ДИПЛОМ КОНЕЧНЫЙ (1222521), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Данные свидетельствуют о том, что в рассматриваемых вариантах относительные скорости скольжения осей при одной и той же силе тяги одной оси Fo = 4500 кг не одинаковы. При оценке этих величин и данных таблицы 3.1 можно обнаружить единую для всех осей тенденцию изменения относительной скорости скольжения, она уменьшается по мере увеличения доли нагрузки от колеса, расположенного со стороны зубчатки. Следовательно, можно построить зависимость скорости скольжения движущих осей от отношения вертикальной нагрузки на рельс от колеса, расположенного со стороны зубчатого колеса Р3, к средней нагрузке от колес на рельсы Ро на рисунке 3.3.
Итак, результаты дополнительных опытов, проведённых с тепловозом 2ТЭ10Л-010, устанавливают существенную зависимость между результирующей величиной скольжения оси и разницей в нагрузках по колёсам. Каждый процент скольжения оси на 0,25 – 0,45 %. Следовательно, использование сцепного веса локомотива ухудшается от неудовлетворительной статической развески не только по осям, но и по колёсам. Это ухудшение делается более значительным при движении в кривых участках пути, когда к имеющейся статической разнице в нагрузках по колесам добавляется различие в нагрузках, вызванное особенностью установки локомотива в кривой [ 4 ].
Таким образом для обеспечения сопоставимости результатов сравнительных тяговых испытаний тепловозов, при которых в качестве основного критерия оценки используется характеристика скольжения каждой движущей оси, необходимо учитывать влияние на величину скорости скольжения оси разности в вертикальных нагрузках от отдельных колёс на рельсы. Такое требование выполнено при сравнении основных результатов опытов, проведённых с тепловозами 2ТЭ10Л-005 и 2ТЭ10Л-010. Результаты опытов, изображённых на рисунке 5, показывают, что первые и четвёртые оси обоих тепловозов выходят из общей закономерности между скольжением и вертикальной нагрузкой, установленной для остальных осей.
В 2001 году были произведены опытные поездки с тепловозом 2ТЭ10М - №2836 прошедшим ремонт КРП.
Перед опытными поездками с тепловозом 2ТЭ10М - №2836 определена нагрузка от каждого колеса локомотива на рельсы с максимальной погрешностью не более 2,0 %. Распределение нагрузки по колёсам и осям представлены в таблице 3.2, 3.3 от 10.07.01 г.
Тамблица 3.1.
Рисунок 3.3. – относительная скорость скольжения движущих осей тепловоза 2ТЭ10Л-010, полученная в опытах при различных вариантах распределения вертикальной нагрузки от оси на рельсы по сторонам колёсной пары
Таблица 3.2 – Тепловоз 2ТЭ10МК - №2836. Секция А. Нагрузка от колёс и осей на рельсы
| № КП Нагрузка | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Рлок., кг | 136683 | |||||
| Ртел., кг | 67429 | 69254 | ||||
| Разность нагрузок между тележками, % | в | |||||
| Рлев.кп., кг | 10949 | 11445 | 11832 | 12996 | 11514 | 9956 |
| Рправ.кп., кг | 10243 | 11445 | 11515 | 11727 | 11197 | 11364 |
| Рось, кг | 21192 | 22890 | 23347 | 24723 | 22711 | 21820 |
| Разность нагрузок между колесами одной оси, % | 6,8 | 0 | 2,7 | 10,8 | 2,8 | 14,1 |
Таблица 3.3 – Тепловоз 2ТЭ10МК - №2836. Секция Б. Нагрузка от колёс и осей на рельсы
| № КП Нагрузка | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| Рлок., кг | 137721 | |||||
| Ртел., кг | 69567 | 68154 | ||||
| Разность нагрузок между тележками, % | 2,0 | |||||
| Рлев.кп., кг | 12360 | 11670 | 12202 | 10934 | 10096 | 10313 |
| Рправ.кп., кг | 11088 | 10644 | 11585 | 13222 | 12640 | 10949 |
| Рось, кг | 23448 | 22314 | 23805 | 24156 | 22736 | 21262 |
| Разность нагрузок между колесами одной оси, % | 11,4 | 9,6 | 5,5 | 20,9 | 25,1 | 6,1 |
На нивелированном участке пути произведены замеры : высоты пружин рессорного подвешивания. Значения высоты пружин приведены в таблицах 3.4, 3.5 от 10.07.2001 г.
Таблица 3.4 – Тепловоз 2ТЭ10МК - №2836. Значения высоты пружин
| Сторона локомотива | Секция А. № КП | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Правая сторона | 282-284 | 275-270 | 273-274 | 283-283 | 294-287 | 285-287 |
| Левая сторона | 283-287 | 277-277 | 275-272 | 279-273 | 282-288 | 290-288 |
Таблица 3.5 – Тепловоз 2ТЭ10МК - №2836. Значения высоты пружин
| Сторона локомотива | Секция Б. № КП | |||||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | |
| Правая сторона | 278-271 | 281-283 | 281-282 | 267-271 | 270-278 | 276-284 |
| Левая сторона | 276-272 | 280-279 | 286-279 | 277-275 | 276-279 | 283-279 |
Из выше сказанного следует
-
Неравномерность распределения вертикальной нагрузки от оси на рельсы по сторонам колёсной пары оказывает существенное влияние на характеристики скольжения движущих осей тепловоза. Поэтому неравномерность нагрузок по сторонам следует учитывать при оценке тяговых свойств тепловозов.
-
Действительная величина коэффициента использования сцепного веса тепловоза, определяемая опытным путем, отличается от расчётной.
-
Коэффициент использования сцепного веса тепловоза 2ТЭ10Л(МК) на опытных бесчелюстных тележках примерно на 10 % превышает соответствующую величину тепловоза, имеющего обычные тележки [ 5 ].
-
Тяговые свойства тепловозов в кривых участках пути ухудшаются из-за увеличения скольжения направляющих осей особенно, когда эти оси оказываются наиболее разгруженными
-
ФАКТОРЫ ВЛИЯЮЩИЕ НА ТЯГОВЫЕ СЦЕПНЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ
Проект направлен на повышение уровня реализации тяговых возможностей эксплуатируемых и перспективных локомотивов, создание нового, необходимого метода моделирования и оценки тяговых возможностей локомотива.
До настоящего времени тягово-сцепные свойства локомотивов определяли по эмпирической, математически необоснованной схеме, графически представляемой тяговой характеристике локомотива. Гиперболическая зависимость силы тяги на колесе локомотива от скорости, практически, является графиком, в большей степени желаемым и расчетным.
Анализ многочисленных опытных поездок с локомотивами, прошедшими капитальный ремонт с продлением срока службы показывает наличие значительных расхождений результатов, полученных экспериментальным методом оценки тяговых свойств локомотивов и аналитического, расчетного. О низкой достоверности традиционного метода свидетельствует реальный показатель использования сцепной массы локомотива, который не превышает 0,8. Анализ результатов экспериментальных данных показывает, что необходимы дальнейшие исследования в направлении развития математического моделирования тяговых свойств локомотивов, т.к. в сущности, эффективная реализация тягово-сцепных качеств определяется целым комплексом факторов и параметров, которые должны сочетаться в нормативных пределах.
Под параметрической оценкой тягово-сцепных качеств локомотива подразумевается установление соответствия тягово-мощностных характеристик тепловоза, его секционного состава, осевой характеристики и компоновки, а также весогабаритных характеристик его агрегатов и оборудования требованиям реализации, силы тяги, надежности и безопасности движения.
Ведущей гипотезой является: установить и в реальных масштабах детализировать концептуальные зависимости численных параметров значений, определяющих тягово-сцепные качества основного типа магистрального тепловоза.
Целью исследований является повышение уровня реализации тяговых возможностей эксплуатируемых и перспективных локомотивов, развитие инновационного априорного метода моделирования тяговых возможностей локомотивов при их проектировании.
Аналитическая модель объектов исследования и предмет оптимальных нормативов тягово-сцепных качеств определяется:
− принципом схемы образования силы тяги (традиционная иреальная);
− суммарной нагрузкой на колесо, адаптацией теорем кинематики к реальным процессам взаимодействия колес с рельсами;
− диаметром колеса, от которого зависит скорость его взаимодействия c рельсом;
− асимметрией якоря коллекторного тягового двигателя.
Общепринятая теория локомотивной тяги, рассматриваемая В.Ф. Егорченко и А.М. Бабичковым, принимает точку приложения силы тяги Fт к центру оси.
Согласно мнению П.И. Гордиенко[6], сила тяги на колесе возникает в результате образования рычага второго рода от действия внешней силы представлено на рисунке 4.1 , сил сцепления колеса с рельсом и сопротивления движению колеса, и определяется по выражению:
(4.1)
Предметный анализ показывает, что в этой формуле неучтенными являются момент инерции вращающихся масс колесно-моторного блока (КМБ) и скорость взаимодействия колеса с рельсом. Поскольку колесная пара и якорь тягового электродвигателя помимо вращательного совершает поступательное движение, совместно с КМБ, то момент инерции необходимо заменить приведенным моментом инерции масс, к мгновенному центру С поворота колеса. Фактор инерционных сил следует учитывать при априорном расчете тяговых усилий по каждому КМБ.














