Файл отчета (полный) о результатах проверки ВКР в программе Антиплагиат (1229211), страница 6

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

Текст из файла (страница 6)

Упругая связь колесной пары с рамой тележки через буксовыеповодки, расположение точек контакта бандажа колесной пары и головкирельса, а также значение углов набегания гребней колесных пар на головкурельсов оказывают влияние на характер и величину сил крипа каждой КП, а,следовательно, на условие сцепления, скольжения и тяговые возможности КП.С учетом влияния триботехнического состояния системы «колесо-рельс» напоказатели изнашивания КП и рельсов возникает необходимость в исследованиедвижения пространственной математической модели локомотива.Математическая модель выполнена для тепловоза серии ТЭ10 имеющегодвухступенчатое рессорное подвешивание (первая ступень: рама кузовалокомотива – рама тележки, вторая ступень: рама тележки – буксовый узел),упругие связи тележки с кузовом и КП, опорно-осевое подвешивание тяговогоэлектродвигателя первого класса. Математическая модель разработана длярасчетной схемы тепловоза ТЭ10 имеющего поводковую тележку и показана нарисунках 2.1 и 2.2.Выбор тепловоза ТЭ10 связан с тем, что на участках Уссурийск – Гродеково– Гвоздево именно данный тепловоз эксплуатируется на данных участках, накоторых применяется средства лубкирации.35Рисунок2.1 –Продольнаярасчетная схематепловоза ТЭ1036Рисунок 2.3 – Поперечная расчетная схема тепловоза ТЭ10Продольные колебания кузова рассчитываются по уравнению [5], (2.1)где – масса кузова;37– продольное перемещение кузова;– продольная жесткость шкворневых узлов;– продольная жесткость резинометаллических опор кузова;– деформация упругих элементов связи с 49 тележкой в продольномнаправлении, 49 которая рассчитывается по формуле, (2.2)где – 47 расстояние от центра масс кузова до центра 66 шкворневого узла;– поворот кузова вокруг оси ;– продольное перемещение i- ой рамы тележки;– 66 расстояние от центра масс кузова до центра масс тележки;– 66 расстояние от центра масс кузова до центра 66 шкворневого узла;– поворот i-ой рамы тележки вокруг оси ;– продольный коэффициент упругости шкворневых узлов;– продольный коэффициент упругости резинометаллических опоркузова;– сопротивление движению поезда;– скорость движения поезда.Относ кузова рассчитывается по уравнению [5], (2.3)38где – поперечная жесткость шкворневых узлов;– нелинейная функция тип « зона нечувствительности»,учитывающая наличие зазора между шкворнем и упругим упором;– 49 деформация упругих элементов связи с 49 тележкой в поперечномнаправлении, которая рассчитывается по формуле, (2.4)где – поперечное перемещение кузова;– поворот кузова вокруг оси ;– расстояние от центра масс кузова до i-го шкворневого узла;– поворот кузова вокруг оси ;– поворот i- ой рамы тележки вокруг 66 оси ;– расстояние от центра масс i-ой тележки до 66 центра шкворневого узла;– поворот i-ой рамы тележки вокруг оси ;– номер комплекта из двух опор кузова;– поперечная жесткость резинометаллических опор кузова;– деформация комплекта из двух опор кузова в поперечномнаправлении, которая рассчитывается по уравнению, (2.5)где – расстояние от центра масс кузова до i-го комплекта опоры кузова;– поперечное перемещение i-ой рамы тележки;39– расстояние от центра масс тележки до i-го комплекта опоры кузова;– 60 текущая кривизна пути;– текущее возвышение наружного рельса в вертикальном поперечномсечении, проходящем через 49 цент масс кузова;– расстояние между кругами катания колесной пары.Подпрыгивание кузова рассчитывается по уравнению [5], (2.6)где – вертикальная жесткость резинометаллических опор кузова;– деформация упругих элементов связи с тележкой в вертикальномнаправлении, которая рассчитывается по уравнению, (2.7)где – вертикальное перемещение i-ой рамы тележки;– расстояние от центр масс i-ого колесно-моторного блока до центраподвески тягового электродвигателя;– вертикальный коэффициент упругости резинометаллических опоркузова;– деформация комплекта из двух опор кузова в вертикальномнаправлении.40Галопирование кузова рассчитывается по уравнению, (2.8)где – момент инерции в поперечном направлении.Виляния кузова рассчитывается по уравнению, (2.9)где – момент инерции в вертикальном направлении;– нелинейная зависимость момента в опорах кузова;– 47 угловое ускорение экипажа в кривой переменной кривизны.

60Боковая качка кузова рассчитывается по уравнению [5], (2.10)где – момент инерции в продольном направлении.412.2 Уравнения колебаний колесно-моторного блока с тяговымприводом 66 тепловоза ТЭ10Уравнения составлены для первого колесно-моторного блока первойтележки. Для этого определены силы и углы действующие в точке контактагребня 47 первой колесной пары и 47 боковой поверхности головки рельса принабегании:- 47 силы крипа ;- нормальные реакции в 47 точке контакта колеса с рельсом ;- сила трения ;- нормальная сила ;- 47 горизонтальная продольные силы действующие в упругих связях букс срамой тележки ;- 47 угол набегания гребня колесной пары на рельс ;- угол наклона гребня .Схема действия сил в системе «колесо-рельс» показана на рисунке 2.3.Рисунок 2.3 – Схема действия сил в системе «колесо-рельс»42Продольный крип определяется по выражению [5], (2.11)где – координата вектора крипа по оси х;– радиус колеса по кругу катания;– отклонение радиуса колеса от номинального значения в точкеконтакта при поперечном смещении, 66 которое рассчитывается по формуле, (2.12)где – 47 поперечное смещение рельса с учетом неровностей.Поперечный крип определяется по выражению, (2.13)где – продольная координата колесной пары.Сила крипа в m-ой точке контакта определяется по выражению, (2.14)где – дополнительные параметры такие как коэффициент трения ирадиусы кривизны колес и рельсов в точке контакта колеса с рельсом.43Нормальная реакция в точках контакта колеса с рельсом в вертикальнойпроекции определяется по выражению, (2.15)где – вертикальная жесткость рельсового основания;– 64 вертикальная деформация рельса;– 64 демпфирование в рельсовом основании.

64Сила трения в контакте гребня бандажа колеса с рельсом, (2.16)где – коэффициент трения между гребнем колеса и рельсом. 70Диссипативные силы возникающие при поперечном перемещении рельса, (2.17) 70где – поперечное демпфирование в рельсовом основании.2.3 70 Исследование динамических параметров тепловоза ТЭ10 впрограммном продукте «Универсальный механизм»Исследование динамических параметров тепловоза ТЭ10 с помощьюсозданной математической модели проводились с использованиемпрограммного продукта «Универсальный механизм» UM Loco.

Программныйпродукт «Универсальный механизм» UM Loco позволяет исследовать и44моделировать динамику железнодорожных экипажей.В качестве исходных данных были заданы: параметры рельсового пути дляпрямого и кривого участка; конический профиль бандажа колесной пары;параметры и значения узлов экипажа.Результаты расчета боковых сил действующих на первую КП при движениив прямом участке пути представлены на рисунке 2.4.Рисунок 2.4 – Результаты расчета боковых сил действующих на первую КП при движении впрямом участке путиИз графика 2.4 следует, что при двухточечном контакте боковая силаесть сумма проекций на ось у поперечных сил крипа, нормальной силыи 49 направляющей силы в точках контакта колеса с рельсом. Также из видно,что скачкообразные изменения боковой силы объясняется наличиемнаправляющей силы, 49 образовавшиеся в случае контакта гребня бандажа 49 КП срельсом.Результаты расчета направляющей силы действующей на первую КП придвижении в прямом 88 участке пути представлена на 88 рисунке 2.5.

Так какнаправляющая сила возникает тогда, когда гребень бандажа КП контактирует сголовкой рельса, то ее нулевое значение свидетельствует о том, что КП в этотмомент времени идет в зазоре. Анализируя графики 2.4 и 2.5 видно, что пики45графиков совпадают, следовательно можно говорить о влиянии направляющейсилы в отжатие рельса.Рисунок 2.5 – Результаты расчета направляющей силы действующей на первую КП придвижении в прямом участке путиРезультаты расчета рамной силы действующей на первую КП при движениив прямом 88 участке пути представлена на 88 рисунке 2.6.Рисунок 2.6 – Результаты расчета рамной силы действующей на первую КП при движении впрямом участке путиАналогичные расчеты были выполнены при движении тепловоза в кривом46участке рельсовой колеи, при которых анализировались динамическиепоказатели при взаимодействии гребня первой колесной пары с головкой рельсатакие как: рамные силы, боковые силы, продольные силы трения, уголнабегания гребня колесной пары на рельс.Результаты расчета рамной силы действующей на первую КП при движениив кривом участке пути представлена на рисунке 2.7.Рисунок 2.7 – Результаты расчета рамной силы действующей на первую КП при движении вкривом участке путиРезультаты расчета боковых сил действующих на первую КП при движениив кривом участке пути представлена на рисунке 2.8.47Рисунок 2.8 – Результаты расчета боковых сил действующих на первую КП при движении вкривом участке путиРезультате расчета продольной силы трения действующей на первую КП придвижении в кривом участке пути представлена на рисунке 2.9.Рисунок 2.9 – Результаты расчета продольной силы трения действующей на первую КП придвижении в кривом участке путиРезультаты расчетов значений угла набегания гребня КП на головку рельсапри движении в кривом участке пути представлены на рисунке 2.10.Рисунок 2.10 – Результаты расчетов значений угла набегания гребня КП на головку рельсапри движении в кривом участке пути482.4 Влияние трибологического состояния колесных пар и рельсов надинамику движения тепловоза ТЭ10Смазывание внутренней грани головки наружного рельса приводит куменьшению работы сил трения скольжения гребней набегающих колес на 64данный рельс, отсюда следует, что уменьшается величина дополнительнойсоставляющей сопротивления движению тепловоза в кривом участке рельсовойколеи.Компьютерные исследования по оценки триботехнического состояниясистемы «колесо-рельс» на 64 динамические показатели тепловоза и пути, а такжена 64 величину износа гребней КП и рельсов проводились для режима движенияпри квазистатическом вписывании тепловоза в кривую без неровностей.Задаваясь значениями коэффициента трения между колесом и рельсом,будем считать, что при отсутствии смазки рельсов коэффициент трения междуколесом и рельсом составляет 0,3, а при наличии – 0,1.

Характеристики

Список файлов ВКР