Разработка тормоза для четырехосного пассажирского вагона

Автор: Пользователь скрыл имя, 05 Сентября 2011 в 20:54, курсовая работа

Описание работы

Целью данного курсового проекта является разработка тормоза для четырехосного пассажирского вагона. Курсовой проект состоит из пояснительной записки, включающей шесть разделов:

определение потребной тормозной силы;
определение допускаемой тормозной силы по условиям безъюзового торможения и обоснование выбора тормозной системы;
расчет механической части тормоза;
проектирование принципиальной пневматической части тормозной системы;
тормозные расчеты для заданного поезда;
расчет на прочность тормозного цилиндра.

Содержание

1 Расчёт потребной тормозной силы 4

1.1 Расчёт потребной тормозной силы по заданной длине тормозного пути 4

1.2 Расчёт тормозной силы по допускаемой величине замедления поезда 8

2 Определение допускаемой тормозной силы по условиям безъюзового торможения и обоснование выбора тормозной системы 9

3 Проектирование и расчёт механической части тормоза 14

3.1 Выбор схемы тормозного нажатия 14

3.2 Определение потребной величины тормозного нажатия 14

3.3 Определение параметров механической части 19

4 Проектирование принципиальной пневматической схемы тормоза 24

4.1 Описание устройства и действия пневматической части тормозной системы 24

4.2 Расчёт давления в тормозных цилиндрах при ступенях торможения и ПСТ 25

4.3 Определение действительного и расчётного тормозных нажатий 28

4.4 Расчёт удельной тормозной силы 31

5 Тормозные расчёты для заданного поезда 35

5.1 Определение длины тормозного пути, времени торможения и замедления при торможении 35

5.2 Расчёт продольно-динамических усилия в поезде 42

6 Расчёт тормозного цилиндра на прочность 44

Литература 49

Скачать полностью (316.61 Кб) Сколько стоит заказать работу?
Работа содержит 1 файл

ТПС.docx

— 346.88 Кб (Скачать)
 
где   – реализуемая тормозная  сила колёсной пары, Н;
    – допускаемая тормозная  сила по сцеплению, Н;
    – статическая осевая нагрузка единицы подвижного состава, Н;
    – коэффициент сцепления  колеса и рельса;
    – расчётный коэффициент  запаса по сцеплению.
 

      Расчётный коэффициент сцепления определяется по формуле 

  (2.2)
 
где   – функция скорости, значения которой зависят от типа подвижного состава;
    – статическая осевая нагрузка,
 

      Для пассажирских вагонов коэффициент сцепления

  (2.3)
 
где   – скорость движения поезда в промежутке от 120 до 0 км/ч с интервалом в 10 км/ч.
 

     Полная  тормозная сила для единицы подвижного состава  

  (2.4)
 
где   – осевая нагрузка, т;
    – число осей.
 

      Перейдя в формуле (2.4) к удельной тормозной  силе, допускаемой по условиям сцепления получим, получим 

  (2.5)
 
где   – удельная тормозная  сила, Н/т;
    – ускорение свободного падения,
    – расчётный коэффициент  сцепления;
    – коэффициент запаса по сцеплению,
 

      Для скорости вычислим удельную тормозную силу, допускаемую по условиям сцепления. Для этого найдём коэффициент сцепления по формуле (2.3) 
 
 

      Подставим полученное значение в формулу (2.2) и  вычислим расчётный коэффициент  сцепления 
 
 

      Тогда по формуле (2.5) удельная тормозная сила, допускаемая по условиям сцепления  равна 
 
 

     Для остальных скоростей значения коэффициента сцепления, расчётного коэффициента сцепления  и удельной тормозной силы представим в виде таблицы 2.1. 

Таблица 2.1 – Удельная тормозная сила, допускаемая по условиям сцепления

         
120 33,33 0,659 0,1024 851
110 30,56 0,675 0,1049 876
100 27,78 0,693 0,1077 892
90 25,00 0,712 0,1106 917
80 22,22 0,732 0,1138 942
70 19,44 0,755 0,1173 976
60 16,67 0,779 0,1211 1009
50 13,89 0,807 0,1254 1051
40 11,11 0,837 0,1301 1076
30 8,33 0,871 0,1353 1126
20 5,56 0,909 0,1413 1192
10 2,78 0,951 0,1479 1234
0 0 1 0,1554 1293
 

     На  рисунке 2.1 в графическом виде представлена зависимость удельной тормозной силы, допускаемой по условиям сцепления от скорости движения поезда .

Рисунок 2.1 – График зависимости удельной тормозной силы, допускаемой по условиям сцепления от скорости 

     Найдём  среднее значение удельной тормозной силы, допускаемой по условиям сцепления  

  (2.6)
 
где   – интервал скоростей, с которым производились вычисления,
 

      Тогда в формулу (2.6) подставим значения из таблицы 2.1 и найдём среднее значение удельной тормозной силы 
 
 

      Сравним потребную и допускаемую тормозную силу, по условиям сцепления 
 
 

     Из неравенства видно, что потребная тормозная сила меньше допускаемой по сцеплению, следовательно, выбираем параметры тормозной системы исходя из допускаемой тормозной силы .

 

      3 Проектирование и расчёт механической части тормоза

      3.1 Выбор схемы тормозного нажатия

     На  подвижном составе применяется  двухстороннее нажатие колодок  на колесо. В курсовом проекте расчет ведется для 4-х осного пассажирского вагона, следовательно, выбираем двухстороннее нажатие колодок на колесо.

     Двухстороннее нажатие позволяет уменьшить  удельное давление колодки на колесо и, следовательно, увеличить коэффициент трения колодки и более полно использовать допускаемую тормозную эффективность по условиям сцепления колеса и рельса. При двухстороннем нажатии отсутствует выворачивающее действие на колесо, неблагоприятно сказывающееся на работе буксового узла.

     Считают, что тепловая напряжённость фрикционной  пары тормозная колодка-колесо при  двухстороннем торможении выше, чем  при одностороннем. 

      3.2 Определение потребной величины тормозного нажатия

     Результаты  расчётов потребной тормозной силы и допускаемой по условию безъюзового торможения позволяют перейти к определению силы нажатия тормозных колодок или накладок.

     Для колодочного тормоза суммарное  нажатие колодок, приходящееся на ось колёсной пары 

  (3.1)
 
где   – нажатие колодок на колесо, кН;
    – число колодок, действующих на ось,
    – допускаемая удельная тормозная сила, Н/т;
    – осевая нагрузка транспортного средства,
    – действительный  коэффициент трения материала колодок.

      Действительный  коэффициент трения материала колодок в общем виде определяется  

  (3.2)
 
где   – функция, характеризующая  зависимость коэффициента трения от силы нажатия;
    – функция, характеризующая  зависимость коэффициента трения от скорости;
    – эмпирический  коэффициент, зависящий от материала  колодок.
 
  (3.3)
 
  (3.4)
 
где   – эмпирические  коэффициенты, зависящие от материала  колодок.
 

      Подставим выражение для  в формулу (3.1) и получим 

  (3.5)
 

      Преобразуем полученное уравнение, обозначив 

  (3.6)
 

      Тогда

  (3.7)
 

     Выразив K из уравнения (3.7), получим квадратное уравнение типа 

  (3.8)
 

где 
 
 
 
 
 
 

      Величину  допускаемого нажатия определяем из уравнения  

  (3.9)
 

      Для пассажирского подвижного состава  применим колодки из высокофосфористого чугуна с коэффициентом трения [1] 
 
 

      Значит 

      Тогда 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Рассчитаем  K для скорости  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      Для остального диапазона скоростей  проводим аналогичный расчёт, а его  результаты сводим в таблицу 3.1 

Таблица 3.1 – Расчёт допускаемого тормозного нажатия

          B C   K, кН
120 33,33 851 0,314 27,102 183,184 -2710,2 320,36 10,75
110 30,56 876 0,323 27,121 183,032 -2712,1 320,41 10,77
100 27,78 892 0,333 26,787 185,704 -2678,7 321,03 10,65
90 25 917 0,345 26,579 187,368 -2657,9 321,17 10,45
80 22,22 942 0,360 26,167 190,664 -2616,7 321,47 10,27

Информация о работе Разработка тормоза для четырехосного пассажирского вагона