 |
Методические указания к решению задачи 1
|
|
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего
Профессионального образования
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ
СООБЩЕНИЯ
СОГЛАСОВАНО УТВЕРЖДЕНО
Выпускающей кафедрой Проректором -директором
"Тяговый подвижной состав Российской открытой академии транспорта"
Кафедра: "Нетяговый подвижной состав"
Авторы: Смагин Б.В., к.тех.н. доц.; Юдин В.А., к.тех.н, доц.
ЗАДАНИЕ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЫ ДЛЯ СТУДЕНТОВ IV КУРСА
Направление/специальность: 190300.65 - ПСс -" Подвижной состав железных дорог"
Профиль/специализаций: "Электрический транспорт железных дорог" (ПЭ),
"Высокоскоростной наземный транспорт" (ПН)
Квалификация (степень) выпускника: специалист
Форма обучения: заочная
Одобрено на заседании кафедры
"Нетяговый подвижной состав"
Москва - 2014
Задание на контрольную работу с методическими указаниями составлено на основании рабочей программы данной дисциплины в соответствии с
Государственными требованиями к минимуму содержания и уровня подготовки
Специалистов по специализациям (ПЭ), (ПН)
Составители: к.тех.н, доц. Смагин Б.В.,
К.тех.н, доц. Юдин В.А.
Рецензент к.тех.н, доц. С.И. Пашарин
ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ
С МЕТОДИЧЕСКИМИ УКАЗАНИЯМИ
В соответствии с учебным планом по дисциплине "Организация обеспечения безопасности движения и автоматические тормоза" студент выполняет одну контрольную работу, состоящую из двух задач.
Задача № 1. Определение величины тормозной силы грузового или пассажирского поездов в процессе торможения с композиционными и чугунными колодками.
|
|
|
Задача № 2. Определение параметров механической части (ТРП) тормозной системы подвижной единицы (локомотива, скоростного вагона).
Графическая часть контрольной работы содержит один чертёжный лист (А4 - 210х297мм) -схемы ТРП в масштабе М1:20 заданной подвижной единицы железнодорожного транспорта.
Излагаемый в контрольной работе материал следует иллюстрировать чертежами (эскизами, схемами). Чертежи необходимо выполнять с соблюдением требований ГОСТов, расчеты сопровождать соответствующими формулами, указывая их смысл, значение, а также размерность получаемых цифровых величин. Не допускается вклейка схем и чертежей, вырезанных из книг, инструкций и альбомов, а также ксерокопий.
Текст контрольной работы должен быть четко написан на одной стороне листа бумаги формата А4. Все страницы контрольной работы должны иметь рамку, с трех сторон оставить поля 5 мм от края листа, а с левой стороны - 20 мм;
Контрольную работу следует представлять для рецензирования в сроки, указанные в учебном плане. Студент, получив прорецензированную контрольную работу с замечаниями и указаниями преподавателя, должен исправить ошибки и устранить недостатки, а при необходимости и дополнить работу.
Получив зачет по контрольной работе, студент сдает эту работу преподавателю на экзамене или зачету по курсу.
В процессе изучения материала и перед выполнением контрольной работы необходимо ознакомиться с последними приказами и указаниями ОАО "РЖД" по вопросам ремонта и эксплуатации автотормозных приборов и оборудования.
При решении тормозных задач необходимо пользоваться нормативами по тормозам [4], приведенными в прил. 1.
ЗАДАЧА 1
Определить тормозную силу грузового или пассажирского поезда в режиме экстренного или полного служебного торможения при различных скоростях движения и условии оборудования вагонов чугунными или композиционными тормозными колодками.
|
|
|
Студент решает эту задачу в двух вариантах:
а) определяется величина тормозной силы пассажирского поезда, оборудованного чугунными тормозными колодками, при максимальной и минимальной скорости движения в момент начала торможения;
б) то же, при условии оборудования грузового поезда композиционными тормозными колодками.
При решении задачи необходимо учитывать, что в случае оборудовании подвижного состава композиционными колодками воздухораспределители груженых вагонов включаются на средний режим торможения, однако эффективность композиционных и чугунных колодок принимается условно одинаковой. В то же время воздухораспределители на локомотивах при ведении грузовых поездов включаются на порожний режим, когда v < 90 км/ч. Исходные данные для решения задач приведены в табл.1
Таблица 1
Исходные данные
| Наименование | Номер варианта (последняя цифра учебного шифра) | ||||||||||
| Состав грузового поезда: цистерны 8-осные (масса 176 т) | - | - | - | - | |||||||
| 4-осный полувагон (масса 92 т) | - | - | - | - | |||||||
| 4-осный крытый (масса 93 т) | - | - | - | - | |||||||
| 4-осный рефрижераторный (масса 85 т) | - | - | - | - | |||||||
| Скорость поезда в начале торможения v, км/ч | - - | - - | - - | - - | |||||||
| Состав пассажирского поезда: Купейные (масса тары более 53 т) | - | - | - | - | - | - | |||||
| Мягкие (масса тары более 53 т) | - | - | - | - | - | - | - | - | |||
| Плацкартные (масса тары более 53 т) | - | - | - | - | - | - | 3- | ||||
| Межобластные (масса тары 48-52 т) | - | - | - | - | - | - | - | - | - | ||
| Почтово-багажные (масса тары 42-47 т) | - | - | - | - | - | - | |||||
| Скорость поезда в начале торможения V, км/ч | - - | - - | - - | - - | - - | - - | |||||
| Электропоезд ЭД4, ЭД4М (ЭДР2, ЭР9П, ЭР22) | |||||||||||
| Головной вагон (учет. вес 48,7 тс) | |||||||||||
| Моторный вагон ЭР9П, ЭР22 (учет. вес 71,6 тс, 80тс) | |||||||||||
| Прицепной вагон (учет. вес 50,4тс) | |||||||||||
| Скорость поезда в начале торможении, км/ч | |||||||||||
|
|
|
Для номеров вариантов 1, 5, 8 студенты по своему желанию выбирают любой тип поезда (либо грузовой, либо электропоезд).
Тип и серию локомотива студент принимает самостоятельно. Для грузового поезда вес локомотива и его тормозное нажатие не учитывают при подсчете суммарного нажатия колодок (см. прил. 1, подраздел, 6.3)
Методические указания к решению задачи 1
Величина тормозной силы в поезде при экстренном или полном служебном торможении может быть определена как произведение суммы расчетных сил нажатия тормозных колодок для всех вагонов на расчетный коэффициент трения тормозных колодок, т.е.
Вт = S Кр jкр, (1)
где SКр - суммарное расчетное нажатие тормозных колодок поезда, тс. При определении расчетной силы нажатия тормозных колодок поезда принимать данные, приведенные в прил. 1, табл.3-5;
jкр - расчетный коэффициент трения тормозных колодок о стальное колесо при начальной скорости торможения.
Расчетный коэффициент трения jкр тормозных колодок о колесо определяется по формулам:
а) для чугунных колодок
jкр = 0,27 
; (2)
б) для композиционных колодок
jкр = 0,36 
, (3)
где v - скорость движения, км/ч.
Суммарное расчетное нажатие тормозных колодок грузового поезда подсчитывают по формуле
SКр = а1 К1 u1 + а2 К2 u2 +... + аi Кi ui, (4)
где а1, а2 ... аi - количество тормозных осей вагонов;
К1, К2... Кi - величина нажатия тормозных колодок на ос вагонов, тс (см. прил. 1, табл. 3);
u1, u2... ui - количество вагонов в поезде по типам и осности (см. исход. данные, табл.1).
|
|
|
При подсчете обеспечения тормозными средствами грузового поезда тормозное нажатие колодок и вес локомотива не учитывается [4].
Суммарное расчетное нажатие тормозных колодок пассажирского поезда подсчитывается по формуле
, (5)
где а1, а2 ... аi - количество тормозных осей локомотива и вагонов по осности (см. прил. 1, табл. 3 и 4);
К1, К2... Кi - величина нажатия тормозных колодок на ось локомотива и вагонов, тс (см. прил.1, табл. 3 и 4);
u1, u2... ui - количество локомотива и вагонов в поезде по типам и осности (см. исход. данные, табл. 1).
Расчеты для двух вариантов удобно свести в одну таблицу.
Задача 2
Вычертить схему рычажной тормозной передачи в масштабе М 1:20 на листе формата А4 с размещением в нижнем правом углу штампа (см. прил.3), нанести обозначение рычагов и размеры их плеч, указать диаметр тормозного цилиндра.
Кратко описать устройство и действие рычажной тормозной передачи.
По схеме и данным, приведенным ниже, определить:
а) усилие, развиваемое штоком поршня тормозного цилиндра, Ршт,
б) передаточное число рычажной тормозной передачи, n;
в) действительную силу нажатия тормозных колодок, KД;
г) расчетную силу нажатия на тормозную колодку, Кр;
д) коэффициент силы нажатия тормозных колодок, dр.
Схему рычажной тормозной передачи для решения этой задачи выбрать из табл. 2 по номеру варианта в соответствии с последней цифрой учебного шифра студента.
Таблица 2
Варианты работ
| Номер варианта | ||||||||||
| Номера схем рычажных тормозных передач: | ||||||||||
| электропоезда | - | - | мотор. | - | голов. | - | прицеп | - | голов.. | |
| электровозов | - | ЧС200 | - | - | ЧС7 | - |
Схемы типовых рычажных тормозных передач электропоездов и электровозов показаны на рис. 1-8 (прил. 2), или можно выбрать из [1, 7]).
Основные данные по выбранной схеме рычажной тормозной передачи электровозов и ЭПС необходимые для расчета, приведены в табл.3-6 и на рис. 1-9.
Таблица 3
Характеристика тормозных цилиндров
| Подвижной состав | Диаметр тормозного цилиндра, мм | Выход штока поршня тормозного цилиндра, мм | Жесткость отпускной пружины, Н/см | Усилие пружины при отпущенном тормозе, Н | Усилие пружины авторегулятора, Н | |
| Электропоезд ЭР2 голов. ваг. мотор. ваг. прицеп. ваг. ЭР9П голов.ваг. мотор. ваг. прицеп.ваг. | 75-100 50-75 75-100 75-100 50-75 75-100 | 51,7 62,9 51,7 62,9 | ||||
| ЭР22 голов.ваг. мотор. ваг. прицеп.ваг. | 75-100 50-75 75-100 | 62,9 51,7 62,9 | ||||
| Электровозы ВЛ80К ВЛ10 ВЛ8 | 75-100 | |||||
| ЧС3 ЧС2, ЧС2Т ЧС4, ЧС4Т ВЛ60К | 75-100 75-100 75-100 75-100 | 62,9 | ||||
|
|
|
Таблица 4
Характеристика рычажных тормозных передач электропоездов
| Тип подвижного состава электропоезда | П л е ч и р ы ч а г о в, мм. | |||||||||
| а | б | в | г | д | е | и | к | л | м | |
| ЭР2 головн. вагон моторн. вагон прицепн. вагон | 605/370 590/355 | 548/780 560/795 | ||||||||
| ЭР9П головн. вагон моторн. вагон прицепн. вагон | 605/370 590/355 | 548/780 560/795 | ||||||||
| ЭР22 головн. вагон моторн. вагон прицепн. вагон |
Примечание: величины перед чертой - для чугунных колодок; за чертой - для композиционных колодок
Таблица 5
Размеры плеч рычагов ТРП на осях тележек в мм пассажирских электровозов серий ЧС
| Электровоз серии | Номер оси | Вертикальный рычаг ТЦ | Вертикальный рычаг | Вертикальный рычаг - подвеска | |||
| а | б | в | г | д | е | ||
| ЧС2 | |||||||
| ЧС2Т | |||||||
| ЧС4 | |||||||
| ЧС4Т | |||||||
| ЧС200 | |||||||
| ЧС7 | |||||||
Таблица 6
Размеры рычагов ТРП дискового тормоза прицепного вагона ЭР22
| Серия электропоезда | Плечи рычагов, мм | Углы: (рис. 9) | ||
| а | б | ά | β | |
| ЭР22 | 600 | 90 17/ |
Коэффициент полезного действия (КПД) рычажной тормозной передачи зависит от ее кинематической схемы и конструкции. По данным ВНИИЖТ он равен:
для локомотивов с двусторонним нажатием тормозных колодок при действии усилия от тормозного цилиндра на одну ось - 0,9, на две оси - 0,85, на три оси - 0,8;
для локомотивов с односторонним нажатием тормозных колодок при действии усилия от тормозного цилиндра на две оси - 0,95, на три оси - 0,9, на одну ось - 0,98.
Для головных и прицепных вагонов ЭР2, ЭР9П, ЭР22 коэффициент полезного действия принимается как и у пассажирских вагонов, т. е. 0,9, для части моторных вагонов ЭР22 с дисковым тормозом КПД принимать 0,95.
Усилие отпускной пружины поршня тормозного цилиндра определяется по данным табл. 3.
|
|
|
