Анализ технического состояния тормозной системы полувагона-хоппера

2.Анализ технического состояния тормозной системы полувагона-хоппера.

2.1.Неисправности, возникающие в пневматической части тормозной системы.

Для пневматической части тормозной системы характерны следующие неисправности:

-неправильная установка переключателя грузовых режимов воздухораспределителя (ВР);

-неисправности в установке автоматического регулятора грузовых режимов (АРЖ), возникающие в результате ослабления крепления поперечной опорной балки АРЖ и возникновение большого зазора (более 5 мм) между опорной плитой балки и регулировочной гайкой демпферной части АРЖ;

-отсутствие подводящего воздухопровода к АРЖ;

-отсутствие опорной балки;

-потеря регулировочной опорной гайки демпферной части АРЖ.

Таким образом, большая часть полувагонов-хопперов имеют неисправности или нарушения правил технического обслуживания тормозного оборудования пневматической части тормоза.

2.2.Неисправности, возникающие в механической части тормозной системы.

В результате проведения исследований были обнаружены следующие характерные неисправности механической части тормоза полувагона-окатышевоза:

-самовыключение тормоза, когда в процессе торможения происходит взаимодействие горизонтальных, промежуточных рычагов при неполномерных тормозных колодках;

-завал промежуточных рычагов;

-предельные износы на головной тяге передаточного механизма вблизи ее соединительной головки с шестью регулировочными отверстиями, возникающими в следствии ее контакта с большой поддерживающей скобой поддерживающей головной промежуточный рычаг;

-значительный износ большой поддерживающей скобы, а также ее изгиб;

-деформация и излом кронштейнов крепления малой поддерживающей скобы промежуточных рычагов;

-изгиб предохранительной скобы, поддерживающей регулировочный винт авторегулятора (АРП);

-износ нижней части корпуса АРП из-за его взаимодействия с надрессорной балкой двухосной тележки 18-100 при торможении и отпуске;

-несоответствие передаточного числа ТРП типу тормозных колодок из-за крайне неудобного и малодоступного расположения распорной тяги и промежуточных рычагов с регулировочными отверстиями размещенными под рамой вагона.

2.3.Кинематический анализ механической части тормозной системы полувагона-окатышевоза.

Рычажная передача пневматического тормоза полувагона-окатышевоза представляет собой сложную многозвенную цепь с несколькими степенями свободы. Количество степеней свободы рациональной ТРП должно быть равно числу триангелей. Именно в этом случае рычажная передача тормоза обеспечит быстрый подвод колодок к колесу, постоянное и равномерное нажатие колодок при торможении, а также отвод колодок от колеса при отпуске тормоза. В процессе торможения происходит последовательное уменьшение числа степеней свободы рычажной передачи  и становится равным нулю у заторможенного вагона. Появляющаяся в результате износа колодок подвижность компенсируется за счет перемещения поршня в тормозном цилиндре.

Эксплуатационные наблюдения за работой механической части тормоза показывают, что из-за нарушения структуры рычажной передачи у 98% пар трения происходит касание колодок поверхности катания колес в отпущенном состоянии тормоза (верхней частью 76%, нижней частью 0,5%). Это приводит к интенсивному и нерациональному износу тормозных колодок, создает дополнительное сопротивление движению поезда (примерно 5Н на 1т массы вагона). В следствии чего колодки выходят из строя в 3 с лишним раза быстрее, чем колодки, которые выполняют работу торможения.

Возможность данного явления рассмотрим на примере рычажной передачи данного полувагона-окатышевоза. Для этого рассмотрим рычажную передачу как плоскую кинематическую цепь, число степеней свободы которой определим по формуле П. Л. Чебышева:

,

где

-число подвижных звеньев;

-число низших кинематических пар;

-количество высших кинематических пар.

Для данной кинематической цепи

Значит

.

Схема механизма типовой рычажной передачи полувагона-окатышевоза.

Данная рычажная передача имеет пять лишних степеней свободы, что приводит к касанию колодок поверхности катания колес, так как у триангеля центр тяжести не совпадает с центром тяжести подвесок триангеля, что вызывает появление опрокидывающего момента и силы прижатия верхних концов колодок, которые по исследованиям ВНИИЖТа равны:

- при чугунных тормозных колодках;

- при композиционных тормозных колодках;

-.

Причем при движении величина этих сил многократно возрастает.

Силовые факторы, действующие на элементы ТРП (схема приложения R и M).

2.4.Мероприятия по совершенствованию тормозной системы окатышевоза.

Выявленные конструктивные недостатки типовой тормозной системы хоппера и их негативные последствия в эксплуатационных условиях определили основные направления по совершенствованию пневматической и механической частей тормозной системы окатышевоза.

Основные мероприятия, направленные на совершенствование тормозной системы:

1.Осуществить размещение промежуточных рычагов ТРП на расстоянии, исключающем их взаимодействие между собой независимо от толщины тормозных колодок и возможного регулирования ТРП в эксплуатации.

2.Целесообразно установить унифицированный для тормозных систем большинства четырехосных грузовых вагонов типовой ТЦ (тормозной цилиндр) с внутренним диаметром 0,356 м вместо ТЦ с диаметром 0,400 м. В этом случае пневматическая часть тормоза должна быть оборудована запасным резервуаром (ЗР) № Р7-78 объемом 0,078 м³ вместо применяемого в типовом автотормозе объемом 0,135 м³ (№ Р7-135).

3.Введение высшей кинематической пары в головную кинематическую цепь механизма ТРП для ликвидации лишней степени свободы рычажной передачи и предотвращение взаимодействия узлов ТРП с элементами конструкции хоппера.

4.Необходимо установить авторегулятор (АРП) выхода штока ТЦ в затяжку промежуточных рычагов. Такое расположение АРП предотвращает его взаимодействие с элементами конструкции вагона, сокращает необходимый запас резьбы регулировочного винта регулятора, обеспечивает симметричное стягивание ТРП по мере износа колодок, а также делает его легкодоступным для ручной регулировки или замены в эксплуатации.

5.Для удобства регулировки передаточного числа ТРП в эксплуатации при изменении типа колодок целесообразна установка соответствующих регулировочных отверстий на вертикальном рычаге ТЦ.