Определение расчётных коэффициентов силы нажатия композиционных тормозных колодок.

 - для порожней цистерны;

 

 - для полностью загруженной цистерны;

 

Значения m, T, Q – см. см. раздел 1 Исходные данные;

Значение К_Р – см. п. 2.1.4.

Минимально допускаемые значения коэффициентов силы нажатия тормозных колодок составляют:

 

[d_P]=0.22 – цистерна порожняя;

[d_P]=0.14 – цистерна загружена;

 

 

Для порожней цистерны:

При Р_ц1=1,3 кгс/см²;

;

При Р_ц2=1,6^* кгс/см²;

 

;

Для полностью загруженной цистерны:

При Р_ц3=3,0 кгс/см²;

 

;

 

При Р_ц4=3,4^* кгс/см²;

 

;

 

Результаты расчёта сведены в таблицу 1;

Таблица 1

цистерна порожняя		цистерна загружена полностью
режим включения воздухораспределителя
средний		средний
расчетный коэффициент силы нажатия тормозных колодок (dР) при давлении в тормозном цилиндре, кгс/см2
1,3	1,6*	3,0	3,4*
0,2719	0,385	0,157	0,1825

 

 

2.6 Проверка возможности юза.

Проверка возможности юза колесных пар осуществляется применительно к максимальному давлению в ТЦ порожнего и полностью загруженного вагона см. раздел 1 Исходные данные;

Величина расчетного коэффициента сцепления при расчетных скоростях (V=20 км/час, V=100 км/час и V=120 км/час) вычисляется по формуле:

d_Р*j_кр£[Ψ_p]

где d_р – расчетный коэффициент силы нажатия тормозных колодок;

j_кр – расчетный коэффициент трения колодки о колесо;

[Ψ_p] – расчетный допускаемый коэффициент трения колодки о колесо;

j_кр – расчетный коэффициент трения определяется по формуле:

 

;

 

Для скорости V=20 км/час:

 

;

 

Для скорости V=100 км/час:

 

;

 

Для скорости V=120 км/час:

;

 

 

Расчетный допускаемый коэффициент сцепления колес с рельсами при торможении для проверки отсутствия юза определяется из выражения:

 

[Ψ]=Ψ(q₀)*Ψ(v);

 

Ψ(q₀) – функция осевой нагрузки;

Функция осевой нагрузки определяется по формуле:

      

Ψ(q₀)=0.17 - 0.0015*(q₀-5);

 

q₀=5,075 т – нагрузка на колесную пару цистерны в порожнем состоянии.

q₀=21,8т – нагрузка на колесную пару цистерны загруженной полностью.

 

Ψ(q₀)=0.17-0.0015*(5,075 - 5) = 0,1699 – цистерна порожняя.

Ψ(q₀)=0.17-0.0015*(21,8 - 5) = 0,1448 – цистерна загружена полностью.

 

Ψ(v) – функция скорости, зависящая от динамических свойств подвижного состава, определяется по формуле:

Для скорости V=20 км/час:

;

Для скорости V=100 км/час:

 

;

Для скорости V=120 км/час:

 

;

 

Расчёт допускаемого коэффициента сцепления колеса с рельсами:

 

d_Р*j_кр£ Ψ(q₀)*Ψ(v);

 

При скорости 20км/ч:

При Р_ц1=1,6 кгс/см²;

0,385*0,322£0,1699*0,783;

0,12397£0,133;

 

При скорости 100км/ч:

При Р_ц1=1,6 кгс/см²;

0,385*0,257 £0,1699*0,564;

0,088 £0,096;

При скорости 120км/ч:

При Р_ц1=1,6 кгс/см²;

0,385*0,249 £0,1699*0,545;

0,090 £0,093;

При полностью загруженной цистерны:

При скорости 20км/ч:

При Р_ц1=3,4 кгс/см²;

0,1825*0,322 £0,1448*0,783;

0,059 £0,113;

При скорости 100км/ч:

При Р_ц1=3,4 кгс/см²;

0,1825*0,257 £0,1448*0,564;

0,047 £0,082;

При скорости 120км/ч:

При Р_ц1=3,4 кгс/см²;

0,1825*0,249 £0,1448*0,545;

0,045 £0,079;

Результаты вычисления расчётного коэффициента сцепления колёс с рельсами для порожних цистерн сведены в таблицу 2

Таблица 2

Расчетный коэффициент сцепления колес с рельсами
V=20 км/час		V=100км/час		V=120 км/час
расчетный	допуск.	расчетный	допуск.	расчетный	допуск.
dр*jкр	[Ψ20]	dр*jкр	[Ψ100]	dр*jкр	[Ψ120]
при     давлении Рц, кгс/см2		при     давлении Рц, кгс/см2		при     давлении Рц, кгс/см2
1,6*		1,6*		1,6*
0,12397	0.133	0.088	0.096	0.090	0.093

 

 

Результаты вычисления расчетного коэффициента сцепления колес с рельсами для полностью загруженных цистерн сведены в таблицу 3.

Таблица 3

Расчетный коэффициент сцепления колес с рельсами
V=20 км/час		V=100км/час		V=120 км/час
расчетный	допуск.	расчетный	допуск.	Расчетный	допуск.
dр*jкр	[Ψ20]	dр*jкр	[Ψ100]	dр*jкр	[Ψ120]
при     давлении Рц, кгс/см2		при     давлении Рц, кгс/см2		при     давлении Рц, кгс/см2
3,4*		3,4*		3,4*
0,059	0,113	0,047	0,082	0,045	0,079

 

 

2.7 Проверка эксплуатационной мощности, приходящёйся на одну колодку при экстренном торможении.

Средняя эксплуатационная мощность определяется по формуле:

 

 

для полностью загруженной цистерны:

 

;

 

V₀=120 км/час – максимальная допустимая скорость движения цистерны в эксплуатации

q₀=21,8 тс – осевая нагрузка полностью загруженной цистерны

m₁=2 – число колодок, воздействующих на колесную пару

[N]=70 Квт – предельно допустимая в эксплуатации средняя мощность, приходящаяся на одну колодку при экстренном торможении.

 

Тормозной путь цистерны при экстренном торможении определяется:

                    

S_т=S_n+S_д

 

S_n – подготовительный (предтормозной) путь

 

                      ;

t_n=7 c – время подготовки тормоза к действию.

Действительный тормозной путь определяется по формуле:

 

;

 

S_д=1455,24 м

S_т=233,3+1455,241=1688,54

 м

k=10 – число интервалов скоростей

V_H – начальная скорость

V_H+1 – конечная скорость

V – средняя скорость

 

Удельная тормозная сила определяется по формуле:

 

b_T=1000*j_кр*d_р

 

Расчетный коэффициент трения определяется по формуле:

 

;

 

ω₀ – основное удельное сопротивление движению:

 

;

 

Результаты расчета сведены в таблицу 4.

Таблица 4

VH	V	jкр	bт		Sд
120	115	0,249	36,77	2,41	244,79
110	105	0,2529	37,35	2,18	219,308
100	95	0,257	37,95	1,97	198,47
90	85	0,2618	38,66	1,78	175,296
80	75	0,267	39,43	1,6	152,44
70	65	0,273	40,32	1,44	129,813
60	55	0,28	41,35	1,3	107,54
50	45	0,288	42,53	1,17	85,88
40	35	0,297	43,86	1,07	62,81
30	25	0,308	45,49	0,98	44,86
20	15	0,322	47,55	0,90	25,82
10	5	0,338	49,92	0,85	8,213
åSд=1455,24

d_Р=0,1477;