1.2 Вывод формулы и определение передаточного числа рычажной тормозной передачи

Передаточное число рычажной тормозной передачи (ПЧРТП) – безразмерная величина, определяется как отношение теоретической суммы сил нажатия тормозных колодок, приводимых в действие от одного тормозного цилиндра, к усилию на его на штоке. ПЧРТП показываем, во сколько раз с помощью рычагов тормозной передачи увеличивается сила, развиваемая штоком поршня тормозного цилиндра.

При выводе формулы ПЧРТП используется расчетная схема рычажной передачи, находящаяся в состоянии равновесия, в которой после торможения все рычаги занимают перпендикулярное положение относительно тяг.

ПЧРТП определяется из соотношения длин плеч ведущих и ведомых рычагов. Рычаги, применяемые для передачи усилия в рычажных передачах, бывают первого и второго рода. Ведущим является плечо от оси вращения рычага до места приложения силы. Ведомым называется плечо от оси вращения рычага до места передачи усилия.

При этом рассматривают передачу усилия со штока тормозного цилиндра через элементы рычажной передачи на тормозные колодки, используя уравнение статики, т. е. равенства момента сил относительно того или иного шарнира рычажной передачи.

Порядок расчета передаточного числа покажем на примере рычажной передачи электровоза ВЛ82^м.

На основании равенства моментов сил относительно того или иного шарнира запишем:

Для первой колодки:

Для второй колодки:

Для третьей колодки:

Для четвертой колодки:

Передаточное число рычажной тормозной передачи определяем суммированием полученных величин:

где m – число колодок рычажной передачи, действующих от одного тормозного цилиндра.

1.3 Определение диаметра тормозного цилиндра

Диаметр тормозного цилиндра находят из известной зависимости, связывающей необходимое на штоке тормозное усилие с усилием, действующим на поршень при наполнении тормозного цилиндра сжатым воздухом:

,

откуда

,

где Р_шт – усилие, развиваемое по штоку поршня тормозного цилиндра при условии безъюзового торможения, Н;

Р_тц – давление воздуха в тормозном цилиндре, МПа; Ртц=0,42 МПа

Р₀ – усилие предварительной затяжки отпускной пружины тормозного цилиндра, Н; Р₀=1260 Н

L_доп – максимально допустимый ход поршня тормозного цилиндра;

L_доп=125 мм;

Ж_пр – жесткость отпускной пружины, Н/см; Жпр=87 Н/см

η_тц=0,98 – КПД тормозного цилиндра (потери на трение).

Усилие, развиваемое по штоку поршня тормозного цилиндра при условии безъюзового торможения:

,

где К_доп – допустимое нажатие на тормозную колодку , Н.

.

,

По полученной по формуле величине диаметра тормозного цилиндра выбираем ближайший больший стандартный цилиндр .

После выбора стандартного диаметра тормозного цилиндра необходимо пересчитать усилие, развиваемое по штоку поршня тормозного цилиндра

.

1.4 Выбор воздушной части тормозной системы

В воздушную часть тяговой единицы подвижного состава входят: компрессорная установка, кран машиниста, воздухораспределитель, запасной резервуар, воздухопровод с арматурой и другие приборы.

При разработке воздушной части тормозной системы электровоза, выбираем тип воздухораспределителя. Тип воздухораспределителя выбираем, исходя из времени наполнения тормозного цилиндра сжатым воздухом до 90% его максимального значения. Для тормоза грузового электровоза это время не должно превышать 25 с. Такие величины времени наполнения тормозного цилиндра обеспечиваются воздухораспределителями усл. № 483, усл. № 483М.

В зависимости от принятого диаметра тормозного цилиндра определяем объем запасного резервуара. Этот объем должен обеспечивать максимальное давление в тормозном цилиндре при экстренном или полном

служебном торможении не ниже 0,38 МПа и при ходе поршня тормозного цилиндра 180 мм. Минимальный объем запасного резервуара в см³, приходящийся на один тормозной цилиндр, определяется:

,

где Fтц – площадь поршня тормозного цилиндра, см².

,

.

По полученной по формуле величине минимального объема выбираем ближайший больший стандартный запасный резервуар .