Тормозная система железнодорожного транспортного средства

Заявляемая полезная модель относится к тормозным системам железнодорожных транспортных средств.
Известна тормозная система грузового вагона, содержащая тормозную воздушную магистраль, сообщенный с ней воздушный резервуар, пневматически связанный через воздухораспределитель с тормозными цилиндрами, каждый тормозной цилиндр своим штоком шарнирно соединен с рычагом, который подвешен на серьгу «мертвой точки» и шарнирно соединен с авторегулятором, передающим тормозное усилие через тяги на рычаг рычажной передачи ходовой тележки, патент России №55715, В61Н 13/20, опубл. 27.08.2006.
Технической проблемой, присущей данной тормозной системе, является неэффективное торможение грузовых вагонов, вследствие узкого диапазона настройки передаточного числа рычага, связанного с тормозным цилиндром, не позволяющего обеспечить настройку тормозной системы на необходимое усилие прижатия тормозных колодок к колесам колесной пары железнодорожных транспортных средств с повышенной массой тары и увеличенной нагрузкой на ось.
Известна также тормозная система грузового вагона, содержащая тормозную воздушную магистраль, сообщенный с ней воздушный резервуар, пневматически связанный через воздухораспределитель с тормозными цилиндрами, каждый тормозной цилиндр своим штоком шарнирно соединен с ведущим плечом рычага, который подвешен своей средней частью на серьгу «мертвой точки», при этом своим ведомым плечом рычаг соединен через авторегулятор и продольные тяги с вертикальным рычагом рычажной передачи ходовой тележки железнодорожного транспортного средства, патент России №158053, В61Н 13/20, опубл. 20.12.2015 (прототип).
Данное устройство обладает аналогичной проблемой - узким диапазоном подбора передаточного числа рычага рычажной передачи, необходимого для обеспечения эффективного торможения железнодорожного транспортного средства.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности тормозной системы железнодорожного транспортного средства.
1
2
Указанный технический результат достигается тормозной системой железнодорожного транспортного средства, содержащей тормозную воздушную магистраль, сообщенный с ней воздушный резервуар, пневматически связанный через воздухораспределитель с тормозными цилиндрами, каждый тормозной цилиндр своим штоком шарнирно соединен с ведущим плечом соответствующего рычага, который подвешен своей средней частью на серьгу «мертвой точки», при этом своим ведомым плечом рычаг соединен через авторегулятор и продольные тяги с вертикальным рычагом рычажной передачи ходовой тележки железнодорожного транспортного средства, отношения длин ведомых и ведущих плеч рычагов, разделенных серьгой «мертвой точки», выполнены в интервале от более чем 1,16 и до 1,28; длина «H» ведомых плеч рычагов может быть выполнена в диапазоне размеров от 289 до 310 мм, длина «Н» ведущих плеч рычагов горизонтального рычага может быть выполнена в диапазоне размеров от 360 до 371 мм.
1
2
Сопоставительный анализ показывает, что тормозная система железнодорожного транспортного средства, отличается от прототипа тем, что отношения ведомых и ведущих плеч рычагов, разделенных серьгой «мертвой точки», выполнены в интервале от более чем 1,16 и до 1,28; длина «H» ведомых рычагов выполнена в диапазоне размеров от 289 до 310 мм, длина «Н» ведущих рычагов горизонтального рычага, выполнена в диапазоне размеров от 360 до 371 мм. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Заявляемая полезная модель проиллюстрирована изображениями, где на фиг. 1 представлена тормозная система железнодорожного транспортного средства, общий вид, изометрическая проекция; на фиг. 2 - увеличенный фрагмент тормозной системы, относящийся к одной ходовой тележке, изометрическая проекция.
Тормозная система железнодорожного транспортного средства содержит тормозную воздушную магистраль 1 (Фиг. 1), сообщенный с воздушной магистралью 1 воздушный резервуар 2. Воздушный резервуар 2 пневматически связан через воздухораспределитель 3 и устройство авторежима тормозов 4 с тормозными цилиндрами 5.
Каждый тормозной цилиндр 5 своим штоком 5.1 (Фиг. 2) шарнирно соединен с ведущим плечом 6.1 рычага 6, который подвешен своей средней частью на серьгу 7 «мертвой точки». Другим, ведомым плечом 6.2 рычаг 6 соединен через авторегулятор 8 и продольные тяги 9 с вертикальным рычагом 10 тормозной рычажной передачи ходовой тележки железнодорожного транспортного средства.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в повышении эффективности тормозной системы железнодорожного транспортного средства, достигается следующим образом.
Тормозная рычажная передача, являющаяся частью тормозной системы железнодорожного транспортного средства, представляет собой систему тяг и рычагов, предназначенную для передачи усилия от штока 5.1 тормозного цилиндра 5 к тормозным колодкам 11.
Передаточное число тормозной рычажной передачи является ее геометрической характеристикой и показывает, во сколько раз с помощью рычагов тормозной рычажной передачи увеличивается сила, развиваемая на штоке 5.1 тормозного цилиндра 5, при ее передаче к тормозным колодкам 11.
Требуемое для эффективного торможения передаточное число тормозной рычажной передачи, в частности, зависит от массы тары железнодорожного транспортного средства, рабочего давления в тормозных цилиндрах 5, нагрузки на ось, скорости движения и обеспечивается подбором длин плеч рычагов тормозной рычажной передачи - ведущих плеч 6.1 и ведомых плеч 6.2 рычага 6.
В качестве основных критериев по выбору передаточного числа тормозной рычажной передачи принимаются условия отсутствия юза колеса железнодорожного транспортного средства по головке рельса при наибольшем передаточном отношении, когда тормозные колодки 11 прижимаются к колесам с наибольшей силой, и при этом способность осуществлять торможение при наименьшем передаточном числе, когда тормозные колодки прижимаются к колесам с наименьшей силой.
В виду большого разброса массы тары производимых железнодорожных транспортных средств, рабочих давлений воздуха в тормозных цилиндрах 5, осевых нагрузок на ось, требуется широкий диапазон передаточного числа рычажной передачи, который позволил бы настраивать тормозную систему на оптимальные усилия прижатия тормозных колодок к колесам колесной пары для различных железнодорожных транспортных средств и для различных условий их эксплуатации.
1
2
Для увеличения эффективности торможения железнодорожного транспортного средства за счет расширения диапазона передаточного числа рычажной передачи тормозной системы отношения длин H, Н - ведомых 6.2 и ведущих 6.1 плеч рычагов 6 выполнены в интервале от более чем 1,16 и до 1,28.
Такое выполнение рычага 6 позволяет получить необходимого усилия прижатия тормозных колодок 11 к колесам колесных пар железнодорожного подвижного состава.
2
1
В качестве примера использования указанного интервала длины ведущих плеч 6.1 могут быть выполнены в диапазоне размеров «H» от 360 до 371 мм и ведомых плеч 6.2 в диапазоне размеров «H» от 289 до 310 мм.
При этом передаточное число N рассчитывается следующим образом:
min
2 min
1 max
N=Н/H=360/310=1,16,
max
2 max
1 min
N=H/H=371/289=1,28,
где:
min
max
N, N - наименьшие и наибольшее значения передаточного числа;
1 min
1 max
2 max
2 min
H, H, H, H - наименьшие и наибольшие значения длин ведомых и ведущих плеч рычага 6.
Выполнение передаточного числа меньше, чем 1,16 не обеспечивает достаточного усилия для эффективного торможения железнодорожного подвижного состава. При выполнении передаточного числа более, чем 1,28 возникает высокая вероятность юза колес железнодорожного транспортного средства по головке рельса.
Таким образом, отношения длин ведущих плеч 6.1 и ведомых 6.2 рычагов 6, выполненных в интервале от более чем 1,16 и до 1,28, позволяют существенно расширить возможности получения оптимального усилия прижатия тормозных колодок 11, повысив тем самым эффективность тормозной системы железнодорожного транспортного средства.