Пояснения к лабораторному занятию. Методические указания к лабораторным занятиям
Методические указания к лабораторным занятиям
по дисциплине ___Автоматические тормоза подвижного состава________________
________________________________________________________________________
преподаватель ____Сальников А. А.________________________________________
Пояснительная записка
Методические указания предназначены для оказания помощи при выполнении лабораторных работ предусмотренных курсом дисциплины Автоматические тормоза подвижного состава, дают краткие комментарии в вопросах принципа и сущности физических явлений для облегчения самостоятельного усвоения материала.
Содержание
1, Перечень лабораторных работ предусмотренных рабочей программой.
2. Краткий комментарий к каждой из работ.
3. Пример выполнения отчета по лабораторным занятиям
Перечень лабораторных работ предусмотренных рабочей программой
Согласно учебного плана 2007/2008 учебного года предусмотрено общее количество часов – 137, из них 95 часов – теоретического материала, 12 часов – лабораторных занятий и 30 часов – практических занятий. Календарно тематическим планом определен следующий перечень:
Лабораторное занятие №1
Исследование сил сцепления колес с рельсами
Лабораторное занятие №2
Исследование прохождения тормозных процессов
Лабораторное занятие №3
Тормозной путь и методы его расчета
Лабораторное занятие №4
Исследование систем тормозного оборудования локомотивов
Лабораторное занятие № 5
Исследование действия электрической цепи управления ЭПТ в составе поезда
Лабораторное занятие № 6
Расчет и оформление справки ВУ-45
Комментарии к выполнению работ
Лабораторное занятие №1
Тема: «Исследование сил сцепления колес с рельсами»
Цель работы: Закрепить теоретический материал по разделу и на основании исходных данных, определить выполняется ли условие безъюзового торможения.
Оснащение: Инструкция по ремонту тормозного оборудования вагонов ЦВ-ЦЛ-945
Исходные данные:
№ Вариан та Параметры | Вес тары, т | Состояние загруженности | Скорость движения, км/ч | Тип колодок | Давление в ТЦ (МПа) |
I вариант | порожний | композиционные | 0,12 | ||
II вариант | груженный 50т. | композиционные | 0,3 | ||
III вариант | порожний | чугунные | 0,13 | ||
IV вариант | груженный 68т. | чугунные | 0,4 | ||
V вариант | порожний | композиционные | 0,14 | ||
VI вариант | груженный 72т. | композиционные | 0,32 | ||
VII вариант | порожний | чугунные | 0,16 | ||
VIII вариант | груженный 50т. | чугунные | 0,42 | ||
IX вариант | порожний | композиционные | 0,10 | ||
X вариант | груженный 40т. | композиционные | 0,34 |
Порядок выполнения
- По исходным данным варианта произвести расчет тормозной силы и силы сцепления колес с рельсами.
- Произвести сравнение максимальной силы сцепления и тормозной силы. Сделать вывод о реализации тормозной силы и выполнении условия безъюзового торможения.
Пример расчета
1. Исходные данные:
- Вес тары: 20т.
- Состояние загруженности: 50т.
- Скорость движения: 60 км/ч.
- Тип колодок: композиционные
- Давление в ТЦ: 0,3МПа
2. Общие данные:
- Передаточное число рычажной передачи: 5,81
- Диаметр поршня ТЦ.: 356мм=0,356м
- Усилие отпускной пружины: 0,4кН
- КПД рычажной передачи: 0,95
- Угол разворота колодок: 10
- Четырехосный с односторонним прижатием колодок к колесу.
Расчёт:
1.Определить силы нажатия:
Fшт. = Ртц. S S = (Пd2)/(4)
Fшт. = 300000 ((3,14 0,3562)/(4)) = 300000 0,1 = 30000 Н
К` = (30000-400) 5.8 0.95 = 163096 Н
2. С учётом угла разворота определить фактическое суммарное нажатие.
∑ К = ∑ К` cosа
∑ К = 163096 * 0,9 = 146786,4Н
3. Нажатие на одну колодку:
К = (∑ К)/(Z) К = (146786,4)/(8) = 18348,3Н
4. Определение силы нажатия колеса на рельс:
qо = (Т+P)/(2m) qo = (700000)/(8) = 87,5кН
5. Определить коэффициент трения и сцепления:
Υк = ((0,44 1+20)/(4 1+20)) ((60+150)/(2 60+150)) = 0,66
Υсц = 0,21 ((0,1 87,5+100)/(0,4 87,5+100)) ((60+200)/(3 60+200)) = 0,11
6. Определить действительную тормозную силу, действующую на одно колесо:
Вт = Υк* К Вт = 0,66 18348,3 = 12109, 9Н = 12,1099кН
7. Определить силу сцепления:
Fсц = F сц * qо Fсц = 0.11* 87.5 = 9.625кН
Вывод: условие безъюзового торможения выполняется, так как тормозная сила не превышает силу сцепления колеса с рельсом, причем реализация силы сцепления составляет: 9,625/12,1099*100%=79,5%
Пояснения к лабораторному занятию
Тормозная сила – это искусственно созданная, управляемая сила, которая приложена к подвижной единице в сторону противоположную движения и реализованная в месте сцепления колеса с рельсом.
Коэффициенты трения и сцепления зависят:
- от материала соприкасающихся поверхностей;
- от шероховатости поверхности;
- от наличия на поверхности трения жидкостей и газов;
- от скорости движения;
- от прижатия к поверхности.
Эффективность торможения определяется максимальным приближением тормозной силы к максимальной силе сцепления колеса с рельсом, но при этом не превышать ее. В противном случае, будет нарушено условие безъюзового торможения: Вт ≤ Fсц.
Для надежного отвода колодок от колес центр тормозного башмака опускают ниже центра вращения колеса, что в результате образует угол разворота колодок
Контрольные вопросы:
- Что такое тормозная сила?
- Какой угол называют углом разворота колодок?
- От чего зависят коэффициенты трения и сцепления?
- Как изменяются коэффициенты трения и сцепления при повышении скорости и нажатия?
- Какое условие должно быть выполнено для торможения без юза?
Лабораторное занятие №3
Тема: «Тормозной путь и методы его расчёта».
Цель: Закрепитьтеоретический материал по теме, научиться производить расчёт тормозного пути, одним из методов.
Оснащение: Инструкция по эксплуатации тормозов ЦТ-ЦВ-ЦЛ-ВНИИЖТ-277
Порядок выполнения
Исходные данные:
№ вар. | Вид состава | Величина уклона, в 0/00 | Вид управления тормозами | Метод тормо-жения | Коэфф. нажатия, в тс на 100 тс | Скорость движения, км\ч | Тормозной путь, м |
1. | Груз. | ПТ | ПСТ | Sп-? | |||
1. | Груз. | ПТ | ЭТ | u-? | Sп=1100 | ||
1. | Груз. | ПТ | ПСТ | V-? | |||
2. | Груз. | ПТ | ЭТ | Sп-? | |||
2. | Груз. | ПТ | ПСТ | u-? | |||
2. | Груз. | ПТ | ЭТ | V-? | |||
3. | Груз. | -6 | ПТ | ПСТ | Sп-? | ||
3. | Груз. | -6 | ПТ | ЭТ | u-? | ||
3. | Груз. | -6 | ПТ | ПСТ | V-? | ||
4. | Груз. | -6 | ПТ | ЭТ | Sп-? | ||
4. | Груз. | -6 | ПТ | ПСТ | u-? | ||
4. | Груз. | -6 | ПТ | ЭТ | V-? | ||
5. | Груз. | -10 | ПТ | ПСТ | Sп-? | ||
5. | Груз. | -10 | ПТ | ЭТ | u-? | ||
5. | Груз. | -10 | ПТ | ПСТ | V-? | ||
6. | Груз. | -10 | ПТ | ЭТ | Sп-? | ||
6. | Груз. | -10 | ПТ | ПСТ | u-? | ||
6. | Груз. | -10 | ПТ | ЭТ | V-? | ||
7. | Пасс. | ЭПТ | ПСТ | Sп-? | |||
7. | Пасс. | ПТ | ЭТ | u-? | |||
7. | Пасс. | ЭПТ | ПСТ | V-? | |||
8. | Пасс. | ПТ | ЭТ | Sп-? | |||
8. | Пасс. | ЭПТ | ПСТ | u-? | |||
8. | Пасс. | ПТ | ЭТ | V-? | |||
9. | Пасс. | -6 | ЭПТ | ПСТ | Sп-? | ||
9. | Пасс. | -6 | ПТ | ЭТ | u-? | ||
9. | Пасс. | -6 | ЭПТ | ПСТ | V-? | ||
10. | Пасс. | -6 | ПТ | ЭТ | Sп-? | ||
10. | Пасс. | -6 | ЭПТ | ПСТ | u-? | ||
10. | Пасс. | -6 | ПТ | ЭТ | V-? |
Пример решения
- Вид состава: грузовой
- Величина уклона в тысячных: 0
- Вид торможения: пневматическое
- Способ торможения: а) Экстренное
б)Полное служебное
в) Экстренное
-Расчётный коэффициент нажатия:
а)25т./100т. веса
б) Найти
в)50т./100т. веса
- Скорость движения: а) 70км/ч
б) 100км/ч
в) Найти
- Тормозной путь:
а) Найти
б) 1200м
в) 1300м
Ответы:
Тормозной путь при 25т./100т. веса при скорости - 70км/ч будет составлять 800м
Необходимый коэффициент нажатия при скорости движения 100км/ч для остановки состава на расстоянии 1200м должен составлять 48т./100т. веса.
Допустимая скорость должна составлять 115км/ч при условии тормозного нажатия 50т./100т. веса и остановки в пределах 1300м.