Диплом общее (1221293), страница 7
Текст из файла (страница 7)
Из выше написанного, можно сделать вывод, что необходимо усилить переходное сечение, этого можно добиться за счет изменения конструкции, путем увеличения толщины изделия, либо за счет применения иных материалов при изготовлении подвески, с большей прочностью и износостойкостью. Но как показала практика, данная конструкция подвески справляется с нынешними условиями эксплуатации и практически не выходит из строя.
Рисунок 3.9 – Приложение сил и закрепление кожуха зубчатой передачи
Для исследования кожуха зубчатой передачи, были жестко закреплены места крепления к привалочным поверхностям (бобышки) и вал якоря, и статические силы, воздействующие на него, были направлены в места опирания на ось колесной пары (рисунок 3.9).
При нагрузке кожуха зубчатой передачи различными статическими силами, вплоть до предельно допустимых, были получены напряжения в узлах сетки и статические деформации. Наиболее характерные результаты приведены на рисунке 3.10.
Из рисунка и по результатам исследований видно, что наибольшие напряжения сконцентрированы в месте опирания кожуха на ось КП, что приводит к нежелательной деформации детали, так как от целостности этого места зависит герметичность данной конструкции. Также часть напряжений передается на бобышки, что приводит к их излому.
Рисунок 3.10 – Напряжения в кожухе зубчатой передачи
Полученные результаты, позволяют сделать вывод о том, что в условиях эксплуатации, большие напряжения передаются через колесную пару на кожух, в местах опирания кожуха на ось. В следствии чего происходит сильный износ материала и разгерметизация, появляются усталостные трещины, происходит срыв резьбы бобышки и болта крепления, излом бобышки и болта.
Из выше написанного, можно сделать вывод, что необходимо усилить место опирания кожуха на ось колесной пары, для более надежной герметизации, этого можно добиться за счет изменения конструкции, либо за счет применения более прочных и практичных материалов при изготовлении.
Рисунок 3.11 – Поврежденный кожух зубчатой передачи
3.4 Выводы по результатам расчетов
Исследовав модель подвешивания тягового электродвигателя НБ-514Б электровоза серии 2(3)ЭС5К в программном комплексе SolidWorks, были получены результаты исследований, представленные в данном разделе, которые в полной мере дают наглядное представление о возможностях САПР и сфере их применения.
Исследование модели МОП дало следующий результат – большие напряжения сконцентрированы во вкладышах МОП, по рисунку 3.4 видно, что вкладыши имеют цвет в пределах от зеленого до красного, что говорит о восприятии больших усилий и приводит к их деформации.
Реальные данные неплановых ремонтов взятые в депо – основными неисправностями МОП являются: большой зазор, износ вкладыша, подгар косы и сильный перегрев.
Исследование модели маятниковой подвески дало следующий результат – большие напряжения сконцентрированы в изгибе нижней части подвески, на границе перехода от меньшего сечения к большему (рисунок 3.8), что говорит о восприятии больших усилий и приводит к деформации.
Реальные данные неплановых ремонтов взятые в депо – основных неисправностей маятниковой подвески не выявили.
Исследование модели кожуха зубчатой передачи дало следующий результат – большие напряжения сконцентрированы в месте опирания кожуха на ось КП, по рисунку 3.10 видно, что эти места имеют цвет в пределах от желтого до красного, что говорит о восприятии больших усилий и приводит к их деформации. Также часть усилий передается на бобышки, эти места отмечены зеленым цветом.
Методы повышения надежности колесно-моторного блока электровоза серии 2(3)ЭС5К представлены на плакате (плакат Д 190303.65.153.004).
Основными неисправностями кожуха зубчатой передачи являются: излом бобышки, трещины в кожухе, сорвана резьба бобышки, сорвана резьба болта крепления, излом болта крепления, нагрев кожуха, потеря смазки.
Сравнивая данные полученные при моделировании с данными реальной эксплуатации, можно сделать вывод о том, что программный комплекс SolidWorks с большой точностью описывает поцессы, происходящие в детали при эксплуатации и позволяет смоделировать и произвести испытания детали в различных условиях, наглядно показывает поведение детали, цвето-графическая визуализация напряжений позволяет визуально определить наиболее нагруженный узел, выдать результат с данными близкими к реальным значениям.
3.5 Исследование динамических нагрузок
Исследование динамических нагрузок в программе SolidWorks не представляется возможным, так как данная программа не поддерживает пакет с динамическими исследованиями.
Но существует программный комплекс Универсальный механизм (UM), предназначенный для моделирования динамики и кинематики плоских и пространственных механических систем.
Программа ориентирована на инженеров-практиков, студентов и преподавателей вузов, всех, кто сталкивается с проблемами исследования динамического поведения машин и механизмов. Механизмы описываются как системы твердых тел, шарниров и силовых элементов.
Поддерживается непосредственная анимация движения вашей модели в процессе расчета. Для анализа доступны практически все необходимые величины: координаты, скорости, ускорения, силы реакций в шарнирах, усилия в пружинах и т.д.
Развитый постпроцессор: линейный анализ, статический анализ, многовариантные расчеты и оптимизация, экспорт результатов. Это эффективный инструмент для моделирования динамики различных машин и механизмов: косми-
ческих конструкций, роботов и манипуляторов, железнодорожных экипажей, автомобилей, кабелей и т.д. Решение прямой и обратной задач кинематики и динамики.
Так как данный дипломный проект основан на исследовании деталей в среде SolidWorks, то исследования в программном комплексе Универсальный механизм (UM) проводиться не будут [9].
4 БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ
4.1 Расчет величины тока, проходящего через тело человека, при различных сопротивлениях изоляции
Для расчета величины тока, проходящего через тело человека, воспользуемся схемой измерения сопротивления изоляции сети, представленной на рисун-ке 4.1.
Рисунок 4.1 – Схема измерения сопротивления изоляции сети мегомметром
Рассчитаем величину тока, проходящего через тело человека при однополюсном прикосновении к сети. Исходные данные: напряжение сети
; сопротивление фазы «А»
; сопротивление фазы «B»
; сопротивление фазы «C»
; сопротивление тела человека
. Оценить опасность прикосновения человека к сети.
Величину
, А, определяем по формуле (4.1):
Используя выражение (4.1), определим величину тока
:
Опасность действия тока на организм человека зависит от таких факторов, как величина тока (основной фактор); длительность воздействия тока; путь тока в теле человека; вид и частота тока; индивидуальные качества человека.
Характер воздействия тока в зависимости от его величины приведен в таблице 4.1 [11].
Таблица 4.1 – Воздействие тока на организм человека
| Ток, мА | Переменный ток | Постоянный ток |
| 1 | 2 | 3 |
| До 1 | Не ощущается | Не ощущается |
| 1…8 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 8…15 | Можно с трудом разжать руки и отделиться от электрода | Ощущение тепла |
| 15…20 | Паралич рук, оторваться невозможно | Сокращение мышц рук |
| 50…100 | Паралич дыхания, фибриляция сердца | Паралич дыхания |
Анализ решения по формуле (4.1) представлен в таблице 4.2.
Таблица 4.2 – Расчет величины тока, при различных сопротивлениях фаз
| rA, кОм | rB, кОм | rC, кОм | Ih, мА | Воздействие на человека | |
| Переменный ток | Постоянный ток | ||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 450 | 0 | 1,5 | 114,00 | Паралич дыхания, фибрилляция сердца | Паралич дыхания |
| 450 | 0,001 | 1,5 | 75,99 | Паралич дыхания, фибрилляция сердца | Паралич дыхания |
| 450 | 0,002 | 1,5 | 57,00 | Паралич дыхания, фибрилляция сердца | Паралич дыхания |
Продолжение таблицы 4.2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 450 | 0,004 | 1,5 | 38,02 | Паралич дыхания, фибрилляция сердца | Паралич дыхания |
| 450 | 0,005 | 1,5 | 32,59 | Паралич дыхания, фибрилляция сердца | Паралич дыхания |
| 450 | 0,006 | 1,5 | 28,53 | Паралич дыхания, фибрилляция сердца | Паралич дыхания |
| 450 | 0,007 | 1,5 | 25,37 | Паралич дыхания, фибрилляция сердца | Паралич дыхания |
| 450 | 0,008 | 1,5 | 22,84 | Паралич дыхания, фибрилляция сердца | Паралич дыхания |
| 450 | 0,009 | 1,5 | 20,77 | Паралич рук, оторваться невозможно | Сокращение мышц рук |
| 450 | 0,01 | 1,5 | 19,04 | Паралич рук, оторваться невозможно | Сокращение мышц рук |
| 450 | 0,011 | 1,5 | 17,58 | Паралич рук, оторваться невозможно | Сокращение мышц рук |
| 450 | 0,012 | 1,5 | 16,33 | Паралич рук, оторваться невозможно | Сокращение мышц рук |
| 450 | 0,013 | 1,5 | 15,25 | Паралич рук, оторваться невозможно | Сокращение мышц рук |
| 450 | 0,014 | 1,5 | 14,30 | Можно с трудом разжать руки и отделиться от электрода | Ощущение тепла |
| 450 | 0,015 | 1,5 | 13,46 | Можно с трудом разжать руки и отделиться от электрода | Ощущение тепла |
| 450 | 0,016 | 1,5 | 12,72 | Можно с трудом разжать руки и отделиться от электрода | Ощущение тепла |
| 450 | 0,017 | 1,5 | 12,05 | Можно с трудом разжать руки и отделиться от электрода | Ощущение тепла |
Продолжение таблицы 4.2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 450 | 0,019 | 1,5 | 10,91 | Можно с трудом разжать руки и отделиться от электрода | Ощущение тепла |
| 450 | 0,02 | 1,5 | 10,42 | Можно с трудом разжать руки и отделиться от электрода | Ощущение тепла |
| 450 | 0,04 | 1,5 | 5,50 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,06 | 1,5 | 3,75 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,08 | 1,5 | 2,85 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,1 | 1,5 | 2,31 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,12 | 1,5 | 1,95 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,14 | 1,5 | 1,68 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,16 | 1,5 | 1,49 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,18 | 1,5 | 1,33 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,2 | 1,5 | 1,21 | Легкое дрожание рук, болевые ощущения | Легкий зуд |
| 450 | 0,4 | 1,5 | 0,66 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 0,6 | 1,5 | 0,47 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 0,8 | 1,5 | 0,38 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 1 | 1,5 | 0,33 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 2 | 1,5 | 0,23 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 6 | 1,5 | 0,17 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 8 | 1,5 | 0,17 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 10 | 1,5 | 0,16 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 20 | 1,5 | 0,16 | Не ощущается | Не ощущается |
Окончание таблицы 4.2
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 450 | 40 | 1,5 | 0,15 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 50 | 1,5 | 0,15 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 60 | 2 | 0,13 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 70 | 4 | 0,08 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 80 | 6 | 0,06 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 90 | 8 | 0,04 | Не ощущается | Не ощущается |
| 450 | 100 | 10 | 0,04 | Не ощущается | Не ощущается |
По полученным данным, можно сделать вывод, что с увеличением сопротивления изоляции, снижается величина тока, проходящего через тело человека при однополюсном прикосновении, от сюда следует, что прикосновение человека к проводу с меньшим сопротивлением изоляции более опасно, нежели с большим сопротивлением [10].















