Антиплагиат Пинигин А.Л. полный (1222297), страница 8
Текст из файла (страница 8)
На якорь с шестерней действует электромагнитныймомент, который уравновешивается моментом от сил в зацеплении (сила состороны зубчатого колеса) и реакцией в якорных подшипниках . Изрисунка (3.2) видно, что .Сила в зацеплении, кН, определяется следующим выражением, (3.1)где – электромагнитный момент, кН м;– радиус шестерни, м.Рассмотрим силы, действующие на статор ТЭД одного колесно-моторногоблока (рисунок 3.2) [3].46Рисунок 3.2 – Схема сил, действующих на статор одного ТЭДУравнение проекций на ось x имеет вид, (3.2)где – горизонтальная реакция в неподвижной опоре, кН;– сила в подшипниках статора, кН;– угол между линией централи двигателя и плоскостью пути, град.Так как, то реакция реакцию по уравнению.
(3.3)Уравнение проекций на ось y имеет вид,(3.4)где – реакция в подвижной опоре В, кН;Определяем реакцию по уравнению. (3.5)Уравнение моментов относительно точки А имеет вид, (3.6)где – расстояние между точками подвески двигателя, м;– радиус зубчатого колеса, м;– электромагнитный момент, действующий на статор ТЭД, кН м.С учетом того, что, и выражения (3.1), реакцияопределяем47. (3.7)Для практических расчетов силу в зубчатом зацеплении определяем изусловия реализации электровозом максимального коэффициента сцепления,тогда, (3.8)где – нагрузка от колесной пары на рельсы, кН;– 115 коэффициент сцепления колеса с рельсом, ;– 16 радиус колеса по кругу катания, м.
16Равнодействующая сила, действующая на моторно-осевой подшипник,определяется. (3.9)Момент передается на колесную пару с зубчатыми колесами в виде силыот шестерни (рисунок 3.3). При этом на ободе колеса появляется сила,действующая со стороны рельса и сила . Со стороны тягового двигателядействуют силы, . Силы и действуют на шейки колесных пар отбукс. Запишем уравнения проекций сил на оси x и y.Уравнение проекций на ось x имеет вид, (3.10)где – касательная (горизонтальная) сила тяги на ободе колеса, кН;– горизонтальная сила, действующая на шейку колесной пары отбуксы, кН;– горизонтальная сила со стороны ТЭД, кН;– сила от шестерни на зубчатое колесо, кН48Рисунок 3.3 – схема сил, действующих на колесную пару с зубчатыми колесамиС учетом выражения (3.3) и получаем.
(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 вид49Из 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 ввертикальной плоскости3.3 Силы, действующие на шестерню, статор ТЭД, колесную пару сзубчатым колесом электровоза 2ЭС5КСхема сил, действующих на шестерню аналогична схеме представленной нарисунке (3.1) [3].Рассмотрим силы, действующие на статор ТЭД одного колесномоторного блока (рисунок 3.5) [3].50Рисунок 3.5 – Схема сил, действующих на статор одного ТЭДДля практических расчетов силу в зубчатом зацеплении используемформулу (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 уравнению51. (3.18)Уравнение моментов относительно точки А имеет вид(3.19)С учетом того, что, и выражения 3.1, реакцияопределяем. (3.13)Для определения сил, действующих на колесную пару с зубчатыми колесамидля электровоза 2ЭС5К необходимо применить формулы (3.10)–(3.14).Рисунок 3.6 – Схема сил, действующих на элементы тягового привода электровоза 2ЭС5К ввертикальной плоскости52Результаты расчетов сил,,, действующих на элементытягового привода электровоза ВЛ80С и 2ЭС5К от изменяющегося угла,приведены в таблице 3.1.Таблица 3.1 — Результаты расчетов сил,,, от изменяющегося углаЭлектровоз Величина Значение123456ВЛ80α, град 10 20 30 402ЭС5КВЛ80Rв, кН31,52 31,52 31,52 31,522ЭС5К 28,55 28,55 28,55 28,55ВЛ80Xa, кН11,52 22,69 33,18 42,652ЭС5К 15,99 27,16 37,64 47,11ВЛ80Ya, кН33,82 30,82 25,94 19,302ЭС5К 37,15 34,15 29,27 22,63ВЛ80FМОП, кН35,73 38,28 42,11 46,812ЭС5К 40,44 43,64 47,68 52,27По полученным данным из таблицы (3.1) строим графики зависимостей(рисунок 3.7), (рисунок 3.8), (рисунок 3.9) и(рисунок 3.10).53Рисунок 3.7 – Графики зависимостейРисунок 3.8 – Графики зависимостей54Рисунок 3.9 – Графики зависимостейРисунок 3.10 – Графики зависимостейВывод: из рисунка (3.10) следует, что равнодействующая сила уэлектровоза 2ЭС5К превышает равнодействующая силу электровоза55ВЛ80С почти на 10 кН.
Вызвано это тем, что угол у 2ЭС5К составляет 30о, а уВЛ80С – 15о. Разница в углах привело к увеличению горизонтальной реакциив неподвижной опоре на 20 кН (рисунок 3.7) и к увеличению вертикальнойреакции в неподвижной опоре на 4 кН электровоза 2ЭС5К (рисунок 3.8) посравнению с электровозом ВЛ80С.
Тем самым, в результате действия вМОП электровоза 2ЭС5К увеличивается износ МОП и шейки колесной пары,что приводит к увеличению зазора «на масло», снижению надежности и пробегаданных узлов. Однако, за счет увеличения угла, реакция в подвижной опоре у2ЭС5К меньше на 3 кН, по сравнению с ВЛ80С (рисунок 3.9). А это приведет кснижению износа резино-металических элементов подвески ТЭД.Результаты расчетов сил,,, действующих на элементытягового привода электровоза ВЛ80С и 2ЭС5К от изменяющегося расстояниемежду точками подвески двигателя, приведены в таблице (3.2).Таблица 3.2 – Результаты расчетов сил,,, от изменяющегосярасстояние между точками подвески двигателяЭлектровоз Величина ЗначениеВЛ80lпод, м 0,9 1 1,1 1,252ЭС5КВЛ80Rв, кН35,90 32,31 29,37 25,852ЭС5К 38,00 34,04 30,83 27,01ВЛ80Xa, кН17,17 17,17 17,17 17,172ЭС5К 39,12 38,50 38,00 37,40ВЛ80Ya, кН28,19 31,78 34,71 38,242ЭС5К 19,93 23,84 27,01 30,78ВЛ80FМОП, кН33,01 36,12 38,73 41,922ЭС5К 43,90 45,28 46,62 48,44По полученным данным из таблицы (3.2) строим графики зависимостей(рисунок 3.11), (рисунок 3.12), (рисунок3.13) и (рисунок 3.14).56Рисунок 3.11 – Графики зависимостейРисунок 3.12 – Графики зависимостей57Рисунок 3.13 – Графики зависимостейРисунок 3.14 – Графики зависимостей58Вывод: сопоставляя данные рисунков (3.10) и (3.14) видно, что значенияравны и увеличиваются с ростом угла α или расстояния .
Анализируяданные 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 элементытягового привода электровоза ВЛ80С и 2ЭС5К от изменяющегося угла,приведены в таблице (3.3).Таблица 3.3 — Результаты расчетов сил,,, от изменяющегося углаЭлектровоз Величина Значение2134562ЭС5К β, град 0 4 8 12ВЛ80Rв, кН31,52 31,52 31,52 31,522ЭС5К 27,27 27,74 28,36 29,16Окончание табл. 3.3213456ВЛ80Xa, кН17,17 17,17 17,17 17,172ЭС5К 33,18 35,11 37,12 39,24ВЛ80Ya, кН32,56 32,56 32,56 32,562ЭС5К 30,19 29,79 29,37 28,93ВЛ80FМОП, кН36,82 36,82 36,82 36,822ЭС5К 44,86 46,05 47,34 48,75По полученным данным из таблицы (3.3) строим графики зависимостей(рисунок 3.15), (рисунок 3.16), (рисунок 3.17) и(рисунок 3.18).59Рисунок 3.15 – Графики зависимостейРисунок 3.16 – Графики зависимостей60Рисунок 3.17 – Графики зависимостейРисунок 3.18 – Графики зависимостейВывод: анализ данных рисунков (3.7) – (3.18) показал, что изменениязначения каждой отдельной величины α, и β приведет к одним и тем жерезультатам величин,,, .
Сопоставляя данные графиков61зависимостей, и видно, что при изменениизначений угла α значения реакции остаются постоянными, при изменениизначений значения реакции уменьшаются, а при изменении значенийугла β значения реакции увеличиваются. Следовательно, наиболеерационально использовать подвешивание ТЭД с измененным значением .Также необходимо отметить, что увеличение угла β приводит к резкомуувеличению значения величины, а изменение значений величин α,ведет к плавному увеличению величины .
Таким образом, необходимоприменять подвеску ТЭД с углом наклона равного β=0 град.4 МЕРОПРИЯТИЯ ПО УВЕЛИЧЕНИЮРЕСУРСА МОПЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ80 И 2ЭС5К4.1 Применение сталебаббитовых моторно-осевых подшипниковЭкономия цветных металлов всегда была одной из важных задач нажелезнодорожном транспорте, а в настоящих условиях это становится ещеболее важным в связи с удорожанием цветных металлов [5]. Многие ремонтныепредприятия используют лом цветных металлов, но этот канал становится скаждым годом все уже и скоро иссякнет совсем. Одним из путей экономиицветных металлов является использование биметаллических материалов(деталей).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
