Пояснительная записка (1224967), страница 8

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

Текст из файла (страница 8)

где – момент двигателя;

– радиус зубчатого колеса;

– радиус шестерни;

– радиус бандажа.

Подставляя значения сил из (4.11), (4.12) в выражение (4.6), можно определить силу тяги на колесе по формуле

_, (4.13)

где – момент двигателя;

– радиус зубчатого колеса;

– радиус шестерни;

– радиус бандажа.

Разделяя взгляды профессора П.И. Гордиенко о принципиальных противоречиях традиционной схемы образования силы тяги заметим, что его предложения также не позволяют раскрыть исчерпывающую картину образования тяги индивидуальным колесно-моторным блоком современного локомотива и получить достоверные, априорные расчетные результаты, наиболее близкие реальным.

Схема индивидуального привода колесной пары тепловоза, иллюстрирует его конструкторскую компоновку, параметрические соотношения и механику согласования моментов, а также точки приложения и направления векторов сил. Рассмотрим наиболее наглядную и реальную схему колесно-моторного блока локомотива рисунок 4.5

Рисунок. 4.5 – Формирование силы тяги в колесно-моторном блоке.

Принимая условие соответствия номинальной мощности ТЭД и реализуемой расчетной скорости движения тепловоза, находим значение вращающего момента

(4.14)

где – номинальная мощность ТЭД;

– коэффициент полезного действия ТЭД;

– частота оборотов якоря ТЭД при установившейся расчетной скорости движения, которая определяется

(4.15)

где – расчетная скорость движения;

– диаметр колеса;

– передаточное отношение зубчатой передачи.

Вращающий момент , выразим окружной составляющей силой , действующей от шестерни ТЭД на зубчатое колесо редуктора, расположенное на оси колесной пары рисунок 4.6

Рисунок 4.6 – Схема действия сил в зубчатом зацеплении (1- шестерня тягового электродвигателя, 2 – зубчатое колесо колесной пары)

, (4.16)

где – вращающий момент двигателя;

– коэффициент полезного действия зубчатого редуктора;

– радиус шестерни.

Удвоение происходит из за того, что в отличии от тепловозов электровоз имеет два зубчатых редуктора рисунок 4.7

Рисунок 4.7 – Колесно моторный блок электровоза

Силы давления шестерни 1 на зубчатое колесо 2 распределены по длине контактных линий (ширина зуба МР) и направлены по общей нормали соприкасающихся поверхностей. Принимая распределенное давление ментарных сил , сосредоточенными в точке 0, находим проекцию силы , действующей по нормали к полюсу контакта поверхности зубьев в плоскости поля их зацепления, создавая давление на зубчатое колесо 2 колесной пары и момент. Сила является компонентой окружной силы и в последующих расчетах её необходимо определять по выражению

, (4.17)

где α – угол зацепления прямозубых зубчатых колес, обеспечивающий качение зубьев без скольжения;

– окружная сила на зубчатом колесе.

Перенесем силу в точку контакта колеса с рельсом Т, рисунок 4.5 получим выражение

, (4.18)

где – сила зацепления по нормали;

– радиус зубчатого колеса;

– радиус бандажа.

По существующей теории сила тяги она же сила сцепления определяется

, (4.19)

где – вращающий момент двигателя;

– коэффициент полезного действия зубчатого редуктора;

– радиус шестерни;

– радиус зубчатого колеса;

– радиус бандажа.

Если выражение (4.18) разделить на (4.19) отношение значений силы тяги по новой и старой теории будет равно

, (4.20)

где α – угол зацепления прямозубых зубчатых колес, обеспечивающий качение зубьев без скольжения;

– радиус зубчатого колеса;

– радиус бандажа.

Подставив численные значения в (4.20) получим отношение значений силы тяги

Из расчета следует, что сила тяги на колесе электровоза по новому представлению на 19% больше, чем по существующей теории, и это является резервом повышения использования тяговых свойств локомотивов.

Выполним построение характеристики для одной секции электровоза по существующей и новой теории в пределах рассматриваемого участка при поддерживаемой мощности тягового электродвигателя локомотива.

Задав значения тока по электромагнитной характеристике двигателя, рисунок 3.6 определяем момент двигателя и обороты якоря. Значения приведены в таблице 4.1

Таблица 4.1 – Параметры моментов двигателя и оборотов якоря

I,A
810	8039,24352	938,283174
800	7931,132	939,626276
790	7788,2387	945,201472
780	7646,4531	950,839665
770	7505,7752	956,541928
760	7391,46056	959,021287
750	7244,358	965,922572
740	7106,78166	971,797319
730	6974,35613	977,173413
720	6858,8784	980,32077
710	6704,63118	989,254727
700	6590,815	992,474645
690	6458,44485	998,659457
680	6327,1824	1004,9179
670	6197,02765	1011,25129
660	6067,9806	1017,66099
650	5940,04125	1024,14838
640	5813,2096	1030,71489
630	5687,48565	1037,36196
620	5562,8694	1044,0911
610	5439,36085	1050,90383
600	5316,96	1057,80172
590	5195,66685	1064,78638
580	5075,4814	1071,85945

Зная значения оборотов двигателя, определим скорость по формуле

, (4.21)

где – диаметр колеса;

– обороты двигателя;

– передаточное отношение зубчатой передачи.

Определим скорость по формуле (4.20)

По формуле (4.19) определим силу тяги по существующей теории

По новому представлению формулы (4.16), (4.17) и (4.18) определяем силу тяги

Сила тяги одной секции определяется как сила тяги оси, умноженная на количество осей в секции

Аналогичные расчеты приведены в таблице 4.2

Таблица 4.2 – Значения для построения тяговой характеристики электровоза

Окончание таблицы 4.2

F,кH

Тяговая характеристика для секции представлена на рисунке 4.8

Характеристики

Список файлов ВКР