Диплом общее (1221293), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

_{При трогании локомотива с места и разгоне к зубчатому венцу приложен большой вращающий момент. Под действием его венец поворачивается относительно ступицы, деформируя вначале эластичные, а затем, после того как зазор выбран, и упорные РМБ. Таким образом, упорные РМБ ограничивают деформацию эластичных элементов, предотвращая их разрушение при максимальных нагрузках.}

_{С увеличением скорости движения передаваемый вращающий момент уменьшается и упорные РМБ выводятся из работы, в результате чего снижается торсионная жесткость венца.}

_{Применение УСЗК оказало положительное влияние на надежность работы и других узлов тягового привода.}

Рисунок 2.18 – Упругое самоустанавливающееся зубчатое колесо электровозов с резинометаллическими блоками: а – разрез; б – разрез; в – вид спереди; 1 – зубчатый венец; 2 – эластичные резинометаллические блоки; 3 – упорные диски; 4 – упорные резинометаллические блоки; 5 – стопорные кольца; 6 – фланцы; 7 – насыпной роликовый подшипник; 8 – ступица; 9 – болты

_{Более чем двукратное снижение динамических нагрузок в упругой тяговой передаче уменьшило ее виброактивность, в результате чего в 1,5 раза стало меньше число повреждений болтовых креплений кожуха к остову ТЭД. Уменьшилась склонность локомотива к боксованию, на 15% снизилась интенсивность износа бандажей.}

_{Несмотря на постоянное совершенствование конструкции, тяговые приводы класса I обладают рядом неустранимых недостатков, снижающих их надежность, усложняющих эксплуатацию и ремонт.}

_{Основными недостатками являются: слабая виброзащищенность тягового двигателя, высокая вибронагруженность, надежность работы ТЭД и высокий уровень вибрации в контактах колес с рельсами.}

_{Существенными конструктивными недостатками остаются наличие моторно-осевых подшипников скольжения и практическая невозможность обеспечить герметичность кожуха редуктора [4].}

3 АНАЛИЗ 3D МОДЕЛИ

3.1 Классификация систем САПР

Российские предприятия используют в основном чертежные 2D – системы (AutoCAD, T-flex, КОМПАС и т.д.) и недорогие программы для механообработки (AlphaCAM, Техтран, ТИГРАС, MasterCAM и т.д.).

Программные пакеты объемного моделирования из-за их дороговизны, повышенных требований к квалификации персонала и сложности освоения применяются намного реже, хотя задач, для решения которых необходимы именно 3D – системы, становится все больше.

Возможно, когда-нибудь 3D – системы полностью вытеснят 2D с рынка CAD/CAM-продуктов. Но и на сегодня, и на многие годы вперед выполнение чертежей для производства является насущной необходимостью. Следовательно, чертежным CAD – системам, пусть и теснимым постепенно системами объемного 3D-моделирования, суждена еще очень долгая жизнь [7].

3.1.1 САПР двухмерного проектирования – «2D-3D Легкие – Нижний уровень»

Эти САПР служат для выполнения почти всех работ с двумерными чертежами и имеют ограниченный набор функций по трехмерному моделированию. С помощью этих систем выполняются порядка 90% всех работ по проектированию. Хотя имеющиеся ограничения делают их не всегда довольно удобными. Область их работы – создание чертежей отдельных деталей и сборок. Платой за возросшие возможности является усложнение интерфейса и меньшее удобство в работе.

Характерные представители таких САПР – AutoCAD, CADdy, CADMECH Desktop, MasterCAM, T-flexCAD, OmniCAD, Компас-График [7].

3.1.2 САПР объемного моделирования – «3D – Средний уровень»

По своим возможностям они полностью охватывают САПР «легкого веса», а также позволяют работать со сборками, по некоторым параметрам они уже не уступают тяжелым САПР, а в удобстве работы даже превосходят. Обязательным условием является наличие функции обмена данными (или интеграции).

Это не просто программы, а программные комплексы, в частности: SolidWorks SolidEdge, Cimatron, Form-Z, Autodesk Inventor, CAD SolidMaster, и все еще продолжающий развиваться Mechanical Desktop, DesignSpace [7].

3.1.3 САПР объемного моделирования – «3D Тяжелые – Верхний уровень»

Эти системы применяются для решения наиболее трудоемких задач – моделирования поведения сложных механических систем в реальном масштабе времени, оптимизирующих расчетов с визуализацией результатов, расчетов температурных полей и теплообмена и т.д. Обычно в состав системы входят как чисто графические, так и модули для проведения расчетов и моделирования, постпроцессоры для станков с ЧПУ. К сожалению, эти самые мощные САПР наиболее громоздки и сложны в работе, а также имеют значительную стоимость.

Примерами «тяжелых» САПР могут служить такие продукты, как: ADAMS, ANSYS, CATIA, EUCLID3, Pro/ENGINEER, UniGraphics [7].

3.1.4 Сравнение систем САПР

Стоимость всех САПР соотносятся по уровням следующим образом:

- нижний: $500-$2000 за рабочее место (AutoCAD, AutoCAD LT, Компас);

- средний: $2000-$20000 (Inventor, Mechanical Desktop, SolidWorks);

- верхний: более $20000 (ProEngineer, Unigraphics).

САПР «тяжелого» уровня не оптимальны для выпуска и корректировки конструкторской документации, которая по-прежнему составляет максимальную долю затрат на проектирование изделия. По мнению экспертов, количество рабочих мест таких САПР должно составлять приблизительно 5-10% от общего количества рабочих мест. Эта цифра подтверждается примерами наиболее успешных внедрений САПР на отечественных предприятиях, например в САПР ЦКБ МТ «Рубин».

В зависимости от области применения требования к САПР сильно отличаются, но можно выделить основные:

- система должна быть открытой, т.е. пользователь должен иметь возможность настраивать и надстраивать систему в зависимости от своих нужд. Например, пользователь может подключать свои программные модули, написанные на языках программирования высокого уровня;

- система должна работать со стандартными протоколами обмена и хранения информации. Обязательна поддержка ГОСТ и ЕСКД (для конструкторских САПР). Крайне желательно наличие функций моделирования и параметрического проектирования;

- желательно, чтобы система функционировала на различных аппаратных и программных платформах;

- системой должна поддерживаться работа над проектом в многопользовательском режиме;

- необходима интеграция САПР в единую систему электронного документооборота и архива предприятия [7].

3.2 Постановка условий задач

В данной работе необходимо исследовать модель подвешивания тягового электродвигателя НБ-514Б электровоза серии 2(3)ЭС5К. Для выполнения поставленной задачи, необходимо выполнить следующие условия:

- нагрузить лимитирующие узлы статическими силами;

- выявить наиболее нагруженные места в лимитирующих узлах;

- предложить методы разгрузки наиболее нагруженных мест.

3.3 Анализ полученных результатов

Рисунок 3.1 – Модель КМБ тягового электродвигателя НБ-514Б

С целью математического описания работы колесно-моторного блока была подготовлена в программном комплексе его модель (рисунок 3.1) и сформирована сетка для использования метода конечных элементов, позволяющая проводить различные исследования с достаточной точностью [8].

Колесно-моторный блок по приходу с завода имеет вид, показанный на рисунке 3.2.

Рисунок 3.2 – КМБ с завода

Для проведения исследования, КМБ был разбит на составные части: МОП, кожух зубчатой передачи и маятниковая подвеска.

Для исследования МОП, был жестко закреплен остов тягового электродвигателя, и статические силы, воздействующие на него, были направлены на вкладыши МОП (рисунок 3.3).

Рисунок 3.3 – Приложение сил и закрепление МОП

При нагрузке МОП различными статическими силами, вплоть до предельно допустимых, были получены напряжения в узлах сетки и статические деформации. Наиболее характерные результаты приведены на рисунке 3.4.

Из рисунка и по результатам исследований видно, что наибольшие напряжения сконцентрированы во вкладышах МОП, что приводит к их деформации, а в условиях эксплуатации к их усиленному износу. Также часть напряжений передается на привалочные поверхности крепления кожуха.

Рисунок 3.4 – Напряжения в МОП

Полученные результаты, позволяют сделать вывод о том, что при реализации силы тяги, имеющей значение приближенному к максимальному по сцеплению наблюдаются нагревы МОП. Данное явление возникает вследствие полужидкостного трения, когда происходит сухой контакт шейки оси и вкладыша и выдавливание смазки. После подвода обновленной смазки в зону трения температуры снижаются. Следовательно, при данных условиях эксплуатации, необходимо использовать другую марку баббита, с более лучшими антифрикционными свойствами, меньшим коэффициентом трения и повышенной износостойкостью.

Анализ состояния вкладышей осмотренных после выкатки КМБ ремонтируемых локомотивов:

- изъятые на ревизию вкладыши выполнены с нарушением ТУ (рису- нок 3.5);

- на поверхности трения имеются обширные следы закоксовавшейся смешанной осевой и редукторной смазки;

- дефекты вкладыша и его износ влияют на состояние шейки оси КП;

- выщербины и вырывы баббитовой заливки, сколы по краям вкладыша.

Рисунок 3.5 – Изношенные вкладыши

Из выше написанного, можно сделать вывод, что необходимо улучшать условия смазывания, это можно добиться за счет изменения конструкции МОП, либо за счет применения новых приемов смазки шейки оси колесной пары в существующей конструкции МОП скольжения.

Для исследования маятниковой подвески, было жестко закреплено место крепления резиновых шайб, и статические силы, воздействующие на нее, были направлены на остов тягового электродвигателя (рисунок 3.6).

Рисунок 3.6 – Приложение сил и закрепление маятниковой подвески

При нагрузке маятниковой подвески различными статическими силами, вплоть до предельно допустимых, были получены напряжения в узлах сетки и статические деформации. Наиболее характерные результаты приведены на рисунках 3.7 и 3.8.

Из рисунка и по результатам исследований видно, что наибольшие напряжения сконцентрированы в изгибе нижней части подвески, на границе перехода от меньшего сечения к большему, что приводит к деформации детали. Также часть напряжений передается на кронштейны маятниковой подвески.

Рисунок 3.7 – Напряжения в маятниковой подвеске

Рисунок 3.8 – Напряжения в маятниковой подвеске

Полученные результаты, позволяют сделать вывод о том, что при тяжелых условиях эксплуатации, большие напряжения, передающиеся от неровности железнодорожного полотна, могут привести к излому конструкции и повреждению резиновых шайб, что приведет к ухудшению фрикционных качеств подвески.

Характеристики

Список файлов ВКР