制动理论知识.ppt

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1、关于制动理论知识1现在学习的是第1页，共46页6.1 制动倍率、传动效率和制动率一、制动倍率 制动缸活塞作用，经过杠杆机构传到闸瓦时，由于杠杆扩大的理想倍数，称为“制动倍率”，用n表示。 （115）PKn=理按杠杆比算得的闸瓦理想压力总和。制动缸活塞杆的作用力书中第一章第七节内容2现在学习的是第2页，共46页6.1 制动倍率、传动效率和制动率 PbaP1=Pa=P1b3现在学习的是第3页，共46页6.1 制动倍率、传动效率和制动率 P1(c+d)=P2d（116）21cdacdPPpdbdPbaP1=4现在学习的是第4页，共46页一、制动倍率 用m表示制动梁是数四轴车单侧制动m=4；双侧制动

2、m=8。则6.1 制动倍率、传动效率和制动率PddcbaP2+=PddcbamPmK2+=理（117）制动缸杠杆倍率转向架杠杆倍率单侧制动时为轴制动倍率5现在学习的是第5页，共46页在确定了闸瓦压力后，可求得制动倍率： 6.1 制动倍率、传动效率和制动率PddcbamK+=理理 B=KK K理=P nPKn=理在确定了所需制动力的值之后，可求得闸瓦压力： K = B /K 在已知制动倍率时可求得理想的闸瓦压力6现在学习的是第6页，共46页6.1 制动倍率、传动效率和制动率二、传动效率 在制动过程中，闸瓦压力的实际值与理想值之比为基础制动装置的传动效率。以表示。即 （123）=理实KK7现在学习

3、的是第7页，共46页 K实= K理 K理= P n (119) K实= P n 6.1 制动倍率、传动效率和制动率=理实KK8现在学习的是第8页，共46页6.1 制动倍率、传动效率和制动率K实= P n （124）=nP4dKz2实z2P4dP=9现在学习的是第9页，共46页6.1 制动倍率、传动效率和制动率三、制动率l B=Nl B=KKN：一个轮对法向反作用力 N 的总和，等于轴载荷K：一个轮对上闸 瓦压力的总和10现在学习的是第10页，共46页6.1 制动倍率、传动效率和制动率lB=NlB=KK BB （粘着限制） KK N则 K / N /K11现在学习的是第11页，共46页6.1 制

4、动倍率、传动效率和制动率BB （粘着限制）K / N /K令0=K / N 0轴制动率 0/K=K / Qg 整车制动率=K /（G+P）g 列车制动率12现在学习的是第12页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系一、制动缸压力计算l波义耳马略特定律： p V = C p空气的绝对压强（kPa） V空气的容积（L） C常数气体容积的变化绝热变化等温变化13现在学习的是第13页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系两个忽略: 1. 忽略副风缸的逆流 2. 忽略局减两个假定：1. pf= p0 2. pf = p0rpf副风缸额定的绝对压强（kPa）Pf 副风缸减压后的绝对压强

5、（kPa）p0列车管额定的绝对压强（kPa）r列车管减压量（kPa）14现在学习的是第14页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系rVVpzfz=pfVf = pf Vf pzVzp0Vf = ( p0r) Vf pzVz p0Vf = p0Vf rVf + pzVz rVf = pzVz Vf 副风缸容积(L) r列车管减压量（kPa）pz制动缸的绝对压强（kPa）Vz制动后的制动缸容积 (L) 15现在学习的是第15页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系rVVpzfz=一个绝对大气压约等于100 kPa 绝对压强 = 表压强+100（kPa）pz制动缸空气压强，既表压

6、强（kPa）100rVVpzfz=（kPa） ( 23 ) Vf ：Vz = 3.25：1 pz = 3.25 r 100 （kPa） ( 24 )16现在学习的是第16页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系pz = 3.25 r 100 （kPa） ( 24 )二、列车管最小有效减压量 rmin（kPa） 能使制动缸的空气压强刚好使闸瓦压紧车轮的列车管减压量即为列车管最小有效减压量 rmin17现在学习的是第17页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系 制动缸缓解弹簧一般按制动缸活塞的“背压”为35 kPa 设计。 则 pz = 3.25 r 100 = 35 （kPa

7、） r = 135 / 3.25 = 42 （kPa） 单车试验时的列车管最小有效减压量 rmin规定为40 kPa，列车试验时和列车运行中规定为50 kPa，编组60辆以上的为70 kPa。pz = 3.25 r 100 （kPa） ( 24 )18现在学习的是第18页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系三、列车管最大有效减压量 rmax（kPa） 刚好能使制动缸获得最大压力的制动管减压量为列车管最大有效减压量 rmax 。 既 pf = pz 则 pfVf = Pf Vf pzVz19现在学习的是第19页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系 pfVf = Pf Vf

8、 pzVz p0Vf = pz Vf pzVz p0Vf = pz （Vf Vz） (25) 制动缸最大绝对压强 (26)+=0zffzpVVVp20现在学习的是第20页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系100 100)p(VVVp0zffz+=100100125. 325. 30ppz制动缸最大相对压强(表压强)带入容积比 Vf ：Vz = 3.25：1(27)(28)(26)+=0zffzpVVVp21现在学习的是第21页，共46页6.2 列车管减压量与制动缸压强的关系z3.25p(500 100) 100360 3.25 1（kPa）(28)当列车管定压为500 kPa时：

9、最大有效减压量： rmax = 500360 = 140 （kPa）100100p125. 325. 3p0z22现在学习的是第22页，共46页6.3 空气波和空气波速空气波：空气压强变化沿列车管由前向后逐层传播的现象称为空气波。 列车管减压制动时空气波是一种减压波；列车管增压缓解时空气波是一种增压波。空气波速：空气波单位时间传播的距离。23现在学习的是第23页，共46页6.3 空气波和空气波速t压降通过长度b所需的时间P1过渡段前方空气压强1过渡段前方空气密度P0过渡段后方空气压强0过渡段后方空气密度A列车管断面积q气体流动速度WKB空气波速 24现在学习的是第24页，共46页6.3 空气波

10、和空气波速bwbAqAKB101)142(101tbAbAqA t = b/ WKB（2-15）KBwq101根据气体连续流动原理，单位时间内从这个过渡段流出的质量等于其减少的质量。25现在学习的是第25页，共46页6.3 空气波和空气波速App)(10bwqwbqtqKBKB0 根据牛顿定律，作用于过渡段的合力应等于被加速的质量乘其加速度。气体加速度：过渡段的合力：被加速的质量：bAm t = b/ WKB26现在学习的是第26页，共46页)(bwqKB)(bAmApp)(10过渡段的合力：bwqwbqtqKBKB0被加速的质量：6.3 空气波和空气波速App)(10 根据牛顿定律，作用于过

11、渡段的合力应等于被加速的质量乘其加速度。气体加速度： t = b/ WKBbAmbwqKB27现在学习的是第27页，共46页)(bwqKB)(bAmApp)(106.3 空气波和空气波速 根据牛顿定律，作用于过渡段的合力应等于被加速的质量乘其加速度。 t = b/ WKB P0P1 =m .q .WKB （2-16） 28现在学习的是第28页，共46页6.3 空气波和空气波速 P0P1 =m .q .WKB (216) 当过渡段取得极短时m1上式可简化为 P0P1 =1 . q . wKB (216) 29现在学习的是第29页，共46页式（215）乘式（216）可得 (1.q).( P0P1

12、)=(01）wKB.1.q.wKB =（01） (1.q) wKB2P0P1 =（01）wKB26.3 空气波和空气波速)152(101KBwqP0P1 =1 . q . WKB (216) pppwKB1010230现在学习的是第30页，共46页6.3 空气波和空气波速p wlim02KB=2KBdpw (2-17)d当0时 pppwKB1010231现在学习的是第31页，共46页6.3 空气波和空气波速)182(1pnCnCnddpnnp气体的绝对压强（Pa）C常数n绝对曲线指数对于空气而言 n=1.4根据气体的绝热定律 p=Cn将上式求导数可得 32现在学习的是第32页，共46页6.3

13、空气波和空气波速)182(1pnCnCnddpnnp气体的绝对压强（Pa）C常数n绝对曲线指数对于空气而言 n=1.4根据气体的绝热定律 p=Cn将上式求导数可得 npC33现在学习的是第33页，共46页令 代表空气比重（N / m3）则可得密度 =/ g (kg / m3) 将其代入（218）可得6.3 空气波和空气波速)182( pnddp)192( gpnddp34现在学习的是第34页，共46页6.3 空气波和空气波速2KBdpw (2-17)ddpn g p (2-19)d 2KBn g pw (2-20) 将式（219）代入式（217）可得04p (2-21)10g 令0代表标准大气

14、压时的空气比重（N / m3）可得 35现在学习的是第35页，共46页6.3 空气波和空气波速2KBn g pw (2-20) 04p (2-21)10g 024042KBgn10pg10pgn w=将式（221）代入式（220）可得42KB00101.4 9.81w 1160 (2-22)36现在学习的是第36页，共46页6.3 空气波和空气波速KB01w 1160 (m/s) (2-22)当空气温度为0时，0 = 12.25（N / m3）代入（222） WKB 331 （m / s）37现在学习的是第37页，共46页6.3 空气波和空气波速用实验的方法测得 KBKBKBLw (m/s)

15、(2-23)tLKB空气波传播距离（m），既从机车制动阀口至列车管尾端的列车管长；tKB空气波传播时间（s），从机车制动阀开始排气至列车管尾端开始排气为止。 38现在学习的是第38页，共46页6.3 空气波和空气波速在制动时，影响空气波速的主要因素：1. 制动支管的容积；2. 副风缸或工作风缸等沿充气通路的“逆流”；3. 三通阀或分配阀的主活塞被推向列车管一侧时；4. 三通阀或分配阀的局部减压。39现在学习的是第39页，共46页6.4 制动波和制动波速制动波：列车制动时，制动作用沿列车长度由前向后的传递现象称为制动波。制动波速：制动波在单位时间内传递的距离叫制动波速。ZBZBZBZBKBDLL

16、W (2-24)tttwZB 制动波速 (m/s)LZB 制动波传播距离 (m)tZB 制动传播时间 (s)tD 三通阀动作时间 (s)40现在学习的是第40页，共46页6.4 制动波和制动波速 LZB=LKB tZB=tKB+tD WZBWKBDKBZBZBZBZBttLtLW+=KBKBKBtL w=说明：制动波要受三通阀、控制阀、分配阀的动作时间的影响。41现在学习的是第41页，共46页6.4 制动波和制动波速l三通阀、分配阀的动作条件是：（LH）tDFZ = WD （225）l可导出 L主活塞列车管一侧的减压速度；H主活塞滑阀室一侧的减压速度；FZ主活塞作用面积；WD阀的动作阻抗。)(

17、ZHLDDFW=t（226）42现在学习的是第42页，共46页试验得出影响列车管减压速度L的因素有：1. 与机车制动阀排气口的距离离得越远，即越往列车后部，L越小。2. 列车管总容量主管越长、支管越长、主活塞列车管一侧的余隙容积越大，则L越小，而且越往列车后部越明显。3. 列车管和连接塞门的气体流动阻抗阻抗越小，L越大。4. 列车管的附加排气（局部减压）可显著提高该排气口附近的列车管减压速度。5. 列车管排气口的面积和压差排气口的面积和排气时的初压强增大，或者从“排往一个有一定容积的容器（如制动缸）”改为“排往大气”，均可显著提高该排气口附近的列车管减压速度。6.4 制动波和制动波速43现在学习的是第43页，共46页明德求索 锲而不舍 44现在学习的是第44页，共46页第六章思考题1. 何谓“制动倍率”？怎样计算？其大小有什么影响？2. “制动率”有哪几种？其值太大或太小各有什么影响？3.为什么说制动缸空气压强只取决于列车管减压量？减压量太大或太小时为什么会成为无效减压？4. 列车管排风减压时，压力空气在管内的流动与空气波在管内的传播为什么不是一回事？5.列车管增压和减压时，空气波的方向是否相同？空气的流向是否相同？6.空气波与制动波在本质上的区别是什么？45现在学习的是第45页，共46页感谢大家观看2022-8-23现在学习的是第46页，共46页