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

Текст из файла (страница 7)

Рисунок 3.7– закон изменения угла перекоса тележки в рельсовой колее

>

,рад/с

plot([diff(lamda,t)],t=0..2,color=[blue]);

t, сeк.

Рисунок 3.8 – закон изменения скорости перекоса тележки в рельсовой колее

>R3:=4*a*P*diff(lamda,t)*at;

>R4:=4*a*P*V*lamda;

>N:=R3+R4+mt*at*diff(lamda,t$2);

>plot([N],t=0..2,color=[green]);

t, сeк.

N, кН

Рисунок 3.9 – N(t)- закон изменения силы давлениягребня набегающего колеса на рельс

По графикам из рисунков (3.7) – (3.9) сделаем следующие выводы:

- максимальный угол перекоса при заданных условиях составляет 0,01 рад. (рисунок 3.7) ;

- максимальная скорость перекоса составила 0,01 м/спри истечении времени 0,03 сек. (рисунок 3.8);

- максимальная сила давлениягребня колеса на рельс составила 84 кН(рисунок 3.9).

4 РАСЧЕТ СИЛЫ ДАВЛЕНИЯ ГРЕБНЯ НА РЕЛЬС И АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ ЛОКОМОТИВА

В данном разделе необходимо проанализировать влияние параметров динамической модели на максимальное значение силы давления гребня набегающего колеса на рельс N_max в кривом участке пути.

А именно, выполним анализ влияния на N(t) следующих параметров динамической модели тележки:

1. Радиус кругового участка пути R, м;

2. Скорость движения V, км/ч;

3. Жесткая база тележки 2а_Т, м;

4. Нагрузка от колеса на рельс П, кН;

5. Конусность поверхности катания колеса i;

6. Радиус окружности катания колеса r, м.

Полученные результаты по каждому из рассмотренных параметров представим в виде таблиц и графиков.

В таблице 4.1 представлена зависимость силы давления гребня набегающего колеса на рельс от радиуса кривого участка пути.

Таблица 4.1 – Зависимость силы давления гребня от радиуса кругового участка пути

R, м	200	300	400	800
Nmax, кН	84	56	41	19

Рисунок 4.1 - График зависимости N_max=f(R)

В таблице 4.2 представлена зависимость силы давления гребня набегающего колеса на рельс от скорости движения.

Таблица 4.2 - Зависимость силы давления гребня от скорости движения

V, км/ч	5	10	20	30
Nmax, кН	43	84	172	261

Рисунок 4.2 – График зависимости N_max=f(V)

В таблице 4.3 представлена зависимость силы давления гребня набегающего колеса на рельс от жесткой базы тележки.

Таблица 4.3 - Зависимость силы давления гребня от жесткой базы тележки

аТ, м	2.9	3	3.1	3.2
Nmax, кН	84	90	91.8	92

Рисунок 4.3 – График зависимости N_max=f(2a_Т)

В таблице 4.4 представлена зависимость силы давления гребня набегающего колеса на рельс от нагрузки от колеса на рельс.

Таблица 4.4 - Зависимость силы давления гребня от нагрузки от колеса на рельс

П, кН	2.9	3	3.1	3.2
Nmax, кН	84	90	91.8	92

Рисунок 4.4 – График зависимости N_max=f(П)

В таблице 4.5 представлена зависимость силы давления гребня набегающего колеса на рельс от нагрузки от конусности поверхности катания колеса.

Таблица 4.5 - Зависимость силы давления гребня на рельс от конусности поверхности катания колеса

Рисунок 4.5 – График зависимости N_max=f(i)

В таблице 4.6 представлена зависимость силы давления гребня набегающего колеса на рельс от радиуса окружности катания колеса.

Таблица 4.6 - Зависимость силы давления гребня на рельс от радиуса окружности катания колеса

r, м	0.5	0.55	0.6	0.65
Nmax, кН	83	83.4	84	84

Рисунок 4.6 – График зависимости N_max=f(r)

По построенным графикам (рисунки 4.1­–4.6) можно сделать вывод, что радиус кругового участка пути значительно влияет на значение силы давления гребня на рельс набегающего колеса, так как, с увеличением радиуса кривой уменьшается сила давления (рисунок 4.1). Увеличение скорости имеет огромное влияние на силу давления гребня колеса на рельс, а именно с увеличение скорости движения сила давления возрастает (рисунок 4.2). Увеличение базы тележки не значительно влияет на силу давления гребня колеса на рельс, так как с увеличение базы тележки сила давления стремится к определенному значению (в данном случае N_max=92) (рисунок 4.3). Из рисунка 4.4 видно, что при увеличении нагрузки колеса на рельс приращение силы давления с каждым разом все меньше, это говорит о том, что нагрузка от колеса на рельс не значительно влияет на силу давления гребня на рельс. С увеличениемконусности поверхности катания колеса снижается сила давления гребня колеса на рельс (рисунок 4.5). Радиус окружности катания колеса не значительно влияет на такой параметр, как сила давления гребня колеса на рельс (рисунок 4.6).

Для того чтобы детально рассмотреть, в какой степени тот или иной фактор влияет на силу давления гребня на рельс, отобразим все факторы на одном графике (рисунок 4.7). Ось абсцисс является сила давления набегающего колеса на рельс, а ось ординат состоит из нескольких составляющих, каждая из которых соответствует фактору, влияющему на силу давления.

Рисунок 4.7 – Влияние параметров на силу давления гребня на рельс

5 МЕРОПРИЯТИЯ, НАПРАВЛЕННЫЕ НА УЛУЧШЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПАРЫ КОЛЕСО – РЕЛЬС

На основании факторов, влияющих на силу давления гребня набегающего колеса на рельс, которые рассмотрены в предыдущем разделе, создаются мероприятия по снижению этой силы для улучшения взаимодействия пары колесо–рельс.

5.1 Применение лубрикации

Смазывание рабочих поверхностей головки рельса в последние годы приобрело широкое распространение в эксплуатационной практике железных дорог. Эффективные технологии лубрикации рельсов позволяют улучшить взаимодействие и уменьшить износ в системе колесо – рельс, повысить безопасность и сократить расходы на содержание пути и подвижного состава.

В течение почти 100 лет считалось, что для обеспечения оптимального взаимодействия колес с рельсами рабочие поверхности головки рельса должны поддерживаться в чистом и сухом состоянии, что позволяет реализовать необходимое для процессов тяги и торможения сцепление. Однако при этом в кривых наблюдается интенсивный износ этих поверхностей. В кривой имеющий возвышение наружный рельс подвержен интенсивному износу в зоне сопряжения боковой грани и поверхности катания головки, а расположенный ниже внутренний рельс – значительному уплощению головки и волнообразному износу. В прямых, при отсутствии смазки на рельсах, приходится прибегать к ограничению максимально допустимой скорости вследствие поперечной динамической неустойчивости подвижного состава, обусловливающей возникновение виляния.

В середине XX в. смазывание начали применять в области рабочей выкружки головки рельса. Это позволило снизить интенсивность износа рабочей грани наружного рельса в кривых, но не решило проблемы уплощения и волнообразного износа головки внутреннего рельса, а также виляния в прямых. Более того, не удалось уменьшить негативное воздействие на путь вследствие значительных по величине поперечных сил, возникающих при взаимодействии колес с рельсами. Поэтому расходы по замене изношенных рельсов и текущему содержанию пути по-прежнему оставались весьма существенными.

В условиях роста осевых нагрузок и длины грузовых поездов проблемы износа и пластической деформации рельсов усугубляются в еще большей степени. Правильное определение области нанесения и дозирования смазки для рабочих поверхностей головки рельса позволяет оптимизировать взаимодействие колес с рельсами и снизить остроту указанных проблем, не ухудшая при этом показатели сцепления для локомотивов. Эффективная технология смазывания головки рельса позволяет существенно улучшить взаимодействие рельсов с колесами, повысить безопасность перевозочного процесса, сократить эксплуатационные расходы и, соответственно, обеспечить рентабельность железных дорог.

Широко применяемая в мировой практике лубрикация контакта колесо – рельс обеспечивает:

- повышение ресурса (срока службы) колес и рельсов и снижения материальных затрат на их ремонт и приобретение в результате уменьшения интенсивности износа гребней колес и боковой поверхности головки рельсов;

- снижение расхода топливно-энергетических ресурсов на тягу поездов в результате уменьшения сил сопротивления движению экипажам по рельсам;

- повышение устойчивости колеса от набегания на головку рельса;

- снижение уровня шумового воздействия на окружающую среду от взаимодействия колес и рельсов.

Характеристики

Список файлов ВКР