ВАРИАНТЫ РАСПОЛОЖЕНИЯ АВТОРЕГУЛЯТОРА В СИСТЕМЕ ТОРМОЗНОЙ РЫЧАЖНОЙ ПЕРЕДАЧИ
В настоящее время авторегуляторы на грузовых и пассажирских вагонах устанавливаются в продольной тяге со стороны передней крышки тормозного цилиндра. Авторегуляторы, помещенные в тормозном цилиндре, применяются главным образом в дисковых тормозах. Авторегуляторы могут быть установлены также вместо затяжки горизонтальных рычагов.
При выборе расположения авторегулятора учитывают величину и направление действия тормозной силы на механизм (регулирующий винт), а также величину необходимого изменения длины механизма (рабочую длину регулирующего винта).
Авторегулятор, установленный в тормозном цилиндре.
Авторегуляторы, установленные в тормозном цилиндре, применяются обычно одностороннего действия с регулированием зазоров между накладками и дисками (свободного хода штока) или максимальной величины общего хода штока тормозного цилиндра.
При расположении авторегулятора в тормозном цилиндре четырехосного вагона требуется такая же установка тормоза тележки в зависимости от диаметра колес, как при обычной схеме, не изменяется и смещение заднего горизонтального рычага. На регулирующий механизм действует сила сжатия, равная силе, действующей по штоку тормозного цилиндра.
Рис. 8. Схема рычажной передачи с авторегулятором, установленным в тормозном цилиндре
Смещение и угол поворота переднего горизонтального рычага, увеличение выхода штока при износе тормозных колодок определяются из уравнения сборочной цепи рычажной передачи с авторегулятором, установленным в тормозном цилиндре.
Изменение выхода штока при износе чугунных колодок (рис. 8) определяется по формуле где ΔК — износ тормозных колодок по толщине.
При максимальном износе ΔК=48 мм и при известных величинах плеч рычагов четырехосного вагона получаем ΔLц=448 мм. С учетом ступенчатой регулировки тормоза тележки и неравномерного износа чугунных колодок можно принять рабочую длину регулирующего винта Lц=500 мм, для композиционных колодок Lц=230 мм.
Расположение регулятора в тормозном цилиндре не оказывает влияния на изменение углов наклона вертикальных и заднего горизонтального рычагов при износе колодок. Изменение угла наклона передних рычагов при износе чугунных или композиционных колодок представлено на .рис. 9.
В нормах предусмотрено, чтобы угол наклона рычагов в заторможенном состоянии не превышал 30° и зазор между колодками и колесами был не более 5 — 8 мм. Превышение установленной нормами величины означает необходимость ручной регулировки, вызванной поворотом переднего, горизонтального рычага при износе тормозных колодок. Поворот переднего горизонтального рычага при торможении может достигать 15—30° (в зависимости от хода штока), поэтому при новых колодках (износ равен нулю) принят максимальный угол наклона переднего горизонтального рычага 45°. Если допустить максимальный поворот рычагов при торможении с изношенными тормозными колодками, то допустимый износ составит 26,5 мм, а выход штока — 248 мм.
Рис. 9. Изменение угла наклона горизонтального рычага (1, 2, 3) и выхода штока (4, 5) при износе тормозных колодок:
1 — чугунные без ручной регулировки; 2 — то же, при ручной регулировке; 3 — композиционные без ручной регулировки; 4 — выход штока при чугунных колодках; 5 — то же, при композиционных колодках
Рис. 10. Схема рычажной передачи с авторегулятором, установленным в затяжке горизонтальных рычагов
Для компенсации полного износа чугунных колодок из условия изменения угла поворота горизонтального рычага необходимо произвести вручную регулировку один раз, поэтому рабочая длина винта рассчитывается из условия половины допустимого износа колодок. При этих условиях величина рабочей длины винта составит 300 мм.
Ручная регулировка, т. е. воз вращение передних горизонталь ных рычагов в исходное положение, может производиться после износа чугунных колодок на 24 мм путем изменения длины тяг. Выход штока уменьшают на величину 224 мм, а длина тяг должна быть уменьшена на 366 мм. Изменение длины тяг на указанную величину может производиться после введения четырех дополнительных отверстий в передней тяге с расстоянием между отверстиями 90 мм и одного дополнительного отверстия в задней тяге.
При композиционных колодках расчетная величина рабочей длины винта составляет 230 мм. Эксплуатация вагона может производиться как с композиционными, так и с чугунными колодками, если принять рабочую длину винта авторегулятора, установленного в тормозном цилиндре 300 мм;
Таким образом, тормозная рычажная передача с авторегулятором, установленным в тормозном цилиндре, может эксплуатироваться с чугунными и композиционными тормозными колодками при максимальном выходе штока (рабочей длине регулирующего винта) 300 мм.
За время полного износа композиционных колодок тормозная передача не требует ручной регулировки; за время полного износа чугунных колодок потребуется одна ручная регулировка тормозной передачи, связанная с перестановкой валиков в головках тяг, после износа колодок в среднем на 24—25 мм. Применение чугунных тормозных колодок приводит к необходимости введения дополнительных отверстий в головках тяг.
Авторегулятор, установленный в затяжке горизонтальных рычагов.
Авторегуляторы, устанавливаемые в затяжке горизонтальных рычагов (рис. 10) могут применяться как одностороннего, так и двустороннего действия. Для этого случая также требуется установка тормоза тележки в зависимости от диаметра колесных пар.
Изменение угла поворота переднего горизонтального рычага и длины регулирующего механизма определяется из уравнения сборочной цепи тормозной рычажной передачи.
Смещение и угол поворота горизонтальных рычагов, изменение длины затяжки определяются из уравнения сборочной цепи рычажной передачи с авторегулятором, установленным в затяжке горизонтальных рычагов.
Рис. 11. Изменение угла наклона горизонтального рычага при износе тормозных колодок:
1 — в исходном состоянии при максимальном допустимом ходе штока (чугунные колодки); 2 — в исходном состоянии при минимальном допустимом ходе штока (чугунные колодки); 3 — при торможении (чугунные колодки); 1', 2' и 3'— то же, соответственно для композиционных колодок
Таким образом, рычажная передача с авторегулятором, установленным в затяжке горизонтальных рычагов, может эксплуатироваться с чугунными и композиционными колодками без ручной регулировки до предельного их износа.
Рабочая длина регулирующего винта определяется по износу колодок и с учетом отклонений размеров механической части тормоза тележек может быть принята равной 300 мм. Дополнительные отверстия в тягах при этом не требуются.
Авторегулятор тормоза тележки, установленный в распорной тяге вертикальных рычагов.
Монтаж механической части тормоза вагона проверяется по величине расстояния между центром отверстия вертикального рычага и пятника тележки.
Расположение авторегулятора на тележке позволяет уменьшить влияние отдельных звеньев тормоза на длину регулирующего звена. Схема тормоза тележки с авторегулятором, установленным в распорной тяге вертикальных рычагов, приведена на рис. 12.
Изменение длины распорной тяги определяется диаметром колес и толщиной тормозных колодок:
(15)
Для максимального износа чугунных тормозных колодок ∆L=48 мм требуемое изменение длины распорной тяги составляет 120 мм, для композиционных колодок при максимальном износе ΔК = 33 мм — около 95 мм.
Рабочая длина регулирующего винта рассчитывается для двух вариантов:
- авторегулятор компенсирует износ тормозных колодок и изменение диаметров колес;
- авторегулятор компенсирует только износ тормозных колодок.
В первом варианте можно исключить регулировочные отверстия в серьге и распорной тяге, но для компенсации изменения диаметра колес и допу
сков надо дополнительно увеличивать рабочую длину винта. Для этого варианта ΔLρ = 265 мм.
Во втором варианте можно применять существующую систему отверстий для компенсации изменения диаметра колес, поэтому в месте установки регулятора на распорной тяге должны быть оставлены отверстия (см. рис. 12).
С учетом возможных отклонений размеров рабочая длина регулирующего винта может быть принята равной 160 мм. На регулирующий механизм действует сила сжатия
- , которая составляет для чугунных колодок 1,66Q4, для композиционных — 1,02Qц.
Таким образом, рычажная передача с авторегулятором, установленным в распорке вертикальных рычагов, может эксплуатироваться с чугунными и композиционными колодками без ручной регулировки до предельного их износа, однако при этом авторегулятор должен устанавливаться на каждой тележке.
Рис. 12. Схема тормоза тележки с авторегулятором, установленным в затяжке вертикальных рычагов