Вычисление общего передаточного числа тормозной рычажной передачи

Вычисление общего передаточного числа тормозной рычажной передачи выполняется путем перемножения передаточных чисел всех последовательно соединенных рычагов системы. Передаточное отношение каждого отдельного рычага находится как отношение длины ведущего плеча к длине ведомого плеча. Значение показывает, во сколько раз суммарное усилие, передаваемое на тормозные колодки, превышает исходное усилие, создаваемое штоком тормозного цилиндра. Учет этого параметра необходим при правильном проектировании и обслуживании тормозной системы подвижного состава.

$i_{obsh} = \prod_{k=1}^{n} i_k = i_1 \cdot i_2 \cdot \dots \cdot i_n$

Разбор по случаям

Примеры

Двухрычажная передача. Дано: длины плеч первого рычага $a_1 = 400$ мм, $b_1 = 200$ мм, второго рычага $a_2 = 300$ мм, $b_2 = 150$ мм. Находим передаточные числа каждого рычага: $i_1 = \frac{400}{200} = 2$, $i_2 = \frac{300}{150} = 2$.

Вычисляем общее значение: $i_{obsh} = i_1 \cdot i_2 = 2 \cdot 2 = 4$.

Ответ: общее значение равно 4.

Передача с четырьмя колодками. Дано: ведущие плечи $a_1 = 500$ мм, $a_2 = 400$ мм, ведомые плечи $b_1 = 250$ мм, $b_2 = 200$ мм. Расчет плечевых отношений дает $i_1 = \frac{500}{250} = 2$ и $i_2 = \frac{400}{200} = 2$. При симметричном распределении на 4 колодки общее передаточное отношение системы составляет $i_{obsh} = 2 \cdot 2 = 4$. Ответ: значение передаточного числа составляет 4.

Тележка с авторегулятором. Рассчитаем общее передаточное число рычажной передачи двухосной тележки с авторегулятором. Усилие от штока тормозного цилиндра $F_{st} = 15$ кН поступает на ведущий рычаг с плечами $a_1 = 350$ мм и $b_1 = 175$ мм. Передаточное число ведущего звена $i_1 = 350 / 175 = 2{,}0$. Сила передается через горизонтальный рычаг с плечами $a_2 = 400$ мм, $b_2 = 200$ мм, где $i_2 = 2{,}0$. Авторегулятор снижает передачу с коэффициентом $k_r = 0{,}95$.

Общее передаточное число схемы с четырьмя колодками равно $i_{tot} = i_1 \cdot i_2 \cdot k_r \cdot 4 = 2{,}0 \cdot 2{,}0 \cdot 0{,}95 \cdot 4 = 15{,}2$.

Итоговое суммарное нажатие всех колодок составит $P = 15 \cdot 15{,}2 = 228$ кН.

Частые ошибки

• Сложение передаточных чисел рычагов вместо их перемножения при последовательной схеме передачи.
• Неверное определение ведущего и ведомого плеч конкретного рычага относительно точки опоры.
• Игнорирование коэффициента полезного действия механизма при вычислении фактического усилия на колодках.

Коротко

Правильное вычисление общего передаточного числа тормозной рычажной передачи гарантирует точность определения тормозного нажатия подвижного состава. Вычисленное передаточное число тормозной рычажной передачи помогает обеспечить безопасный тормозной путь поезда.