Главная » Просмотр файлов » ПЗ - Федосеев А.В

ПЗ - Федосеев А.В (1229434), страница 6

Файл №1229434 ПЗ - Федосеев А.В (Проект механической части электровоза с применением пружин Флексикойл) 6 страницаПЗ - Федосеев А.В (1229434) страница 62020-10-06СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

Тележка СР3 тепловоза серии 58 железных дорог Анг­лии имеет бесшкворневую конструкцию. Во второй ступени подвешивания также применены винтовые пружины повышен­ной гибкости, установленные на боковых балках рам тележек [14].

Характеристики вторич­ного подвешивания, хорошо зарекомендовали, себя на модер­низированном электровозе класса 86 (№ Е3173) и были одобрены Техническим центром британских железных до­рог. Поперечные перемещения кузова демпфируются гори­зонтальным гидравлическим гасителем, присоединенным к шкворню и раме тележки. Для демпфирования вертикальных колебаний кузова применены гидравлические гасите­ли, установленные параллельно пружинам второй ступени. В узлах крепления гасителей использованы резинометаллические элементы spherilastik, гасящие угловые перемещения.

Винтовые пружины, работающие на сжатие и сдвиг, применены во второй ступени подвешивания на электровозах серии 91 (Англия), тепловозах DE1024 (Германия) [15]. На указанных локомотивах конструкция опор выбиралась такой, чтобы эле­менты второй ступени подвешивания развивали малые возвра­щающие силы при повороте тележек, но большие - при боковом относе.

Вторая ступень подвешивания электровоза Е402 (Ита­лия) выполнена в виде комплекта из четырех пружин повышен­ной гибкости [16].

Такую же конструкцию второй ступени подвешивания имеют итальянские электровозы с тремя двухосными тележками серии Е633/Е632 и Е666/Е665 с осевыми формулами 2-2-2 и 20-20-20 соответственно. При поперечных перемещениях и по­вороте тележек пружины работают на сдвиг.

Вторая ступень подвешивания электровоза 85ЕО (Чехия) состоит из специальных пружин, которые воспринимают пере­мещения тележек относительно кузова во всех направлениях. Кузов опирается на каждую двухосную тележку через шесть пружин, расположенных симметрично относительно центра тележки.

Особенностью тележек элек­тровоза является то, что между кузовом и верхней по­верхностью пружин установлены специальные ножевые опоры. Ось качания ножевых опор расположена в поперечной плоско­сти локомотива.

На французских тепловозах СС72000, электровозах СС21000, СС6500, ВB15000 [6] применяется опора с жесткостью в поперечном направлении 135 кГс/м. Такая опора работает при перемещениях ±60 мм, после чего вступают в работу дополни­тельные упругие упоры. Для гашения колебаний виляния уста­навливаются фрикционные демпферы или гидравлические с ха­рактеристикой, приближенной к фрикционным.

2.3 Использование пружин Флексикойл в России

Широкое распространение эта система начала получать с конца 50-х годов и все чаще применяется в отечественном локомотивостроении. Пружи­ны кузовной ступени подвешивания для упругой связи в поперечном направ­лении используются на дизель-поездах ДР1, ДР2, автомотрисе AP1, тепло­возах ТГ16, ТЭП70, ТЭП75, ТЭП80, ТЭМ21, 2ТЭ25А (Витязь), электровозах ЭП200, ЭП2К, 2ЭС6, 2ЭС10,ЭП10, ЭП20, 2(3)ЭС4К, 2(3)ЭС5К, 2ЭВ120, электропоезд - ЭД6.

Вес кузова дизель-поездов ДР1, ДР2 на каждую тележку передается через, четы­ре пакета пружин, опирающихся на общую промежуточную балку. Промежуточная балка посредством двух продольных тяг с резиновыми шарнирами на концах соединена с кузо­вом. Наложенные на балку связи допускают перемещения кузова на пружинах в вертикальном и поперечном горизон­тальном направлениях. Пружины разгружены от продоль­ных усилий, возникающих при поворотах тележек относи­тельно кузова. Промежуточная балка опирается на бокови­ны рамы тележки посредством четырех скользунов.

Суммарный статический прогиб рессорного подвешивания тележки равен 160 мм, при этом более 3/4 прогиба приходится на вторую ступень подвешивания (144мм).

Были проведены сравнительные динамические испытания моторного вагона электросекции ЭР-1, у которого кузов имеет люлечное подвешивание и дизель-поезда ДР1 с пружинами флексикойл.

Показатели динамики дизель-по­езда лучше соответствующих показателей электросекции ЭР-1. Особенно низки горизонтальные ускорения кузова дизель-поезда. Они не превышают 0,1g и почти в два раза ниже, чем на вагоне электросекции. Результаты испытаний дизель-поезда ДР-1 убедительно показали возможность достижения хороших динамических качеств экипажа применением во второй ступени пружин, амортизирующих одновременно вертикальные и горизон­тальные колебания кузова.

Вторая ступень подвешивания бесшкворневой тележки дизель-поезда ДР-2 включает четыре пакета трехрядных пружин, размещенных на боковинах рамы тележки (по два пакета на боковину). Наружная пружина каждого пакета шарнирно опирается на раму тележки, что спо­собствует уменьшению суммарной поперечной жесткости пружин.

Для уменьшения шума и вибраций, возникающих при дви­жении дизель-поезда, между пружинами центрального под­вешивания и верхними поддонами, опирающимися на пружины с каждой стороны тележки, положены резиновые про­кладки толщиной 30 мм. На поддонах имеются скользуны на которые опирается кузов.

Безшкворневая система передачи тяговых усилий обеспечи­вает возможность вертикальных и поперечных деформаций пружин второй ступени. Демпфирование вертикальных и го­ризонтальных колебаний кузова осуществляется одним и тем же фрикционным гасителем рычажного типа.

В 1970 г. на Людиновском тепловозостроительном за­воде был изготовлен тепловоз ТГ16-046А с двухступенча­тым рессорным подвешиванием. Статический прогиб первой ступени на этом тепловозе составляет 29 мм, второй - 143 мм, суммарный - 172 мм. Вторая ступень тепловоза ТГ16 принципиально не отли­чается от второй ступени дизель-поезда ДР-1, хотя и выполнена конструктивно иначе. Вертикальная нагрузка от кузова на каждую тележку передается через четыре опоры скольжения. В после дующем для улучшения вписы­вания в кривые устанавливались опоры качений. Тяговые усилия от рамы тележки, к поперечной балке передаются через жесткий шкворень, а от балки к кузову с помощью продольных тяг, допускающих вертикальные и поперечные перемещения кузова на пружинах относительно тележек. Демпфирование вертикальных и поперечных колебаний кузова осуществляется гидравлическими гасителями, установленными наклонно по два на каждый комплект пружин.

На тепловозах ТЭП70 и ТЭП75 каждая тележка имеет в ку­зовной ступени подвешивания по восемь установленных верти­кально пружин. Одна пружина имеет поперечную жесткость 80,8 кН/м [6]. При поперечном перемещении более ±40 мм в шкворневом устройстве включа­ются в работу дополнительные пружины. Два горизонтальных гидродемпфера на каждое шкворневое устройство предназначе­ны для гашения поперечных колебаний. Жесткость на поворот тележки экспериментально была получена равной 560 кН-м/рад.

Опора кузова па тележку тепловоза ТЭ136 с осевой формулой 2o+2o-2o+2o состоит из пружин и роликовых уст­ройств, которые обеспечивают следующие характеристики по­перечных и угловых связей тележек относительно кузова: жест­кость поперечной связи в пределах перемещений ±40 мм составляет 30 кН/м, противоповоротный момент - 16,8 кНм. При больших поперечных перемещениях возвращающая сила посто­янна и составляет 18 кН. Длина эквивалентного маятника для тепловоза ТЭ136 составляет 0,573 м.

Вторая ступень подвешивания тепловоза ТЭП80 и элек­тровоза ЭП200, имеющих, в принципе, одинаковую экипажную часть, состоит из десяти пружин на каждой из двух четырехос­ных тележек. Пружины работают на сжатие и сдвиг, на опорных поверхностях пружин установлены резиновые прокладки.

В настоящее время в ВЭлНИИ совместно с фирмой ADtranz создан пассажирский электровоз двойного питания с асинхронными тяговыми двигателями типа ЭП10 с максималь­ной скоростью 160 км/ч. Механическпружин и роликовых уст­ройствую часть электровоза разработал ВЭлНИИ. С целью выбора параметров механической части, определяющих динамико-прочностные показатели элек­тровоза, был изготовлен макет экипажной части этого электро­воза и проведены его ходовые динамико-прочностные испыта­ния. Особенности конструкции макета: в кузовной ступени под­вешивания крайних тележек опоры типа флексикойл, гидравли­ческие демпферы в обеих ступенях подвешивания, причем в ку­зовной ступени применено раздельное демпфирование основ­ных видов колебаний, цельная наклонная тяга, соединяющая среднюю балку рамы тележки непосредственно с кузовом, опорно-рамное подвешивание двигателей.

Одним из последних представителей электропоездов на которых используется центральное подвешивание флексикойл, является электропоезд ЭД6.

Электровоз нового поколения - 2ЭС4К унифицирован с электровозом 2ЭС5К по узлам механической части, кабине управления, пневматическому, тормозному и другому оборудованию. Электровоз имеет ходовую часть, отвечающую современным требованиям; передача силы тяги и торможения от тележек к кузову осуществляется цельными наклонными тягами. Кузов и тележки связаны между собой в вертикальном и поперечном направлениях с помощью упругих и демпфирующих элементов. Первая ступень подвешивания - винтовые пружины сжатия, вторая ступень - на пружинах флексикойл.

Приведенный обзор конструкций тележек показывает, что как в зарубежной железнодорожной практике, так и в России широко при­меняется упругое разделение масс кузова и тележек по­средством использования поперечной податливости пружин. В случае применения подвешивания флексикойл опоры кузо­ва значительно упрощаются и облегчаются. Отпадает необ­ходимость в применении тяжелой люлечной балки с люлечными подвесками. Отсутствие же трущихся элементов зна­чительно улучшает надежность такого подвешивания и уменьшаются эксплуатационные расходы. Как показал анализ использования пружин типа Флексикойл на локомотивах, данная конструкция обладает рядом преимуществ и используется практически на всех новых локомотивах.

3 РАСЧЕТ ЦЕНТРАЛЬНОГО РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ПРУЖИН ФЛЕКСИКОЙЛ

3.1 Расчет пружин поперечного сдвига по методу Спарринга

Исследования пружин, нагруженных продольными и по­перечными силами, выявили ряд особенностей, который сле­дует учитывать при проектировании и изготовлении, таких пружин.

Незначительное межвитковое расстояние, высокая про­дольная нагрузка и большое поперечное смешение могут вызвать равномерное или прогрессивное замыкание рабо­чих витков пружины или первых рабочих витков, примыкаю­щих к опорным. В результате меняется продольная и по­перечная упругость пружин.

Для того чтобы избежать этого явления, необходимо строго соблюдать минимум межвиткового расстояния. Же­лательно добиться постепенного уменьшения шага путем уменьшения подъема витков к середине пружины.

Особое значение имеет положение опорных, плоскостей пружины относительно ее оси. Всякое отклонение от иде­альной установки пружины вызывает изменение положения точек приложения суммарных сил, действующих на пружи­ну и в конечном итоге изменение характеристики подвешивания.

На направление результирующей силы, приложенной к пружине, оказывают влияние величина перекрытия концевых витков, тщательность изготовления концевых витков и кон­цевые зазоры. Стендовые испытания показали, что попе­речная жесткость пружин в зависимости от ориентирования поперечной силы относительно концов пружины получается различной.

По стандарту Германии число витков пружины должно составлять n+0,5, при этом опорный виток рав­няется 3/4 длины окружности пружины, а толщина конца витка должна быть не менее 1/4 диаметра прутка.

По ГОСТ 1452-69 на пружины тележек подвижного со­става железных дорог длина опорной поверхности должна быть равной 3/4 длины окружности витка, а толщина, конца витка - не более 3/4 диаметра прутка, величина перекры­тия концевых витков ГОСТом не регламентируется.

Экспериментальные исследования пружин флексикойл показывают, что наибольшие касательные напряжения в прутке от поперечной силы возникают на внутреннем диа­метре пружины в плоскости действия поперечной силы.

Максимальные значения изгибных напряжений возника­ют в сечении, перпендикулярном действию поперечной силы в верхней и нижней точках прутка.

Однако усталостную прочность пружин определяют ка­сательные напряжения, которые при действии осевых на­грузок значительно превосходят изгибные напряжения.

Теоретическим исследованием упругих характеристик и напряжения в пружинах, нагруженных продольными и попе­речными силами, занимался ряд исследователей.

При проектировании пружин второй ступени тепловоза V160 была использована методика Гросса. Немецкими спе­циалистами отмечалось, что расчетный метод Спаринга по­зволяет достичь лучшего соответствия между боковыми упругими силами пружин, измеренных во время опытов с тепловозами V160, и теоретическими.

Трудности на первых этапах работы по созданию под­вешивания флексикойл для, модернизированного электровоза класса 86 испытали и англичане. Несмотря на широкое ис­пользование к тому времени принципа флексикойл, было от­мечено, что немногие из опубликованных теорий по боко­вой податливости пружин дают адекватные ре­зультаты. Напротив, по некоторым теориям были получены значительно разнящиеся решения.

Поэтому характеристики пружин и напряжение в них бы­ли уточнены при натурных испытаниях. Эти испытания показали хорошую сходимость с экспериментом методики Уэла и Британского стандарта.

Сравнение экспериментальных данных, полученных во ВНИТИ, с различными расчетными методами показывает, что наилучшую сходимость с экспериментально измеренной поперечной жесткостью пружины дает формула Спарринга. По формулам Гросса, Делама и Британского стандарта получается на 15-20% заниженный результат, а по фор­мулам Пономарева и Нормам МПС на 7-10% завышенный ре­зультат.

Характеристики

Список файлов ВКР

Проект механической части электровоза с применением пружин Флексикойл
1
2
Плакат 1-Компоновка экип. части.vsd
Плакат 2 - Весовая ведомость.vsd
Плакат 3 - Анализ использования.vsd
Плакат 4 - Расчет Спариинг.vsd
Плакат 5 - Расчет по общепринятой.vsd
Плакат 6 - Расчет 1.vsd
Плакат 7 - Расчет 2.vsd
Плакат 8 - Проект установки.vsd
Плакат 9 - Пружинный блок.vsd
Свежие статьи
Популярно сейчас
Как Вы думаете, сколько людей до Вас делали точно такое же задание? 99% студентов выполняют точно такие же задания, как и их предшественники год назад. Найдите нужный учебный материал на СтудИзбе!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
6695
Авторов
на СтудИзбе
289
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее