ДП066 Часть 1,2 готовый исправл (1227447), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

При реализации силы тяги локомотивом вращающий момент от ТЭД передается посредством шестеренчатой передачи одноступенчатого тягового редуктора к колесным парам. Но и сам момент от ТЭД влияет не только на величину осевой нагрузки, он является причиной возникновения сил-реакций в пружинной подвеске ТЭД. Ведь как известно ТЭД частично опирается на подшипники (примерно половина веса - 1550 кг), и оставшаяся часть веса ТЭД приходится на пружинную подвеску, которая предназначена для уменьшения динамических воздействий на зубчатую передачу, кожуха, подшипники ТЭД и смягчения толчков, передаваемых на раму тележки при движении тепловоза т.е. воздействие на путь. Помимо этого, подвеска в комбинации с эластичным приводом позволяет быть неизменному расстоянию между осью колесной пары и осью ТЭД. На пружинную подвеску ТЭД опирается с помощью двух выступов, называемых "носиками", один из которых опирается сверху, а другой снизу на корпус тележки через комплект пружин. Пружины работают параллельно, стянуты в комплект двумя болтами и имеют направляющие стержни, которые скрепляют комплект с рамой.

Но все эти качества и свойства пружинной подвески ТЭД будут иметь положительный эффект только при ее исправности. В эксплуатации же часто выполняются неплановые ремонты по этому узлу, особенно "слабой" деталью являются накладки носиков ТЭД, которые и воспринимают динамические нагрузки во время движения. Если подвеска не исправна, в частности имеется в наличии дефект, указанный выше, связанный с прогибом подвески, то изменяются жесткостные параметры пружинного комплекта. При этом соответственно изме­няются реакции в комплекте на приложенную нагрузку, что повлечет за собой, в конечном итоге, изменение статической нагрузки на рельсы.

При эксплуатации тепловозов на Дальневосточной и Забайкальской железных дорогах, наблюдениями установлено, что предельный износ накладок за период пробега тепловоза 240-280 тыс. км составляет 5 мм. Характер износа свидетельствует о том, что при движении локомотива происходит значительное предельное перемещение носика ТЭД в горизонтальной плоскости. Размах наиболее выраженного износа накладок подвески достигает 180 мм.

Одна из причин этого явления заключается в действии силы тяги на подвеску, а также динамических нагрузок из-за ударов колесных пар о стыки рельсов в зависимости от скорости движения тепловоза.

Пружинная подвеска на тепловозах 2ТЭ10М по параметрам ничем не отличается от подвески тепловоза ТЭ2, несмотря на увеличение осевой нагрузки, мощности ТЭД и повышение скорости движения тепловоза. Такая универса­лизация сложилась в силу конструктивных технологических и научно-исследо­вательских причин.

Уменьшение неподрессоренной массы ТЭД, на первый взгляд, не вызывает сомнений в соответствии жесткости и универсализации подвески. Однако помимо статической нагрузки от части массы ТЭД, как уже отмечалось выше, подвеска воспринимает действие тягового момента и динамических нагру­зок неподрессоренных масс колесно-моторного блока при движении.

Необходимо определить силы, действующие на подвеску и реакции ТЭД, при действии силы тяги. На рисунке 1.11, а представлен случай передачи вращаю­щего момента от вала ТЭД на колесную пару при расположении двигателя за ее осью (по направлению движения), когда подвеска воспринимает большие нагрузки.

Тяговый двигатель развивает вращающий момент , который приводит во вращение колесную пару вследствие давления зуба ведущей шестерни на зуб ведомого зубчатого колеса. Вращающий момент можно представить в виде пары сил с плечом (рис. 1.11,б). Момент сил и уравновешивается моментом сил и ( ), который в свою очередь уравновешивается моментом сил и , равный , где - диаметр колеса по кругу катания.

При вращении якоря ТЭД силы и будут нагружать подшипники ТЭД с силой и пружинную подвеску с силой . Составляющие этих сил на ось колесной пары и подвеску приведены на рисунке 1.11, б.

Равновеликий моменту , но противоположный по знаку реактивный момент будет передаваться на остов ТЭД. Этот момент будет нагружать ось колесной пары и разгружать пружинную подвеску. В этом случае

, кгс.

(1.18)

К усилию необходимо добавить часть веса ТЭД - , тогда

,кгс.

(1.19)

Момент на валу ТЭД определяется выражением

, кгс/м,

(1.20)

где - количество двигателей в секции;

- передаточное число тягового редуктора;

- КПД зубчатой передачи.

Вертикальная составляющая усилия на зубчатое колесо

, кгс

(1.21)

где - диаметр делительной окружности шестерни, м.

Кроме рассмотренного выше изменения нагрузок на пружинную подвес­ку, при реализации силы тяги добавляется еще динамическая составляющая на­грузки, появляющаяся от действия неподрессоренных масс при прохождении ко­лесом неровностей пути. При этом колесная пара и связанные с ней массы полу­чают вертикальное ускорение. Считая, что путь идеально ровный, определим ве­личину воздействия на пружинную подвеску динамической составляющей при прохождении колесом стыков.

Если допустить, что колесная пара одновременно набегает обоими коле­сами на стык высотой , то это движение сопровождается появлением ускорения

.

(1.22)

Из выражения (1.12) видно, что ускорение пропорционально высоте не­ровности и квадрату скорости движения. Максимальная величина ускорения ко­лесной пары будет при прохождении стыков, т.е. когда длина неровности или . Следует помнить, что корпус ТЭД совершает перемещения, зависящие от пе­ремещений колесных пар и жесткости пружин рессорного подвешивания, в то время как якорь двигателя кроме этих движений, вращается еще и вокруг своей оси. Сила инерции корпуса двигателя при перемещении с ускорением , распределяется на пружинную подвеску

, кгс

(1.23)

где - масса корпуса ТЭД, кгс;

.

При повороте корпуса на угол появится угловое ускорение, которое представлена на рисунке 1.12

.	(1.24)

Сила, соответствующая этому ускорению и разгружающая подвеску, оп­ределяется из уравнения:

,

(1.25)

, кгс

(1.26)

где - момент инерции корпуса ТЭД относительно оси, проходящей че­рез центр тяжести.

Определив силы инерции якоря, что вертикальное поступательное уско­рение якоря одинаково с ускорением корпуса двигателя и центра тяжести их сов­падают. Поэтому сила, действующая на подвеску

, кгс

(1.27)

где - масса якоря тягового электродвигателя, кгс.

Определив ускорения якоря с учетом сил реакций и его инерции от верти­кальных перемещений, находим силу, нагружающую подвеску

,кгс

(1.28)

где - момент инерции якоря.

Суммарная динамическая сила, действующая на подвеску:

,

(1.29)

где - масса тягового электродвигателя, кгс.

Сумма всех нагрузок на подвеску

, кгс.

(1.30)

По данным ЦНИИ МПС нагрузки на пружинную подвеску в диапазоне рабочих скоростей тепловоза составляют 5400 кгс. Серийная же жесткость пружинной подвески колеблется в пределах от 3000 до 4000 кгс. Естественно, что при такой жесткости пружин происходят перемещения и удары носиков ТЭД о подвеску, вызывая тем самым износ накладок и их разрушение.

Для уменьшения вертикальных перемещений колесно-моторного блока (КМБ) на тепловозе 2ТЭ10М применены фрикционные гасители колебаний. Несмотря на это, для уменьшения вертикальных нагрузок и перемещений цен­тра тяжести КМБ необходимо подбирать из выражения

,мм.

(1.31)

Исходя из вышесказанного, можно сделать вывод, что для уменьшения влияния воздействия от нагрузок на подвеску целесообразно увеличивать жест­кость пружин подвески ТЭД на 25-30 %.

Характеристики

Список файлов ВКР