ДП066 Часть 1,2 готовый исправл (1227447), страница 4

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

Текст из файла (страница 4)

Естественно, что на любой конкретный локомотив действуют многие факторы, влияющие на величину коэффициента сцепления локомотива. К числу таких факторов относят общую компоновку экипажной части тепловоза, тип и конструкцию приводной системы и тяговой передачи, особенности электри­ческой схемы тепловоза и т.п. Однако факторы другого рода (состояние поверхностей головок рельсов, наличие неровностей рельсового пути, вызы­вающих перераспределение нагрузок между колесами во время движения, метеорологические условия и т. п.) представляют собой совокупность случай­ных величин и определяют разброс значений коэффициента сцепления для данного локомотива, приведены на рисунке 1.6.

1.4 Новый взгляд на реализацию силы тяги

Сейчас проблема повышения тя­говых свойств электроподвиж­ного состава (ЭПС) не стоит так остро, как раньше при вождении тяжеловесных грузовых поездов, однако остается актуальной. Од­ной из важных оценок тяговых свойств ЭПС является его устой­чивая работа на пределе по сцеп­лению колес с рельсами. Во всех странах она определяется кривой ограничения коэффициента сцепления в зависимости от скорости движения.

За последние 40 - 50 лет бла­годаря применению передовых методов вождения поездов, со­вершенствованию конструкции ЭПС удалось поднять кривую ог­раничения коэффициента сцепле­ния и повысить на 10 - 15 % ис­пользование тяговых свойств ло­комотивов.

В настоящее время коэффици­ент сцепления определяют как отношение касательной силы на ободе колеса к нагрузке от оси на рельс

Однако величину касательной силы на ободе колеса еще никому не удалось определить эксперимен­тально: ее устанавливают косвен­но по силе, образованной враща­ющим моментом тягового двига­теля.

Вращающий момент на колес­ной паре, вызванный в зубчатой пе­редаче одной единственной силой и равной произведению , ошибочно представляется парой сил , как показано на рисунке 1.7, одна из которых прило­жена к ободу колеса, а другая, неиз­вестно откуда взявшаяся, приложена к центру колеса в точке .

Неизвестная сила, приложенная в центре колеса, "образована" с единственной целью соблюсти третий закон Ньютона о равенстве действующих и противодействующих сил и направленных не только в противоположные стороны, но и действующие по одной линии.

Фактически на подвижном со­ставе сила , приложенная к оси колеса, отсутствует. На локомотивах внешняя сила приложена с помощью шес­терни, насаженной на вал тягового двигателя. На ло­комотивах с непосредственным приводом внешняя сила приложена не к оси колеса, а к якорю тягового двигателя.

Ошибочное представление враща­ющего момента на колесе в виде пары сил, одна из которых приложе­на к оси, привело к ошибочным тео­риям определения силы тяги, касательной силы на ободе колеса и коэффициентов сцепления колеса с рельсами. Следует отметить, что внешние силы, передаваемые на колесо, внешние по отношению к колесу. Они являются первопричиной дви­жения: сила сцепления колес с рельсами или землей является про­тиводействующей силой, т.е. реакци­ей на действующую силу.

На рисунке 1.8 сила тяги определяется как сумма двух сил: силы , образованной вращающим моментом тягового двигателя и приложенной к зубчатой передаче, и силы сцепления ко­леса с рельсом

.	(1.17)

Приведенные схемы образования силы тяги на колесе были провере­ны на физических моделях, которые представлены на рисунках 1.9 и 1.10. Физическая модель для испыта­ний схемы образования силы тяги на колесной паре была собрана в цехе по изготовлению и ремонту колесных пар Новочеркас­ского электровозостроительного за­вода. За основу была взята колес­ная пара электропоезда с основны­ми параметрами: диаметр бандажа – 1050мм, диаметр зубчатого колеса – 750мм, масса – 1950кг.

Чтобы измерить силу, приложен­ную к внешнему диаметру зубчатого колеса , и силу сопротивления движению воспользовались дина­мометрами. Для их крепления при­менили капроновый трос.

В таблице 1.2 приведены опытные и расчетные значения сил и для старой (рисунок 1.7) и новой (рисунок 1.8) схем образования силы тяги. Сила , приложенная к оси ко­леса (рисунок 1.7), не имитировалась, так как на локомотивах она отсутствует.

Таблица 1.2 – Опытные данные и расчетные значения и

Сравнение расчетных значений силы тяги на колесной паре по старой теории с опытными по­казывает, что опытные значения практически в 2 раза больше рас­четных. Это указывает на то, что те­ории образования силы тяги на ко­лесной паре ошибочны.

Для новой теории образования силы тяги на колесной паре опытные и расчетные значения силы тяги практически со­впадают в пределах точности изме­рений, что подтверждает правиль­ность новой теории образования силы тяги на колесе.

На физической модели, представленной на рисунке 1.10, можно определять силу сцепления колеса с рельсом. Для этого колесная пара 1 устанавлива­ется на отрезках рельсов тележки 3. Колеса 4 тележки располагаются на рельсах 5. Чтобы измерить силу сцепления колесной пары 1 с рель­сами 2, кроме динамометров Д₁ и Д₂, применяют прибор Д₃, связанный с тележкой и опорой капроновыми тросами в точках К и N.

При регулировании величины силы , измеряемой динамометром Д₁ тележка 3 стремится откатиться в сторону, противоположную движе­нию. При этом образуется сила сцепления колесной пары с рельсами 2, измеряемая динамомет­ром Д₃. Сила тяги, образующаяся на колесной паре, будет равна силе со­противления движению:

по новой теории

,

по старой теории

.

Сравнение данных по определению силы тяги F_тк = W на модели колес­ной пары показывает, что ее опытные и расчетные значения по новой тео­рии практически совпадают, по ста­рой теории - отличаются в 2 раза.

Испытания по определению силы тяги, силы сцепления и силы сопро­тивления движению были проведены на модели колесной пары 6 (диа­метр бандажа - 150 мм, диаметр зубчатого колеса - 100 мм, масса - 15 кг). Их цель - определение соот­ношения сил по старой и новой тео­риям при образовании силы тяги на модели колесной пары. Результаты испытаний приведены в таблице 1.3.

Таблица 1.3 – Результаты испытаний физической модели

1.5 Влияние пружинной подвески ТЭД на тяговые качества тепловоза

Характеристики

Список файлов ВКР