книги / Расчет и конструирование горных транспортных машин и комплексов

с рельсов), соответствующий балансир поворачивается вокруг своей оси, присоединяющей его к раме, до тех пор, пока это колесо будет прижато к рельсу приблизительно с такой же силой, как и осталь­ ные.

Способность рессор упруго деформироваться на величину / р под действием силы Рр определяет их жесткость.

и пружинные рессоры. Листовая рессора (рис. Х.17;, а) представляет

Рис. Х.17. Элементы рессорных подвесок:

а — листовая рессора; б — однорядная пруж инная рессора из круглой стали; в — пруж инная р ессор а и з п ол осовой стали; г — двухрядная пруж инная рессора; д — пруж инная сдвоенная рессора

собой балку на двух опорах, к середине которой приложена сосре­ доточенная сила. Рессоры выполняют в виде бруса равного сопро­ тивления. Это обеспечивается ступенчатым расположением листов разной длины, изготовленных из специальной рессорной стали марки 60С2 или 45Г2, имеющей предел текучести 120 кгс/мм2.

Достоинство листовых рессор: большая амплитуда упругой де­ формации. Недостаток: повышенная жесткость, вследствие чего они плохо сглаживают ударные нагрузки.

Пружинные рессоры изготовляют из круглой (рис. Х.17, б) или полосовой (рис. Х.17, в) стали марки 60С2. При большой статической

нагрузке применяют рессоры из сдвоенных пружин (рис. Х.17, г) или двухрядных, вставленных друг в друга (рис. Х.17, д). Пружин­ ные рессоры более гибки, чем листовые, лучше сглаживают нагрузки, но их ход ограничен величиной шага витков.

На локомотивах массой до 25 т при скорости движения до 15 км/ч требуемый ход рессоры обычно не превышает 20—30 мм, что вполне обеспечивается пружинными рессорами. Поэтому на всех совре­ менных локомотивах применяют пружинные рессорные устройства.

Осадка одиночной цилиндрической пружины / с круглым сече­

Жесткость рессоры из двухрядных или сдвоенных пружин равна

Число рабочих витков пружины на два меньше общего количества витков из-за того, что концы прутков оттягивают на длине 3/4 витка для обеспечения плотного прилегания к опорной поверхности. ^

Напряжения кручения в пружине

кго/м“ а- <х -25>

Величина т не должна превышать 50—60 кгс/мм2.

Размеры пружин находят исходя из равенства их осадок (/1:= /2)

_Ppj_^ _£S«2£|

(Х.26)

Рр , - d2nl D l

иравенства внутренних напряжений (тх = т2'

Пружины прямоугольного сечения (рис. Х.17, в) более жесткие, чем из круглых прутков. При расположении широкой стороны сече­ ния вдоль оси пружины

Пружины в отличие от листовых рессор не имеют собственного трения, что способствует развитию колебаний надрессорной части. Для гашения этих колебаний ставят амортизаторы, рассеивающие энергию колебаний.

Принцип действия г и д р а в л и ч е с к о г о амортизатора 1 (рис. X .18) заключается в перекачивании жидкости (веретенного масла АУ или смеси трансформаторного и турбинного масла) с помощью поршней и перепускных клапанов из одной полости корпуса амор­ тизатора в другую. Цилиндр амортизатора соединяют обычно с рамой локомотива (надрессорной частью), а его поршень через рычаг 3 и ре­ гулировочную стяжку 2 — с балансиром 4, опирающимся на буксы.

1

Величина амортизирующей силы зависит от вязкости жидкости (и, следовательно, от температуры), диаметра перепускных отверстий

искорости поршня.

Фр и к ц и о н н ы е амортизаторы гасят энергию колебаний си­ стемы за счет сил трения. Они бывают дисковые и клиновые. Диско­ вые сложны по конструкции и недостаточно надежны. Дружковский машиностроительный завод разработал клиновой амортизатор су­ хого трения (рис. Х.19). Под действием силы Р р, приходящейся на один амортизатор от веса надрессорной части, нажимной конус 3 давит на клин 2, разрезанный на три сектора, и через кольцо 1 — на пружину 4. Секторы клина расходятся и воздействуют на внутрен­

между клином и корпусом. При обратном ходе клина реакция пру­

Винтовую и рычажную системы ручного тормоза рассчитывают из условия обеспечения максимальной силы нажатия всех тормозных колодок (не менее 70—80% от веса локомотива) при усилии на штурвале не более 12—16 кгс. Для увеличения тормозного усилия локомотивов тяжелого класса применяют двустороннее расположе­ ние колодок (рис. Х.20, г). На локомотивах малой массы (до 20 т) достаточно одной пары колодок.

Механическим ручным тормозом оборудуют все локомотивы.

J

Рис. Х.21. Пневматическая система локомотивов

При отсутствии на локомотиве косвенных систем торможения (пнев­ матических, гидравлических и т. д.) ручной тормоз является рабо­ чим (рис. Х.20, а, б). Если для рабочего торможения предусмотрены другие устройства, ручной тормоз выполняет роль вспомогательного и противоугонного (рис. 20, в—д).

Тормозные устройства косвенного управления существенно об­ легчают труд машиниста и являются более быстродействующим сред­ ством торможения, чем устройства с ручным приводом. На руднич­ ных локомотивах наибольшее применение получили пневматические системы, имеющие перед гидравлическим!! ряд преимуществ: для пневмосистемы не требуется специальная рабочая жидкость, пнев­ матические тормоза имеют более мягкую нагрузочную характери­ стику, чем гидравлические; пневмоэнергпю можно использовать для инжекторных песочниц, пневмосигнала и т. д. Недостаток пневмосистем: необходимость в громоздких воздухосборниках, компрессо­ рах п т. д. Поэтому пневмосистемы следует применять на все* локо­ мотивах массой более 10 т, имеющих достаточные размеры. Область применения гидравлических систем — локомотивы массой ме­ нее 10 т.

Тормозное усилие от пневмосистемы (или гидросистемы) пере­ дается на тормозные колодки при помощи цилиндров 11 (рис. Х.20, в—5), поршни и штоки которых воздействуют на тормозные рычаги 6. Для обеспечения независимого воздействия на одни и те же колодки ручного и пневматического приводов, вместо стержневой тяги 5

мосигналом 12. Для защиты от механических перенапряжений в эле­ ментах пневмосистемы на воздухосборнике устанавливают предохра­ нительный клапан 13. Собранная на локомотиве пневмосистема ис­

Гидравлическая система на локомотиве служит для обеспечения работы тормозов и песочниц. Гидронасос 1 системы (рис. Х.22) действует от индивидуального привода или тягового двигателя. Гидронасос 1 через фильтр 2 нагнетает масло в гидроаккумуляторы 4. При достижении в них давления 100 кгс/см2 блок переключения 3 переводит автоматически напорную линию маслопровода на слив, в результате чего насос переходит на холостой ход. Переключатель 3 поддерживает в аккумуляторах давление в пределах 80—100 кгс/см2, которое контролируется манометром 8.

Напорная магистраль соединена с гидроцилиндрами тормоза через тормозной клапан 6. При нажатии на педаль тормозного крана,

5 масло поступает в поршневые полости гидроцилиндров 7, шток выдвигается и через систему рычагов воздействует на тормозные колодки, прижимая их к бандажам колес.

При отпускании педали масло из тормозных цилиндров уходит на слив в масляный бак 11, а шток под действием пружины возвра­ щается в исходное положение, растормаживая колодки.

Для проворачивания ротора песочницы служат гидроцилиндры 10 соединенные с напорной магистралью через кнопочные золотники 9. При нажатии кнопки масло поступает в гидроцилиндры 10, повора­ чиваются вертикальные валы песочниц и песок высыпается на лоток, а затем на рельсы.

Расчет тормозной системы

При расчете тормозной системы величину наибольшей силы на­ жатия тормозных колодок N можно определить из условия предот­ вращения заклинивания колес:

W = 1000i>c- ^ ,

где фт — коэффициент сцепления колес с рельсами (для сухих рельсов 0,20—0,24);

/= 0,18 -f- 0,20 — коэффициент трения колодок о бандажи колес.

Максимально допустимое усилие нажатия на одну тормозную колодку

где т — количество тормозных колодок на локомотиве.

Удельное давление на колодках тормоза при равномерном рас­ пределении тормозного усилия между ними

<7Доп — допустимое удельное давление между колодкой и бандажом (для чугунных колодок ддоп = 7 -f- 8 кгс/см2);