Расчёт колодочного тормоза. Определение допускаемого нажатия тормозной колодки. Количество тормозных колодок или их секций, приходящихся на одно колесо,

                                                    Задание                                                                                                                                        

Состав поезда:

8-осные полувагоны (168т)-8

4-осные полувагоны (88)-61

4-осные крытые(88т)-16

4-осные рефрижераторные (84т)-5

Скорость поезда в начале торможения-75км/ч

Уклон пути-(-7)  ⁰ /₀₀ .

Вид торможения -экстренное .

Тормозные колодки- композиционные Схема-1

 1 Расчёт колодочного тормоза.

 1.1 Определение допускаемого нажатия тормозной колодки.

Для создания эффективной тормозной системы сила нажатия тормозной колодки на колесо должна обеспечивать реализацию максимальной силы сцепления колеса с рельсом и вместе с тем исключать возможность появления юза при торможении, допускаемое нажатие тормозной колодки определяем по формуле 

                                                       (1)

где К- допускаемая сила нажатия колодки на колесо, кН;

_к- коэффициент трения тормозной колодки

0,85-коэффициент разгрузки задней колёсной пары

_к- коэффициент сцепления колеса с рельсом при торможении

Р_к - статическая нагрузка на колёса, отнесённая к одной тормозной колодке, кН

Статическая нагрузка определяется по формуле

                                                 (2)

где (T+Q)=Q6_P-Macca брутто вагона, по условию 168т.

g-=9,81=10 м/с²-ускорение свободного падения

Z-число колёсных nap,Z=8

m_к -количество тормозных колодок или их секций, приходящихся на одно колесо, m_k =l

Подставляя в формулу (1) значение коэффициента_к  получим

                                   (3)

где v - расчетная скорость движения экипажа при недопущении юза, км/ч.[1с10 табл.2]После преобразований уравнения примут вид

(4)

_к - коэффициента сцепления определяется в зависимости от скорости недопущения юза и нагрузки колёсной пары на рельсы _к=0,085. [1с.10табл.2]

Нагрузка от колёсной пары на рельсы определяется из выражения

                                            (5)

Подставляя значения у/_к и Р_к в формулу (4) получаем

В результате получаем квадратное уравнение

1,375К²+142К-6638=0

Находим корни квадратного уравнения

В результате решения квадратного уравнения допускаемая сила нажатия тормозной колодки К=35кН

Полученную из выражения (4) допускаемую силу нажатия тормозной колодки проверяют исходя из требований теплового режима трущихся пар

                                                              (6)

Где F_к- номинальная площадь трения тормозной колодки, см², F_к=290см²[1табл.З]

-допускаемое удельное давление на тормозную колодку [1,табл 4]

Так как отношение K/F_Kбольше [_уд], то допускаемое нажатие определяется поформуле

                                                                                                                 (7)

1.2 Вывод формулы передаточного числа рычажной тормозной передачи

Передаточное число рычажной тормозной передачи показывает, во сколько раз с помощью рычагов тормозной передачи увеличивается сила, развиваемая поршнем тормозного цилиндра.

При выводе формулы передаточного числа принимают расчётную схему рычажной передачи, находящуюся в состоянии равновесия, в которой после торможения все рычаги занимают перпендикулярное положение относительно тяг.

Передаточное число рычажной тормозной передачи определяется из соотношения длин плеч ведущих и ведомых рычагов.

Изменение усилия, полученного на штоке поршня тормозного цилиндра.

                                 (8)

или

где P₁ и Р₂ -усилие соответственно на тяге и триангеле

К-сила нажатия тормозной колодки

 -угол, образованный между направленным действием силы Р₁ и направлением радиуса проходящего через центр колеса и середину тормозной колодки.

Суммарная сила нажатия на все тормозные колодки вагона будет

                                   (10)

где m₁-число пар тормозных колодок.

Приравнивая тормозному нажатию =Р_{шт  рп} п;получим

                              (11)

где _рп -коэффициент силовых потерь рычажной тормозной передачи;                                                                                                                                                                            .                         п -передаточное число рычажной передачи.

Поскольку при определении передаточного числа пренебрегают потерей усилия на трения в шарнирах рычажной передачи (⁼1), то из равенства(11) имеем

                                            (12)

1.3 Определение диаметра тормозного цилиндра.

Диаметр тормозного цилиндра вагона находим по зависимости, определяющей его усилие на штоке

                            (13)

откуда

                                          (14)

где Р_шт - усилие, развиваемое по штоку поршня тормозного цилиндра при торможении, Н;

р_т.ц- давление воздуха в тормозном цилиндре, [1стр. 16]

Р_о- усилие предварительной затяжки отпускной пружины тормозного цилиндра, [1табл.6]

L_доп- максимально допустимый ход поршня тормозного цилиндра [1.стр.16]

ж- жёсткость отпускной пружины, [1.табл.6]

_т.ц. -0,98-КПД тормозного цилиндра

Р_р-усилие пружины бескулисного автоматического регулятора рычажной передачи, приведённое к штоку тормозного цилиндра, Н.

Усилие на штоке тормозного цилиндра определяем по формуле

                                                       (15)

где: К_доп - допускаемое нажатие на тормозную колодку вагона, определённое по формуле (7),;

m-число тормозных колодок в рычажной передаче, m =16;

_рп -коэффициент силовых потерь на трение.

Для вагонов, оборудованных рычажным приводом авторегулятора, усилие его пружин (Рисунок 1)

Рисунок 1 Схема рычажного привода бескулисного авторегулятора рычажной передачи:1-тормазной цилиндр; 2- авторегулятор; 3- рычаг привода;

4-распорка рычага привода;5- горизонтальный рычаг;6- затяжка горизонтальных                             

                                           (16)

где Р_рн- усилие предварительного натяга пружины авторегулятора