Курсовая работа: Тормозные системы вагона

6

Аннотация

Курсовой проект 39 с., 10 рис., 3 табл., 2 чертежа,7 источников

ТОРМОЗНЫЕ СИСТЕМЫ ВАГОНОВ,ПНЕВМАТИЧЕСКАЯ И МЕХАНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ТОРМОЗА,ПАССАЖИРСКИЙ ВАГОН,

ТОРМОЗНОЙ ЦИЛИНДР

Целью данной курсового проекта является овладение теоретическими и практическими знаниями в области проектирования тормозной техники ,изучение устройства и работы тормозных систем подвижного состава.

Задачами курсового проекта являются:

- проектирование пневматической части тормоза

-проектирование механической части тормоза

-проверка обеспеченности поезда тормозными средствами

-оценка эффективности тормозной системы поезда

Введение

1. Исходные данные

2. Выбор и проектирование пневматической части тормоза

2.1 Выбор типа, схемы тормоза и пневматических приборов

2.2 Определение требуемого объема запасных резервуаров

2.3 Расчет давления в тормозных цилиндрах при торможении

3. Проектирование механической части тормоза

3.1 Определение допустимой силы нажатия тормозной колодки (накладки) из условия безъюзового торможения

3.2 Проверка действительной силы нажатия по допускаемым удельным давлениям на колодку (накладку)

3.3 Проверка действительной силы нажатия исходя из требований теплового режима

3.4 Описание устройства и действия силовой и механической части тормоза вагона, ее оценка

3.5 Определение основных параметров тормозной рычажной передачи

4. Расчет обеспеченности вагона, поезда тормозными средствами

4.1 Пересчет действительной и расчетной сил нажатия тормозных колодок

4.2 Определение расчетного коэффициента силы нажатия и оценка обеспеченности вагона тормозными средствами

4.3 Определение расчетного тормозного коэффициента поезда и оценка обеспеченности поезда тормозными средствами

5. Оценка эффективности тормозной системы поезда

5.1 Вычисление замедления и времени торможения, оценка эффективности тормозной системы поезда

5.2 Вычисление замедления и времени торможения, оценка эффективности тормозной системы поезда

Заключение

Список используемой литературы

Введение

тормоз рычажный колодка резервуар

Целью курсового проекта является разработка и проектирование тормозной рычажной передачи 4 - х осного пассажирского вагона

Автотормозная техника является одним из важнейших элементов железнодорожного транспорта, от уровня развития и состояния этой техники в значительной мере зависит провозная способность дорог и безопасность движения поездов.

Требования к уровню освоения дисциплины “Организация обеспечения безопасности движения и автоматические тормоза” предусматривают среди прочего овладение методами расчета тормозных систем, рациональной эксплуатации, технического обслуживания и ремонта тормозного оборудования, а также приобретение навыков проектирования и проведения испытаний тормозного оборудования, с использованием средств вычислительной техники, соблюдением требований обеспечения безопасности движения поездов и охраны окружающей среды.

Данный курсовой проект помогает овладеть теоретическими и практическими знаниями в области проектирования тормозной техники, изучить устройство и работу тормозных систем подвижного состава, ознакомиться с методами тормозных расчетов и основами проектирования автотормозного оборудования подвижного состава железных дорог России.

Основной целью курсового проекта является решение вопросов по выбору и проектированию тормозной системы для заданного типа подвижного состава, направленных на закрепление приобретенных знаний.

1. Исходные данные

2. Выбор и проектирование пневматической части тормозов

2.1 Выбор типа, схемы тормоза и пневматических приборов

Выбор схемы тормоза зависит от типа вагона. На пассажирских вагонах должно быть обязательным использование электропневматического тормоза. Электропневматический тормоз является прямодействующим неавтоматическим. Автоматичность действия тормоза пассажирского вагона обеспечивается наличием резервного автоматического непрямодействующего тормоза.

Рисунок 1 -Тормозное оборудование пассажирского вагона.

Тормозное оборудование пассажирских вагонов обеспечивает накопление и пропуск сжатого воздуха, подаваемого от локомотива, а также восприятие, реализацию и передачу (трансляцию) сигналов управления процессами торможения и отпуска, поступающих двумя путями: по тормозной магистрали или по электрической линии для электропневматического тормоза. Тормозное оборудование состоит из магистрального воздухопровода 1 диаметром 1/4", сообщенного через тройник 2 (№ 573) и разобщительный кран 3 (№ 377) подводящей трубой 4 с воздухораспределителем 5 (№ 292-001), установленным совместно с электровоздухораспределителем 6 (№ 305-000) на кронштейне задней крышки тормозного цилиндра 7.

С воздухораспределителем сообщен запасной резервуар 8 типа Р7-78 объемом 78 л, на котором установлен выпускной клапан 9 (№ 31Б). На тормозной магистрали 1 имеется не менее трех стоп-кранов 10 типа № 163 для экстренного торможения, на концах трубы установлены концевые краны 11 (№ 190 или № 4304) с соединительными рукавами 12 (№ 369А).

На пассажирских вагонах для работы электропневматического тормоза установлено кроме пневматического электрическое оборудование. В стальной трубе 13 проложены рабочий и контрольный электрические провода, которые подведены к концевым двухтрубным 14 (№ 316) и средней 15 трехтрубной (№ 317) коробкам зажимов. От последней провод в металлической трубе 16 подведен к камере электровоздухораспределителя, а от концевых коробок шланговым кабелем 17 сообщается с контактами в соединительной головке междувагонного рукава 12.

Также кроме тормозных приборов выбирают элементы воздухопровода, арматуру тормоза, которые обеспечивают соединение тормозов отдельных вагонов в единую тормозную систему (рис.2.2)

Рисунок 2 -Тормозная арматура.

Учитывая стесненные условия размещения рычажной передачи, ограничивающие круг реализуемых передаточных чисел выбираем тормозной цилиндр №188Б диаметром 356 мм.

2.2 Определение требуемого объема запасных резервуаров

В зависимости от принятого диаметра тормозного цилиндра необходимо определить 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.

Исходя из вышеизложенных условий минимальный объем запасного резервуара в м³, приходящийся на один тормозной цилиндр, подсчитывают по формуле:

где -- диаметр тормозного цилиндра, м.

По найденному объему принимают ближайший объем запасного резервуара из стандартного ряда V_ЗР = 0,078 м³ (78 л). Тип резервуара Р7-78

Выбор объема запасного резервуара необходимо проверить исходя из свойств тормозной системы, зависящих от типа выбранного воздухораспределителя.

Качественная оценка правильности выбора воздушной части в пассажирских, истощимых, тормозах производится по величине максимально допускаемого хода поршня тормозного цилиндра,

где -- ход поршня тормозного цилиндра при торможении, мм;

-- максимально допускаемый ход поршня тормозного цилиндра, мм,

Допускаемый выход штока принимаются из инструкции по эксплуатации тормозов =160 мм.

Для выполнения качественной оценки выбора воздушной части тормоза используется закон Бойля-Мариотта: “При постоянной температуре Т произведение абсолютного давления р на его удельный V объем есть величина постоянная”, т.е.

(3)

На основании закона Бойля-Мариотта состояние сжатого воздуха в запасных резервуарах и тормозных цилиндрах тормозной системы (объемом отводов, камер и каналов воздухораспределителя, посредством которых при торможении сообщаются запасной резервуар и тормозные цилиндры, пренебрегают) до торможения и при торможении выражается следующим уравнением:

(4)

где р₃ - максимальное зарядное давление, МПа;

V_ЗР - объем запасного резервуара, см³;

Р_БАР - барометрическое (атмосферное) давление, Р_БАР = 0,1 МПа;

V₀ - объем тормозного цилиндра до торможения ( вредный объем), см³;

m_ТЦ - количество тормозных цилиндров вагона;

V_ЗР - объем запасного резервуара, см³;

P_ТЦ(MAX) - максимальное расчетное давление воздуха в тормозном цилиндре;

d_ТЦ - диаметр тормозного цилиндра, см;

I_ШТ - выход штока поршня тормозного цилиндра при торможении.

Таким образом, для оценки правильности выбора воздушной части пассажирского вагона необходимо решить уравнение (4) относительно и проверить его величину.

(5)

Для определения выхода штока тормозного цилиндра пассажирского вагона следует учитывать, что давления в запасном резервуаре и тормозном цилиндре при полном служебном или экстренном торможении выравниваются.

Из этого следует, что выбор воздушной части пассажирского вагона был выполнен верно, т.к. выполняется неравенство 116,2 мм<160 мм.

2.3 Расчет давления в тормозных цилиндрах при торможении

При пневматическом торможении воздухораспределитель усл. № 292-001 наполняет тормозной цилиндр в зависимости от величины снижения давления в тормозной магистрали. При этом давление в тормозном цилиндре зависит и от величины выхода его штока.

В процессе полного служебного и экстренного торможения происходит выравнивание давлений в запасном резервуаре и тормозном цилиндре. Если принять силу трения рабочих органов воздухораспределителя равной нулю и процесс перетекания воздуха считать изотермическим, то величина абсолютного давления в тормозном цилиндре, из уравнения (2.2.4) с учетом того, что выход штока максимально допускаемый, определяется по формуле:

При полном торможении , в этом случае

При ступени торможения давление в тормозном цилиндре определяется разрядкой тормозной магистрали, когда

где -- снижение давления в запасном резервуаре при торможении, МПа;

-- снижение давления в тормозной магистрали при торможении, МПа.

Следовательно, величина давления в тормозном цилиндре при ступени торможения определяется из выражения:

где снижение магистрального давления;

- при снижении давления на 0,04 МПа

- при снижении давления на 0,06 МПа

- при снижении давления на 0,08 МПа

- при снижении давления на 0,1 МПа

Аналогичным способом рассчитываем давление в тормозном цилиндре при остальных ступенях торможения. Результаты заносим в таблицу 1.

Таблица 1-Расчет давлений в тормозном цилиндре при воздухораспределителе № 292

Также построим график зависимости величины давления в тормозном цилиндре от изменения магистрального давления.

Рисунок 3- График зависимости величины давления в тормозном цилиндре от изменения магистрального давления.

Срабатывание электровоздухораспределителя условный №305-000 при торможении обеспечивает наполнение рабочей камеры в течение всего времени, пока возбуждены обмотки тормозного и отпускного вентилей. Одновременно электровоздухораспределитель поддерживает в тормозном цилиндре давление рабочей камеры, восполняя утечки, если торможение осуществляется без разрядки магистрали.

Расход воздуха из запасного резервуара в рабочую камеру зависит от соотношения p_РК / p_ЗР, где p_РК - абсолютное давление в рабочей камере, МПа.