8. Важільна передача локомотивів. Розрахунок передаточного відношення.
Гальмова важільна передача являє собою просторовий механізм, приведення якого у дію забезпечується одним ГЦ. При цьому на залізничному РС застосовують ГЦ односторонньої дії тобто вихід штоку забезпечується енергією стисненого повітря, а у зворотньому напрямку шток рухає відпускна пружина. Це пов’язано з тим що застосування ГЦ двосторонньої дії суттєво ускладнює пневматичну схему керування гальмом. В якості кінематичних пар у механізмі ГВП переважно використовуються однократні шарніри, значно рідше двократні. При цьому складне питання усунення зайвих зв’язків у механізмі ГВП вирішуються за рахунок зазорів у шарнірах.
Характерною рисою при створенні сучасних ГВП є прагнення винаходу найбільш простої конструкції. Локомотиви переважно мають колодкове фрикційне гальмо, оскільки при дисковому гальмі в експлуатації спостерігається зменшення коефіцієнта щеплення коліс з рейками, що обмежують тягові зусилля. Вагони локомотивної тяги можуть мати в якості основного фрикційного гальма як колодкове так і дискове гальмо.
При несиметричній схемі ГВП ГЦ розташовуються на самому початку кінематичного ланцюга. Несиметричній схеми ГВП на залізницях країн СНД застосовуються на локомотивах та вагонах хоперах.
Конструкція ГВП та її складність значною мірою залежить від числа гальмових колодок які діють на одне колесо. ГВП з двостороннім натисненням значно складніші за конструкцією, мають більше важелів та шарнірів, суттєво більшу масу та складність в обслуговуванні. Переваги більший коефіцієнт тертя, не навантажують буксовий вузол.
Передаточним числом ГВП називають відношення теоретичної (тобто без урахування втрат на тертя у кінематичних парах) суми зусиль натиснення всіх гальмівних колодок що приводяться у дію від одного ГЦ до зусилля яке утворюється уздовж штока цього ГЦ (під дією стисненого повітря та відпускної пружини).
Дійсна сила натискання (кН) колодок ваг і лок
– коефіцієнт
корисної
важільної передачі
Розрізняють кінематичне (геометричне) передаточне число ГВП, яке використовують у розрахунках, що потребують високої точності. При визначені кінематичного передаточного числа враховують кути, які утворюють між собою важелів при передаванні зусиль.
Виділяють два різновиди елементарних важелів:
Першого роду – якщо точка опори важеля знаходиться у його середній частині
Другого роду – якщо точка опори важеля знаходиться на його кінці
На рис. показано важелі та їх функціональні точки та плечі. Функціональні точки важелів а) точка прикладання зусилля до важеля – Х; б) точка передачі (зйому) прикладеного зусилля – Y; точка обертання (опора) – Z. За цих позначень плечі важеля є такими: ведуче – відрізок XZ; ведене – YZ.
Рисунок – Різновиди елементарних важелів
Ступінь перетворення важелем зусилля називається передаточним числом важеля, яке являє собою відношення довжин ведучого та веденого плечей
Якщо n>1 то важіль забезпечує виграш у зусиллі водночас програш у переміщені. Розрізняють два типи ланок: а) які перетворюють зусилля ГЦ (елементарний важіль) б) які не беруть участь у перетворені зусилля ГЦ (тяги, розпорки).
Основні правила розрахунку передаточного числа ГВП такі. Якщо у процесі притиснення колодки послідовно задіяні декілька важелів, то загальне передаточне число до неї дорівнює добутку передаточних чисел усіх задіяних при цьому важелів. Передаточне число від одного ГЦ до всіх колодок, які він приводить у дію, дорівнює сумі передаточних чисел від цього ГЦ до кожної окремої колодки. З метою рівномірного зносу колодок ГВП проектують таким чинок, щоб передаточні числа від ГЦ до кожної з колодок, яку він приводить у дію, були однаковими.