Диплом (1219508), страница 7
Текст из файла (страница 7)
. (3.11)
Уравнение проекций на ось y имеет вид
, (3.12)
| где |
| - вертикальная сила на ободе колеса, кН; |
|
| - вертикальная сила, действующая на шейку колесной пары от буксы, кН; | |
|
| - вертикальная сила со стороны ТЭД, кН. |
Учитывая выражение 3.5 получаем
. (3.13)
Уравнение моментов относительно точки А имеет вид
Из полученного уравнения можно выразить силу
, с учетом формулы 3.1 эту силу определяем следующим выражением
. (3.14)
Рисунок 3.4 – Схема сил, действующих на элементы тягового привода электровоза ВЛ80С в вертикальной плоскости
3.3 Силы, действующие на шестерню, статор ТЭД, колесную пару с зубчатым колесом электровоза 2ЭС5К
Схема сил, действующих на шестерню аналогична схеме представленной на рисунке 3.1 [3].Рассмотрим силы, действующие на статор ТЭД одного колесно-моторного блока (рисунок 3.5) [3].
Рисунок 3.5 – Схема сил, действующих на статор одного ТЭД
Для практических расчетов силу
в зубчатом зацеплении используем формулу (3.8)
.
Уравнение проекций на ось x имеет вид
, (3.15)
| где |
| - угол наклона подвески ТЭД, град. |
Определяем реакцию
по уравнению
. (3.16)
Уравнение проекций на ось y имеет вид
. (3.17)
Определяем реакцию
по уравнению
. (3.18)
Уравнение моментов относительно точки А имеет вид
(3.19)
С учетом того, что
,
и выражения 3.1, реакция
определяем
. (3.13)
Для определения сил, действующих на колесную пару с зубчатыми колесами для электровоза 2ЭС5К необходимо применить формулы (3.10)–(3.14).
Рисунок 3.6 – Схема сил, действующих на элементы тягового привода электровоза 2ЭС5К в вертикальной плоскости
Результаты расчетов сил
,
,
,
действующих на элементы тягового привода электровоза ВЛ80С и 2ЭС5К от изменяющегося угла
, приведены в таблице 3.1.
Таблица 3.1 – Результаты расчетов сил
,
,
,
от изменяющегося угла
| Электровоз | Величина | Значение | |||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ВЛ80 | α, град | 10 | 20 | 30 | 40 |
| 2ЭС5К | |||||
| ВЛ80 | Rв, кН | 31,52 | 31,52 | 31,52 | 31,52 |
| 2ЭС5К | 28,55 | 28,55 | 28,55 | 28,55 | |
Окончание табл. 3.1
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ВЛ80 | Xa, кН | 11,52 | 22,69 | 33,18 | 42,65 |
| 2ЭС5К | 15,99 | 27,16 | 37,64 | 47,11 | |
| ВЛ80 | Ya, кН | 33,82 | 30,82 | 25,94 | 19,30 |
| 2ЭС5К | 37,15 | 34,15 | 29,27 | 22,63 | |
| ВЛ80 | FМОП, кН | 35,73 | 38,28 | 42,11 | 46,81 |
| 2ЭС5К | 40,44 | 43,64 | 47,68 | 52,27 |
По полученным данным из таблицы 3.1 строим графики зависимостей
(рисунок 3.7),
(рисунок 3.8),
(рисунок 3.9) и
(рисунок 3.10).
Рисунок 3.7 – Графики зависимостей
Рисунок 3.8 – Графики зависимостей
Рисунок 3.9 – Графики зависимостей
Рисунок 3.10 – Графики зависимостей
Вывод: из рисунка 3.10 следует, что равнодействующая сила
у электровоза 2ЭС5К превышает равнодействующая силу
электровоза ВЛ80С почти на 10 кН. Вызвано это тем, что угол
у 2ЭС5К составляет 30о, а у ВЛ80С – 15о. Разница в углах
привело к увеличению горизонтальной реакции в неподвижной опоре
на 20 кН (рисунок 3.7) и к увеличению вертикальной реакции в неподвижной опоре
на 4 кН электровоза 2ЭС5К (рисунок 3.8) по сравнению с электровозом ВЛ80С. Тем самым, в результате действия
в МОП электровоза 2ЭС5К увеличивается износ МОП и шейки колесной пары, что приводит к увеличению зазора «на масло», снижению надежности и пробега данных узлов. Однако, за счет увеличения угла
, реакция в подвижной опоре у 2ЭС5К меньше на 3 кН, по сравнению с ВЛ80С (рисунок 3.9). А это приведет к снижению износа резино-металических элементов подвески ТЭД.
Результаты расчетов сил
,
,
,
действующих на элементы тягового привода электровоза ВЛ80С и 2ЭС5К от изменяющегося расстояние между точками подвески двигателя
, приведены в таблице 3.2.
Таблица 3.2 – Результаты расчетов сил
,
,
,
от изменяющегося расстояние между точками подвески двигателя
| Электровоз | Величина | Значение | |||
| ВЛ80 | lпод, м | 0,9 | 1 | 1,1 | 1,25 |
| 2ЭС5К | |||||
| ВЛ80 | Rв, кН | 35,90 | 32,31 | 29,37 | 25,85 |
| 2ЭС5К | 38,00 | 34,04 | 30,83 | 27,01 | |
| ВЛ80 | Xa, кН | 17,17 | 17,17 | 17,17 | 17,17 |
| 2ЭС5К | 39,12 | 38,50 | 38,00 | 37,40 | |
| ВЛ80 | Ya, кН | 28,19 | 31,78 | 34,71 | 38,24 |
| 2ЭС5К | 19,93 | 23,84 | 27,01 | 30,78 | |
| ВЛ80 | FМОП, кН | 33,01 | 36,12 | 38,73 | 41,92 |
| 2ЭС5К | 43,90 | 45,28 | 46,62 | 48,44 | |
По полученным данным из таблицы 3.2 строим графики зависимостей
(рисунок 3.11),
(рисунок 3.12),
(рисунок 3.13) и
(рисунок 3.14).
Рисунок 3.11 – Графики зависимостей
Рисунок 3.12 – Графики зависимостей
Рисунок 3.13 – Графики зависимостей
Рисунок 3.14 – Графики зависимостей
Вывод: сопоставляя данные рисунков 3.10 и 3.14 видно, что значения
равны и увеличиваются с ростом угла α или расстояния
. Анализируя данные рисунков 3.9 и 3.13 видно, что с ростом α значение
не изменяется, а с ростом расстояния
значения
снижаются.
Результаты расчетов сил
,
,
,
действующих на элементы тягового привода электровоза ВЛ80С и 2ЭС5К от изменяющегося угла
, приведены в таблице 3.3.
Таблица 3.3 – Результаты расчетов сил
,
,
,
от изменяющегося угла
| Электровоз | Величина | Значение | |||
| 2 | 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 2ЭС5К | β, град | 0 | 4 | 8 | 12 |
| ВЛ80 | Rв, кН | 31,52 | 31,52 | 31,52 | 31,52 |
| 2ЭС5К | 27,27 | 27,74 | 28,36 | 29,16 | |
Окончание табл. 3.3
| 2 | 1 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| ВЛ80 | Xa, кН | 17,17 | 17,17 | 17,17 | 17,17 |
| 2ЭС5К | 33,18 | 35,11 | 37,12 | 39,24 | |
| ВЛ80 | Ya, кН | 32,56 | 32,56 | 32,56 | 32,56 |
| 2ЭС5К | 30,19 | 29,79 | 29,37 | 28,93 | |
| ВЛ80 | FМОП, кН | 36,82 | 36,82 | 36,82 | 36,82 |
| 2ЭС5К | 44,86 | 46,05 | 47,34 | 48,75 |
По полученным данным из таблицы 3.3 строим графики зависимостей
(рисунок 3.15),
(рисунок 3.16),
(рисунок 3.17) и
(рисунок 3.18).
Рисунок 3.15 – Графики зависимостей















