что такое передаточное число трп

Устройство тормозных рычажных передач (ТРП), Передаточное число и передаточное отношение

Страницы работы

Содержание работы

6 Устройство тормозных рычажных передач (ТРП). Передаточное число и передаточное отношение

ТРП-механическая система рычагов и тяг, предназначенных для распределения усилия, развив-го по штоку ТЦ м/у торм-ми колодками или накладками. Рычажные передачи бывают: с односторонним и 2-сторонним нажатием на колесо.2-стороннее нажатие применяется на большинстве локомот-в и на пас. вагонах. Одностороннее нажатие применяется на всех грузовых вагонах с тележками 18-100 и им подобные. Достоинство 2-стороннего нажатия колодок на колесо:

1) возможность более полного использования запасов по сцеплению

2) КП не испытывает выворачивающее воздействие

3) Меньше величина удельного нажатия торм. колодки и больший коэффициент трения

— более сложная и тяжелая рычажная передача

— больший нагрев колеса из-за худших условий теплоотдачи

В состав рычажной передачи входят: горизонтальные и вертикальные рычаги, тяги, затяжки вертикальных и горизонтальных рычагов, предохранительные устройства, триангели на грузовых вагонах, траверсы на пассажирских вагонов, подвески башмаков, башмаки, м/б дополнены балансирами.

Характеристики ТРП- это передаточное отношение и передаточное число.

Передаточное отношение-это энергетическая характеристика рычажной передачи, она показывает вош сколько раз увеличится усилие по штоку при передаче к тормозной колодке

, ,

где — суммарное нажатие колодок

— усилие по штоку

— КПД рычажной передачи

— число колодок, действующих от одного ТЦ

Передаточное число – геометрическая характеристика рычажной передачи, показывает отношение ведущихи ведомых плеч рычагов

, где n-число пар колодок

Пlведомых – произведение длин ведомых плеч рычагов

— угол действия силы нажатия, предназначен для того, чтобы обеспечить отвод колодки.

На грузовых вагонах подвеска башмаков и колодок осуществляется на необресоренные части, поэтому прогиб рессорного подвешивания не сказывается на перемещение колодки относительно колеса и башмак закреп. жестко. На тележках, имеющих надбукусовое рессорное подвешивание, происходит смещение башмака и колодки относительно колеса. Поэтому башмак закрепляют на круглой цапфе с возможностью поворота. При расчете передаточного числа для 1 пары все другие считаются условно прижатыми. Ведущее плечо рычага принимается от точки приложения известной силы до центра поворота рычага. Ведомое- от центра поворота до точки приложения искомой силы.

Источник

Передаточное число ТРП и КПД.

Тормозные рычажные передачи

Назначение тормозных рычажных передач классификация,требования и элементы ТРП.

Тормозная рычажная передача предназначена для передачи усилия, развиваемого на штоке тормозного цилиндра, на тормозные колодки. В состав рычажной передачи входят триангели или траверсы с башмаками и тормозными колодками, тяги, рычаги, подвески, предохранительные устройства, соединительные и крепежные детали, а также автоматический регулятор выхода штока тормозного цилиндра.

По действию на колесо различают рычажные передачи с односторонним и двусторонним нажатием колодок. Выбор конструкции рычажной передачи зависит от количества тормозных колодок, которое определяется необходимой величиной тормозного нажатия и допускаемым удельным давлением на колодку.

Тормозная рычажная передача с двусторонним нажатием колодок имеет преимущества по сравнению с односторонним нажатием. При двухстороннем нажатии колодок колесная пара не подвергается выворачивающему действию в буксах в направлении силы нажатия колодок; удельное давление на каждую колодку меньше, следовательно, меньше износ колодок; коэффициент трения между колодкой и колесом больше, однако рычажная передача при двустороннем нажатии значительно сложнее по конструкции и тяжелее, чем при одностороннем, а температура нагрева колодок при торможении выше. С применением композиционных колодок недостатки одностороннего нажатия становятся менее ощутимыми вследствие меньшего нажатия на каждую колодку и более высокого коэффициента трения.

К механической части тормоза предъявляют следующие требования:

Ø рычажная передача должна обеспечивать равномерное распределение усилий по всем тормозным колодкам (накладкам);

Ø величина усилия практически не должна зависеть от углов наклона рычагов, выхода штока тормозного цилиндра (при сохранении в нем расчетного давления сжатого воздуха) и износа тормозных колодок (накладок) в пределах установленных эксплуатационных нормативов;

Ø рычажная передача должна быть оснащена автоматическим регулятором, поддерживающим зазор между колодками и колесами (накладками и дисками) в заданных пределах независимо от их износа;

Ø автоматическое регулирование рычажной передачи должно обеспечиваться без ручной перестановки валиков до предельного износа всех тормозных колодок; ручная перестановка валиков допускается для компенсации износа колес;

Ø автоматический регулятор должен допускать уменьшение выхода штока тормозного цилиндра без регулировки его привода на особо крутых затяжных спусках, где установлены уменьшенные нормы выхода штока;

Ø при отпущенном тормозе тормозные колодки должны равномерно отходить от поверхности катания колес;

Ø шарнирные соединения тормозной рычажной передачи для упрощения ремонта и увеличения срока службы оснащаются износостойкими втулками;

Ø рычажная передача должна иметь достаточную прочность, жесткость и при необходимости демпфирующие устройства (например, резиновые втулки в шарнирах подвесок башмаков грузовых вагонов), исключающие изломы деталей рычажной передачи под действием вибраций;

Ø на подвижном составе должны быть предохранительные устройства, предотвращающие падение на путь и выход за пределы очертаний габарита деталей рычажной передачи при их разъединении, изломе или других неисправностях;

Ø предохранительные устройства при нормальном состоянии рычажной передачи не должны нагружаться усилиями, которые могут вызывать их излом.

Передаточное число ТРП и КПД.

Усилие распределяется на колодки равномерно и передается с некоторым увеличением и потерями на трение в шарнирах и устройствах автоматического регулирования ТРП.

Отношение теоретической (без учета потерь) суммы сил нажатия тормозных колодок с приводом от одного тормозного цилиндра, к усилию развиваемому на штоке, называется передаточным числом тормозной рычажной передачи.

Отношение суммы фактических сил нажатия тормозных колодок к расчетной сумме сил нажатия (без учета потерь) называется коэффициентом полезного действия (КПД) ТРП.

Коэффициент полезного действия рычажной передачи определяется опытным путем и зависит от её конструкции. По результатам экспериментальных исследований он может быть принят:

Ø для рычажных передач четырехосных вагонов с односторонним нажатием колодок при движении поезда ŋ = 0,95;

Ø для рычажных передач четырехосных вагонов с двусторонним нажатием тормозных колодок при движении поезда ŋ = 0,90;

Ø на стоянке для всех видов рычажных передач можно принимать η = 0,75.

Локомотивов с односторонним нажатием – 0,95 при действии усилия от ТЦ на две оси и 0,90 при действии на три оси.

Локомотивов с двухсторонним торможением – 0,90 при действии усилия от ТЦ на одну ось при действии усилия от ТЦ на две оси и 0,85 при действии на три оси – 0,80.

Содержание ТРП.

Сборка, регулировка и испытание тормозной рычажной передачи.

После сборки тормозной рычажной передачи все шарнирные соединения и ролики смазываются.

Выход тормозных колодок за наружную боковую поверхность бандажа не допускается.

Тормозные колодки должны равномерно отходить от поверхности катания колёс и иметь зазор между плоскостью тормозной колодки и колесом при правильно отрегулированной рычажной передачи не более 15 мм Допускается неравномерность отхода тормозных колодок от поверхности катания у одной колёсной пары, а при одностороннем расположении тормозной передачи у одного колеса не более 5 мм.

Выход штоков тормозных цилиндров должен соответствовать размерам, установленным разделом 13 настоящей Инструкции.

Рычажная передача должна быть отрегулирована так, чтобы вертикальные рычаги имели одинаковый наклон с обеих сторон тележки, а горизонтальные со стороны штока поршня тормозного цилиндра имели большие отклонения, чем противоположные.

Соединительные муфты тяг должны быть навинчены на их концы на полную длину резьбы в муфте и к муфтам поставлены контргайки или замки.

Тяги, имеющие регулировочные отверстия, должны быть соединены со своим рычагом валиком, поставленным на первое регулировочное отверстие конца тяги (при новых тормозных колодках).

Все тяги перед постановкой на локомотив или моторвагонный подвижной состав при капитальном ремонте или при изготовлении тяг вновь и ремонте их сваркой, при любых видах ремонта локомотивов и моторвагонного подвижного состава, должны быть испытаны на растяжение с последующим нанесением клейм.

Источник

Передаточное число и к.п.д. рычажной передачи

Суммарная сила нажатия на тормозные колодки вагона пли локомотива определяется из выражения

Усилие по штоку тормозного цилиндра можно определить по формуле

Усилие от поршня тормозного цилиндра передается на фрикционные узлы тормозной системы с некоторыми потерями на трение в шарнирах и устройстве автоматического регулирования рычажной передачи.

Коэффициент полезного действия рычажной передачи определяется опытным путем. По результатам экспериментальных исследований он может быть принят:

Ø для рычажных передач четырехосных вагонов с односторонним нажатием колодок при движении поезда ? = 0,95;

Ø для рычажных передач четырехосных вагонов с двусторонним нажатием тормозных колодок при движении поезда ? = 0,90;

Ø на стоянке для всех видов рычажных передач можно принимать η = 0,75.

Коэффициент полезного действия рычажной передачи при ручном приводе уменьшается в зависимости от к.п.д. винта, который можно принимать η_в = 0,6. В целом для рычажной передачи при ручном приводе к.п.д. будет равен 0,6 х 0,9 = 0,5.

Передаточное число рычажной передачи определяется из соотношения ведущих и ведомых плеч рычагов. Оно показывает, во сколько раз с помощью системы рычагов увеличивается усилие, развиваемое на штоке тормозного цилиндра. Так. например, на схеме рис. 8.1 можно проследить последовательное изменение усилия, передаваемого штоком поршня тормозного цилиндра, пренебрегая потерями на трение в шарнирных соединениях. В данном случае сила Р_ш поршня, действующая по направлению штока, поворачивает горизонтальный рычаг первого рода в точке 2 и перемещает тягу 3-4 с выигрышем силы пропорционально отношению плеч этого рычага а/б.Полученная на тяге сила Р₁ поворачивает вертикальный рычаг, который в данный момент работает как рычаг второго рода, в точке 5и притягивает ближний к тормозному цилиндру триангель с новым изменением силы, пропорциональным отношению плеч (г+в)/в. Эта сила Р₂ образует угол α с направлением радиуса, проходящего через центр колеса и середину колодки, т.е. с направлением нормального давления колодок. Чтобы определить величину силы нажатия на тормозные колодки 2К нужно силу Р₂ умножить на cos α. На основании сказанного можно написать:

Эта формула позволяет определить сипу нажатия на первую пару тормозных колодок, после прижатия которых рычаг 4-5 будет поворачиваться в точке 7. Затяжка 5-6 перемещается влево и поворачивает подвеску 6-8 вокруг неподвижной точки 8 до прижатия второй пары колодок к колесам. Как правило, тормозные рычажные передачи подвижного состава делаются с одинаковой силой нажатия колодок на все колесные пары. Это достигается подбором плеч рычагов а-б и в-г. Сила нажатия на триангель левой колесной пары определится по формуле

Чтобы найти суммарную силу нажатия на колодки достаточно полученное выражение умножить на число пар колодок т. Тогда получим

ΣК получена без учета потерь силы на трение в шарнирных соединениях, т. е. при η| = 1, поэтому можно записать

Или, сокращая на Рш правую и левую части равенства, получим

Источник

Основные характеристики ТРП и расчетная система нажатий

Важнейшими параметрами ТРП являются передаточное число п и коэффициент силовых потерь л. Передаточное число показывает, во сколько раз (без учета потерь на трение в соединениях) увеличивается усилие, развиваемое на штоке ТЦ при воздействии на все тормозные колодки, связанные с ним. Максимальное значение п зависит от величины передаваемого усилия (типа и количества применяемых тормозных колодок) и длительности непрерывного торможения грузовых поездов на крутых затяжных спусках.

С учетом известного правила механики выигрыш в суммарной силе нажатия тормозных колодок по отношению к усилию, развиваемому на штоке ТЦ за счет рычагов, достигается его значительным перемещением. Поэтому большой износ тормозных колодок за одно торможение (особенно длительное на затяжном спуске), пропорциональный передаточному отношению, увеличивает выход штока ТЦ вплоть до предельных значений, исключающих его дальнейшее выдвижение (при упоре в переднюю крышку). Тормозное нажатие при этом может упасть до нуля.

Коэффициент л, (ранее коэффициент полезного действия ТРП) определяет, какая часть развиваемого на штоке поршня ТЦ усилия достигает тормозных колодок с учетом потерь в валиках, на деформацию рычагов, тяг и т.д. Таким образом, этот параметр характеризует степень совершенства рычажной передачи, а его значение обычно находится в диапазоне 0,8-0,95.

Кроме указанных параметров важное значение для расчета ТРП, характеризующее эффективность использования сцепления колес с рельсами, а значит, и длину тормозного пути, имеет коэффициент силы нажатия тормозных колодок, определяемый по формуле т. к

Значительная разница в коэффициентах нажатия объясняется практически в два раза большими коэффициентами трения композиционных тормозных колодок по сравнению с чугунными и способами торможения пассажирских и грузовых поездов на затяжных спусках. Первые по условиям неистощимости требуют периодического отпуска для подзарядки ЗР и поддержания давления в ТЦ, а вторые, будучи неистощимыми, позволяют тормозить долго и непрерывно.

Таким образом, если колесная пара войдет в юз в пассажирском поезде, то при очередном отпуске он прекратится и ее значительного повреждения не произойдет. В грузовом поезде, наоборот, она может получить недопустимый ползун. Темп роста последнего пропорционален нагрузке на колесо и скорости движения, так как именно они в основном определяют тепловые процессы в контактном пятне пары трения. Поэтому рекомендуемый коэффициент нажатия уменьшается с ростом нагрузки транспортного средства, а для обеспечения требуемой безопасности движения пассажирских поездов его вынужденное повышение с ростом скорости вызывает необходимость применения специальных регуляторов.

Если при скорости 120 км/ч для пассажирских вагонов с колодочным тормозом выполняется неравенство то нужно устанавливать противогазные устройства.

В системе дискового тормоза расчет ведется аналогично с учетом соотношения радиуса колеса Л и радиуса г, на котором действуют накладки. Противогазные устройства при этом устанавливаются, если полученное по формуле (3.2) значение более 0,75.

Значение р не должно превышать 130 Н/см2 для чугунных и 90 Н/см2 для композиционных материалов при скоростях до 120 км/ч и соответственно 120 Н/см2 и 50 Н/см2 при больших скоростях. Для локомотивов с односторонним нажатием колодок допускается р 60 кН) режимах торможения расчетное нажатие на ось А1 соответственно 35, 50 и 70 кН.

Для композиционных колодок в пересчете на чугунные на порожнем (^о ^ 60кН), среднем (60 150кН) режимах торможения расчетное нажатие на ось составляет 35,70 и 85 кН. Цельнометаллические пассажирские вагоны с весом тары 530 кН и больше, от 480 до 530 кН и от 420 до 480 кН имеют соответственно расчетное нажатие чугунных колодок на ось 100, 90 и 80 кН.

Удельная тормозная сила Ьт равна где ф^, в соответствии с нажатием, приведенным к чугунным тормозным колодкам, определяется по формуле (3.10) для этого материала.

Источник

Передаточное число рычажной передачи, сила нажатия на тормозные колодки и ее КПД. Углы подвешивания тормозных колодок.

Передаточное число рычажной передачи определяется из соотношения ведущих и ведомых плеч рычагов. Оно показывает, во сколько раз с помощью системы рычагов увеличивается усилие, развиваемое на штоке тормозного цилиндра.

Передаточным числом ТРП называется отношение теоретической суммы сил нажатия тормозных колодок к силе давления сжатого воздуха на поршень тормозного цилиндра.

Для ТРП первого рода передаточное число можно определить по формуле:

m – число пар колодок, обслуживаемых одним ТЦ.

Для ТРП второго рода передаточное число определяется

а) Схема ТРП первого рода;

б) Схема ТРП второго рода

Суммарная сила нажатия на тормозные колодки вагона или локомотива определяется из выражения

где: Р_ш— усилие, развиваемое штоком поршня тормозного цилиндра, или усилие, приложенное к рукоятке привода ручного тормоза, кгс;

усилие, приложенное к рукоятке привода ручного тормоза принимается при расчетах равным 30 кгс;

Усилие по штоку тормозного цилиндра можно определить по формуле

Усилие от поршня тормозного цилиндра передается на фрикционные узлы тормозной системы с некоторыми потерями на трение в шарнирах и устройстве автоматического регулирования рычажной передачи.

Коэффициент полезного действия рычажной передачи определяется опытным путем. По результатам экспериментальных исследований он может быть принят:

_— для рычажных передач четырехосных вагонов с односторонним нажатием колодок при движении поезда η = 0,95;

_— для рычажных передач четырехосных вагонов с двусторонним нажатием тормозных колодок при движении поезда η = 0,90;

-на стоянке для всех видов рычажных передач можно принимать η = 0,75;

Коэффициент полезного действия рычажной передачи при ручном приводе уменьшается в зависимости от к.п.д. винта, который можно принимать η_в = 0,6.

Углы подвешивания тормозных колодок. Отклонение величины тормозной силы от расчетной величины может быть вызвано изменением угла наклона подвесок колодок по мере износа последних или неправильно выбранных углов наклона и длины подвесок.

Углы наклона подвесок и рычагов

Устройство, принцип действия и регулировка ТРП.

В состав рычажной передачи входят триангели или траверсы с башмаками и тормозными колодками, тяги, рычаги, подвески, предохранительные устройства, соединительные и крепежные детали, а также автоматический регулятор выхода штока тормозного цилиндра.

Способы регулирования рычажных передач.

Рычажные передачи подвижного состава имеют передаточные числа, изменяющиеся в пределах от 5,4 до 18 при чугунных колодках и от 2,53 до 9,2 при композиционных. При больших передаточных числах представляется возможным использовать более компактные тормозные цилиндры, но в тоже время создаются худшие условия для эксплуатации рычажной передачи, т.к. даже небольшой износ тормозной колодки приводит к значительному увеличению выхода штока тормозного цилиндра. Для поддержания зазора между колесом и колодкой в установленных пределах рычажную передачу регулируют.

Ручная регулировка рычажной передачи вагона. Ручную регулировку производят перестановкой валиков в запасные отверстия тормозных тяг у грузовых вагонов и с помощью стяжных муфт у пассажирских вагонов.

— перестановкой валика в серьге на одно деление изменяет размера L на 50 мм;

— перестановка валика в распорной тяге на одно деление изменяет размера L на 200 мм;

— перестановка валика в серьге на два деления и в тяге на одно деление в обратную сторону изменяет размер L на 100 мм.

Чтобы исключить ручную регулировку до полного износа тормозных колодок в эксплуатации, рычажную передачу тележки регулируют при каждой подкатке колесной пары, если запас винта авторегулятора при новых тормозных колодках окажется меньше 525 мм.

Регулировка тормозной рычажной передачи вагона

Полуавтоматическая регулировка осуществляется с помощью приспособлений в виде винта устанавливаемых на тягах и позволяющих быстро компенсировать износ колодок. Такая регулировка используется на тепловозах 2ТЭ10М.

Рычажную передачу регулируют продольной стяжкой по мере износа колодок и при их замене. Для уменьшения выхода штоков следует укоротить продольную тормозную тягу регулятором. Для этого необходимо отвести скобы 8 и навинчиванием на тягу охранной трубы 2 и гайки 4 (вначале трубу, а потом гайку) укоротить тягу, установив требуемый выход штока. После регулировки установить скобы 8, для чего грани гаек необходимо расположить в одинаковой плоскости так, чтобы скобы их охватили. Пружины 5должны удерживать скобы в положении, в котором гайки законтрогаены.

Регулятор выхода штока тормозного цилиндра тепловоза 2ТЭ10М

Автоматическая регулировка выполняется специальным регулятором по мере износа тормозных колодок.

Рычажная тормозная передача должна быть отрегулирована так, чтобы:

— в заторможенном состоянии горизонтальные рычаги занимали положение, близкое к перпендикулярному штоку тормозного цилиндра и тягам;

— вертикальные рычаги у каждой колесной пары имели примерно одинаковый наклон;

— подвески и колодки образовывали примерно прямой угол между осью подвески и направлением радиуса колеса, проходящего через центр нижнего шарнира подвески.

Трудоемкий процесс ручного регулирования исключается при оборудовании подвижного состава автоматическими регуляторами тормозной рычажной передачи. Регулятор обеспечивает постоянный средний зазор между колодкой и колесами, следовательно, более экономично расходуется сжатый воздух при торможении, более плавно протекает процесс торможения по всему поезду и исключаются потери эффективности тормозов (особенно при упоре поршня в крышку тормозного цилиндра).

В зависимости от привода регуляторы разделяются на механические и пневматические. Пневматические регуляторы обычно одностороннего действия, а механические бывают одностороннего и двухстороннего действия.

Работа авторегулятора двухстороннего действия заключается в том, что он автоматически распускает рычажную передачу на необходимую величину в случае уменьшения зазоров между колодками и колесами и автоматически стягивает ее при увеличении зазоров.

Авторегулятор одностороннего действия только стягивает рычажную, если зазоры между колодками и колесами превысят установленную величину. Он имеет более простую конструкцию.

Механические авторегуляторы оборудуются стержневыми или рычажными приводами. Стержневой привод прост по конструкции и удобен в обслуживании, но потери на сжатие возвратной пружины авторегулятора вызывают значительное снижение тормозной эффективности, особенно при порожнем режиме и композиционных колодках.

Схема стержневого привода авторегулятора тормозной рычажной передач.

Схема рычажного привода авторегулятора тормозной рычажной передачи

Авторегулятор усл.№574Бсостоит из: корпуса 18 с головкой 6 и крышкой 19, тягового стакана 14 со стержнем 20, возвратной пружины 17 и регулирующего винта 1. Головка 6вворачивается в корте 18 и стопорится болтом 8. В головку вставляется защитная труба 4 и крепится в ней запорным кольцом 7 и резиновым кольцом 5. На конце защитной трубы устанавливается муфта 3 с капроновым кольцом 2, предохраняющим авторегулятор от загрязнения. В корпусе авторегулятора расположен тяговый стакан 14, в котором устанавливается вспомогательная 10 и регулирующая 12 гайки с упорными подшипниками 11 и 13, пружинами 24 и 25. В тяговый стакан ввернута крышка и втулка 16, которые стопорятся винтами 9 и 15. Конусная часть стержня 20 входит в тяговый стакан, а на другом конце стержня навернуто ушко 22, которое стопорится заклепкой. Возвратная пружина 17 опирается на коническую поверхность втулки тягового стакана и крышку корпуса 19. Регулировочная 12 и вспомогательная 10 гайки навернуты на регулировочный винт 1, имеющий трехзаходную несамотормозящуюся резьбу с шагом 30 мм. Регулировочный винт заканчивается предохранительной гайкой 23, закрепленной заклепкой, которая предохраняют винт от полного вывинчивания из механизма.

Корпус авторегулятора усл.№574Б не вращается. Это надежно защищает его механизм от попадания влаги и пыли, дает возможность установить предохранительные устройства, исключающие изгиб регулирующего винта и склонность к самороспуску при больших скоростях движения и вибрации. При ручной регулировке выход штока тормозного цилиндра уменьшается простым вращением корпуса авторегулятора усл.№574Б без перенастройки привода.

Размер Аи запас винта для грузовых, рефрижераторных и пассажирских приведены в таблице 10.1.

Справочные значения расстояния «А» и «а» на грузовых, рефрижераторных и пассажирских вагонах.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Источник