3.6.4Определение деформаций элементов трп при торможении вагона

При окончательном выборе сечений элементов, вычисленных на основе расчетов на прочность, производят их проверку с учетом суммарной деформации элементов тормозной рычажной передачи, влияющей на величину выхода штока поршня тормозного цилинд­ра. Для определения суммарной деформации необходимо вычис­лить деформации отдельных элементов тормозной рычажной пере­дачи.

Рисунок 3.10 Приращение хода поршня ТЦ от упругой деформации ТРП.

Деформации: Δ₁–триангеля, Δ₂– вертикального рычага тележки, Δ₃– сжатия затяжки вертикальных ры­чагов, Δ₄– растяжения тяги вагона, Δ₅– изгиба горизонтального рычага тормозного цилиндра, Δ₆– растяжения затяжки горизонтальных рычагов, I–VIII – элементы механизма тормоза вагона, 1–12 – шарнирные соединения элементов.

Моменты инерции рассчитываем по формуле:

.

Деформация триангеляΔ₁происходит в направлении и под воздей­ствием усилия P₂от вертикального рычага I или III:

Принимаем деформацию изгибатриангеля в процессе торможения Δ₁=2 мм.

Деформация изгиба вертикального рычага тележки.

Деформация сжатия затяжки вертикальных рычагов

где l – длина затяжки, l=1195 мм;

F – площадь поперечного сечения, F=3,1450²/4=1963мм².

Деформация растяжения тяги вагона

F=3,14·22²/4=380мм²; l=3650 мм.

Деформация изгиба горизонтального рычага ТЦ

в среднем сечении А-А:

в крайнем сечении Б-Б:

в крайнем сечении С-С:

Деформация растяжения затяжки горизонтальных рычагов

где e – эксцентриситет, е = 65мм;

;

;

l=1070мм.

.

3.7Определение величины выхода штока поршня тц при торможении вагона

В процессе торможения вагона поршень тормозного цилиндра под воздействием сжатого воздуха совершает свободный ход L_сви дополнительный ход L_доп.

Рисунок 3.11 Диаграмма зависимости хода поршня от давления в ТЦ вагона

3.7.1 Расчет свободного хода штока поршня тормозного цилиндра при торможении вагона

Определим влияние величины зазора ∆_С 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 1–9и 1′–9′, собирающих элементы рычажного механизма в единые кинематические цепи. Для этого восполь­зуемся подобием треугольников, образованных в структуре механизма начальным и конечным местоположением рычагов передачи (рис. 3.12), вызванным перемещением тормозных колодок в процессе торможения до упора в поверхность катания колеса.

Рисунок 3.12 Свободный ход поршня ТЦ при торможении вагона за счет перемещения тормозных колодок до прилегания их к колесам.

Полную величину свободного хода штока поршня ТЦ в зависимости от зазора можно выразить в виде:

– зазор между колодкой и колесом;

Приращение выхода штока от износа тормозных колодок определяется:

– износ тормозных колодокна крутом затяжном спуске, когда длительно не производится отпуск тормозов (по данным ВНИИЖТа):

,

– для чугунных тормозных колодок.