ДП066 Часть 1,2 готовый исправл (1227447), страница 3

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

Текст из файла (страница 3)

На рисунке 1.3 приведена схема перераспределения нагрузок

От колесных пар на рельсы при одностороннем расположении тяговых двигателей для экипажа тепловоза 2ТЭ116 с индивидуальным подвешиванием, односторонним расположением тяговых двигате­лей на каждой тележке и симметричным расположением их относительно главной рамы. Все показанные силы приложены к тележке. Через обозначен о воздействие на колесную пару сил , приложенных к раме тележки . Как видим, .

Таким образом, от колесной пары на рельсы от сил, передаваемых колесно-моторным блоком, и нагрузка от силы, действующей на опору подвески тягового двигателя, взаимно уничтожаются, как равные и противо­положно направленные. Остается воздействие от момента - ЗF (Н - R), возникающего при передаче силы тяги, развиваемой тележкой, через шкворень на главную раму и воздействие от моментов, создаваемых нагрузками на опорах тяговых двигателей. В сумме эти нагрузки создают на раме тележки момент - . Тогда общий (направленный против часовой стрелки) момент на раме каждой из тележек равен

.

(1.10)

Такой момент мог бы вызвать значитель­ное перераспределение нагрузок, разгружая переднюю (по ходу) колесную пару каждой тележки и перегружая заднюю.

Однако в том случае, когда рессорное подвешивание размещено между рамой тележки и буксами, а вертикальное перемещение рамы тележки отно­сительно главной рамы невозможно, момент не может вызвать поворота рамы тележки относительно горизонтальной (поперечной) оси, а будет переда­ваться на главную раму. На главной раме от действия обеих тележек возник­нет общий момент , направленный против часовой стрел­ки. Этот момент и будет разгружать колесные пары передней тележки, и перегружать колесные пары задней тележки. Пренебрегая небольшим накло­ном главной рамы, а следовательно, и поворачивающейся вместе с ней рамы тележки, можно считать дополнительные нагрузки каждой колесной пары одинаковыми по величине. Тогда

,

(1.11)

.

(1.12)

Это равенство в данном случае можно было бы написать сразу, рассма­тривая экипаж тепловоза в целом. Однако мы привели последовательное определение компонентов дополнительных нагрузок, что необходимо при рассмотрении схемы экипажа, аналогичного экипажу тепловоза ТЭЗ с рас­положением тяговых двигателей, показанным на рисунке 1.4. В этом случае можно считать, что усилия , действующие в противоположных направле­ниях на небольшом расстоянии друг от друга, взаимно уравновешиваются. Тогда общий момент, возникающий на главной раме равен

.

(1.13)

Момент вызовет дополнительное изменение нагрузки осей задней и передней тележек

.

(1.14)

Разгрузка первой и второй колесных пар передней тележки будет в этом случае значительно больше, чем при одностороннем («гуськом») расположении тяговых двигателей .

Сопоставление наименьших значений , позволяет сделать вывод о том, что наибольшая сила тяги по сцеплению при втором варианте может превы­сить силу тяги при расположении тяговых двигателей по схеме тепловоза ТЭЗ примерно в отношении 0,938 : 0,805. Отметим, что такой значительной разницы в величине наибольшей касательной силы тяги тепловоза на прак­тике не наблюдается. Это объясняется тем, что при достижении предельного значения силы тяги на ободе колес какой-либо колесной пары, в первую оче­редь наиболее разгруженной, явление буксования возникает не сразу.

Вначале упругое скольжение этой колесной пары переходит в действитель­ное скольжение, которое в процентном отношении не слишком велико, вследствие чего резкого снижения силы тяги еще не происходит. В процессе движения нагрузки, передаваемые от колесных пар на рельсы, изменяются не только в зависимости от силы тяги на авто­сцепке, но и от колебаний надрессорного строения локомотива при движении колесных пар по неровностям пути и т. д., т. е. значения отдельных коэффи­циентов использования сцепного веса непрерывно изменяются. Это при­водит к явлению «перемежающегося буксования», при котором колесные пары проскальзывают поочередно, не переходя в режим действительного буксова­ния. Тем не менее, положительное влияние улучшения коэффициента исполь­зования сцепного веса на повышение тяговых качеств локомотива несомненно. Испытания тепловозов 2ТЭ10Л с односторонним расположением тяговых двигателей, проведенные ЦНИИ МПС в 1970 г., показали, что сила тяги по сцеплению таких тепловозов увеличивается примерно на 10% по сравнению с тепловозами, имеющими тележки прежней конструкции, и отличается большей стабильностью.

Отметим также, что при использовании группового привода пониженные значения коэффициента использования сцепного веса одних колесных пар компенсируются повышенными значениями для других колесных пар, так что средний в группе коэффициент будет близок к единице.

Рассмотрим Тепловоз с двухъярусным (двухступенчатым) рессорным подвешиванием. Еще более значительное изменение (уменьшение) коэффициента использо­вания сцепного веса может иметь место у локомотивов с двухступенчатым рессорным подвешиванием и индивидуальным электроприводом колесных пар, представленных на рисунке 1.5. Для упрощения рассмотрим четырехосный локомотив, где существенную роль играет высота расположения середины шкворня тележки над головками рельсов. Действие сил в колесно-моторном блоке прежнее, т. е. первая и третья колесные пары будут при движении вперед разгружены силами , а вторая и четвертая колесные пары - перегружены аналогичными силами. Дополнительные нагрузки на крон­штейны подвесок тяговых двигателей будут взаимно уравновешиваться, иначе говоря, дополнительная

вертикальная нагрузка (от действия привода) на колесные пары передаваться не будет (действием незначительного по величине момента пренебрегаем вследствие малости плеча ).

На рамы тележек от сил тяги, развиваемых тележками и приложенных к шкворням, будут действовать моменты . В данном случае эти моменты будут вызывать наклон рам тележек и перераспределение нагрузок на колесные пары, разгружая первую (или третью) колесные пары и перегружая вторую и четвертую. Кроме того, на главной раме возникнет момент , который будет разгружать переднюю тележку и перегружать заднюю.

Особенно неблагоприятен случай, когда сила тяги передается от рамы тележки через шкворень на высоте .

Дополнительные нагрузки в этом случае будут больше, чем при отсут­ствии второй (кузовной) ступени рессорного подвешивания, а коэффициент использования сцепного веса уменьшится.

Значительно более удачное конструктивное решение сводится к тому, что шкворень располагают на уровне осей колесных пар , а если воз­можно, то и еще ниже. Если , то на рамах тележек не возникают до­полнительные моменты, т. е. они не будут наклоняться.

1. Принцип реализации силы тяги тепловозом

Силу тяги тепловоза (локомотива) на ободе колес принято предста­влять в виде доли веса (суммарной вертикальной нагрузки движущих колес на рельсы), т.е. . Коэффициент пропорциональности обычно называют коэффициентом тяги локомотива.

Наибольшую развиваемую тепловозом силу тяги или, как ее часто называют, силу тяги по сцеплению, определяют по формуле

где – сцепной вес тепловоза, тс;

– расчётное значение коэффициента сцепления, равен максимальном значению коэффициента тяги.

Оба множителя в этой формуле представляют собой изменяющиеся вели­чины. Однако вариация величины обычно невелика, так как обусловлена возможным отклонением от номинального значения в результате допусков при постройке и изменением веса тепловоза по мере расходования запасов топлива, смазки, воды и песка.

Изменение веса обычно не превышает 6 - 7%. Более значительны пределы изменения коэффициента сцепления. Наибольшее влияние на его величину оказывает состояние рабочей поверхности рельсов и бандажей, существенно зависящее от погоды и других факторов. Кроме того, на величину влияют: тип и конструкция приводной системы и тяговой передачи; общая компоновка экипажной части тепловоза; распределение нагрузки между отдельными колесами в состоянии покоя и, особенно, при движении; качество рельсового пути и т. д. Наконец, существенное влияние оказывает скорость движения. При чистых сухих рельсах или при их поверхности, хорошо промытой обильным дождем и более, а при загрязненных поверхностях головок рельсов и бандажей .

Характеристики

Список файлов ВКР