Антиплагиат (1225592), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Активныбыли все напряж ения, все токи и все перемещ ения кроме L2. Результат представлен на рисунке 2.3.1Рисунок 2.3.1 Окно рабочей программы расшифровки данныхВ реж име тяги колесная пара двигалась относительно спокойно с перемещ ением до 2 мм. по показаниям датчика линейныхперемещ ений по кривым и прямым участкам пути. Анализ движ ения колесной пары № 3 показал её правое перекошенное полож ение.После выхода из реж има тяги колесная пара старалась встать в перекошенное полож ение на прямом участке пути.
При проходеправой кривой полож ение колесной пары встало перпендикулярно оси пути из-за общ его смещ ения тележ ки. Появление пиков до 4 мм.происходило из-за того, что колесная пара пыталась вернуться в «удобное» для нее полож ение. При проходе левой кривой происходитповышение показаний датчика линейных перемещ ений до 3 мм. Это значит, что колесная пара вышла из перекошенного полож ения иразвернулась в сторону кривой. Колесная пара № 3 проходит правые кривые более плавно. При перекосе колесной пары точкаконтакта на гребне совершает слож ное движ ение.
Траектория точки соответствует удлиненной ц иклоиде. Сила, возникающ ая вконтакте гребня с боковой поверхностью рельса, будет зависеть от профиля гребня (угла наклона гребня), внешних сил, возникающ ихв контакте «колесо-рельс». Критерием оц енки сниж ения силы тяги мож ет служ ить отношение силы трения гребня о рельс к силе тяги,реализуемой на колесе.ВыводыПри перекосе колесной пары точка контакта на гребне совершает слож ное движ ение. Траектория точки соответствует удлиненнойц иклоиде. Сила, возникающ ая в контакте гребня с боковой поверхностью рельса, будет зависеть от профиля гребня (угла наклонагребня), внешних сил, возникающ их в контакте «колесо-рельс».Благодаря испытанию, выяснили как и насколько сниж ается сила тяги, с перекошенным полож ением колесной пары, из за силы трениягребня.ПРЕДПОСЫЛКИ К РАСЧЕТУ ПОТЕРЬ ЭНЕРГОРЕСУРСОВ НА ТЯГУ ПРИ ПЕРЕКОШЕННОМ ПОЛОЖ ЕНИИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫДвиж ение подвиж ного состава с перекошенной колесной парой в путиРасчет бокового давления3.
1. 1 Модель вписывания тележ ки в круговую кривуюКинематическая схема тележ ки при хордовой установки приведена на рисунке 3.1.1.1.Рисунок 3.1.1.1 Кинематическая схема тележ ки при хордовой установкеРисунок 3.1.1.2 Касательные силы в точках контакта колес и рельсов при хордовой установкиСилыF создают относительно оси Zc момент M1, препятствующ ий проворачиванию тележ ки почасовой стрелки (1):. (1)Главный вектор сил F равен нулю и R1=0Рисунок 3.1.1.3. Касательные силы в точках кантакты колес и рельсов за счет различия диаметров окруж ностей катания колесТак как заданный радиус кругового участка пути 280 метров - SK = 1535 мм.Определим половину колейного зазора по формуле (2):,(2)R2=0.
Момент M2равен (3):(3)Результат действия на тележ ку моментов M1, M2 зависит от соотношения их модулей. Из э того мож но определить радиус кривойучастка пути Rmin, при котором M1=M2:При M1=M2Rminопределяется:,Так как RRmin, значит что M1M2.
В связи с э тим тележ ки не могут сохранять хордовую установку.Появления дополнительных скоростей упругого проскальзывания контактных точек колес (рисунок4) – относительное движ ениятележ ки (поворот тележ ки на угол λ относительно т. В)Рисунок 3.1.1.4 Касательные силы в точках контакта колес и рельсов за счет относительного движ ения тележ ки.Уравнения действующ их силовых факторовМ3 и R3имеют вид (5), (4):(4)(5)где -угловая скорость разворачивания тележ ки в рельсовой колее.Появления дополнительных скоростей упругого проскальзывания контактных точек колес (рисунок5) – определяемые углом перекосатележ киРисунок 3.1.1.5 Касательные силы в точках контакта колес и рельсов, определяемые углом перекоса тележ киСилы F4iприводятся к равнодействующ ей R4, проходящ ей через ц ентр С, направленной перпендикулярно продольной оси тележ кинаруж у кривой.Модуль равнодействующ ей равен (6):,(6)где - угол перекоса тележ ки.
Главный момент M4=0.На проц есс разворачивания тележ ки в рельсовой колее, кроме сил и моментов, определяемые формулами (1) - (6), оказывает влияниесила реакц ии рельса, действующ ая на гребень набегающ его колеса N. С учетом допущ ений, будем считать, что сила нормальногодавления рельса на гребень N направлена перпендикулярно продольной оси тележ ки (рисунок6).Рисунок 3.1.1.6 Динамическая схема тележ ки при перекосной установкеУчитывая силу Fин и момент инерц ии Мин, дифференц иальные уравнения относительного движ ения тележ ки имеют вид (7), (8):(7)(8)Входящ ие в э ти уравнения силы определяются (9):(9)где-- ускорение ц ентра масс тележ ки в относительном движ ении, на-правленное перпендикулярно продольной оси тележ ки иопределяется ; - момент инерц ии массы тележ ки относительно оси Zc, проходящ ей через ц ентр масс.После подстановки формул и приведя подобные слагаемые из уравнения (7) сила давления рельса на гребень N будет определяться:(10)Уравнение (8) с учетом (10) необходимо преобразовать к следующ ему виду:,(11)где ki - постоянные коэ ффиц иенты.тогда коэ ффиц иенты к1, к2, к3,к4равны:,3.1.2 АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ НА СИЛУ ДАВЛЕНИЯ ГРЕБНЯ ПАРАМЕТРОВ ТЕЛЕЖ КИЦель раздела состоит в анализе влияния параметров динамической модели на максимальное значение силы давления рельса нагребень набегающ его колеса в кривом участке пути.А именно, необходимо выполнить анализ влияния наследующ их параметров динамической модели тележ ки:Радиус кругового участка пути R, м;Скорость движ ения V, км/ч.Ж есткая база тележ ки 2аТ, м;Нагрузка от колеса на рельс П кН;Конусность поверхности катания колеса i ;Радиус окруж ности катания колеса r, м.Момент от перекошенного полож ения колесной парыИзнос гребней и головок рельсов в кривых участках пути вызывается трением, возникающ им от давления меж ду колесом и рельсом.Давление Sприлож ено в точке касания А.
Сила трения F= fSнаправленанормально к лучу АВ, проекц ия которого представляет величину «предварения набегания» h (рисунок 3.2.1). ТочкаА леж ит ниж еплоскости катания колеса по рельсу.Рисунок 3.2.1. Сила трения гребня о рельсЭто обстоятельство позволяет представить механизм износа как проц есс резания металла, в котором роль резц а играет гребень, аобтачиваемой деталью является рельс. В э том проц ессе скорость «подачи» материала (рельса) равна скорости движ ения локомотива.Кромее рельса, при трении будет изнашиваться и «резец » (гребень колеса).
Следует отметить, что износ рельсов пропорц ионаленсиле S и числу проходящ их колес, в то время как износ гребня относится только к данному колесу и пропорц ионален, кроме силынаж атия, пути скольж ения, проходимому колесом. Для уменьшения износа гребней следует применить смазку или термическуюобработку гребней.
Последнее мероприятие, сохраняя гребень, не вызывает повышенного износа рельса в силу лучшего сохраненияпрофиля гребня. Обычно износ оц енивают величинойθ=Ya= Ysinа=Y*x/R или ж е θ'=fYa=fY*x/R.Очевидно, что применение э того критерия для оц енки износа неправильно. Это хорошо видно из следующ его.Например, при x=4 м; R=300 м, f=0,25 иβ=70°:θ=Y sinа=Y*x/R=Y*4/300=0,013Y=0,013Yт, е. сила θ составляет 1,3% от горизонтальной силы Y. Это настолько малая величина, что вряд ли износ от нее будет заметен.Действительно, при Y = 10000 кГ сила θ составляет всего 130 кГ, а по формулеθ' = Ysinа= 10000 * 0,25 * 4/300Y= 0. 003Y = 30 кГ.Действительная ж е величина силы трения будет равнаF=fS = 0,25* Y/sin β= 0,25* 10000/0,94 = 2600 кГ,т. е.
почти в 20 раз больше силы θ и в 80 раз больше θ '.Из э того примера ясно, что принимать за «критерий износа» в��личину аУи тем более величину faY нельзя.3. 3 Силы сопротивления движ ению подвиж ного составаРабота касательной силы тяги, создаваемой при взаимодействии движ ущ ихся колес локомотива с рельсами, преимущ ественнозатрачивается на преодоление внешних сил, препятствующ их движ ению поезда. Природа и причины возникновения, а такж евеличина э тих внешних сил различны. Многие внешние силы случайны, многие взаимосвязаны по физике явления.Неуправляемые внешние силы, направленные в сторону противоположную направлению движения поезда и, следовательно,препятствующие его движению, называются действительными силами сопротивления движению.В теории локомотивной тяги принято оценивать результирующую всех неуправляемых внешних сил сопротивления движениюпоезда.
В соответствии с этим сопротивлением движению поезда называют эквивалентную силу, приложенную в зонах(точках) касания колес с рельсами, на преодоление которой затрачивается такая же работа, как на преодоление всехнеуправляемых действительных сил, препятствующих движению.[31]Придвижении подвижного состава по прямому горизонтальному пути имеет место[55]лишь основное сопротивление которое мож ет быть представлено в виде суммы шести э лементов его составляющ их, а именно: -сопротивление от трения в буксовых подшипниках {К1) сопротивление оттрения качения колес по рельсам (K2); - [29]сопротивление от[55]тренияскольжения колес по рельсам (K3); - [29]диссипац ия э нергии при взаимодействии колес с рельсами (K4); -сопротивление воздушной среды (K5);-диссипац ия э нергии в окруж ающ ую среду (K6).3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
