способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона
Классы МПК: | B61H13/38 подвешивание передаточных элементов |
Автор(ы): | |
Патентообладатель(и): | Поспелова Екатерина Ефимовна |
Приоритеты: |
подача заявки:
1996-10-21 публикация патента:
20.05.1998 |
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к способам проверки тормозной эффективности стояночных тормозов, например ручных стояночных тормозов грузовых вагонов. Задачей изобретения является создание способа проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, а также повышение его тормозной эффективности. Сущность способа состоит в том, что выбирают тормозной цилиндр, определяют передаточное число тормозной рычажной передачи грузового вагона, затем определяют сумму действительных сил нажатий тормозных колодок на колеса грузового вагона от действия стояночного тормоза грузового вагона, затем определяют действительный коэффициент трения тормозной колодки о колесо грузового вагона, затем определяют уклон пути, на котором удерживается грузовой вагон стояночным тормозом, выраженный в промилях, затем проверяют, удерживается ли грузовой вагон стояночным тормозом на уклоне, составляющем 30 промиль, причем, если это условие выполняется, то в этом случае устанавливают стояночный тормоз на грузовом вагоне. 4 з. п. ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. Способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, заключающийся в том, что выбирают тормозной цилиндр и определяют передаточное число тормозной рычажной передачи грузового вагона, отличающийся тем, что затем определяют сумму действительных сил нажатий тормозных колодок на колеса грузового вагона от действия стояночного тормоза грузового вагона по формуле I![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-20t.gif)
где m - количество тормозных колодок грузового вагона;
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-21t.gif)
P - сила, приложенная к штурвалу стояночного тормоза;
Dшт - диаметр штурвала стояночного тормоза;
l - среднее или истинное расстояние от точки крепления тяги до оси червячного сектора;
nч.п. - передаточное отношение червячной передачи;
nрп.ст - передаточное число рычажной передачи стояночного тормоза до штока тормозного цилиндра;
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
F1 - усилие отпускной пружины тормозного цилиндра;
F2 - усилие отпускной пружины авторегулятора тормозной рычажной передачи грузового вагона или авторегулятора выхода штока тормозного цилиндра грузового вагона, приведенное к штоку тормозного цилиндра;
n - передаточное число тормозной рычажной передачи грузового вагона,
затем определяют действительный коэффициент трения тормозной колодки о колесо грузового вагона по формуле 2
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-22t.gif)
где
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111067/981.gif)
a, b, c, f - коэффициенты, причем для композиционной тормозной колодки a = 0,44; b = 1; c = 20; f = 4; а для чугунной стандартной тормозной колодки a = 0,60; b = 16; c = 100; f = 80;
Кд - действительная сила нажатия тормозной колодки на колесо грузового вагона,
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-23t.gif)
затем определяют уклон пути, на котором удерживается грузовой вагон стояночным тормозом, выраженный в промилях (%) по формуле 3
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-24t.gif)
где i - уклон пути (подъем или спуск), на котором удерживается грузовой вагон стояночным тормозом, выраженный в промилях (%);
Qбр - вес брутто грузового вагона;
затем проверяют выполняется ли неравенство 4
i
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111027/8805.gif)
причем если неравенство 4 выполняется, т.е. если неравенство 4 истинно, то в этом случае устанавливают стояночный тормоз на грузовом вагоне. 2. Способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона по п.1, отличающийся тем, что после расчета суммы действительных сил нажатий тормозных колодок на колеса грузового вагона от действия стояночного тормоза по формуле 1, определяют действительную силу нажатия тормозной колодки на колесо грузового вагона с помощью формулы 5
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-25t.gif)
где
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-26t.gif)
m - количество тормозных колодок грузового вагона;
Кд - действительная сила нажатия тормозной колодки на колесо грузового вагона от действия стояночного тормоза,
затем определяют действительный коэффициент трения тормозной колодки о колесо грузового вагона
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111067/981.gif)
для композиционных тормозных колодок:
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-27t.gif)
для чугунных стандартных тормозных колодок
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-28t.gif)
3. Способ по пп. 1 и 2, отличающийся тем, что коэффициент полезного действия стояночного тормоза
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111027/8773.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111004/183.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
4. Способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона по пп.1 - 3, отличающийся тем, что если неравенство 4 выполняется или максимальный уклон пути, на котором стояночный тормоз удерживает грузовой вагон равен не менее 30%, то в этом случае устанавливают элементы стояночного тормоза на грузовом вагоне, затем кинематически соединяют их между собой и с рычагом тормозной рычажной передачи грузового вагона в единый механизм или кинематическую цепь стояночного тормоза. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что после определения передаточного числа тормозной рычажной передачи грузового вагона выбирают параметры стояночного тормоза, а затем определяют сумму действительных сил нажатий тормозных колодок на колеса вагона по формуле 1.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к способам проверки тормозной эффективности стояночных тормозов (СТ), например ручных СТ, железнодорожных грузовых вагонов (ЖГВ) - крытых вагонов, полувагонов, платформ, цистерн, бункерных вагонов, вагонов-хопперов, вагонов-думпкаров, восьмиосных и четырехосных железнодорожных вагонов, шестиосных вагонов, а также вагонов промышленного транспорта. В качестве прототипа был выбран способ [1] проверки правильности выбора передаточного числа (ПЧ) тормозных рычажных передач (ТРП) грузовых и рефрижераторных железнодорожных вагонов (ЖВД). В соответствии со способом прототипа выбирают тормозной цилиндр (ТЦ), выбирают или определяют величину ПЧ ТРП, которая должна соответствовать действующим нормам или нормативам Министерства путей сообщения Российской Федерации (МПС РФ) и обеспечивать тормозную эффективность грузовых и рефрижераторных железнодорожных вагонов не ниже нормативной, а также предотвращать заклинивание и юз колесных пар вагонов. 4Существенным недостатком способа-прототипа и упомянутого "Типового расчета тормоза грузовых и рефрижераторных вагонов" является то, что в нем отсутствует какое-либо упоминание о расчете параметров, проектировании и проверке тормозной эффективности стояночного тормоза ЖВД и ЖГВ. Однако важность и необходимость стояночного тормоза (СТ), например ручного СТ, обусловлена обеспечением требуемого уровня безопасности движения на стальных магистралях. Упомянутый СТ служит для закрепления отдельных вагонов, в том числе ЖГВ, или сцепов из нескольких вагонов или отдельных составов на станциях, местах погрузки и выгрузки и на уклонах пути после возможного истощения тормозной системы (ТС) ЖДВ или ЖГВ, например, за счет внешних утечек сжатого воздуха из ТС в атмосферу из-за различных неплотностей или "дыр" ТС. Если отдельный ЖДВ, например ЖГВ, не будет закреплен стояночным тормозом, то он может "уйти" - разогнаться и врезаться в поезд или сцеп из вагонов или в другой объект, натворив немало бед. Приведя в действие СТ или ручной СТ, установленный на ЖГВ, этого можно избежать, затормозив этот ЖГВ стояночным тормозом. Однако для этого необходимо правильно или рационально выбрать параметры СТ и проверить тормозную эффективность СТ, например ручного СТ, что не позволяет делать способ прототипа, в котором отсутствует даже само упоминание о СТ, не говоря уже о способах или методах проверки СТ или способе проверки тормозной эффективности или работоспособности СТ, например ручного, т.е. приводного в действие мускульной силой человека, все это у прототипа также отсутствует. Поэтому задачей изобретения является создание способа проверки тормозной эффективности СТ ЖГВ, а также повышение его тормозной эффективности и безопасности движения ЖГВ при эксплуатации. Поставленная задача или цель достигается тем, что сначала выбирают ТЦ и определяют рациональное значение или величину ПЧ ТРП ЖГВ способом прототипа или другим способом. Этот признак изобретения совпадает с признаком прототипа. Новым является то, что затем определяют или выбирают, или принимают известные значения ПЧ рычажной передачи СТ ЖГВ, передаточное отношение червячной передачи СТ ЖГВ, диаметр штурвала СТ, определяют коэффициент полезного действия (КПД) или коэффициент потерь усилий СТ ЖГВ и среднее или истинное расстояние от точки крепления тяги до оси червячного сектора СТ ЖГВ; затем определяют сумму действительных сил нажатий тормозных колодок (ТК) на колеса ЖГВ от действия СТ ЖГВ по формуле (I):
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-2t.gif)
где
m - количество тормозных колодок ЖГВ;
Kg - действительная сила нажатия тормозной колодки на колесо ЖГВ от действия СТ ЖГВ;
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-3t.gif)
P - сила, приложенная к штурвалу стояночного тормоза ЖГВ (эта сила прикладывается от руки человека к штурвалу СТ);
Dшт - диаметр штурвала стояночного тормоза ЖГВ;
l - среднее или истинное расстояние от точки крепления тяги до оси червячного сектора;
nч.п. - передаточное отношение червячной передачи;
nрп.ст. - передаточное число рычажной передачи стояночного тормоза до штока тормозного цилиндра;
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111004/183.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
где
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
F1 - усилие отпускной пружины тормозного цилиндра;
F2 - усилие отпускной пружины авторегулятора тормозной рычажной передачи ЖГВ или авторегулятора выхода тормозного цилиндра (ТЦ) ЖГВ, приведенное к штоку ТЦ;
n - передаточное число ТРП ЖГВ;
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/951.gif)
затем определяют действительный коэффициент трения тормозной колодки (ТК) о колесо ЖГВ по формуле (2)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-4t.gif)
где
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111067/981.gif)
Kg - действительная сила нажатия тормозной колодки на колесо ЖГВ от действия СТ ЖГВ,
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-5t.gif)
a, b, c, f - коэффициенты, причем для композиционной ТК a = 0,44;
b = 1; c = 20; f = 4; а для чугунной стандартной ТК a = 0,60;
b = 16; c = 100; f = 80;
затем определяют уклон пути, на котором удерживается ЖГВ стояночным тормозом, выраженный в промилях
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-6t.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-7t.gif)
где
i - уклон пути (подъем или спуск), на котором удерживается ЖГВ стояночным тормозом, выраженный в промилях
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-8t.gif)
Qбр - вес брутто ЖГВ;
затем проверяют, выполняется ли неравенство (4)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-9t.gif)
причем, если неравенство (4) не выполняется, т.е., если неравенство (4) истинно, то в этом случае устанавливают стояночный тормоз на ЖГВ. Здесь имеется в виду, что устанавливают СТ, параметры которого были проверены ЗС, и этот СТ способен удержать ЖГВ на уклоне или на уклоне пути (подъеме или спуске), составляющем не менее
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-10t.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-11t.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-12t.gif)
где
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-13t.gif)
m - количество тормозных колодок ЖГВ;
Kд - действительная сила нажатия тормозной колодки на колесо ЖГВ от действия или в результате действия стояночного тормоза;
затем определяют действительный коэффициент трения ТК о колесо ЖГВ,
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111067/981.gif)
- для композиционных тормозных колодок
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-14t.gif)
- для чугунных стандартных тормозных колодок
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-15t.gif)
В третьем варианте исполнения новым является то, что, если неравенство (4) не выполняется, то подбирают или выбирают, или определяют параметры СТ таким образом, чтобы неравенство (4) выполнялось, т.е., чтобы оно было истинным, а затем устанавливают механизмы стояночного тормоза и ТРП ЖГВ, параметры которых или параметры СТ были проверены, на ЖГВ. Параметры СТ и ТРП ЖГВ могут быть проверены по изобретению и способу-прототипу. Под параметрами СТ здесь понимают величины, входящие в формулу (I), или передаточное отношение червячной передачи СТ, передаточное число рычажной передачи СТ до штока тормозного цилиндра. Эти параметры или один из них можно изменять в большую или меньшую сторону, например уменьшать или увеличивать, в зависимости от результатов проверки тормозной эффективности СТ заявленным способом. Силу P рекомендуется принимать или брать равной 30 кг, т.е. P = 30 кг. Например, если неравенство (4) не выполняется и(или)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-16t.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-17t.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-18t.gif)
![способ проверки тормозной эффективности стояночного тормоза железнодорожного грузового вагона, патент № 2111140](/images/patents/360/2111140/2111140-19t.gif)
Класс B61H13/38 подвешивание передаточных элементов