретного локомотива. Представленные (в качестве примера) в таблице 4.1 величины тормозных сил электровоза серии ВЛ-80 получены для условий:
- действия пневматического автоматического тормоза при давлениях в тормозных цилиндрах и следующих исходных данных: N = 32; Y = 7,13; рп = 0,85; Dтц = 25,4 см; тц = 0,98; Fпс = 51 кгс; z = 3,2 кгс/см; h = 8 см; mk = 4;
- действия электрического тормоза полной мощности определенного по имеющимся тормозным характеристикам [4,6,11];
- действия рекуперативного тормоза ограниченной мощности 10 тс, которая соответствует позиции «ПТ» («Предварительное торможение») тормозного вала (переключателя) контроллера машиниста.
Построенные на основе данных таблиц 3.1, 3.2 тормозные характеристики электровоза серии ВЛ-80 при раздельном и объедененном действии пневматического и электродинамическим тормозов (рисунок 3.1–3.3).
Значение тормозной силы электровоза ВЛ-80 при действии пневматического тормоза приведено в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Значение тормозной силы электровоза ВЛ80 при действии пневматического тормоза
| V, км/ч | Тормозная сила (Впт), кгс | ||
| Давление в ТЦ (Ртц), кгс/см2 | |||
| 1,5 | 2,5 | 4,0 | |
| 5 | 10234 | 15129 | 20589 |
| 10 | 9038 | 13208 | 17975 |
| 15 | 8101 | 11836 | 16107 |
| 20 | 7397 | 10806 | 14707 |
| 25 | 6849 | 10006 | 13617 |
| 30 | 6411 | 9366 | 12746 |
| 35 | 6052 | 8842 | 12033 |
| 40 | 5753 | 8405 | 11438 |
| 45 | 5500 | 8036 | 10936 |
| 50 | 5283 | 7719 | 10504 |
| 55 | 5096 | 7444 | 10131 |
| 60 | 4931 | 7204 | 9804 |
| 65 | 4786 | 6992 | 9516 |
| 70 | 4657 | 6804 | 9260 |
| 75 | 4542 | 6636 | 9030 |
| 80 | 4438 | 6484 | 8824 |
Тормозные силы при рекуперативном и объединенном тормозе приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Тормозные силы при рекуперативном и объединенном тормозе
| V, км/ч | Рекуперация максимальна
| Рекуперация минимальная
| Объединенные тормоза
| Объединенные тормоза
|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 5 | 6300 | 10200 | 16534 | 30589 |
| 10 | 22381 | 10200 | 31419 | 27975 |
| 15 | 14323 | 10200 | 40244 | 26107 |
| 20 | 41905 | 10200 | 49302 | 24707 |
Окончание таблицы 3.2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 25 | 40476 | 10200 | 47325 | 23617 |
| 30 | 39318 | 10200 | 45729 | 22746 |
| 35 | 38182 | 10200 | 44234 | 22033 |
| 40 | 37273 | 10200 | 43026 | 21438 |
| 45 | 36363 | 10200 | 41863 | 20936 |
| 50 | 35568 | 10200 | 40851 | 20504 |
| 55 | 34886 | 10200 | 39982 | 20131 |
| 60 | 34091 | 10200 | 39022 | 19804 |
| 65 | 33636 | 102000 | 38422 | 19516 |
| 70 | 31932 | 10200 | 36589 | 19260 |
| 75 | 29773 | 10200 | 34315 | 19030 |
| 80 | 27907 | 10200 | 32345 | 18824 |
По данным таблиц 3.1–3.2 строим три графика зависимостей: Вт=f(V) для выполнения анализа эффективности и безопасности (юз) объединённых тормозов (рисунок 3.1–3.2).
Рисунок 3.1 – Зависимость тормозной силы локомотива от уровня давления воздуха в ТЦ
Рисунок 3.2 – Зависимость тормозной силы при рекуперации от скорости
Рисунок 3.3 – Зависимость тормозной силы объединенных тормозов от скорости
Анализ полученных данных рисунка 3.1 позволяет сделать вывод:
- предельная тормозная сила электровоза при действии пневматического тормоза с максимальным уровнем давления в тормозных цилиндрах 4,0 кгс/см2 при скоростях движения более 9 км/ч существенно меньше максимальной тормозной силы рекуперативного тормоза (рисунок 3.2) имеющее место при существующем порядке действия тормозных средств электровоза ВЛ-80. Прекращение действия рекуперативного тормоза в режиме экстренного торможения, нерационально, так как ведет к снижению уровня использования имеющейся тормозооснащенности электровоза. Дополнительным аргументом, подтверждающим рассматриваемую нерациональность, является тот факт, что в ряде обслуживающих перевальные участки локомотивных депо Дальневосточной железной дороги (высокогорная, Смоляниново) контакт пневматического выключателя управления, прерывающий электрическую схему цепей управления рекуперацией при экстренной разрядке тормозной магистрали, зашунтирован;
- не вызывающая опасений возникновения юза колесных пар при использующемся алгоритме действия тормозных средств.
, кгс
, кгс
, кгс
, кгс














