Определение величины выхода штока тормозного цилиндра при торможении вагона. Величина перемещения поршня ТЦ и величина давления воздуха показана на рис

Величина перемещения поршня ТЦ и величина давления воздуха показана на рис. 3.8

Рис. 3.8 Зависимость хода поршня от давления в Т.Ц.

3.9.1 РАСЧЕТ СВОБОДНОГО ХОДА ПОРШНЯ ЦИЛИНДРА ПРИ ТОРМОЖЕНИИ ВАГОНА

Определим влияние величины зазора ∆ между колодкой и колесом на выход штока L_CB поршня ТЦ. Рассмотрим только головную кинематическую цепь ТРП. Ты­ловая кинематическая цепь передачи тормоза, расположенная на вагоне со стороны задней крышки ТЦ по всей структуре идентична головной и имеет обозначения соединений подвиж­ных звеньев 1 – 9.

Свободный ход поршня ТЦ найдем из условий перемеще­ния шарниров 1- 9 и 1’ – 9’ собирающих элементы рычажного механизма в единые кинематические цепи. Для этого восполь­зуемся подобием треугольников, образованных в структуре механизма изначальным и конечным местоположением рычагов передачи (рис. 3.7.)

Рис. 3.7.Свободный ход поршня Т.Ц. при торможении вагона за счет перемещения колодок до прилегания к колесам.

С учетом полученных результатов полную величину свободного хода поршня Т. Ц. можно выразить:

- зазор между колодкой и колесом; = 8мм и 5мм

для чугунных колодок:

для композиционных колодок:

3.9.2 РАСЧЕТ ДОПОЛНИТЕЛЬНОГО ХОДА ШТОКА ЦИЛИНДРА ПРИ ТОРМОЖЕНИИ ВАГОНА

После прилегания всех колодок к колесам с увеличением давления воздуха в ТЦ колодки прижимаются с большим уси­лием, а поршень цилиндра, как указывалось выше, сделает до­полнительный ход L_доп, величина которого зависит от давления воздуха в ТЦ, деформации всех элементов ТРП и ее переда­точного числа.

Под действием тормозных усилий рычаги передачи под­вергаются деформациям изгиба, тяги и другие продольные элементы - растяжению или сжатию. Криволинейной формы затяжки или распорки рычагов испытывают внецентренное, растяжение. Деформируют также триангели и траверсы в на­правлении воздействующих на них усилий.

Схема для определения влияния упругих деформаций ТРП на величину хода поршня ТЦ в 4-х осном грузовом вагоне показана на рис 3.10.Искомое приращение хода штока ТЦ най­дем в указанной схеме из условий перемещений шарниров 2-11, соединяющих между собой в кинематические цени элемен­ты рычажного механизма.

Для этого воспользуемся подобием треугольников, обра­зованных в структуре механизма изначальным и конечным местоположением рычагов передачи, обусловленным деформа­циями в ТРП.

Деформации:

D₁ – триангеля;

D₂ – изгиба вертикального рычага тележки;

D₃ – сжатие затяжки вертикальных рычагов;

D₄ – растяжение тяги вагона;

D₅ – изгиба горизонтального рычага ТЦ;

D₆ – растяжение затяжки горизонтальных рычагов;

3.9.3Вычисление величин деформаций элементов РП при торможении вагона.

Упругие деформации элементов Р.П., работающих на растяжение и сжатие определяются по формуле:

, где

Р – сила действующая на рассматриваемый элемент, Н.

l – длины рассматриваемых элементов, см,

F – площадь поперечного сечения, см²

Е – модуль упругости, Н/ см²

В случае внутреннего растяжения (сжатия) формула примет вид:

е – эксцентриситет приложения силы;

I– момент инерции сечения.

Деформация изгиба вертикального рычага тележки

Деформация сжатия затяжки вертикальных рычагов:

где l – длина затяжки, l=119,5 см;

F – площадь поперечного сечения, F=18.75 см².

Деформация растяжения тяги вагона:

F=3,8 см²; lдл=2910 мм; lкор=523 мм;

Деформация горизонтального рычага:

t*(h³-d₂³) 14(140³ – 45³)

I= ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 3095021мм³

12 12

Деформация затяжки горизонтальных рычагов (внецентренное

растяжение):

где e – эксцентриситет, е = 65мм;

I – момент инерции сечения пластины.

I=t*h³/12= 25*110³/12=2772917мм⁴

F= t*h=25*110=2750; l=1070мм;

Деформация триангеля:

D₁= [4,5*(L- а)2*Р]/3I₁+2*l1*P/6I₂*[(L-а)*4,5-L*0,8-((L-

f)/2)*0,8+4,5*L12)

Принимаем деформацию триангеля в процессе торможения 2 мм.

Определяем величину выхода штока от упругих деформаций.

По техническим требованиям на проектирование ТРП вагона выход штока ТЦ от упругих деформаций не должен превышать 25% выхода штока при ПСТ или при 1-ой ступени торможения.

3.10.Приращение хода поршня Т. Ц. от сжатия возвратной пружины регулятора

РисЗ.11Приращение хода поршня тормозного цилиндра в зависимости от величины сжатия пружины АРП

Поршень ТЦ совершает дополнительный ход в процессе торможения вагона за:чет возвратной пружины регулятора рычажной передачи. На рис. 3.11 приведена расчетная схема узла ТЦ 1 вагона для определения приращения хода его поршня от сжатия возвратной пружины 3 в регуляторе 2 при торможении.

При воздействии привода 4 на корпус регулятора 2.Под действием растягивающих усилий, развиваемых поршнем ТЦ 1 в процессе торможения, происходит сжатие тяговым стержнем 7 возвратной пружины 3 регулятора на величину Δ_Р (см Рис.3.11), что обуславливает поворот головного горизонтального рычага 5 и приращения хода поршня цилиндра. Зависимость перемещения поршня ТЦ и величины сжатия D_рвозвратной пружины 3 установим; на основе подобия треугольников f1f0 и t1t0откуда следует:

,а для РТРП 675 Δр =25мм

полная величина выхода штока: