Полный_Шарай (1226344), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Разность диаметров колесных пар 32 при выпуске локомотива 50 изтекущего ремонта ТР-3, не должна превышать 8 мм. Допустимые отклонениячастот вращения якорей новых двигателей в соответствии с ГОСТ 2582-81 –±3 %; при выпуске из ремонта (в соответствии с Правилами ремонта) – ±4 %.Если быстроходный тяговый двигатель будет установлен на колесную пару снаибольшим диаметром колес, то на ее ободах будет развиваться наибольшаясила тяги по сравнению с остальными, и она первой будет терять сцепление.Неравномерность в реализуемых силах тяги разными колесными парамиуменьшится, если на колесную пару с меньшим диаметром бандажей 32устанавливать быстроходные тяговые электродвигатели, а 32 на колесные пары сбольшим диаметром электродвигатели, имеющие меньшие частоты вращения.В 32 то же время при одинаковых тяговых двигателях разность диаметровколес может существенно снизить результирующую силу сцепления. Так, при25скорости 40 км/ч сила сцепления снижается на 7 % при расхождении диаметраколес на 1 мм.Рассмотрим в упрощенном виде одиночное колесо, представленное нарисунке 2.1 , катящееся равномерно с поступательной скоростью по твердойгоризонтальной поверхности под действием вращающего момента М,приложенного от энергетической установки транспортного средства [18].Рисунок.
2.1 12 – Схема сил, действующих на ведущее колесо локомотива при движении врежиме тяг 12 и 12Будем предполагать, что колесо и дорога, абсолютно жесткие и недеформируются при взаимодействии, а колесо не имеет собственной массы.На колесо действует вертикальная сила представляющая собойчасть силы тяжести (веса) транспортного средства, приходящуюся на точкуопоры колеса А, где – соответствующая величина части массытранспортного средства.
Со стороны поверхности пути на колесо в точке Адействует вертикальная реакция пути N, которая (при статическом равновесии)по третьему закону Ньютона равна по величине силе П. Следовательно,равнодействующая сил, действующих на колесо по 1 вертикале , 12 равна нулю иперемещения колеса в вертикальном направлении исключены - колесо силой Пприжато к дороге с которой оно имеет непрерывный контакт в точке А.Действие момента М.
приложенного к колесу, можно представить в виде 126пары сил ( на 1 рисунке 2.1) с плечом R, равным радиусу колеса. Величинакаждой из силы зависит от величин 12 ы вращающегося момента и рассчитываетсяпо формуле [18]:(2.1 )Одна из этих сил действует в точке А – от колеса на дорогу, вдоль ееповерхности, упираясь в нее и стремясь сместить точку А колеса относительносоответствующей ей точки поверхности. Этому сдвигу, в определенныхпределах, препятствует наличие трения между колесом и дорогой.Реакция дороги на колесо в той же точке А – по закону действия ипротиводействия численно равна силе и направлена противоположно ей всторону предполагаемого качения колеса 12 .
1 Равенство сил 11 свидетельствуетоб отсутствии проскальзывания колеса относительно дороги, и точка А являетсядля колеса мгновенным центром вращения.Вторая сила (из пары) приложена в точке О к оси колеса и действует отнее через подшипники на конструкцию транспортного средства так жегоризонтально и в направлении его движения. Очевидно, эта сила и может бытьдвижущей силой для транспортного средства. Но, строго говоря, она являетсявнешней только для той части массы транспортного средства, которая движетсяпоступательно (то есть, за исключением колеса, масса которого находится всложном движении: поступательном и вращательном).Поэтому движущей силой – силой тяги – транспортного средства следуетсчитать силу реакции пути, которая, без сомнения, является внешней уже поотношению ко всему транспортному средству.
В нашем случае, силы и 1 неотличаются по величине, поскольку принято допущение, что колесо не имеетмассы. 2Сила является внешней по отношению ко всему транспортному средству,что позволяет ей и вызывать его движение. Она создается под 2 действие 1момента, приложенного от источника энергии, для автономного транспортного 127средства от его энергетической установки, и зависит от величины этогомомента. Иными словами, эта сила управляемая, так как водительтранспортного средства может управлять режимом работы энергетическойустановки и, стало быть, величиной движущей силы, что и позволяет ему, меняявеличину силы, управлять процессом движения.Важно отметить, что движущая сила в колесном транспорте создаетсяименно при взаимодействии колеса и дороги.
Очевидно, что если приподнятьтранспортное средство, оторвать его от дороги, например, на домкратах, колесопод действием приложенного к нему момента будет вращаться, но движущейсилы для поступательного движения не будет. 1На железнодорожном транспорте движущую силу, реализуемую в точкахкасания колес с рельсами, обычно называют касательной силой тяги . На этои указывает индекс «к» при обозначении силы. Вся система тяговых расчетов,принятая на отечественных железных дорогах, изначально ориентируется напроведение расчетов с горизонтальными силами, отнесенными именно к точкекасания колес с рельсами [18].Это требование зафиксировано во всех изданиях «Правил тяговых расчетовдля поездной работы (ПТР).
В них, в частности, 1 прями указано (см. п. 1.1.5 ПТР 1издание 1985 г.): « Тяговые расчеты выполнять по силе тяги на ободахдвижущих колес (по касательной силе тяги )».В 1 таблице 2.1 представлены данные о том, как меняются сила тяги,обороты n и скорость от разности диаметра колес.Таблица 2.1 – Зависимость силы тяги, оборотов и скорости от диаметра колес.Диаметр (D), ммСила тяги ( ), КнОбороты (n),об/км Скорость () км/ч1225 505 259,8 50Окончание таблицы 2.1Диаметр (D), ммСила тяги ( ), КнОбороты (n),об/км Скорость () км/ч281221 510 260,7 49,831217 515 261,6 49,671213 520 262,4 49,511209 525 263,3 49,341205 537,5 264,2 49,18Для данных из таблицы 2.1 можно построить графики зависимости (D),n(D) и (D).На рисунке 2.2 представлен график зависимость силы тяги от диаметраколеса (D).Рисунок.
2.2 – График зависимости (D)На рисунке 2.3 представлен график зависимость оборотов от диаметраколеса n (D).29Рисунок. 2.3 – График зависимости n (D)На рисунке 2.4 представлен график зависимость скорости от диаметраколеса (D).Рисунок. 2.4 – График зависимости (D)С возрастанием скорости движения локомотива уменьшаются площадьконтакта колеса с рельсом, его продолжительность и, как следствие, силымежмолекулярного взаимодействия между ними, увеличиваются колебания всехчастей локомотива, что вызывает периодические перегрузки и разгрузкиколесных пар.
Все это приводит к уменьшению сцепления колес с рельсами.Помимо скорости взаимодействия, диаметр колеса характеризует удельноедавление на контактную площадку коэффициентом статической нагрузки.Целесообразность оценки тяговых возможностей локомотива удельнымкоэффициентом статической нагрузки C подтверждается опытомлокомотивостроения многих государств мира и основывается на зависимости30линейных размеров колеса и площади взаимодействия колеса и рельса ирассчитывается по формуле(2.2)где – статическая нагрузка, кг;– диаметр колеса, мм.Анализируя данное выражение можно заметить, что чем меньше диаметрколеса, тем больше статическая нагрузка на контактную площадку рельса, тембольше удельное давление.
Соответственно, чем больше статическая нагрузка,тем больше сила сцепления колеса с рельсом.313 СПОСОБЫОБТОЧКИ КОЛЕСНЫХ ПАР3.1 Общие положенияОбточка колесных пар электровоза осуществляется двумя способами:- Обточка без выкатки из-под локомотива.- Обточка стационарным оборудованием.Так ка к 42 колесные пары являются одним из самых ответственных узловтягового подвижного состава (ТПС), 25 то от их состояния зависит безопасностьдвижения поездов. Величиной ресурса бандажей колесных пар определяютсяпериодичность обслуживания ТО-4, на котором производится обточка бандажейколесных пар с целью восстановления профиля катания, а также периодичностьсреднего СР и капитального КР ремонтов, на которых производится заменаполностью изношенных бандажей. В настоящий момент проблема износабандажей колесных пар встала особо остро [6].Интенсивный износ гребней колес подвижного состава и боковой гранирельсов, наблюдаемый в последние годы на железных дорогах России, являетсяследствием многофакторного изменения в течение достаточно длительноговремени условий взаимодействия подвижного состава и пути, происходящегоглавным образом, в связи с ростом объема перевозок и повышениемгрузонапряженности железных дорог.Решающую роль в повышении износа в зоне контакта колесо-рельс играютследующие основные причины:- рост вертикальной и, особенно, горизонтальной жесткости пути (внедрениемощных рельсов тяжелых типов, железобетонных шпал и жестких скреплений);- сужение колеи;- замена на подвижном составе буксовых подшипников скольжения нароликовые (помимо устранения естественного смазывания рельса подтекающейсмазкой, это привело к резкому увеличению сопротивления повороту тележекподвижного состава в кривых) [6].
25323.2 25 Технология обточки колесных парПри 58 обточке колеса электровоза с тяговым электродвигателем суппортустанавливается под подлежащее обточке колесо. Для этого предварительногидравлическими домкратами колёсная пара вывешивается относительноголовки рельса на 15–25 мм. При этом один из домкратов размещается наповерхности станины суппорта и фиксирует его относительно обтачиваемогоколеса. На клеммы электрического движка колёсной пары от источника питанияподаётся постоянный ток напряжение 60 В.
После этого колёсная пара начинаетвращаться со скоростью 100–240 об/мин.За колёсными парами в период их эксплуатации необходимы тщательныйуход и своевременный осмотр, т. к. от их исправного состояния напрямуюзависит безопасность поездного движения. Колёсная пара – наиболееответственный узел подвижного состава. В период эксплуатации локомотиваколёсные пары испытывают всесторонние нагрузки и сопряжения.Немаловажными являются и окружающая среда, погодные условия, регионэксплуатации подвижного состава.Бандаж является той частью колеса, которая непосредственно контактирует срельсом.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
