Розрахунок пневматичної частини гальма

6.1. Оцінка загальної годинної витрати повітря

Компресорна установка локомотива повинна забезпечувати потреби потяга в стисненому повітрі при самих несприятливих умовах роботи гальмової мережі і найбільших витоках, що допускаються в ній.

Оцінка загальної годинної витрати повітря

Загальна годинна витрата повітря Q_заг складається з наступних витрат[1]: на гальмування Q_гал, на витоки в гальмовій мережі Q_вг, на витоки в головних резервуарах Q^Г_в і власні потреби локомотива Q_лок.

Q_заг = Q_гал + Q_вг + Q^Г_в + Q_лок, м³/год (6.1)

Дві останніх витрати для локомотивів, що забезпечують рух складів вагою 60000...65000 кН відповідно рівні 5,4 м³/год і 9,0 м³/год.

Q_гал =10n, м³/год, (6.2)

де – зниження тиску в ГМ при регулювальних гальмуваннях (0,08...0,1 МПа);

п – число гальмувань за одну годину (п = 10);

– об’єм гальмівної мережі потяга, м³.

, м³, (6.3)

де V_М – об’єм магістрального повітропровода м³ (для 8-вісних вагонів – 0,0194 м³; 4- вісних піввагонів – 0,0128 м³; 4- вісних критих – 0,0137 м³; рефрижераторних – 0,020 м³; локомотива – 0,0317 м³);

V_ЗР – об’єм запасних резервуарів, м³ (для 8- вісних вагонів 0,135 м³, для 4- вісних вантажних усіх типів — 0,078 м³, для локомотива — 0,055 м³);

V_РК, V_ЗК – обсяги робочих і золотникових камер ПP (прийняти по 0,006 м³ кожний).

Витрата повітря на витоки з гальмової системи потяга

Q_ВГ = 1060, м³/год, (6.4)

де — припустиме зниження тиску в ГМ за одну хвилину (прийняти 0,02 МПа/хв).

В даний час щільність гальмової мережі у вантажних потягах перевіряється за часом зниження тиску в головному резервуарі локомотива на визначену величину (0,05 МПа), однак, норми щільності при цьому виходять з вищевказаних значень.

6.2. Розрахунок необхідної продуктивності компресорної установки й об’єму головного резервуара

Необхідну продуктивність компресорних установок[1] знаходять з виразу:

м³/хв, (6.5)

де – коефіцієнт, що враховує зупинки компресора для охолодження (=1,3...1,5) [9].

В даний час для вітчизняного рухомого складу випускаються компресорні установки різного типу і продуктивності. У дужках після типу компресора і Q_K0M зазначений об’єм циліндра високого стиску К_цвт і число цих циліндрів — m_ц для подальших розрахунків: КТ-б — 2,75 м³/хв (0,0029 м³ х 1); ВШ-0,6/10-1000 — 6,0 м³/хв (0,0027 м³ х 1); К-2 — 2,63 м³/хв (0,0015 м³ х 1); К-1 — 2,0 м³/хв (0,0012 м³ х 2).

Використовуючи ці дані і формули (6.1—6.5), необхідно провести розрахунки і вибрати визначений тип і кількість однакових компресорів для заданого потяга.

Орієнтовно обсяг головних резервуарів V_ГР вибирається з умови можливого відновлення нормального зарядного тиску в ГМ потяга (без зарядки ЗР і ПP) за рахунок використання перепаду тиску в ГР при непрацюючому компресорі [8]:

, м³ (6.6)

де ΔР_М – глибина розрядки ГМ при ПСГ (0,15...0,17 МПа);

ΔР_гр – припустимий перепад тиску повітря в ГР тепловозів (0,1 МПа).

Для поліпшення умов охолодження стиснутого компресором повітря і розміщення ГР на локомотиві його розрахунковий об’єм набирають з декількох менших резервуарів, включених послідовно. За результатами розрахунку з урахуванням перспективного збільшення довжини потяга підбирають з округленням у більшу сторону об’єм і кількість ГР виходячи з наступних стандартних значень одиночних резервуарів, що випускаються промисловістю для рухомого складу: 0,17; 0,25; 0,29; 0,30; 0,36; 0,49 м³.

Правильність підбора об’єму ГР перевіряють по нерівності (7.7) виходячи з умови подачі повітря без помітної пульсації, що, при несприятливих режимах, може викликати відпуск гальм у потязі:

. (6.7)

При невиконанні даної умови необхідно збільшити об’єм ГР до необхідного або вибрати компресорну установку з іншими характеристиками.

6.3. Перевірка продуктивності компресорної установки й об’єму головних резервуарів

Дана перевірка виконується двічі по формулі (6.8) для випадків відпуску і зарядки гальм з урахуванням підзарядки ЗР за визначений час t_від рівний 4 хв. після ПСГ і 5 хв. після ЕГ для довгоскладових поїздів (400 осей) [1]. При цьому глибина розрядки ГМ ΔР_М відповідно приймається рівною 0,15-0,17 МПа і 0,53-0,55 МПа [6]:

, (6.8)

де Q_K0M – продуктивність компресорної установки, м³/хв;

ΔР_рк – зниження тиску в робочих камерах ПP (0,05...0,06 МПа);

ΔР_ЗК– зниження тиску в золотникових камерах ПP (при ПСТ і ЭТ відповідно 0,15...0,17 МПа і 0,53...0,55 МПа);

Р_зр – тиск у запасному резервуарі (0,53...0,55 МПа);

Р'_зр – мінімальний тиск у ЗР при гальмуванні (0,4 МПа);

ΔР_гр – перепад тиску, що допускається, у ГР (після ПСГ – 0,2 Мпа,

після ЭГ – 0,35 МПа).

Якщо хоча б один з розрахунків дає результат, більший отриманого в п. 6.2, необхідно повернутися до цього пункту і повторити всі подальші обчислення з компресорними установками необхідної результуючої продуктивності. У завершення зробити висновок про правильність підбора компресорних установок і головного резервуара для заданого потяга.