Электронная подпись. Подписал Сапетов М. В. Цди965р от 12. 10. 2018 филиал Проектно
 Скачать 4.52 Mb.
|
|
Рисунок 5.8 – Регулятор ТРП Рисунок 5.9 Рисунок 5.10 – Стояночная тормозная система вагона 56 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 тормозом со штурвалом, выведенным на боковую сторону вагона (см. рис. 5.10). 5.2 Тормозные колодки. Особенности и перспективы их совершенствования Тормозные колодки (накладки) являются важнейшим элементом механической части тормоза. От них зависит эффективность торможения и это вызывает ряд серьезных требований к их качеству и характеристикам: • наличие стабильного и высокого коэффициента трения в широком диапазоне скоростей и сил нажатий; • минимальный износ на единицу тормозного пути для снижения объема работ по замене колодок на подвижном составе; • возможность длительных торможений без утраты фрикционных свойств; • отсутствие недопустимых тепловых и других воздействий на колесную пару или диск, повреждающих их поверхность; • неизменность фрикционных характеристик при попадании влаги на колодки; • простота установки при замене из-за износа или смены типа тормозных колодок; • исключение возникновения на поверхности колеса токонепроводящих включений (третьего тела), а также снижающих коэффициент его сцепления с рельсами; • отсутствие вредных для человека продуктов износа и возможности самовозгорания колодок. Тормозные колодки разделяют на категории по типу материала, из которого они сделаны, и форме исполнения. В соответствии с первой в нашей стране выпускаются три вида колодок: чугунные стандартные, композиционные и чугунные с повышенным содержанием фосфора (фосфористые), а в соответствии со второй: безгребневые, гребневые и секционные. Кроме того, в дисковых тормозах используются специальные накладки из чугуна. Чугунные стандартные колодки применяют на пассажирских вагонах, обращающихся со скоростями до 120 км/ч, и локомотивах. К достоинствам этих фрикционных элементов относятся хороший отвод выделяющегося при 57 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 торможении тепла и отсутствие влияния влаги на коэффициент трения. В то же время такие колодки имеют существенно нестабильный, коэффициент трения, снижающийся с ростом скорости. Это, в частности, приводит к необходимости применения на скоростном подвижном составе регуляторов сил нажатия колодок в зависимости от скорости движения. Кроме того, чугунные колодки быстро изнашиваются, что требует большого объема работ по замене и регулировке рычажных передач. Композиционные тормозные колодки применяют на всех грузовых, а также на пассажирских вагонах, которые эксплуатируются при скоростях более 120 км/ч. Их изготавливают по определенной технологии из асбокаучуковых материалов с добавлением барида, сажи и вулканизирующего состава методом напрессовки на металлический каркас. Они в 3 – 5 раз более износостойки, чем чугунные, что соответственно снижает объем работ по замене и регулировке рычажных передач, и обладают повышенными стабильностью и величиной коэффициента трения относительно скорости движения. Это увеличивает тормозную эффективность поездов, облегчает ТРП и уменьшает расход сжатого воздуха, затраченного на торможение благодаря пониженным усилиям, развивающимся в ней, улучшает управляемость поездов и неистощимость их тормозных систем. К недостаткам этих колодок относятся плохой отвод тепла и, как следствие, неблагоприятные температурные режимы на поверхности катания колес, вызывающие их повреждения в виде наваров, сдвигов металла, микротрещин и т. д. Их не применяют на бандажных (локомотивных) колесах по причине перегрева, ослабления и возможного сползания бандажа. Кроме этого, при увлажнении, особенно в зимний период из-за метелей и снегопадов, композиционные колодки увлажняются и обледеневают, что требует периодического включения тормозов для их просушивания. Чугунные колодки с повышенным содержанием фосфора (до 1,5 %) на 25 – 30% более износостойки, чем стандартные, обладают более высоким и стабильным коэффициентом трения, но искрят при торможении. По этой причине их не применяют на подвижном составе с деревянными конструкциями и используют в основном на электропоездах. Основные характеристики тормозной колодки нового поколения типа «Фритекс-Контакт» Конструкция колодки «Фритекс-Контакт» с гибким защемлением вставки в проволочном каркасе – самая простая, прочная и надежная в мире. С 2008 года колодками этой конструкции оснащают новые грузовые вагоны с нагрузкой на ось до 30 тс на Уралвагонзаводе и других вагоностроительных заводах России. 58 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 Особенностью данных колодок служит наличие твердой вставки из специального чугуна, восстанавливающей поверхность катания колеса в процессе обычного торможения. В полуметаллической композиции колодки более 50% от массы колодки составляет железный порошок, стальное волокно и соединение железа. Во время торможения при нормальных и низких температурах полуметаллическая композиция колодки и вставка из чугуна очищают колесо, увеличивают шероховатость поверхности катания и стабильность эффективности торможения, особенно в осенне-весенний период. В процессе торможения при высоких температурах чугун на рабочей поверхности вставки размягчается, продукты его износа заполняют микротрещины на поверхности катания колеса (см. рис. 5.11), предотвращая тем самым дальнейшее развитие этих трещин, улучшая поверхность катания колеса и увеличивая стойкость колес к образованию выщербин и других дефектов. В таблице 3 представлены сравнительные показатели тормозных колодок: Таблица 3. Наименование показателей Ед. изм Значения показателей по типам колодок Чугунные колодки Композиционные тормозные колодки Типовые композиционн ые «ФРИТЕКС Контакт» полуметаллическ ие безасбестовые Схема конструкции Монолит чугуна, иногда со Сетчато- проволочный каркас и Сетчато- проволочный каркас с чугунной Рисунок 5.11 59 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 стальным каркасом композиционны й материал вставкой и композиционный материал Масса колодки кг 14,2 3,4 4,5 Разрешенная скорость транспортных средств Км/ час 120 160 160 Коэффициент трения на натурном динамометрическо м стенде при скорости начала торможения 50- 160 км/ч и силе нажатия на колодку 10кН 20кН 30кН - 0,09-0,13 0,08-0,11 0,20-0,26 0,19-0,26 - 0,21-0,28 0,19-0,26 - Теплопроводность Вт/ м*К 40 0,6 Материала – 1,7 Вставки - 40 Ресурс колодки тыс. км 20-30 160 320 Температурные условия применения колодок °С От -60 до +50 От -60 до +50 От -60 до +50 Недостаток колодок Небольшой ресурс, большие нажатия на колодку, резкое падение коэффициента трения с увеличением Нестабильность коэффициента трения в условиях обледенения в осенне-весенний период Более высокая стоимость 60 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 скорости Преимущества колодок Независимость коэффициента трения от условий времени года Высокий ресурс и эффективность применения в сравнении с чугунными колодками Повышенный ресурс колодок и колес, повышенная стабильность эффективности торможения, высокая технико- экономическая эффективность применения 5.3 Автоматические регуляторы Автоматический регулятор рычажной передачи предназначен для поддержания величины выхода штока тормозного цилиндра в установленных пределах по мере износа тормозных колодок. Применение регуляторов позволяет устранить ручную регулировку рычажных передач и поддерживать выход штоса тормозного цилиндра в установленные пределах За счет этого обеспечивается правильное взаимное расположение рычагов и тяг, стабильный коэффициент полезного действия рычажной перс-дачи и высокая тормозной эффективность В настоящее время на железных дорогах РФ эксплуатируются авторегуляторы одностороннего действия, работающие только на сокращение длины рычажной передачи. Авторегуляторы одностороннего действия имеют более простую и надежную конструкцию. Важным элементом системы автоматического регулирования рычажной передачи является привод регулятора, который не только контролирует величину выхода штока тормозного цилиндра, но и передает авторегулятору при торможении запас энергии для последующего сокращения длины рычажной передачи. Для грузовых вагонов применяется только рычажный привод, для пассажирских - стержневой и рычажный. Корпуса авторегуляторов 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. 61 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 5.3.1 Авторегулятор №574Б состоит из: корпуса 18 с головкой 6 и крышкой 19, тягового стакана 14 с тяговым стержнем 20, возвратной пружины 17 и регулирующего винта 1 (см. рис. 5.12). Головка 6 вворачивается 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. В собранном авторегуляторе все пружины находятся в сжатом состоянии и создают усилия: возвратная пружина – 180 кг, пружина вспомогательной гайки – 25 кг, пружина регулирующей гайки 30 кг. При ручной регулировке выход штока тормозного цилиндра уменьшается простым вращением корпуса авторегулятора №574Б без перенастройки привода. Для нормальной работы авторегулятора необходимо соблюдать расстояние между упором привода и корпусом авторегулятора - Рисунок 5.12 – Конструкция авторегулятора №574Б 62 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 размер А (А – это расстояние между упором привода 2 и корпусом авторегулятора 3) (см. рис.5.13). При размере «А» более нормы регулятор работает как жесткая тяга и по мере износа тормозных колодок не стягивает ТРП, что приводит к увеличению выхода штока тормозного цилиндра. При размере «А» менее нормы регулятор чрезмерно стягивает ТРП, после отпуска тормоза тормозные колодки могут остаться прижатыми к колесам, что может привести к их заклиниванию. Второй контролируемый размер - это запас рабочего винта размер «а» («а» – расстояние от торца муфты 1 (см. рис. 5.13) защитной трубы регулятора ТРП до начала присоединительной резьбы на его винте). При запасе винта менее 150 мм у грузового и 250 мм у пассажирского вагона необходимо заменить тормозные колодки и отрегулировать рычажную передачу. При регулировании рычажных передач грузовых вагонов на пунктах технического обслуживания (в парке отправления) и пунктах подготовки к перевозкам выход штока тормозных цилиндров устанавливать по минимально допустимому размеру или на 20 – 25 мм меньше верхнего предела; на вагонах, оборудованных авторегуляторами рычажной передачи, их привод регулируется на поддержание выхода штока на нижнем пределе установленных нормативов. Действие авторегулятора № 574Б. В исходном положении тормоз находится в отпущенном состоянии. Расстояние «А» между упором привода 21 (см. рис.5.14) и торцом крышки 19 корпуса регулятора соответствует нормальной величине зазоров между колесом и колодкой. Возвратная пружина 25 прижимает втулку 6 к вспомогательной гайке 10. Между торцом тягового стержня 20 и регулирующей гайкой 12 имеется зазор «Г», между крышкой стакана 14 и вспомогательной гайкой 10 – зазор «В». Рисунок 5.13 63 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 Торможение. При нормальных зазорах между колесом и колодкой упор привода 21 и корпус регулятора 18 движутся навстречу друг другу, уменьшая размер «А». В момент появления на тяговом стержне 20 тормозного усилия более 180 кгс возвратная пружина 17 сжимается, уменьшая зазор «В», конус тягового стакана 14 входит в зацепление с конусом регулирующей гайки 12. Свинчивания гаек 10 и 12 при этом не происходит. Регулятор работает как жесткая тяга. Тормозное усилие передается через тяговый стержень 20 на тяговый стакан 14, через регулирующую гайку 12 на винт 1 и далее на тормозную тягу. Если выход штока тормозного цилиндра соответствует норме, то при любом давлении в тормозном цилиндре сохраняется зазор между корпусом регулятора и упором привода 21. Регулятор работает как жесткая тяга. При зазоре между колодками и колесом больше нормы выход штока тормозного цилиндра увеличивается. Соприкосновение крышки 19 корпуса регулятора с упором привода 21 происходит раньше, чем соприкосновение тормозных колодок с поверхностью катания колес. Под действием возрастающих усилий в тормозном цилиндре стержень 20 вместе с тяговым стаканом 14 перемещается вправо относительно корпуса, гаек, винта и сжимает пружину 17. Между корпусом регулятора и вспомогательной гайкой образуется зазор. Под действием пружины усилием 25 кгс вспомогательная гайка перемещается по винту влево до конуса крышки 19. при отпуске тормозов сжатый воздух выходит из ТЦ и усилие на тяговом стержне уменьшается. Под действием пружины усилием 180 кгс корпус регулятора возвращается в исходное положение. При этом появляется зазор между конусами стакана и регулирующей гайки. Под действием пружины усилием 30 кгс гайка перемещается до упора в вспомогательную гайку. Максимальная величина навинчивания вспомогательной гайки за одно торможение 8...10 мм, что соответствует износу тормозных колодок на 1,0 - 1,5 мм для пассажирских и 0,5 - 0,7 мм для грузовых вагонов. Рисунок 5.14 64 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 Если выход штока тормозного цилиндра превышает норму, то окончательная регулировка тормозной рычажной передачи производится при последующих торможениях. 5.3.2 Регулятор РТРП-675 предназначен для автоматического стягивания тормозной рычажной передачи по мере износа тормозных колодок и поддержания выхода штока тормозного цилиндра (ТЦ) в установленных пределах. Принцип действия и конструкция регуляторов РТРП-675 и № 574Б аналогичны, а внешнее отличие заключается в наличии у первого удлиненной шестигранной крышки корпуса со стороны привода (см. рис. 5.15). Кроме этого, за счет конструктивных изменений новый регулятор имеет улучшенные эксплуатационные характеристики, являясь взаимозаменяемым по месту установки с № 574Б. Сравнительные данные регуляторов приведены в таблице 4. Таблица 4 Технические данные № 574Б РТРП-675 1. Передаваемое тормозное усилие, не более кН 80 90 2 Сокращение длины регулятора за одно торможение, не более, мм 11 20 3. Вес, не более, кН 0,25 0,30 4 Минимальная длина регулятора, мм 1702 1702 5 Полный рабочий ход винта регулятора, мм 550 675 6 Максимальная длина регулятора, мм 2252 2377 Основным преимуществом регулятора РТРП-675 является повышенный рабочий ход винта, позволяющий применять утолщенные композиционные колодки и ускоренное сокращение рычажной передачи, обеспечивающее быстрое восстановление выхода штока ТЦ, особенно Рисунок 5.15 – Внешние отличия РТРП-675 и №574Б 65 Электронная подпись. Подписал: Сапетов М.В. №ЦДИ-965/р от 12.10.2018 необходимое на затяжных крутых спусках при значительном износе тормозных колодок Детали регуляторов №574Б и РТРП-675 не взаимозаменяемы, но требования при монтаже к углам наклона горизонтальных и вертикальных рычагов при новых тормозных колодках, величина установочного расстояния между упором привода и торцом корпуса регулятора «А» и значения давлений в тормозных цилиндрах одинаковы. 5.3.3 Регулятор РТРП-300 малогабаритный регулятор тормозных рычажных передач одностороннего действия (см. рис. 5.16, б) применяется в составе тормозной рычажной передачи с раздельным потележечным торможением. Сокращение длины регулятора за цикл «торможение-отпуск» составляет от 5 до 10 мм. Полный рабочий ход регулировочного винта до 300 мм (см. рис. 5.16, а). а – полный рабочий ход регулировочного винта б – визуальные отличия Рисунок 5.16 Рисунок 5.17 – Конструкция авторегулятора РТРП-300 |