Antiplagiat_Nasridinov_polny (1226351), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Как показал анализконструкции тягового привода электровоза Ермак, он имеет некоторые отличияот электровоза ВЛ80.На рисунке 4.1 представлены схемы сил, действующих на корпуса ТЭД (а)для электровоза ВЛ80 и (б) для 2ЭС5К. В данных схемах приняты следующиедопущения: скорость движения постоянна; потерями на трение в узлах экипажаможно пренебречь; момент тягового двигателя на валу якоря равенэлектромагнитному; вес тел не учитывается; момент, действующий на вал якорямомент равен для двух электровозов [13].При определении нагрузок, действующих в элементах тяговой передачиучитывается радиальная сила в зубчатом зацеплении.43Рисунок 4.1 – Схема сил, действующих на корпуса ТЭД: а - для 2ЭС5К; б - для ВЛ80.На рисунке приняты следующие обозначения: - момент, действующийна статор тягового двигателя, равный по величине электромагнитному нопротивоположенный по направлению; - сила в зацеплении (сила со сторонызубчатого колеса); и - проекции реакции в наклоннойподвеске ТЭД (угол наклона 9 градусов) 2ЭС5К; - реакция в подвеске ТЭДВЛ80; - радиальная (распорная) сила в зацеплении; – расстояние междуточками подвески двигателя; – высота точки подвеса ТЭД над уровнемосей колесных пар; – угол наклона централи к горизонту; – делительныедиаметры шестерни и зубчатого колеса соответственно (0,117 м и 0,487 м).Точка А является первой опорой двигателя совпадающей с продольной осьюколесной пары.
Точка В - вторая опора (подвижная) тягового двигателя. В точкеА от действия нагрузок будут возникать реакции,, которые являютсянагрузками вкладышей МОП и реакции в наклонной подвеске . Эти реакциибыли определены для электровоза ВЛ80 в пункте 3 для сил, приходящихся настатор тягового двигателя. Определения указанных реакций для Ермакапроизводиться по уравнениям проекций на оси x и y и уравнениям моментовотносительно точки А [13].Уравнение проекций на ось x имеет вид, (4.1)44из уравнения (4.1) реакция определяется, (4.2)уравнение проекций на ось y имеет вид, (4.3)из уравнения (4.3) реакция определяется, (4.4)уравнение моментов относительно точки А имеет вид, (4.5)из уравнения (4.5) реакция определяется(4.6)Силу в зубчатом зацеплении 87 определим из условия реализацииэлектровозом 87 силы тяги, т.е.. (4.7)где - нагрузка от колесной пары на рельсы; - 56 коэффициент сцепленияколеса с рельсом.Для определения всех указанных реакций, необходимо рассчитатьрадиальную силу в зубчатом зацеплении, которая для косозубого зацепленияопределяется45, (4.8)где - окружная сила в зацеплении (определяемая развиваемым моментомТЭД и диаметром делительной окружности шестерни) равная силе ; угол зацепления (по ГОСТ13755-81, угол равен 20 градусов); - угол наклоназуба косозубой передачи (24 градуса, 34 минуты).Исходные данные для расчета нагрузок в моторно-осевых подшипниках иреакций в подвесках ТЭД тягового привода электровоза ВЛ80 и 2ЭС5К (Ермак)представлены в таблице 4.1Таблица 4.1 – Исходные данные для расчетаNo ПараметрОбозначение иразмерностьВЛ802ЭС5К(Ермак)1.Нагрузка от колесной пары нарельсы, кН 235±52.
118Коэффициент сцепления колесас рельсом0,12; 0,22; 0,283.Радиус бандажа по кругукатания, м 0,6254. Радиус зубчатого колеса, м 0,4875. Радиус шестерни, м 0,1176.Расстояние между точкамиподвески двигателя, м 1,025 1,1857.Угол наклона централидвигателя, град.15 308.Угол наклона подвескидвигателя, град099.
Высота точки подвески к раметележки над уровнем осей, м 0 0,24646колесных парРеакции возникающие на электровозе ВЛ80 определяются по формулам(3.2)-(3.7) с учетом радиальной силы в зубчатом зацеплении.Нагрузки в МОП в горизонтальной плоскости определяются по следующимформулам,,где определяется по формуле (4.7),Н,радиальная сила в зубчатом зацеплении определяется выражением (4.8),Н,Н.Силы возникающие в вертикальной плоскости определяются поприведенным ранее формулам (3.4)-(3.5) также с учетом радиальной силы взубчатом зацеплении,47,с учетом выражений (3.1) и (3.7), реакция определяется,Н,Н,Суммарная нагрузка на МОП электровоза ВЛ80 равна Н.Реакции в МОП и в наклонной подвеске электровоза 2ЭС5К определяютсяпо ранее записанным выражениям (4.1)-(4.8).Реакция в горизонтальной плоскости определяется уравнением (4.2),Н,где реакция определяется выражением (4.6)Н.Реакция в вертикальной плоскости находится выражением (4.4)Н.48Суммарная нагрузка на МОП электровоза 2ЭС5К равна 62700 Н.Все рассчитанные выше реакции записаны в таблице 4.2.
Расчет произведенпри коэффициенте сцепленияТаблица 4.2 – Нагрузки на вкладышах МОПТипэлектровозаРеакция вподвескеТЭД,кНПродольнаясоставляющая,кНВертикальнаясоставляющая,кНРадиальнаясила взубчатомзацеплении, кНСуммарнаянагрузка наМОП,кНВЛ80 31,524 42,809 25,696 26,541 49,9Ермак 28,547 60,625 15,994 26,541 62,7По данным таблицы 4.2 можно сделать следующие выводы:- продольная составляющая на ВЛ80 меньше, чем на 2ЭС5К почти на30%, а вертикальная составляющая больше на 38%;- вкладыши МОП электровоза 2ЭС5К (Ермак) имеют суммарную нагрузку62,7 кН, а вкладыши МОП электровоза ВЛ80 49,9 кН, что на 20% больше.Таким образом, вкладыши моторно-осевых подшипников электровоза ВЛ80работают в менее нагруженном режиме, чем МОП электровоза Ермак;- реакции в подвеске ТЭД к раме тележки двух электровозов не сильноотличаются друг от друга, отличие составляет около 9%.Для более глубокого анализа влияния конструктивных параметров колесномоторных блоков электровозов ВЛ80 и 2ЭС5К на нагрузки в МОП требуетсяпроверка особенностей данного узла от различных факторов таких, как уголнаклона подвески ТЭД, угол наклона централи ТЭД, длина опорной базы ТЭД.494.2 Анализ влияния угла наклона централи ТЭД на нагрузки в моторноосевых подшипникахНа рисунке 4.2 приведены графики зависимости угла наклона централидвигателя от реакции в моторно-осевых подшипниках.Рисунок 4.2 – График зависимости от для электровоза.На рисунке 4.3 представлены графики зависимости их от .Рисунок 4.3 - График зависимости от .,Н, град,Н, град50На рисунке 4.4 приведены графики зависимости суммарных нагрузок наМОП от для двух рассматриваемых электровозов.Рисунок 4.4 – График зависимости отИз графиков видно, что увеличение угла наклона централи ТЭД с 15градусов (у ВЛ80) до 30 градусов (у 2ЭС5К) привело к повышению нагрузок наМОП как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскости.
Суммарнаянагрузка увеличилась на 20%. Однако, необходимо учитывать и другиеконструкционные факторы, их анализ приведен ниже.4.3 Анализ влияния угла наклона подвески ТЭД на нагрузки в МОПВ конструкции колесно-моторного блока электровоза ВЛ80 отсутствует уголнаклона подвески и поэтому приведенные ниже графики представлены толькодля 2ЭС5К.На рисунке 4.5 приведен график зависимости реакции на подвеске ТЭД отугла ее наклона.,Н, град51Рисунок 4.5 – График зависимости отНа рисунках 4.6-4.7 приведены графики характеризующие влияние угланаклона подвески ТЭД на вертикальные и горизонтальные силы в МОП, припостоянном угле наклона централи ТЭД (30 градусов).Рисунок 4.6 – Зависимость горизонтальной составляющей от угла наклона подвески ТЭД,Нβ, град,Нβ, град52Рисунок 4.7 – Зависимость вертикальной составляющей от угла наклона подвески ТЭДНа рисунке 4.8 приведен график зависимости суммарной нагрузки на МОПот угла наклона подвески ТЭД.Рисунок 4.8 – График зависимости суммарной нагрузки на МОП от угланаклона подвески ТЭД.Как видно из графиков угол наклона подвески влияет на вертикальные,,Нβ, град,Нβ, град53горизонтальные и суммарные нагрузки на МОП.
В результате увеличения угланаклона подвески с 0 до 9 градусов вертикальные нагрузки уменьшились на 7%,а суммарные нагрузки увеличились на 8%.Для полного анализа влияния конструкции колесно-моторного блока нанагрузки в МОП следует учитывать длину опорной базы ТЭД.4.4 Анализ влияния длины опорной базы ТЭД на нагрузки в МОПГрафики характеризующие влияние длины опорной базы ТЭД, припостоянном угле наклона централи ТЭД (15 градусов) и угле наклона подвескиТЭД 0 градусов приведены ниже.На рисунке 4.9 представлен график зависимости реакции на подвеске ТЭДот длины опорной базы.Рисунок 4.9 – График зависимости реакции на подвеске ТЭД от длины опорной базыНа рисунках 4.10-4.11 приведены графики зависимости горизонтальной ивертикальной составляющей от длины опорной базы ТЭД.,Н,м54Рисунок 4.10 – График зависимости горизонтальной составляющей от длины опорнойбазыРисунок 4.11 – График зависимости вертикальной составляющей от длины опорной базыГрафик зависимости суммарных нагрузок от длины опорной базы приведенна рисунке 4.12.,м,Н,Н,м55Рисунок 4.12 - График зависимости суммарных нагрузок от длины опорной базыКак видно из графиков длина опорной базы никак не влияет на продольныенагрузки в МОП, однако, вертикальные и суммарные нагрузки с увеличениемданного параметра растут.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
