Устройство и принцип действия

ТОРМОЗНЫЕ РЫЧАЖНЫЕ ПЕРЕДАЧИ

Назначение и классификация. Рычажной тормозной передачей называется система тяг и рычагов, посредством которых усилие человека или усилие, развиваемое сжатым воздухом, по штоку тормозного цилиндра передаётся на тормозные колодки, которые прижимаются к колёсам. По действию на колесо различают рычажные передачи с односторонним и двусторонним нажатием колодок.

Рычажная тормозная передача с двусторонним нажатием колодок имеет преимущества по сравнению с односторонним: колёсная пара не подвергается выворачивающему действию в буксах в направлении силы нажатия колодок; 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 на 10 – 15 %. С применением композиционных колодок недостатки одностороннего нажатия становятся менее ощутимыми вследствие меньшего нажатия на каждую колодку и более высокого коэффициента трения.

Все грузовые вагоны имеют одностороннее нажатие колодок, пассажирские вагоны – двустороннее, с вертикальными рычагами, расположенными с двух сторон колёс. Поэтому на грузовых вагонах применяются триангели, а на пассажирских – балки (траверсы).

Тормозные рычажные передачи локомотивов имеют большое разнообразие схем в зависимости от числа тормозных цилиндров, их расположения и нажатия тормозных колодок. На тепловозе 2ТЭ116 на каждое колесо действует свой тормозной цилиндр, на тепловозах серии 2ТЭ10 на каждую сторону тележки действует тормозной цилиндр. Многоцилиндровая система тормозной рычажной передачи уменьшает потери на трение и значительно упрощает конструкцию передачи. Такие передачи применяются на локомотивах, МВПС и вагонах с дисковым тормозом.

Тормозные рычажные передачи состоят из горизонтальных 2 и вертикальных 5 рычагов, тяг 3, затяжек (распорок) 6, тяги 4 ручного тормоза, подвесок 7, башмаков 9 и колодок 8. В поперечном направлении башмаки укреплены на триангелях, траверсах или балках (на рисунке не показаны).

При поступлении сжатого воздуха в тормозной цилиндр 1 поршень со штоком движется вправо, при этом происходят быстрые поперечные перемещения деталей:

горизонтальный рычаг АВ поворачивается около шарнира Б, перемещает тягу ВВ и поворачивает вертикальный рычаг ВД около шарнира Г. Нижний конец Д рычага перемещает триангель, прижимая башмаки с колодками к колёсам (положение, показанное штриховыми линиями);

после того как первая пара колодок прижмётся к колёсам, конец Д рычага останется неподвижным. При дальнейшем движении рычага ВД влево вместе с затяжкой ГГ перемещается рычаг (подвеска) ЖЕ, прижимая вторую пару колодок;

рычаг АВ перемещает вправо затяжку ББ, и через тягу В1В1 с рычагом В1Д1 прижимает третью пару колодок.

Дальнейший поворот рычага В1Д1 происходит около неподвижного шарнира Д1, вследствие чего затяжка Г1Г1 переместится вправо и рычаг Ж1Е1 прижмёт к бандажам четвёртую пару колодок.

Указанный процесс перемещения тяг т рычагов происходит за время около 0,5 с. При этом обе оси затормаживаются одновременно, так как горизонтальный рычаг АВ поворачивается не только в шарнире Б, но и в шарнире В.

Привод ручного тормоза посредством тяги 4 соединён с горизонтальным рычагом АВ, поэтому действие рычажной передачи будет такое же, как и при автоматическом торможении, но процесс протекает более медленно.

Передаточное число и к.п.д. Передаточным числом рычажной передачи называется отношение суммы усилий нажатия тормозных колодок вагона

или локомотива ∑К к усилию, приложенному на рукоятку винта ручного тормоза, или к силе Р давления сжатого воздуха на поршень тормозного цилиндра.

Сумму усилий нажатия тормозных колодок определяют из выражения

∑К=Рхnхη,

где n – передаточное число, η – коэффициент полезного действия рычажной передачи.

Для рычажных передач четырёхосных вагонов с односторонним торможением η=0,95, с двусторонним η=0,9.

Передаточное число может быть выражено следующими формулами (см. рис. а и б)

n = m х [(A/Б) х (В/Г)] или n = m х {[А х (В+Г)] /БГ},

где m – число пар колодок, т.е. число триангелей, траверс или тормозных балок, А, В – ведущие плечи рычагов, Б, Г – ведомые плечи рычагов.

Угол наклона и подвешивания тормозной колодки. Угол α между горизонтальной осью колеса и осью тормозной колодки называется углом её наклона. Угол β между осью подвески и линией, соединяющей нижний конец подвески с центром оси колёсной пары, называется углом подвешивания тормозных колодок.

Угол α на вагонах обычно не превышает 10º, на локомотивах -30º. Угол β должен составлять 90º.

К основным частям рычажных передач пассажирского вагона относятся тормозные колодки, башмаки, триангели или траверсы, а также рычаги, тяги и балансиры.

Детали разобранного узла башмак-колодка-подвеска рычажной передачи изображена на рисунках: поворотный башмак 8 с втулками 9, подвеска башмака 5, палец поводка 6, композиционная тормозная колодка 11, чека 10, поводок 7, пружина 4 с колпачком, гайки 3, шайба 1 и шплинты 2.

Для тележки грузового вагона: неповоротный башмак 2, чугунная колодка 6, чека 5, подвеска башмака 3, предохранительный наконечник 4, шплинт 8, корончатая гайка 7 и закладка 1.

Тормозные колодки являются сменными рабочими деталями. Колодки бывают чугунные или композиционные. Композиционные тормозные колодки имеют высокую износостойкость, а их коэффициент трения мало зависит от скорости движения поезда. На ПС применяют следующие типы колодок: стандартные с креплением в башмаке чекой на всех вагонах, гребневые или безгребневые на локомотивах.

Башмаки тормозных колодок в зависимости от конструкции траверс и триангелей бывают двух типов: свободно вращающиеся с посадкой на круглой цапфе траверсы и с глухой посадкой на прямоугольной цапфе триангеля. Башмаки изготовляют из стального литья.

Траверсы применяются на пассажирских вагонах. Траверса представляет собой пустотелую балку с цапфами, на которых монтируются башмаки, собранные с тормозными колодками и подвесками.

Триангели применяются в тормозной сети грузовых четырёхосных вагонов и состоят из швеллерной балки, распорки, струны и цапф.

Рычаги, тяги и балансиры по конструкции разнообразны на подвижном составе различного типа.

Дата добавления: 2014-12-26