Самостійна робота №3

АВТОМАТИЧНІ ГАЛЬМА

МЕТОДИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

ДО ВИКОНАННЯ САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ СТУДЕНТІВ

ДЛЯ СПЕЦІАЛЬНОСТІ 5.100503 «ОБСЛУГОВУВАННЯ РУХОМОГО СКЛАДУ ТА СПЕЦІАЛЬНОЇ ТЕХНІКИ ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ» (ЛОКОМОТИВИ).

РОЗРОБИВ ВИКЛАДАЧ                               КАЗАКОВ Є.П.

КРИВИЙ РІГ

2006

ЗАГАЛЬНІ ВКАЗІВКИ

Самостійна робота студента є одним з основних методів засвоєння матеріалу. На самостійне вивчення відводиться від 1/3 до 2/3 матеріалу з навчальної дисципліни. Робота з літературою може здійснюватися в бібліотеці технікуму, технічній бібліотеці підприємства, в аудиторії у позаурочний час або вдома. Після засвоєння необхідного матеріалу необхідно письмово відповісти або виконати розрахунки згідно заданого варіанту. Варіант вибирається згідно порядкового номеру студента у класному журналі на першій сторінці предмету «Автоматичні гальма» і зберігається протягом навчального року.

Програма предмету передбачає вивчення семи розділів, по кожному з яких необхідно виконати самостійні завдання згідно наведеної нижче таблиці.

Кожна самостійна робота оцінюється викладачем і враховується при виставленні атестаційних чи підсумкових оцінок студента.

Самостійна робота виконується в окремому зошиті обсягом 48-60 аркушів і здається на перевірку викладачу.

ТЕМАТИЧНИЙ ПЛАН САМОСТІЙНОЇ РОБОТИ

№ роботи Назва роботи Кількість годин

Розділ 1. «Основи гальмування»

1 Порівняльна характеристика гальм рухомого складу 6
2 Визначення довжини гальмівного шляху поїзда за номограмою 4
3 Розрахунок довжини гальмівного шляху поїзда 6

Розділ 2. «Прилади постачання гальм стиснутим повітрям»

4 Порівняльна характеристика локомотивних компресорів 4
5 Розрахунок компресорної установки локомотива 4

Розділ 3. «Прилади керування гальмами»

6 Допоміжні прилади керування гальмами 6

Розділ 4. «Прилади гальмування»

7 Повітророзподільники та гальмівні циліндри 6
8 Вибір запасного резервуару 4

Розділ 5. «Прилади безпеки, важільні передачі та арматура гальм»

9 Електропневматичні гальма 4
10 Повітропровід, його арматура та гальмівні важільні передачі 6

Розділ 6. «Ремонт гальмівного обладнання»

11 Ремонт гальмівних приладів 8

Розділ 7. «Експлуатація гальм»

12 Керування гальмами 8

Всього

66

РЕКОМЕНДОВАНА ЛІТЕРАТУРА

1. В.И.Крылов, В.В.Крылов. Автоматические тормоза подвижного состава. М., Транспорт, 1983.

2. С.П. Меренцев. Компрессоры локомотивов. М., Транспорт, 1974.

3. Інструкція по експлуатації гальм рухомого складу на залізницях України ЦТ-ЦВ-ЦЛ-0015. Київ, Транспорт України, 2002.

4. Інструкція з технічного обслуговування, ремонту та випробування гальмового устаткування локомотивів і моторвагонного рухомого складу ЦТ-0058. Київ, Транспорт України, 2003.

САМОСТІЙНА РОБОТА №1.

Тема: Порівняльна характеристика гальм рухомого складу.

Методичні вказівки.

Гальмами називаються пристрої для штучного створення сил опору руху поїзда з метою його зупинки, зменшення швидкості чи її підтримання на спусках. На вітчизняному рухомому складі застосовуються різні типи та системи гальм. Наряду з пневматичними (як основними) застосовуються ручні, електропневматичні, електричні, електромагнітні та інші види гальм.

Необхідно ретельно вивчити такі види гальм:

· Електропневматичні;

· Електричні реостатні;

· Електричні рекуперативні;

· Електромагнітні рейкові;

· Дискові.

Після вивчення цих основних видів гальм необхідно дати їх порівняльну характеристику за такою схемою:

1. Область застосування;

2. Надійність;

3. Ефективність;

4. Плавність гальмування;

5. Необхідність встановлення додаткового складного обладнання;

6. Економічність.

САМОСТІЙНА РОБОТА №2.

Тема: Визначення довжини гальмівного шляху поїзда за номограмою.

Методичні вказівки.

Гальмівний шлях поїзда – це відстань, яку проходить поїзд з моменту переведення ручки КМ до повної зупинки поїзда.

Для спрощеного та прискореного визначення довжини гальмівного шляху поїзда складені спеціальні номограми.

Номограми складені для рухомого складу магістрального транспорту для составів довжиною до 200 осей. Кожна номограма має три осі: ліворуч – довжина гальмівного шляху в метрах, праворуч – початкова швидкість у км/год, а знизу розрахунковий гальмівний коефіцієнт для повного службового та екстреного гальмування.

Щоб знайти необхідну номограму, потрібно знати тип поїзда, тип гальмівних колодок та профіль колії.

Точка перетину кривої початкової швидкості поїзда в момент гальмування з лінією, проведеною з осі абсцис при заданому розрахунковому гальмівному коефіцієнті й буде вказувати на довжину гальмівного поїзда.

Приклад.

Визначити довжину гальмівного шляху пасажирського поїзда з чавунними гальмівними колодками зі швидкості 80км/год при повному службовому електропневматичному гальмуванні на ухилі -60/00, якщо розрахунковий гальмівний коефіцієнт νр=0,60.

Розв’язання.

З переліку номограм вибираємо номограму пасажирського поїзда з чавунними гальмівними колодками на ухилі -60/00 (малюнок б). На вибраній номограмі знаходимо розрахунковий гальмівний коефіцієнт νр=0,60 при повному службовому електропневматичному гальмуванні, піднімаємо лінію до перетину з кривою 80км/год і на лівій осі знаходимо відстань гальмівного шляху S=580 м.

Відповідь: довжина гальмівного шляху поїзда складає 580 м.

Завдання.

Визначити довжину гальмівного шляху вантажного поїзда при заданих початкових даних.

  № варіанта Тип колодок   Ухил, 0/00 Вид гальмування Початкова швидкість Розрахунковий гальмівний коефіцієнт.
1

Стандартні чавунні

0

Повне службове

40 0,2
2 -6 50 0,25
3 -10 60 0,3
4 0 70 0,35
5 -6 80 0,2
6 -10 90 0,25
7 0 100 0,3
8 -6 40 0,35
9 -10 50 0,2
10 0 60 0,25
11 -6

Екстрене

70 0,3
12 -10 80 0,35
13 0 90 0,2
14 -6 100 0,25
15 -10 40 0,3
16

Композиційні

0 50 0,35
17 -6 60 0,2
18 -10 70 0,25
19 0 80 0,3
20 -6 90 0,35
21 -10

Повне службове

100 0,2
22 0 40 0,25
23 -6 50 0,3
24 -10 60 0,35
25 0 70 0,2
26 -6 80 0,25
27 -10 90 0,3
28 0 100 0,35
29 -6 40 0,2
30 -10 50 0,25

САМОСТІЙНА РОБОТА №3.

Тема: Розрахунок довжини гальмівного шляху поїзда.

Методичні вказівки.

При розрахунках гальмівний шлях поїзда умовно поділяють на підготовчий Sп та дійсний Sд гальмівний шлях, тобто

Sг= Sп+ Sд           (м)

Підготовчий шлях визначають:

Sп=0,278·vп·tп              (м)

де vп – початкова швидкість, км/год;

tп – час підготовки гальм до дії, який визначається (при довжині состава до 200 осей):

Самостійна робота №3 - №1 - открытая онлайн библиотека Самостійна робота №3 - №1 - открытая онлайн библиотека Самостійна робота №3 - №3 - открытая онлайн библиотека         (с)

де i – ухил ділянки, 0/00,

α – коефіцієнт, що враховує тип гальмування, при повному службовому гальмуванні α=0,8, при екстреному α=1;

bг – питома гальмівна сила, що визначається:

Самостійна робота №3 - №4 - открытая онлайн библиотека          (Н/кН)

Розрахунковий коефіцієнт тертя колодки об колесо визначають:

для стандартних чавунних колодок

Самостійна робота №3 - №5 - открытая онлайн библиотека

для композиційних колодок

Самостійна робота №3 - №6 - открытая онлайн библиотека

Дійсний гальмівний шлях визначають в інтервалі не більше 10км/год, а потім отримані значення складають. В інтервалі дійсний гальмівний шлях визначають за формулою:

Самостійна робота №3 - №7 - открытая онлайн библиотека            (м)

vп. vк – відповідно початкове та кінцеве значення швидкості в інтервалі км/год;

wox – основний питомий опір руху поїзда Н/кН;

Самостійна робота №3 - №8 - открытая онлайн библиотека       (Н/кН)

Р – маса локомотива, т;

Q – маса состава, т;

wх – основний питомий опір руху локомотива, Н/кН;

w//0 – основний питомий опір руху вагонів, Н/кН.

Маса состава визначається:

Q=nв·(Т+Qно)     (т)

Т – маса тари вагона;

Qно – вантажепід'ємність вагона (для порожнього вагона Qно=0)

Основний питомий опір визначають:

Самостійна робота №3 - №9 - открытая онлайн библиотека              (Н/кН)

Самостійна робота №3 - №10 - открытая онлайн библиотека            (Н/кН)

a,b,c – емпіричні коефіцієнти;

v – швидкість руху.

Приклад.

Визначити довжину гальмівного шляху поїзда, що складається з тягового агрегату ПЭ2У та дев'яти завантажених думпкарів 2ВС-105, при повному службовому гальмуванні зі швидкості 26км/год на ухилі -360/00, якщо колодки композиційні, а розрахунковий гальмівний коефіцієнт 0,23.

Розв’язання.

Визначаємо підготовчий гальмівний шлях поїзда. Розрахунковий коефіцієнт тертя композиційної колодки об колесо

Самостійна робота №3 - №11 - открытая онлайн библиотека

Питома гальмівна сила

Самостійна робота №3 - №12 - открытая онлайн библиотека  Н/кН

Час підготовки гальм до дії

Самостійна робота №3 - №13 - открытая онлайн библиотека  с

Підготовчий гальмівний шлях складає

Самостійна робота №3 - №14 - открытая онлайн библиотека  м

Розрахунок дійсного гальмівного шляху виконуємо в табличній формі.

Інтервал швидкостей, км/год Середня швидкість Vc км/год Основний питомий опір руху локомотива wx Н/кН Повний опір руху локомотива wxP, Н Основний питомий опір руху вагонів w//0 Н/кН Повний опір руху вагонів w//0Q, Н Повний опір руху поїзда, Н/кН Основний питомий опір руху поїзда w Н/кН Коефіцієнт тертя колодки об колесо φкр Питома гальмівна сила bг, Н/кН Питома уповільнююча сила αbг+w0x+i, Н/кН Дійсний гальмівний шлях, м
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
26-20 23 2,39 879,52 4,18 5774,67 6654,19 3,80 0,318 73,14 26,31 43,8
20-10 15 1,94 713,92 3,98 5498,37 6212,29 3,55 0,330 75,90 28,27 44,3
10-0 5 1,64 603,52 3,73 5152,99 5756,51 3,29 0,349 80,27 31,51 13,2

До першої колонки заносимо інтервали швидкостей від максимальної до нуля.

В другу колонку заноситься середнє значення швидкості у заданому інтервалі.

У третій колонці значення основного питомого опору руху локомотива

Самостійна робота №3 - №15 - открытая онлайн библиотека  Н/кН

Четверта колонка – повний опір руху локомотива

wx·P=2,39·368=879,52 Н

У п'ятій колонці значення основного питомого опору руху вагонів

Самостійна робота №3 - №16 - открытая онлайн библиотека  Н/кН

Шоста колонка – повний опір руху вагонів

w//0·Q=4.18·1381.5=5774.67 Н,

де Q – маса состава

Q=nв·(Т+Qно)=9·(48,5+105)=1381,5 т

Сьома колонка – повний опір руху поїзда, тобто сума 4 та 6 колонок.

Восьма колонка знаходиться поділом сьомої колонки на масу поїзда (P+Q).

Дев’ята колонка – це коефіцієнт тертя колодки об колесо при заданій середній швидкості

Самостійна робота №3 - №17 - открытая онлайн библиотека

Десята колонка – питома гальмівна сила

Самостійна робота №3 - №18 - открытая онлайн библиотека  Н/кН

Одинадцята колонка – питома уповільнююча сила (знаменник дробу дійсного гальмівного шляху)

аbг+w0x+i=0,8·73,14+3,80-36=26,31 Н/кН

Дванадцята колонка – дійсний гальмівний шлях в інтервалі швидкостей

Самостійна робота №3 - №19 - открытая онлайн библиотека  м

Аналогічно виконуються розрахунки для інших інтервалів швидкостей. Обчислення можна записувати лише для однієї строчки, а результати заносити до таблиці для всіх інтервалів.

Дійсний гальмівний шлях поїзда на ділянці визначається як сума значень дванадцятої колонки, тобто

Sд=43,8+44,3+13,2=101,3 м

Повний гальмівний шлях поїзда становить

Sг= Sп+ Sд=95,4+101,3=196,7 м

Відповідь: гальмівний шлях поїзда 196,7м.

Завдання.

Визначити довжину гальмівного шляху вантажного поїзда при заданих початкових даних.

  № варіанта   Локомотив   Вагони Кількість вагонів Завантаженість Тип колодок   Ухил, 0/00 Вид гальмування Початкова швидкість Розрахунковий гальмівний коефіцієнт.
1 ПЭ2У ВС-60 12

Завантажені

Композиційні

-6

Повне службове

22 0,33
2 2ТЭ116 ВС-85 14 -8 23 0,32
3 ЕL1 ВС-90 6 -10 24 0,31
4 ТЭМ2 2ВС-105 7 -12 25 0,30
5 ОПЭ1А ТВС-145 11 -14 26 0,29
6 ЧМЭ3 ВС-60 6 -16 27 0,28
7 ЕL10 ВС-85 13

Порожні

-18 28 0,27
8 ТЭМ7 ВС-90 10 -20 29 0,26
9 ЕL21 2ВС-105 5 -22 30 0,25
10 2ТЭ10В ТВС-145 15 -24 22 0,24
11 ПЭ2У ВС-60 18 -26

Екстрене

23 0,23
12 2ТЭ116 ВС-85 17 -28 24 0,22
13 ЕL1 ВС-90 7

Завантажені

-30 25 0,21
14 ТЭМ2 2ВС-105 4 -32 26 0,20
15 ОПЭ1А ТВС-145 12 -34 27 0,33
16 ЧМЭ3 ВС-60 7

Стандартні чавунні

-7 28 0,32
17 ЕL10 ВС-85 12 -9 29 0,31
18 ТЭМ7 ВС-90 13 -11 30 0,30
19 ЕL21 2ВС-105 8

Порожні

-13 22 0,29
20 2ТЭ10В ТВС-145 17 -15 23 0,28
21 ПЭ2У ВС-60 19 -17

Повне службове

24 0,27
22 2ТЭ116 ВС-85 22 -19 25 0,26
23 ЕL1 ВС-90 9 -21 26 0,25
24 ТЭМ2 2ВС-105 8 -23 27 0,24
25 ОПЭ1А ТВС-145 12

Завантажені

-25 28 0,23
26 ЧМЭ3 ВС-60 8 -27 29 0,22
27 ЕL10 ВС-85 13 -29 30 0,21
28 ТЭМ7 ВС-90 18 -31 22 0,20
29 ЕL21 2ВС-105 9 -33 23 0,33
30 2ТЭ10В ТВС-145 14 -35 24 0,32

Характеристики локомотивів

Тип локомотива Серія локомотива Розрахункова маса Р, т Осьова характеристика

Тепловоз

2ТЭ116 276 2(30-30)
ЧМЭ3 123 30-30
ТЭМ2 120 30-30
ТЭМ7 168 (20+20)-(20+20)
2ТЭ10В 276 2(30-30)

Тяговий

агрегат

ПЭ2У 368 3(20-20)
ОПЭ1А 372 3(20-20)
EL10 367 3(20-20)

Електровоз

EL1 150 20+20+20
EL21 160 20+20+20

Характеристики думпкарів

Серія думпкара Маса тари Вантажепід'ємність Число осей
ВС-60 27 60 4
ВС-85 35 85 4
ВС-90 38 90 4
2ВС-105 48,5 105 6
ТВС-145 64,5 145 8

Коефіцієнти для розрахунку основного питомого опору руху поїзда

Тип рухомого складу а (а1) в (в1) с (с1)
Тепловоз 3,0 0 0
ЕРС 4-осний екіпаж 1,6 0 0,0015
ЕРС 6-осний екіпаж 1,5 0 0,0014
Думпкар 4 та 8-осний 2,9 0,026 0
Думпкар 6-осний 3,6 0,025 0