Отчет антиплагиат Кабдулин А.В. (1220007), страница 8
Текст из файла (страница 8)
При частотном анализе рассчитываются собственные частоты и ассоциированные формыколебаний.[13]Такой тип анализа мож ет помочь избеж ать разрушения, вызванного чрезмерными напряж ениями, обусловленными резонансом.Он такж е предоставляет данные для решения задач по динамическим реакц иям;-динамические исследования.Вычисляютреакцию модели,изменяющимися со временем или по частоте.вызванную нагрузками,приложенными внезапно,или[13]Цели динамического анализа включают: разработку конструктивной и механической системы для работы без разрушения вдинамической среде и сокращ ения влияния вибрац ии;- исследования потери устойчивости. Потеря устойчивости связана с мгновенными большими перемещ ениями, вызваннымиосевыми нагрузками.
Тонкие конструкц ии, подверж енные воздействию осевых нагрузок, могут выйти из строя в результатепотери устойчивости на уровнях нагрузки меньших, чем требуемые для возникновения разрушения материала. Потеряустойчивости мож ет появиться при разных реж имах под воздействием различных уровней нагрузки. Во многих случаях, толькосамая низкая критическая продольная нагрузка представляет собой интерес;-термические исследования. Термические исследования подсчитывают температуры, градиент температуры и тепловойпоток на основе тепловыделения, теплопроводности, конвекции и условий излучения. Термические исследования могутпомочь избежать нежелательных термических условий: например, перегрева и плавления;- исследования на ударную нагрузку.
С помощью упражнений испытаний на ударную нагрузку можно оценить эффектпадения конструкции на твердый пол. Кроме силы тяжести, указывается высота сбрасывания или скорость во времяудара. Программа решает динамическую задачу в виде временной зависимости, используя эксплицитные методыинтегрирования. Эксплицитные методы - быстрые, но требуют использования малых временных инкрементов. Благодарябольшому количеству информации параметры анализа можно генерировать, программа сохраняетрезультаты вопределенное время и в определенном месте в соответствии с инструкцией, заданной перед запуском анализа;- исследования усталости(материалов).
Повторяющиеся операции применения нагрузки и ее ослабления со временемприводят к ослаблению объектов, даже если индуцированные напряжения намного меньше, чем допустимые ограничениенагрузки. Количество циклов, требуемое для усталостного разрушения в местоположении зависит от материала иколебаний напряжения. Настоящая информация, для определенного материала, обеспечивается кривой, называемой S-Nкривая. Кривая показывает количество циклов, которое вызывает разрушение на различных уровнях напряжения.Исследования усталости вычисляют срок службы объекта, основанный на событиях усталости материалов;В [13]данной работе выполняется расчёт аэ родинамики и прочности конструкц ии, в модулях «SolidWorks Flow Simulation» и«SolidWorks Simulation» соответственно.
«SolidWorks Flow Simulation» позволяет смоделировать условия действия встречногоhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24316553&repNumb=116/2301.01.2003Антиплагиатпотока на исследуемый объект. В данном модуле задаётся скорость встречного потока, характеристики среды – воздуха, а такж едавление и температура. То есть фактически моделируются условия, в которых э ксплуатируется токоприёмник, выполняя своирабочие функц ии.2.1 Модели деталей токоприемника ТАсС-10-01Для того, чтобы упростить сборку модели токоприемника, в том числе и расчеты, но сохранив при э том функц ионал, быливыбраны основные детали, из которых будет состоять конечная модель токоприемника.
В данном проекте построены следующ иемодели деталей:- основание;- пневмопривод;- тяга;- верхняя тяга;- вилка;- каретка.Каретки токоприемника предназначены для улучшения качества токосъема при проходе «ж естких» точек (мест с резкимуменьшением э ластичности контактного провода или наличием на нем сосредоточенных масс – заж имов и др.) и струновыхпролетов ц епной контактной подвески, в которых контактный провод имеет неодинаковую э ластичность.
В э ти моменты полозывертикально перемещ аются благодаря кареткам, т. е. с контактным проводом взаимодействует не весь токоприемник, а толькоего верхний узел, имеющ ий небольшую массу. Это уменьшает динамическую составляющ ую наж атия токоприемника наконтактный провод, что обеспечивает лучшее качество токосъема, особенно при высоких скоростях движ ения. На рисунке 2.1изображ ена модель каретки.Рисунок 2.1 – Модель кареткиНа токоприемнике типа ТАсС установлен полоз, конфигурац ия которого соответствует «Техническим требованиям к полозамтокоприемников магистрального э лектроподвиж ного состава».
Каркас выполнен из нерж авеющ ей стали, снабж енный меднойподлож кой, приваренной контактной сваркой. Во избеж ание коррозии полоз оц инковывают. Его длина ( 2240 мм) рассчитана назигзагообразную подвеску контактного провода, при которой токоснимающ ие накладки имеют равномерный износ по всейдлине. Ширина полоза в средней части равна 150 мм. На полозьях имеются отверстия для латунных винтов, которыми крепяттокоснимающ ие угольные накладки. Полоз оснащ ен серийными угольными вставками типа «А».
Такие вставки не вызываютинтенсивность износа контактного провода по сравнению с другими контактными материалами.Рисунок 2.2 – Модель полоза с угольными вставками типа «А»Подвиж ные части асимметричного токоприемника - несущ ий рычаг, верхние рамы, синхротяга кареток и сами кареткивыполнены из алюминиевого сплава АМГ-6, что позволяет снизить приведенную массу аппарата.Рисунок 2.3 – Верхняя тягаРисунок 2.4 – Несущ ий рычагВ настоящ ее время нормативные документы определяет следующ ие конструктивные и э ксплуатац ионные параметрытокоприемников: рабочая высота токоприемника относительно контактной поверхности полностью опущ енного токоприемникадолж на измениться от 400 мм (не более) до 1900 мм (не менее).
Максимальная высота подъема долж на быть не менее 2100 мм.Токоприемник по частотной и аэ родинамической характеристикам долж ен удовлетворять следующ им требованиям: долж ныотсутствовать отрывы полоза токоприемника от контактного провода или устройства, имитирующ его контактный провод,колеблющ егося в вертикальной плоскости с амплитудой 40 ± 2 мм и частотой 0,8 Гц ; аэ родинамическое воздействие на рабочий(для э лектровоза задний по ходу) токоприемник э лектроподвиж ного состава, движ ущ егося со скоростью 160 км/ч (44,5 м/с), привстречном или боковом ветре, скорость которого равна 25 м/с, не долж но вызывать увеличения наж атия по сравнению сосредним статическим более чем в 2,5 раза для токоприемников типа Л и 2,8 раза для токоприемников типа Т.После того, как все модели деталей были построены, была выполнена сборка модели токоприемника.
Задав необходимыеопределения и сопряж ения деталей, задав каж дой детали материал, получаем модель пантографа, полностью выполняющ егосвою функц ию.Рисунок 2.3 – Модель токоприемника построенная в «SolidWorks»3 ИССЛЕДОВАНИЕ ТОКОПРИЕМНИКА ПРИ РАЗЛИЧНЫХ НАГРУЗКАХ И НЕИСПРАВНОСТЯХВ данной работе над токоприёмником был проведён ряд испытаний. Но особого внимания заслуж ивают «э ксперименты»,выполненные при очень тяж елых, критических э ксплуатац ионных условиях.Для э тих реж имов в модуле «Flow Simulation» задана внешняя среда – воздух, атмосферное давление и температура нормальныхусловий, а такж е скорость встречного и бокового потоков, воздействующ ие на токоприемник со скоростью 110 км/ч, чтосоответствует движ ению э лектровоза на высоких (конструкц ионных) скоростях и наличию встречного ветра ураганной силы.Результаты расчёта усилия от ветрового потока, как уж е было сказано ранее, перенесены в модуль «Simulation», посредствомэ кспорта.
Помимо э того, добавлена вертикально-действующ ая на полоз сила, равная 450 Н и закрепления. Это большеустановленной нормы силы, действующ ей от контактного провода в нормальных условиях, но представляет особый интерес дляисследований, с ц елью получения критических результатов.Рисунок 3.1 – Схема встречного и бокового потока ветраВ результате расчета мы получаем э пюры деформац ии, узлового напряж ения и перемещ ений.Рисунок 3.2 – Эпюра деформац ийРисунок 3.3 – Узловое напряж ениеРисунок 3.4 – Узловое напряж ениеРисунок 3.5 – Узловое напряж ениеПредварительные данные проведенных испытаний дают основания судить о том, как деформируется и какие напряж енияиспытает исследуемый объект.
На основании э тих результатов мож но сказать о том, что в данных конкретных условияхзначительные и максимальные перемещ ения получат полоз, каретки, верхняя рама и синхротяга токоприёмника. Максимальныенапряж ения и деформац ии возникают в обеих каретках, ниж ней части верхней рамы, в месте крепления несущ его рычага иоснования и самом основании.Рисунок 3.6 – Эпюра перемещ енийТакж е было выполнено исследование силы трения в месте контактного наж атия полоза и контактной сети. В э том расчете мыдобавили вертикально направленную силу, действующ ую на контактный провод в месте наж атия токоприемника.Рисунок 3.3 – Модель наж атия полоза на контактную сетьНа рисунке 3.4 мы видим э пюру, полученную в модуле «SolidWorks Flow Simulation».
На ней показана сила трения в местенаж атия полоза и контактного провода.Рисунок 3.4 – Сила трения в месте наж атия полоза на контактный проводИз полученного графика мы видим, что, в месте контактного наж атия, при движ ении полоза с максимальной скорость, в нашемслучае 110 км/ч, возникает сила трения, равная 243 Н. Проведя э тот расчет мож но сделать вывод, что при максимальнойскорости движ ения э лектровоза, в месте контакта полоза и провода возникает критическая сила трения.
Это отриц ательноhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24316553&repNumb=117/2301.01.2003Антиплагиатсказывается на качестве токосъема, а такж е приведет к более быстрому износу контактного провода и угольных вставок наполозе.Предварительные данные проведенных испытаний дают основания судить о том, как деформируется и какие напряж енияиспытает исследуемый объект. На основании э тих результатов мож но сказать о том, что в данных конкретных условияхзначительные и максимальные перемещ ения получат полоз, каретки, верхняя рама и синхротяга токоприёмника.
Максимальныенапряж ения и деформац ии возникают в обеих каретках, ниж ней части верхней рамы, кулисной тяге, синхротяге, в местекрепления несущ его рычага и основания и самом основании. Нуж но отметить, что значения данных напряж ений малы, ипримерно в пять раз меньше максимально допустимых но, тем не менее, э ти факторы мешают нормальной э ксплуатац иитокоприёмника.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
