Тормозная рычажная передача трехосной тележки локомотива Советский патент 1993 года по МПК B61H1/00 B61H13/26 

/ i

Фи г. 4

Изобретение относится к железнодорожному транспорту.

Целью изобретения является повышение эффективности торможения.

На фиг.1 изображена предлагаемая тормозная передача; на фиг.2 - схема действия сил на локомотив при торможении поезда; на фиг.З - схема действия сил при нажатии колодок на колесо первой по ходу движения колесной пары в тележке; на фиг.4 - схема действия сил при нажатии колодок на колесо третьей по ходу движения колесной пары в тележке.

Тормозная рычажная передача трехосной тележки состоит из тормозных башмаков 1 с колодками 2, закрепленными на подвесках 3 и 4, двуплечих рычагов 5, шар- нирно связанных через серьги 6 и двуплечие рычаги 7 с силовыми цилиндрами 8.

Тормозные колодки установлены так, что плоскость, содержащая оси шарниров LLh и Ша тормозных башмаков первой по ходу движения колесной пары в тележке расположена под плоскостью, содержащей оси А, Б, В колесных пар, а плоскость,- содержащая шарниры LUs и Ше тормозных башмаков третьей колесной пары находится над плоскостью содержащей оси А, Б, В. Оси шарниров Ша и Ills колесных пар находятся в одной плоскости с осью В средней колесной пары и оси шарниров ПН и Ills наружных тормозных башмаков крайних колесных пар расположены также в одной плоскости с осью В средней колесной пары.

Тормозная передача работает следующим образом.

При торможении локомотива на него действуют следующие силы: тормозные силы Вь 62, Вз, ВА, Bs и Be от торможения каждой колесной пары и сила инерции поезда FI (см.фиг.2), Т7К7 линии действия этих сил не совпадают, то возникает опрокидывающий момент, который перераспределяет нагрузку, приходящуюся на каждую колесную пару. Наиболее нагруженными колесными парами в тележке локомотива становятся передние по ходу движения, а наиболее разгруженными - задние. Очевидно, что задняя по ходу движения колесная пара в тележке будет лимитирующей, т.е. наиболее склонной к юзу.

Следует отметить, что в современных конструкциях тормозных передач для обеспечения лучшего отвода колодок при отпущенных тормозах и рационального прилегания колодок при наличии их износа тормозные башмаки всех колесных пар устанавливаются таким образом, что плоскость осей их шарниров лежит несколько ниже (на 40-80 мм), чем плоскость, содержащая

и

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

оси колесных пар, При этом, естественно, имеются небольшие (порядка 1-2 град) углы между линиями действия сил нажатия тормозных колодок и горизонталью, которые уменьшают вместе с износом тормозных колодок и колес. Поэтому вертикальная составляющая от нажатия тормозных колодок 2 на колеса средней колесной пары сравнительно мала.

Рассмотрим крайние колесные пары.

При нажатии тормозных колодок 2 на колесо первой по ходу движения колесной пары в тележке (фиг.З) с силой нажатия К возникает вертикальная составляющая силы NI, которую можно определить по формуле

Ni 2 К sin я(1)

где а- угол между направлением действия силы нажатия К колодки 2 на колесо и горизонтально для крайних колесных пар.

Аналогично, на третьей по ходу движения колесной паре при нажатии колодок 2 на колесо (фиг.4) возникает, вертикальная составляющая силы N2. определяемая по формуле

N. 2 К sin a(2)

Так как углы а. между силой нажатия К и горизонталью равны для крайних колесных пар, то равны и вертикальные составляющие NI и N2, имеющие противоположные направления.

В предлагаемой конструкции рычажной передачи тормоза трехосной тележки передняя по ходу движения колесная пара будет разгружаться под действием вертикальной силы NI, а задняя - догружаться под действием силы N2. Таким образом, лимитирующая колесная пара будет догружаться за счет разгрузки колесной пары, находящейся в наилучших условиях, т.е. первой по ходу движения в тележке, и условия их работы выровняются, склонность к юзу уменьшится.

Угол а выбирается таким образом, чтобы выровнять нагрузки на крайние колесные пары при торможении.

Рассмотрим работу тормозной передачи на примере тепловоза 2ТЭ-116.

По данным расчетов для тепловоза 2ТЭ116 силы нажатия тормозной колодки на колесо составляет 3,5 тс, нагрузки на колесные пары при торможении распределяются следующим образом.

1-я по ходу движения кол.пара 242 кН

2-я колесная пара233 кН

3-я колесная пара224 кН

4-я колесная пара236 кН

5-я колесная пара227 кН

6-я колесная пара218 кН

Т.е. здесь разность нагрузок между 1-й и 2-й, 2-й и 3-й, 4-й и 5-й, 5-й и 6-й колесными парами составляет 9 кН.

Очевидно, что в трехосной тележке тепловоза 2ТЭ116 для выравнивания нагрузок при торможении необходимо первую по ходу движения колесную пару разгрузить на 9 кН, а последнюю догрузить на 9 кН. Разгрузка первой колесной пары достигается за счет вертикальной силы NI, а догрузка последней колесной пары -за счет силы N2.

По формуле (1) имеем

а arcs In (Ni/2K)(3)

Для тепловоза 2ТЭ116

a arcsin(9/70) 7.387

Т.е. тормозные колодки первой по ходу движения колесной пары необходимо устанавливать таким образом, чтобы линия действия сил нажатия колодки на колесо проходила под углом к горизонтали а 7,387 град, а плоскость, проходящая через оси шарниров тормозных башмаков, была ниже плоскости осей колесных пар, а на последней по ходу движения колесной паре тормозные колодки устанавливаются таким же образом, но плоскость, проходящая через оси шарниров тормозных башмаков, находилась бы над плоскостью осей колесных пар./--------

Формула изобретения Тормозная рычажная передача трехосной тележки локомотива,, содержащая шар- нирно закрепленные на раме тележки

подвески тормозных башмаков, установленных с двух сторон каждого колеса, а тормозные башмаки каждой колесной пары кинематически связаны с одним тормозным цилиндром, отличающаяся тем, что,

0 с целью повышения эффективности торможения путем предотвращения возможности хода колесных пар, оси шарнирного крепления башмаков первой колесной пары тележки расположены в плоскости, параллельной

5 плоскости, проходящей через оси колесных пар и лежащей ниже нее, оси крепления башмаков средней колесной пары - в плоскости осей колесных пар, оси крепления башмаков третьей пары - в плоскости, лежз0 щей выше плоскости осей колесных пар, при этом оси креплений внутренних тормозных башмаков первой и третьей колесных пар лежат в одной плоскости, проходящей через , ось средней колесной пары, а оси крепления

5 наружных башмаков первой и третьей колесных пар лежат в одной плоскости, проходящей через ось средней колесной пары.

Использование: применяется на железнодорожном транспорте для повышения эффективности торможения. Сущность изобретения: тормозные колодки 2 установлены таким образом, что оси шарниров LUi и Ш2 тормозных башмаков 1 первой по ходу Л4ЈЈ6 &движения колесной пары расположены ниже плоскости, проходящей через оси колес- ных пар, оси шарниров LU.5 и LUg расположены выше плоскости, проходящей через оси колесных пар, причем оси шарниров UJ2 и Ш.5 внутренних тормозных башмаков крайних колесных пар находятся в одной плоскости с осью Б средней колесной пары и оси шарниров LLh и Шб наружных тормозных башмаков крайних колесных пар расположены также в одной плоскости с осью Б средней колесной пары. При нажатии тормозных колодок на колеса, вертикальные составляющие сил нажатия частично разгружают первую по ходу движения колесную пару в тележке и догружают третью по ходу движения, вследствие чего улучшаются условия торможения. 4 ил. s/////// ел с