Диплом (1230220)
Текст из файла
ВВЕДЕНИЕ
В процессе эксплуатации колесные пары подвижного состава подвержены ряду видов износа: коррозия, разрушение элементов от нагрузок, от высокого нагрева при трении. Одной из основных причин износа является трение колес об рельс. Целью данного дипломного проектирования является разработка и внедрение способа уменьшения износа. Для достижения указанной цели необходимо рассмотреть следующие вопросы:
- анализ обточки колесных пар;
- анализы существующих систем доворота;
- силы действующие в кривых участках пути;
- механические части тепловоза ТЭ10;
- сборка;
- сборка с тележкой;
- динамический расчет.
1 ОБОСНОВАНИЕ ДОГРУЖЕНИЯ ТЕЛЕЖЕК И ПРИМЕНЕНИЕ СИСТЕМ ДОГРУЖЕНИЯ
1.1 Распределение нагрузок
Одной из причин нарушения безопасности движения является сход локомотивов с рельсов. Причин схода локомотива с рельсов несколько и среди них есть такие, которые обусловлены взаимодействием локомотива и пути. К ним можно отнести: излом рельса вследствие чрезмерных вертикальных и горизонтальных динамических нагрузок и сход с рельсов из-за больших отжатий рельса горизонтальной силой или всползания колеса.
Вертикальная нагрузка Q от колеса на рельс состоит из:
Статической нагрузки от подрессоренных масс
где – составляющая нагрузки колесной пары на рельс от подрессоренных масс.
Статической нагрузки от неподрессоренных масс
где – вес колесной пары, букс, части рессор, вес части тягового двигателя при опорно-осевом подвешивании и др..
Динамической нагрузки от подрессоренных частей, состоящей из динамической нагрузки от тележки, получающей вертикальное ускорение
где – статический прогиб рессорного устройства 1-1 ступени
– статический прогиб рессорного устройства 2-й ступени
– скорость движения, км/ч;
и динамической нагрузки от кузова, получающего ускорение , равное
Как видно из формул, вертикального ускорения и зависят от характеристик рессорного устройства 1-й и 2-й ступеней, причем влияние 2-й ступени значительно больше влияния 1-й ступени.
Опытным путем установлено, что хорошие результаты получаются, если статический прогиб рессорного устройства в мм численно будет равен конструкционной скорости локомотива или будет немного больше. Например, при u=140 км/ч ,
мм, прогиб же 2-й ступени должен составлять около 60% от общего.
Соответствующие этим ускорениям силы будут:
где и – вес тележки и кузова, отнесенный на одно колесо.
Для существующих типов электровозов и тепловозов сумма сил
приближенно выражается уравнением
– вес неподрессоренных частей;
k – коэффициент динамичности, определяется по формуле
где
– статический прогиб рессорного устройства, определяется по формуле
Следует отметить, что при решении данного вопроса необходимо рассматривать нагрузки на колеса правой и левой стороны порознь, а не брать нагрузку на рельсы от колесной пары в целом, так как эти нагрузки будут отличаться.
а) динамической нагрузки от неподрессоренных частей, имеющих ускорение
-
при прохождении стыков
-
при движении колесной пары в промежутке между стыков
Как следует из этих формул, вертикальные ускорения
и
в значительной степени зависят от веса
неподрессоренных частей, приходящихся на колесную пару. Для уменьшения
у локомотивов с электрической передачей желательно применять опорно-рамную подвеску тягового двигателя.
Соответствующая сила инерции от неподрессоренных частей
Величины ускорений кузова, тележек и неподрессоренных масс указанных в таблице 1.1 локомотивов, замерявшихся при конструкционной скорости, приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.1 – Характеристики рессорного устройства электровозов и тепловозов
| Серия локомотива | Конструкционная скорость u, км/ч | Статическая нагрузка от КП на рельсы, m | Неподрессоренный вес, m | Статический прогиб, мм | ||
| ТЭ3 | 100 | 21 | 4,7 | 58 | 0 | 58 |
| Н8 | 100 | 22,5 | 6,34 | 70,2 | 0 | 70,2 |
| Н60 | 100 | 23 | 5,67 | 74,2 | 11 | 85,2 |
| ТЭ50 | 100 | 23,2 | 4,5 | 36,8 | 66 | 102,8 |
| Н80 | 100 | 23 | 5,37 | 47 | 66 | 113 |
Таблица 1.2 – Величины ускорений кузова
| Серия локомотива | Ускорение кузова | Ускорение тележки | Ускорение неподрессоренных частей |
| ТЭ3 | 0,394 | 2,22 | 6,7 |
| Н8 | 0,336 | 1,93 | 5,8 |
| Н60 | 0,293 | 1,72 | 6,5 |
| ТЭ50 | 0,197 | 1,236 | 6,8 |
| Н80 | 0,206 | 1,253 | 6,7 |
Характерно, что ускорения букс определяются главным образом неподрессоренным весом, причем с уменьшением неподрессоренного веса увеличиваются ускорения. Так, у тепловоза ТЭ7 и ТЭ60 ускорения букс, замерявшиеся при скорости 140 км/ч, составляли соответственно 85g и 11,1g.
Влияние величины неподрессоренных масс колесной пары и связанных с ней деталей у электровозов, а также типа подвешивания тягового двигателя на вертикальные ускорения характеризуются данными, приведенными в таблице 1.3.
Таблица 1.3 – Вертикальные ускорения подрессоренных и неподрессоренных масс локомотивов
| Серия электровозов | Тип подвески ТД | Неподрес-соренный вес, кг | Скорость, км/ч | Вертикальные ускорения | |
| букс | Тягового двигателя | ||||
| Н60 | опорно-осевая | 5450 | 110/125 | 5,5/5,5 | 4,4/4,6 |
| Ф | опорно-осевая | 5100 | 100/120 | 6,4/7,0 | 3,5/5,0 |
| ЧС1 | опорно-рамная | 3850 | 100/150 | 7,5/11,5 | 1,5/2,0 |
| ЧС2 | опорно-рамная | 3850 | 100/160 | 7,2/10,2 | 1,1/1,9 |
Приведенные в таблице 1.3 данные показывают, что при опорно-рамной подвеске ускорения двигателей уменьшаются в три-четыре раза.
б) составляющей
Представляющей изменение нагрузки при развитии силы тяги (или тормозной силы); при определении
следует учитывать действие увеличителя сцепления;
в) составляющей
, характеризующей перераспределение нагрузок между колесами одной колесной пары под действием горизонтальной силы Y, приложенной к набегающему колесу.
Таким образом, вертикальная нагрузка от колеса на рельс составит
Кроме перечисленных выше составляющих, имеются и другие, оказывающие известное влияние на величину вертикальной динамической нагрузки на рельсы. К ним следует отнести изменение нагрузок, появляющихся под влиянием:
-
возвращающих устройств, вызывающих перераспределение нагрузок колес;
-
центробежной силы при движении в кривых;
-
горизонтальной поперечной составляющей силы тяги, появляющейся при движении локомотива в кривой;
-
давление ветра, особенно в тех случаях, когда направление ветра перпендикулярно направлению движения и др.
Максимальная вертикальная динамическая нагрузка колеса соответствует максимуму правой части выражения (1.14)
При определении наибольшей величины правой части выражения (1.15) следует учитывать, что
Не соответствует сумме наибольших величин составляющих динамической нагрузки. Действительно, в зависимости от конструкции и жесткости рессорного устройства локомотивов находится период колебаний надрессорного строения локомотива и сдвиг по времени между наибольшей динамической нагрузкой от подрессоренных и неподрессоренных масс. Составляющая
тем больше, чем развиваемая сила тяги. Но высокие величины сил тяги реализуются при скоростях
у электровозов и
у тепловозов, т.е. в том диапазоне скоростей, в котором динамические составляющие нагрузок сравнительно невелики.
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.














