Введення
пневматичний гальмівний вагон метрополітен
Найпоширенішими є пневматичні гальма, які приводяться в дію стисненим повітрям. У них повітря надходить в гальмівні циліндри і тисне на поршень, який перетворює тиск повітря в зусилля, що передається через гальмівну важільну передачу на гальмівні колодки, притискаючи їх до обода колеса, або до гальмівного диску на осі. Вперше пневматичне гальмо був запропонований в 1869 році Вестінгаузом і з тих пір постійно вдосконалювався. Гальмо Вестингауза має тільки два режими - гальмування і відпускання, в даний час він ще використовується в поїздах метрополітену. На відміну від нього, сучасні пневматичні гальма дозволяють регулювати гальмівну силу, міняючи тиск повітря в гальмових циліндрах. Машиніст управляє гальмами, змінюючи тиск в гальмівній магістралі, за допомогою крана машиніста - виробляє розрядку гальмівної магістралі (гальмування), підтримує встановлений тиск (перекриша) і заряджає гальмівну магістраль (відпустка гальм).
1.Расчёт колодкового гальма
Визначення допускаемого натискання гальмівної колодки. Для створення ефективної гальмівної системи, сила натискання гальмівної колодки на колесо повинна забезпечувати реалізацію максимальної сили зчеплення колеса з рейками і разом з тим виключити можливість появи юза.
Це положення виконується при обмежених умовах і виражається в рівнянні:
,
де К - допустима сила натискання колодки на колесо, - дійсний коефіцієнт тертя колодки об колесо, 0.85 - коеф. розвантаження задньої колісної пари, коеф. зчеплення колеса з рейкою при гальмуванні, - статичне навантаження наведена на колесо від однієї колодки дорівнює:
,
де P - розрахункова маса вагона, m - кількість гальмівних колодок приходять на одне колесо, Z - число колісних пар вагонів.
Після підстановки в розрахункову формулу, для маємо:
Розрахункове значення приймаємо в залежності від розрахункової швидкості не допущення юза і навантаженні колісної пари на рейки (40км/ч для чавунних колодок).
Статичне навантаження на колесо віднесена до однієї колодці дорівнює:
Перевіряють отримані цифрові значення допустимої сили натискання гальмівної колодки, виходячи з вимоги теплового балансу на основі виразу:
,
де - номінальна площа тертя гальмівної колодки (,), - допустиме питомий тиск на гальмівну колодку (,)
У випадку, якщо розраховані допустимі значення натискання приймають для розрахунків, якщо допустиме натискання визначається виразом:
2.Визначення діаметра гальмівного циліндра
Діаметр гальмівного циліндра визначається з умови розвитку необхідного зусилля на штоку гальмівного циліндра, залежно від зусилля на поршні при наповнення циліндра стисненим повітрям.
,
,
де - зусилля на штоку гальмівного циліндра необхідне для дотримання умов безюзного гальмування:
,
,
де - допустиме натискання на колодку, L - число колодок важільної передачі одного гальмівного циліндра, n - передавальне число важеля передачі, - ККД важеля передачі, - площа гальмівного циліндра рівна, де - внутрішній діаметр гальмівного циліндра,, - зусилля відпускної пружини.
,
,
де - зусилля попереднього затягування пружини гальмівного циліндра, -максимально допустимий хід поршня гальмівного циліндра, - жорсткість відпускної пружини,.
,
,
З стандартного ряду вибираємо діаметр гальмівного циліндра:
: 203; 254; 305; 330; 356; 400.
Приймаємо діаметр гальмівного циліндра рівний 356мм.
3. Вибір типу повітророзподільника та обсягу запасу резервуара
У повітряну частину гальм входить:
повітророзподільник;
запасний резервуар;
повітропровід з арматурою.
При розробці повітряної частини гальмівної системи вибирають тип повітророзподільника виходячи з часу наповнення гальмівного циліндра стисненим повітрям до 90% його максимального значення. Залежно від прийнятого діаметра гальмівного циліндра визначають обсяг запасного резервуара за формулою:
Вибираємо обсяг циліндра зі стандартного ряду:
; ;.
Застосовуємо об'єм циліндра рівний
Правильність вибору повітряної частини гальмівної системи для випадку повного службового гальмування, складно оцінити по необхідної величині зниження тиску повітря в гальмівній магістралі поїзда та усталеною величиною тиску повітря в циліндрі:
...
