Разработка и проектирование тормозной рычажной передачи 4-х осевого крытого вагона на тележках модели 18-100

¦ст – величина равномерного статического прогиба;

¦о – статическая осадка рессор и понижение рамы тележки, ¦о =10 мм [4,табл.5.2.]

Dк – износ колёсной пары по кругу катания, Dк =53 мм;

Dб – износ буксы и боковины в месте взаимного опирания, Dб =2 мм;

Dш – максимальный износ шарнирных соединений подвески рычага, Dш=9мм;

hг – допускаемая высота от головки рельса до габаритного

очертания ходовых частей вагона; hг =70 мм;

Dз – страховой зазор, Dз =30 мм;

¦д – динамический пробег;

Rв и Rн – радиусы верхней и нижней проушин;

Поэтому:

где Рр- расчётная нагрузка на вагон, кН;

lт – гибкость рессорного подвешивания тележки, lт =0,125 мм/кН [табл. 5.4.].

¦ст =0,5*930*0,125=58,1 мм;

¦д =Кдв*¦ст =0,55*58,1=31,96 мм.

где Кдв- коэффициент динамической добавки вертикальных сил, Кдв=0,55¸0,65.

hв = 5+58,1+31,96+10+40+30=175 мм

hн = 70+53+2+9+40+30=204 мм.

;

Из этого выражения находим искомые плечи в и г, где А=2,5; Н=930мм.

в+г=930-(175+204)=551 мм

Из решения системы уравнений получаем:

в=400,7 мм; г=160,3 мм;

На основе опыта вагоностроения и эксплуатации принимаем:

в=400 мм; г=160 мм;

3.5.2 Определение длин плеч горизонтальных рычагов ТЦ

Длина горизонтального рычага по центрам проушин определяется по конструктивным соображениям из условия размещения ТЦ на раме вагона,

а также по накопленному опыту проектирования ТРП и испытанию тормозных систем МПС рекомендует к применению на крытых вагонах рычага ТЦ стандартных размеров 660 мм; т. е. а + б = l = 660мм.

Рис. 3.2 Схема размещения горизонтальных рычагов на раме

1 – ТЦ;

2 – затяжка горизонтальных рычагов;

3 – горизонтальный рычаг;

4 – тяга;

5 – рама вагона.

Длина горизонтального рычага по центрам проушин: l=а+б;

Длины плеч а и б рычага ТЦ можно определить, используя для этого формулу геометрического передаточного числа РП При этом принимают, что передаточное число nг должно быть одинаковым с величиной nк, полученный в п.3.2. по заданному нажатию тормозных колодок, т.е. nг = nк.т.о., получаем систему из 2-х уравнений:

Для чугунных колодок:

а + б = 660

9,7= 4* а/б*(400+160)/160*cos 10°

Из решения системы получаем:

а=270 мм; б=390 мм (фактич.размер а=260;б=400);

Тогда фактическое передаточное число:

nг(ч)= 4* 270/390*(400+160)/160*cos 10°=9,5;

Для композиционных колодок:

а+б = 660

5,3 = 4* а/б*(400+160)/160*cos 10°

Из решения системы получаем:

а=185 мм; б=475 мм (фактич.размер а=195; б=465);

Тогда фактическое передаточное число:

nг(к)= 4* 185/475*(400+160)/160*cos 10°=5,4;

3.5.3 Определение длинны тяг и затяжек рычагов

Длину головной lг и тыловой /т тяг, соединяющих на гру­зовых вагонах рычаги ТЦ с рычагами тележки, определяют исходя из координат их шарнирных соединений.

В симметричной ТРП грузового вагона, на котором ТЦ установлен в средней части на раме кузова, длину тяг можно определить из выражений

где 2L - база вагона;

lп- расстояние от центра шкворня тележки до шарнирного соединения тяги с рычагом тележки;

- расстояние от центра кузова вагона соответственно до шарнирного соединения рычага со штоком ТЦ или с крон­штейном "мертвой точки"

ly; lx - расстояние от шарнирных соединений штока ТЦ и кронштейна "мертвой точки" соответственно до головной или тыловой тяг;

lур -максимальная длина установки регулятора ТРП.

Координатой шарнирного соединения тяги с рычагом те­лежки (см.рис.5.3) является 1п- расстояние до центра шкворня тележки, которое определяется с учетом среднего диаметра ко­лес в тележке и толщины колодок. Из инструкции и пособия по обслуживанию и ремонту тормозов [6,8] при среднем диа­метре колес 964-950мм и прижатых полномерных колодках установочный размер ТРП в тележке lп= 350-450мм.

Известны и координаты шарнирных соединений тягового стержня АРП, являющегося продолжением головной тяги, и тыловой тяги вагона с рычагами ТЦ. Это расстояние /у и /х (рис. 3.4) от этих шарниров до установки ТЦ на раме кузова. Для грузовых вагонов с АРП принимают lу=50-90мм и lх=200-260мм.

Расстояние от середины кузова вагона до отверстия на штоке ТЦ для шарнирного соединения lц1=510мм и до от­верстия в кронштейне "мертвой точки" lц2=330мм. Таким обра­зом длина установки ТЦ №188Б составляет lц1 +-lц2= 840мм.

Максимальная длина lyp установки* АРП №574Б достигает 2252 мм и РТРП-675 2377мм.

Длину затяжки рычагов ТЦ можно определить из выра­жения:

Длину затяжки lзр вертикальных рычагов в тележке гру­зового вагона выбирают в зависимости от среднего диаметра колоес тележки при полномерных тормозных колодках. При полномерных колесах в тележке Дср=964мм длина составляет 950мм, а при среднем диаметре колес менее 865мм lз должна достигать 1110мм, длина серьги 127-227мм.

Рис. 3.3 Схема установочных размеров рычажной передачи крытого вагона

Рис. 3.4 Схема установочных размеров тормозного цилиндра и его рычагов

3.6 Выбор сечений элементов рычажной передачи тормоза вагона

3.6.1 Определение усилий, действующих на элементы рычажной передачи

Искомые усилия, действующие в местах всех шарнирных соединений определяются из условия равновесия рычагов ТРП в тормозном положении, рассматривая последовательно передачу усилий со штока ТЦ на тормозные колодки. Из условия равновесия рычагов тормоза вагона следует:

Тогда на шток ТЦ крытого вагона усилия составляют:

Определим усилие при чугунных колодках:

определим усилие при композиционных колодках:

3.6.2. Расчет на прочность рычага Т.Ц.

Расчет на прочность предполагает определение геометрических размеров сечений элементов ТРП, исходя из условия, что возникающие напряжения (растяжения, сжатия, изгиба, смятия и среза) в этих сечениях под нагрузкой не должны превышать допускаемые для марок стали, из которых намечается их изготовление. Для деталей тормоза, рассчитанных в соответствии с нормами для расчета и проектирования на наиболее невыгодное, но возможное в эксплуатации сочетание расчетных сил

 Скачать реферат