Антиплагиат_Жучков_полный (1225008), страница 8
Текст из файла (страница 8)
(3.39) 79Деповской процент неисправных локомотивов определяется по формулеaдн = 100(∑Мрем–∑Mзав) /Мрд, (3.40)а заводской – по формулеaзн = 100 ( ∑Mзав ) /Мрд,(3.41)где ∑Mзав– общее количество локомотивов, находящихся в заводском ремонте(КР и СР).Определяем число локомотивов, находящихся в резерве управлениядороги и запасе ОАО "РЖД".Мрез= 0,15 ∑Мэ, Мзап= 0,05 ∑Мэ,Определяем инвентарный парк локомотивовМинв = ∑Мэ + ∑Мрем + Мрез+ Мком+ Мзап + Ма,Определяем парк локомотивов, находящийся в распоряжении депоМрд = ∑Мэ + ∑Мрем+ Мрез,Определяем общий процент неисправных локомотивов (f = ∑Мрем)aн = 100 ∑Мрем/Мрд,55Определяем деповской процент неисправных локомотивовaдн = 100(∑Мрем–∑Mзав) /Мрд,Определяем заводской процент неисправных локомотивовaзн = 100 ( ∑Mзав ) /Мрд,Таблица 3.17 – Результаты расчёта инвентарного парка депо.Наименование показателяВеличинапоказателяЭксплуатируемый парк, единиц 94В ремонте, единиц 19В резерве управления дороги, единиц 0В распоряжении депо, единиц 120Запас ОАО "РЖД", единиц 4Инвентарный парк, единиц 154Общий процент неисправных локомотивов 10,8Деповской процент неисправных локомотивов 6,8Заводской процент неисправных локомотивов 0,344 РАЗРАБОТАТЬ МЕРОПРИЯТИЯ ПО УВЕЛИЧЕНИЮРЕСУРСАМОТОРНО-ОСЕВЫХ ПОДШИПНИКОВ, ИССЛЕДОВАТЬ СИЛЫ,ДЕЙСТВУЮЩИЕ В ЭЛЕМЕНТАХ ТЯГОВОГО ПРИВОДАЭЛЕКТРОВОЗОВ ВЛ80С И 2ЭС5К4.1 Причины возникновения динамических нагрузокНа локомотив, как на механическую систему, действует большоеколичество различных возмущающих факторов, 16 которые вызываютдинамические силы и моменты [3, 4].
Условно их можно разделить навнешние и внутренние. К внешним относятся факторы, природа которых не 1656зависит от свойств 16 локомотива. К внутренним, – появление которыхобусловлено свойствами локомотива. Кроме того, различают возмущениясиловые, кинематические и параметрические.
Внешние силовые возмущениявозникают при изменении сопротивления движению поезда ( 16 локомотива),кинематические – обусловлены непрямоли-нейностью пути в профиле,вызванной переломами профиля и 16 возвышениями рельсов, а также местнымидефектами верхнего строения пути; параметрические – неравномерностьюраспределения диссипативных, инерционных и упругих свойств пути по егодлине.Внутренние 16 силовые возмущения создаются электромагнитным 16 моментомтягового двигателя и дисбалансом вращающихся 16 частей. Внутренниекинематические возмущения возникают вследствие отклонения поверхностикатания колеса от идеальной круговой и концентрической по отношению кгеометрической оси колесной пары, а также вследствие кинематическихпогрешностей зубчатого зацепления и тяговых муфт.
Параметрическиевозмущения 16 возникают в результате изменения радиальной жесткости муфтыпо заданной координате (меняется ориентация упругих элементов впространстве при ее вращении), а также условий сцепления в контакте колесас рельсом.Указанные факторы, как правило, действуют одновременно при 16 движениилокомотива по пути. Однако так 16 как локомотив и, в частности, тяговыйпривод (ТП) представляет собой динамическую систему со многимистепенями свободы, то результат воздействия каждого из указанных факторовпроявляется по-разному. 16Для того чтобы определить динамические нагрузки, характер ихизменения, необходимо знать расчетные режимы работы ТП,соответствующие им возмущения, иметь механоматематическую модельтягового привода и методы ее исследования.4.2\Силы, действующие на шестерню, статор тягового57электродвигателя, колесную пару с зубчатым колесом электровозаВЛ80ССхема сил, действующих на шестерню, представлена на рисунке 4.1 [3].Рисунок 4.1 – Схема сил, действующих на шестернюВыделим из общей схемы тягового привода только якорь двигателя сшестернями (рисунок 4.1).
На якорь с шестерней действуетэлектромагнитный момент, который уравновешивается моментом от сил взацеплении (сила со стороны зубчатого колеса) и реакцией в якорныхподшипниках . Из рисунка (4.2) видно, что .Сила в зацеплении, кН, определяется следующим выражением, (4.1)где – электромагнитный момент, кН м;– радиус шестерни, м.Рассмотрим силы, действующие на статор тягового электродвигателяодного колесно-моторного блока (рисунок 4.2) [3].58Рисунок 4.2 – Схема сил, действующих на статор одного тягового электродвигателяУравнение проекций на ось x имеет вид, (4.2)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.(4.3)Уравнение проекций на ось y имеет вид, (4.4)где – реакция в подвижной опоре В, кН;Определяем реакцию по уравнению.
(4.5)Уравнение моментов относительно точки А имеет вид59, (4.6)где – расстояние между точками подвески двигателя, м;– радиус зубчатого колеса, м;– электромагнитный момент, действующий на статор тяговогоэлектродвигателя, кН м.С учетом того, что, и выражения (3.4), реакцияопределяем. (4.7)Для практических расчетов силу в зубчатом зацеплении определяем изусловия реализации электровозом максимального коэффициента сцепления,тогда, (4.8)где – 124 нагрузка от колесной пары на рельсы, кН;– 126 коэффициент сцепления колеса с рельсом, ;– 16 радиус колеса по кругу катания, м. 16Равнодействующая сила, действующая на моторно-осевой подшипник,определяется. (4.9)Момент передается на колесную пару с зубчатыми колесами в видесилы от шестерни (рисунок 4.3).
При этом на ободе колеса появляетсясила, действующая со стороны рельса и сила . Со стороны тягового60двигателя действуют силы, . Силы и действуют на шейкиколесных пар от букс. Запишем уравнения проекций сил на оси x и y.Уравнение проекций на ось x имеет вид, (4.10)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, кНРисунок 4.3 – схема сил, действующих на колесную пару с зубчатыми колесамиС учетом выражения (4.3) и получаем.
(4.11)Уравнение проекций на ось y имеет вид, (4.12)где – вертикальная сила на ободе колеса, кН;– вертикальная сила, действующая на шейку колесной пары от буксы,61кН;– вертикальная сила со стороны ТЭД, кН.Учитывая выражение (4.5) получаем. (4.13)Уравнение моментов относительно точки А имеет видИз полученного уравнения можно выразить силу, с учетом формулы(4.1) эту силу определяем следующим выражением. (4.14)Рисунок 4.4 – Схема сил, действующих на элементы тягового привода электровоза ВЛ80Св вертикальной плоскости624.3 Силы, действующие на шестерню, статор тяговогоэлектродвигателя, колесную пару с зубчатым колесом электровоза2ЭС5КСхема сил, действующих на шестерню аналогична схеме представленнойна рисунке (3.1) [3].Рассмотрим силы, действующие на статор тяговогоэлектродвигателя одного колесно-моторного блока (рисунок 4.5) [3].Рисунок 4.5 – Схема сил, действующих на статор одного тягового электродвигателя,Для практических расчетов силу в зубчатом зацеплении используемформулу (4.8).Уравнение проекций на ось x имеет вид, (4.15)где – угол наклона подвески тягового электродвигателя, град.63Определяем реакцию по уравнению.
(4.16)Уравнение проекций на ось y имеет вид. (4.17)Определяем реакцию по уравнению. (4.18)Уравнение моментов относительно точки А имеет вид(4.19)С учетом того, что, и выражения 3.1, реакцияопределяем. (4.13)Для определения сил, действующих на колесную пару с зубчатымиколесами для электровоза 2ЭС5К необходимо применить формулы (4.10)–(4.14).64Рисунок 4.6 – Схема сил, действующих на элементы тягового привода электровоза 2ЭС5Кв вертикальной плоскостиРезультаты расчетов сил,,, действующих на элементытягового привода электровоза ВЛ80С и 2ЭС5К от изменяющегося угла,приведены в таблице 4.1.Таблица 4.1– 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 47,11ВЛ80 Ya, кН 33,82 30,82 25,94 19,30652ЭС5К 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 (4.1) строим графики зависимостей(рисунок 3.7), (рисунок 3.8), (рисунок 3.9) и(рисунок 3.10).Рисунок 4.7 – Графики зависимостей66Рисунок 4.8 – Графики зависимостейРисунок 4.9 – Графики зависимостей67Рисунок 4.10 – Графики зависимостейВывод: из рисунка (4.10) следует, что равнодействующая сила уэлектровоза 2ЭС5К превышает равнодействующая силу электровозаВЛ80С почти на 10 кН.
Вызвано это тем, что угол у 2ЭС5К составляет 30о,а у ВЛ80С – 15о. Разница в углах привело к увеличению горизонтальнойреакции в неподвижной опоре на 20 кН (рисунок 4.7) и к увеличениювертикальной реакции в неподвижной опоре на 4 кН электровоза 2ЭС5К(рисунок 4.8) по сравнению с электровозом ВЛ80С. Тем самым, в результатедействия в МОП электровоза 2ЭС5К увеличивается износ МОП ишейки колесной пары, что приводит к увеличению зазора «на масло»,снижению надежности и пробега данных узлов. Однако, за счет увеличенияугла, реакция в подвижной опоре у 2ЭС5К меньше на 3 кН, по сравнению сВЛ80С (рисунок 4.9).
А это приведет к снижению износа резинометалических элементов подвески ТЭД.Результаты расчетов сил,,, действующих на элементы68тягового привода электровоза ВЛ80С и 2ЭС5К от изменяющегося расстояниемежду точками подвески двигателя, приведены в таблице (4.2).Таблица 4.2 – 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),(рисунок 3.13) и (рисунок 3.14).Рисунок 4.11 – Графики зависимостей69Рисунок 4.12 – Графики зависимостейРисунок 4.13 – Графики зависимостей70Рисунок 4.14 – Графики зависимостейВывод: сопоставляя данные рисунков (3.10) и (3.14) видно, что значенияравны и увеличиваются с ростом угла α или расстояния .Анализируя данные рисунков (3.9) и (3.13) видно, что с ростом α значениене 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).71Таблица 4.3 — 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 29,1623456ВЛ80 17,17 17,17 17,17 17,172ЭС5К 33,18 35,11 37,12 39,24ВЛ80 32,56 32,56 32,56 32,562ЭС5К 30,19 29,79 29,37 28,93ВЛ80 36,82 36,82 36,82 36,822ЭС5К 44,86 46,05 47,34 48,75По полученным данным из таблицы (4.3) строим графики зависимостей(рисунок 4.15), (рисунок 3.16), (рисунок4.17) и (рисунок 4.18).72Рисунок4.15 – Графики зависимостейРисунок 4.16 – Графики зависимостей73Рисунок 4.17 – Графики зависимостейРисунок 4.18 – 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,,, .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
