Контрольная работа по «Автотормоза подвижного состава»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Контрольная работа № 1

студентки 6го курса ПКЖТ

по дисциплине «Автотормоза подвижного состава»

Горина Александра Борисовича

 

Шифр Т-346/Г-36

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

М.-Гора

ТЧ-25

 

 

Вопрос 8   

 

Начертите схему тормозной рычажной передачи тележки заданной серии локомотива, МВПС, и нанесите на эту схему действующие при торможении силы: нажатия колодок, трения, тормозные и сцепления колесных пар с рельсами.

Подсчитайте, во сколько раз увеличится тормозная сила одной колесной пары при уменьшении скорости движения в заторможенном состоянии с начальной скорости VH до конечной скорости VK при экстренном торможении. Тип колодок: локомотивы и МВПС — чугунные.

Подсчитайте силу сцепления колесной пары с рельсами и сделайте вывод о соблюдении условия безъюзового движения при конечной скорости VK и расчетном давлении в тормозных цилиндрах: локомотивы грузовые Рц = 0,38 МПа,

Серия локомотива   ЧС-2

Скорость в начале торможения V = 140 км/ч

Скорость в конце торможения V = 20 км/ч

 

Решение

 

Схема тормозной рычажной передачи

1  На схеме тормозной рычажной  передаче обозначено:

К –сила нажатия колодок;

Р – сила нагружения колеса;

В – сила трения между колодкой и колесом В = к·φк  и реактивная сила равная силе трения;

Вт – сила действующая со стороны колеса на рельс;

М – тормозной момент  М = Вт·rк

2 Определяем действительную силу  нажатия на одну колодку по  формуле:

Здесь принимаем:

m – число тормозных колодок  на которое действует усилие  одного тормозного цилиндра, для  заданного варианта m = 4;

n – передаточное число рычажной передачи  n = 6,29

Рц = 0,38 мПа;

F – площадь поршня тормозного  цилиндра.  
F = 3,14·152,52 = 99488 мм2 ≈ 0,073 м2;

R = 0,313 кН;

ηц = 0,98        ηрп = 0,90        

3  Действительный коэффициент  трения при начальной скорости движения:

Действительный коэффициент трения при конечной скорости движения:

4  Определим тормозную силу  одной колесной пары при начальной  скорости движения

ВТН = φКН·ΣК = 0,041·4·37,97 = 6,23 кН

Определим тормозную силу одной колесной пары при конечной скорости движения

ВТК = φКК·ΣК = 0,081·4·37,97 = 12,3 кН

5  Определяем во сколько раз  увеличивается тормозная сила  одной колесной пары при уменьшении скорости в заторможенном состоянии

6  Силу  сцепления колесной  пары с рельсами определяем  по формуле:

ВСК = ψР·2РК = 0,126·201,1 = 25,34 кН

Где РК  – нагрузка от оси колесной пары на рельсы (принимаем из учебника «Устройство и ремонт эл.возов переменного тока» 1977 г. 20,5·9,81 = 201,1 кН)

ψР – расчетный коэффициент сцепления при скорости 20 км/ч из таблицы 1 учебника Крылова В.И. 0,126

Из расчета видно, что юз невозможен т.к. ВСК = 25,34> ВТК = 12,3

 

Вопрос 27

1. Определите аналитическим методом  расстояние от места начала торможения до места ограничения скорости движения на прямом участке пути.

2. Рассчитайте тормозную силу  и мощность, развиваемую тормозной  силой при начальной и конечной  скоростях движения.

3. Определите максимальную величину  затяжного спуска, в тысячных (°/оо), по которому может проследовать поезд заданной массы с постоянной (установившейся) скоростью, равной VH, с использованием только электродинамического (рекуперативного или реостатного) тормоза.

4. Определите мощность, развиваемую  локомотивом, при электрическом торможении.

Примечание.

1. Пункты 3 и 4 только для специализации 1707.01.

2. При определении пунктов 3 и 4 для  вариантов с тепловозной тягой (вопросы 34-43)  принять электровозы, соответственно вопросам 24-33.

Например, вопросу 34 соответствует 24, т.е. электровоз ВЛ8; вопросу 35 соответствует 25, т.е. электровоз ВЛ10 и т.д.

 

Номера вопросов	Серия локомотива, МВПС (1707.01)	Род поезда	Скорость в начале торможения, V км/ч	Скорость в конце торможения V км/ч	Величина спуска, i, 0/00	Масса состава, m, т	Масса локомотива, m, т	Количество вагонов, nв
27	В11 (Зсек)	Грузовой	75	45	-8	4970	276	71

 

Решение

1. Определяем аналитическим методом  расстояние от места начала  торможения до места ограничения  скорости движения на прямом  участке пути.

Тормозной путь поезда определяем по формуле:

SТ = SП+ SД

Где SП – путь подготовки тормозов к действию;

SД – действительный тормозной путь.

Подготовительный путь определяется по формуле:

Где V0 – начальная скорость перед торможением, км/ч;

tп – время подготовки тормозов, которое определяется по формуле

Где φкр – расчетный коэффициент трения чугунной стандартной колодки

 

  Здесь    т.с.

 

Тогда с

Путь подготовки тормозов

 м

 

2. Определяем действительный тормозной  путь как сумму действительных тормозных путей через определенные интервалы скоростей

Для расчета ΔSД скорость движения разбиваем на интервалы по 10 км/ч, и для каждого  интервала рассчитываем ΔSД, результаты заносим в таблицу

 

Интервалы скорости	Кгс/т	ωх Кгс/т	ωох Кгс/т	φкр		ΔSД м
75 –– 65	11,5	4,97	11,2	0,1	0,165	296,5
65 ––55	8,68	4,53	8,45	0,105	0,165	281,2
55 ––45	6,83	3,89	6,7	0,112	0,165	242,7

 

От  75  до 65

От  65  до 55

От  55  до  45

 

 

Тогда весь путь для снижения скорости составит

Sт = 84,2 + 296,5+281,2 + 242,7 = 944,6 м

2. Рассчитаем тормозную силу  и мощность, развиваемую тормозной силой при начальной и конечной скоростях движения.

Определим коэффициент трения при начальной и конечной скоростях движения

Тормозная сила в начале и конце торможения:

ВТН = φКН·ΣК = 0,051·1472,46 = 75,1 тс

ВТК = φКК·ΣК = 0,061·1472,46 = 90,3 тс

Определим мощность развиваемую тормозной силой в начале и конце торможения:

РН = ВТН·VН = 75,1·75 = 5857,5 кВт

РК = ВТК·VК = 90,3·45 = 4063,5 кВт

3. Определим максимальную величину  затяжного спуска, в тысячных (°/оо), по которому может проследовать поезд заданной массы с постоянной (установившейся) скоростью, равной VH, с использованием только электродинамического (рекуперативного или реостатного) тормоза.

Из тормозной характеристики определим Вт при скорости 70 км/ч

Вт = 50200 кг = 50200·9,81 = 492462 Н

Тогда

4. Определим мощность, электровоза  в тормозном режиме

Рт = Вт·Vн = 342369·10-3·20,8 = 7132,7   кВт

Здесь 20,8 – скорость м/с

Вопрос 55

Начертите схему электропневматического тормоза, опишите назначение основных приборов и их действие при зарядке, торможении и отпуске.

Ответ

Электропневматическими называются тормоза, управляемые при помощи электрического тока, а для создания тормозной силы используется   энергия сжатого воздуха.

Электропневматический тормоз прямодействую-щего типа с разрядкой и без разрядки тормозной магистрали (рис. 16) применяется на пассажирских, электро- и дизель-поездах. В этом тормозе наполнение цилиндров при торможении и выпуск воздуха из них при отпуске осуществляется независимо от изменения давления в магистрали, т. е. аналогично прямо-действующему пневматическому тормозу. Автоматичность тормоза обеспечивается наличием воздухораспределителя 9.

Рис. 1  Схема электропневматического тормоза

Зарядка запасного резервуара 2 происходит через воздухораспределитель 9 из тормозной магистрали 10. При торможении контроллер крана машиниста 1 замыкает соответствующие контакты, и электрический ток воздействует на электромагнитные катушки вентилей 4 и 5. Якорь 6 закрывает атмосферное отверстие Л, а якорь 3 сообщает запасный резервуар 2 через клапан 8 с тормозным цилиндром 7. Давление в тормозной магистрали 10 краном машиниста 1 не   понижается,   однако он имеет положение, при котором может происходить и разрядка магистрали в атмосферу.

При отпуске тормоза в контроллере крана машиниста 1 размыкаются контакты, катушки тормозного вентиля 4 и вентиля перекрыши 5 обесточиваются и воздух из тормозного цилиндра 7 выпускается в атмосферу А. При перекрыше после ступени торможения вентиль 4 обесточивается, а вентиль 5 находится-под напряжением, при этом якорь 3 отсоединяет запасный резервуар 2 от тормозного цилиндра 7 и давление в нем не повышается.

В случае прекращения действия электрического управления тормозом воздухораспределитель 9 работает на пневматическом управлении, как показано на схеме рис. 14.

Электропневматические тормоза обеспечивают плавное торможение поездов и более короткие тормозные пути, что повышает безопасное движение и управляемость тормозами.

Электроп невм, этический тормоз автоматического типа с двумя магистралями (питательной и тормозной) и с разрядкой тормозной магистрали при торможении применяется на некоторых дорогах   Западной   Европы   и   США.

В этих тормозах торможение осуществляется разрядкой тормозной магистрали каждого вагона через электровентили в атмосферу, а отпуск — сообщением ее через другие электровентили с дополнительной питательной магистралью. Процессами изменения давления в тормозном цилиндре при торможении и отпуске управляет обычный воздухораспределитель, как и при автоматическом пневматическом тормозе.

 

 

Вопрос 73

Опишите устройство воздухораспределителя №292 и его действие при ступенчатом служебном торможении.

Ответ

Воздухораспределитель (рис. 2) состоит из магистральной части, крышки и ускорителя экстренного торможения. В корпус 1 запрессованы три бронзовые втулки: золотниковая 2, поршневая 9 и втулка 31 переключательной пробки 30. Магистральный поршень 7, отштампованный из латуни, уплотнен кольцом 8  из специальной бронзы.

Магистральный поршень 7 образует две камеры: магистральную М и золотниковую ЗК- В хвостовике поршня имеются две выемки, в которых расположен отсекательный золотник 3 с осевым зазором около 0,3 мм и главный золотник 6 с зазором около 7,5 мм (холостой ход). Главный золотник прижат к зеркалу втулки пружиной 5, смещенной относительно продольной оси золотника на 4,5 мм и расположенной над магистральным каналом. С 1980 г. пружина 5 выпускается с двумя роликами. К зеркалу главного золотника пружиной 4 прижат отсекательный золотник. С левой стороны поршня 7 в корпус 1 ввернута заглушка 36, являющаяся упором для буферной пружины 35, которая вторым концом опирается на буферный стакан 33.

Внутренняя полость крышки 11 объемом около 1 л является камерой дополнительной разрядки КДР. 5 крышке, уплотненной прокладкой 10, расположены буферный стержень 14 с пружиной 13, направляющая заглушка 15 и фильтр 12. Последний состоит из наружной и внутренней обойм, между которыми намотан; лента из латунной сетки и один слой тонкого фетра, с торцов обойма закрыта войлочными прокладками. В корпус 20 ускорителя экстренно; торможения вставлена чугунная или пластмассовая втулка 28. Поршень 27, уплотненный резиновой манжетой 26, прижат пружиной 29 к резиновому кольцу 25.

 

Рис. 2. Воздухораспределитель № 292-001

 

Клапан 23 буртом верхней часта входит в полукольцевой паз поршня 27 и имеет в осевом направление зазор около 3,5 мм. К седлу 21, которое является и направляющей для хвостовика 22, клапан 23 прижат пружиной 24, помещенной между поршнем 27 и верхней частью клапана.

Для очистки воздуха в соответствующие каналы вставлены колпачки 19, 32 и 34, изготовленные из мелкой сетки. Ниппель 16 с осевым и боковыми каналами предназначен для защиты от засорения атмосферного канала в корпусе.