Отчет антиплагиат Кабдулин А.В. (1220007), страница 9
Текст из файла (страница 9)
Задача инж енеров конструкторов максимально учесть возмож ные критические условия, и снизить их влияние,оказываемое на исследуемое изделие. Залож ить необходимый запас прочности в тех местах, где э то необходимо. Например, дляданных условий, рац иональным действием было бы увеличение прочности передней, несущ ей части основания, места креплениянесущ его рычага и основания, верхней рамы и кареток. Это уменьшит напряж ения, деформац ию и перемещ ениятокоприёмника.
Некоторое облегчение задней части основания и полоза напротив, позволило бы уменьшить количествоматериала, используемого в конструкц ии, немного уменьшить её вес и габариты, а соответственно и общ ую стоимость. Нонеобходимо принять во внимание одно условие – перечисленные выше меры возмож но принять для данных смоделированныхусловий.
Чтобы учесть всевозмож ные варианты, необходимо выполнить ц елый ряд испытаний, охватывающ их всеэ ксплуатац ионные условия, выбрать наиболее критические из них и на основании э тих результатов, составить общ ую картинунагрузок, деформац ий и перемещ ений.4 ИССЛЕДОВАНИЕ МОДЕЛИ ТОКОПРИЕМНИКА ПРИ КРИТИЧЕСКИХ НАГРУЗКАХСогласно предыдущ им расчетам, заданные нагрузки были малы и примерно в пять раз меньше максимально допустимых. Былопринято решение, задать нагрузки, близкие к критическим. А такж е уменьшить геометрический размер одного из э лементовтокоприемника.Были заданы вертикально-действующ ая на полоз сила, равная 900 Н и закрепления, температура окруж ающ ей среды -50 ℃ .Выполнено уменьшение диаметра несущ его рычага в 2 раза, э то способствует уменьшению веса и габаритов токоприемника,затрат на материалы.Рисунок 4.1 – Эпюра деформац ииРисунок 4.2 – Узловое напряж ениеРисунок 4.3 – Эпюра перемещ енийНа основании выполненных расчет мож но сделать вывод, что, деформац ия и напряж ения возникают в тех ж е местах, что и впредыдущ их испытаниях, значения перемещ ений токоприемника увеличились, о чем говорит шкала значений на э пюреперемещ ений.
Не смотря на уменьшения диаметра несущ его рычага, токоприемника выдерж ивает критические значения инаходится в рабочем состоянии.5 ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ТОКОПРИЕМНИКА НА КОНТАКТНУЮ СЕТЬТокоприёмники работают в слож ных условиях. Они подверж ены воздействию атмосферных явлений (дож дь, снег,ледообразование, ветер). При больших скоростях движ ения ухудшается взаимодействие токоприемника с контактным проводом.Неисправность токоприемника отриц ательно влияет на состояние не только ЭПС, но и контактной сети (быстрый износ провод,его переж ог и обрыв, излом фиксаторов и т.д.).5.1 Основные неисправности токоприемникаПовреж дения контактной сети из-за неисправностей токоприемников могут вызвать длительные перерывы в движ ении поездов ибольшие материальные затраты на восстановление.
В проц ессе э ксплуатац ии могут проявляться такие неисправности, как:- перекашиваются подвиж ные рамы токоприемника вследствие ненормального взаимодействия с деталями контактной сети илиплохого качества ремонта;- ослабляется крепление ниж ней неподвиж ной рамы, основания, повреж даются амортизаторы, появляются изгибы, вмятины,прож оги у труб подвиж ных рам из-за ударов полоза о контактный провод;- изнашиваются валики и отверстия шарнирных соединений из за трения;- наблюдаются перекрытие, ослабление, трещ ины, сколы и повреж дение глазури у опорных изоляторов из-за неблагоприятныхпогодных условий, а такж е динамических нагрузок;- ослабляется крепление и происходит перекрытие воздушного рукава из-за ц иклических нагрузок;- ослабляются и перетираются шунты, теряются шплинты и гайки из за вибрац ий и плохо смонтированных деталей;- изнашиваются, растрескиваются и высыхают манж еты поршней из-за ц икличного намокания и высушивания, загрязняютсяц илиндры из-за попадания сквозь фильтры микроскопических частичек грязи;- перекашиваются шарниры механизма подъема и опускания, в них происходит заедание; ослабляется натяж ение пруж ин,теряются их упругость из-за ц иклических нагрузок и старения металла;- удар полоза о контактный провод происходит из-за того, что контактный провод не натянут по всей своей длине равномерно.
Внекоторых местах он провисает, а в некоторых наоборот слишком сильно натянут.Особое внимание следует уделять контактному узлу – кареткам и полозу. Здесь бывают изгиб, трещ ины, вмятины рычагов иоснования каретки; излом и потеря упругости у пруж ин; износ втулок и осей, болты, крепящ ие полоз к держ ателю каретки,трещ ины каркаса полоза на боковых стенках, крепление медных или металлокерамических накладок, их толщ ину, котораядолж на быть в э ксплуатац ии не менее 2.5 мм, прож оги, пропилы, забоины. Накладки долж ны быть располож ены на одном уровнеи не иметь острых выступающ их кромок.
Головки винтов, крепящ ие накладки, долж ны быть заподлиц о или утоплены. Угольныевставки, кроме износа и ослабления, могут иметь поперечные трещ ины, сколы, пропилы. В э ксплуатац ии такж е происходитизменение характеристик токоприемника, т.е. изменяется наж атие полоза на контактный провод.На работу токоприемника существенное влияние оказывают продольные и боковые колебания, передающиеся от кузоваэлектропоезда.
Высота подвески контактного провода над уровнем головок рельсов не везде одинакова, поэтому придвижении электропоезда токоприемник то опускается, то поднимается вновь. В момент отрыва токоприемника отконтактного провода образуются электромагнитные излучения, создающие радиопомехи. Поэтому к токоприемникупредъявляется требование: он должен быть легким, чтобы во время скольжения его полоза по контактному проводу,высота подвески которого изменяется, он не отрывался бы от контактного провода при увеличении высоты подвески и несоздавал сильных ударов при уменьшении высоты.Для хорошего токосъема бездутообразования и искрения существенное значение имеет сила нажатия полоза наконтактный провод.
Она не должна быть меньше определенной величины, обеспечивающей необходимое контактноенажатие, но и не должна быть излишне большой во избежание опасного отжатия[17]контактного провода и повышенного механического износа провода и контактных вставок.Оптимальная величина статического нажатия зависит от величины тока нагрузки, конструктивного выполненияhttp://dvgups.antiplagiat.ru/ReportPage.aspx?docId=427.24316553&repNumb=118/2301.01.2003Антиплагиатконтактной сети и токоприемника, материала[17]контактных э лементов токоприемника и их размеров.Механизм подъема и опускания долж ен быть прост и надеж ен в работе. Долж на быть предусмотренавозможность дистанционного управления подвижной системой при всех условиях работы.В[21]моментотрыва между токоприёмником и проводом образуется электрическая дуга.
Восстановление контактапроисходит с ударом токоприёмника о провод. Также происходит раскачивание токоприёмников. Перечисленные явленияускоряют износ контактного провода и токоприёмников, ухудшают качество токосъёма, а также создают радиопомехи.Избежать этих явлений позволяют:- эластичная подвеска. При этом, проходя точку подвеса, токоприёмник приподнимает подвес;- регулировка натяжения провода с целью уменьшения стрелы провисания. Регулировка может осуществляться каквручную, два раза в год, так и автоматически, с помощью противовесов.
Некоторые разновидности подвесок, например,маятниковая, не требуют специальных приспособлений для регулировки натяжения.[24]Такж е в проц ессе э ксплуатац ии могут возникать следующ ие неисправности:- износ контактного провода;- износ несущ его троса. Уменьшение площ ади сечения троса вследствие обрыва ж ил превышает 15% площ ади полного сечения;- износ анкеровочных ветвей. Механические повреж дения, трещ ины, расслоения.
Образование следов прохода токоприемникана контактном проводе анкеровочных ветвей. Сниж ение площ ади сечения несущ его троса вследствие обрыва ж ил, свыше 15%площ ади полного сечения.Съем тока с контактного провода сопровождается изнашиванием как контактных пластин или вставок токоприемника,так и контактного провода. Износ провода и пластин токоприемника зависит от материала контактных пластин и провода,снимаемого тока, качества токосъема (прежде всего в отношении искрения), состояния трущихся поверхностей и отдругих причин.[6]Изнашивание э лементов скользящ его контакта — слож ный э лектромеханический проц есс. Иногда для удобства изучения износразделяют на электрический и механический.
Такоеразделение весьма условно, поскольку электрические имеханические явления в контакте взаимозависимы.[23]Электрическийизнос вызывается электрической эрозией металла, т. е. испарением и выбросом металла подвоздействием искровых и дуговых разрядов. Он зависит не только от плотности снимаемого тока, но и от состоянияконтактирующих поверхностей, так как наличие жестких точек, вибрация провода, схватывание и задиры трущихсяповерхностей нарушают стабильность контакта, вследствие чего возрастает электрическая эрозия.
Механический износявляется следствием таких видов воздействия при трении, как[6]абразивных, окислительных, усталостных исхватывания, зависящих не только от свойств материала контактного провода и токосъемных пластин, но и от состоянияповерхностей. В свою очередь электрическая эрозия вызывает повреждение контактирующих поверхностей и тем самымприводит к возрастанию механического износа.Износ контактного провода зависит главным образом от материала контактных пластин (вставок) токоприемников.Наибольший износ контактных проводов происходит при медных контактных пластинах, наименьший — при угольныхвставках, промежуточное положение занимают токосъемные пластины из спеченных материалов.