Полный_Антиплагиат_Коробков (1233328), страница 6
Текст из файла (страница 6)
9 Увеличение мощности тягового привода при сохранениигабаритных ограничений, обусловленных шириной колеи и диаметром колеслокомотива, привело к созданию конструкций с высокой степеньюиспользования материалов и заполнения отводимого пространства, что 9затрудняет возможности визуального контроля.Таким образом, тяговые передачи работают в исключительно сложныхусловиях, несоизмеримо более трудных, чем большинство 38 передач другихтранспортных средств.3.2 Требования, предъявляемые к тяговым передачам 9Основное требование сводится к обеспечению высокой безотказности вработе, так как 60 ТП не резервируется и отказ ее практически приводит к отказулокомотива. Вместе с тем при конструировании 9 ТП обеспечение безотказности36не может достигаться любой ценой, необходимо учитывать и экономическиепоказатели.
Исходя из 9 этого, стремятся снизить уровень потерь энергии,материалоемкость и трудоемкость при обслуживании и ремонте. Передачадолжна обладать высоким 9 КПД, так как через нее проходит весь поток полезнойэнергии. 9 Приемлемыми считаются конструктивные и технологические решения,обеспечивающие высокую ремонтопригодность, контролепригодность иунификацию узлов и деталей.Важным следствием является ориентация на сокращение числапреобразований потока энергии, что всегда сопряжено с 9 ее потерями.Требования снижения трудоемкости, энергоемкости и материалоемкостипредъявляются на стадии производства передачи. Иногда они могут 9противоречить требованиям эксплуатации. При этом доминирующее значениедолжны иметь последние, так как в силу длительности периода эксплуатацииименно они определяют общую технико-экономическую эффективностьлокомотива.3.3 9 Критерии оценки динамических свойств тяговых приводовНазначение тягового привода – создание и передача на колесную парутягового момента, по существу, статического.
Кроме статическойсоставляющей, в процессе движения локомотива появляется динамическаясоставляющая. Она считается вредной и возникает из-за непрямолинейноститраектории колеса, кинематического несовершенства схемы или конструкциитяговой передачи и ряда других причин. К 98 вредным нужно отнести такжединамические нагрузки, вызванные переменными ускорениями корпусов ТЭД иредуктора. Передачу тягового момента можно было бы осуществить приотсутствии динамических нагрузок, т.е. в стационарных условиях. Поэтому вкачестве критериев для оценки динамических качеств привода принимаютсяотличия действительных условий работы его основных элементов от идеальныхстационарных.37Идеальные стационарные условия работы характеризуются отсутствиемдинамических сил, действующих на корпус тягового двигателя и редуктора,отсутствием динамических составляющих тягового момента и его реакций,соосным расположением ведущих и ведомых валов, а следовательноотсутствием относительных перемещений шарнирных элементов муфт.Учитывая это, для оценки динамического совершенства тягового приводацелесообразно принять следующие критерии: степень защищенности тяговогодвигателя от динамических сил; тоже для тягового редуктора; степеньзащищенности кинематической цепи, передающей вращение, от динамическихвоздействий; уровень относительных угловых перемещений шарнирныхэлементов муфт.Для количественной оценки динамического совершенства тягового приводапринимаются:а) ускорение центра масс ТЭД и корпуса редуктора;б) динамический момент на валу якоря ТЭД;в) угол закручивания шарнирных элементов муфт.Рассмотрим основные критерии совершенства ТП.Первый критерий – степень защищенности ТЭД от воздействиядинамических сил.
Очевидно, что двигатель в приводе второго классадостаточно защищен от воздействия вертикальных вертикальных динамическихсил, так как он имеет опорно-рамное подвешивание.Второй критерий – степень защищенности редуктора от воздействиядинамических сил. Аналогично считается плохо защищенным от вертикальныхдинамических сил редуктор, опирающийся на ось колесной пары, и хорошозащищенным – установленный на тележке или кузове.Третий критерий – степень защищенности кинематической цепи,передающей вращение, от воздействия динамических моментов.Рассмотрим работу тягового привода электровоза переменного тока ЭП1 напримере классификации привода с опорно-осевым подвешиванием редуктора и 8опорно-рамным подвешиванием тягового электродвигателя.
8383.4 8 Классификация привода с опорно-осевым подвешиванием редуктораи 8 опорно-рамным подвешиванием тягового электродвигателя 8Такой привод имеет кинематическую схему передачи схожую с приводом сопорно-осевым подвешиванием редуктора и двигателя, отличием является то,что роль водила в дифференциальном механизме передачи играет корпусредуктора и последовательно включены два механизма передачи вращательногодвижения: планетарный зубчатый механизм и муфта.С учетом этого введем понятие передаточного отношения привода какотношения скоростей вращения якоря двигателя и колесной пары :(3.1)Скорость вращения колесной пары:, (3.2)где V – скорость движения локомотива;– радиус колеса по кругу катания.Для случая v=const и отсутствия эксцентриситета колеса, то есть при=const, можно записать, что суммарный момент на валу тягового двигателябудет равен:. (3.3)Таким образом, динамическая составляющая момента является функциейизменения передаточного отношения системы привода.
6939 69Если есть величина постоянная, то суммарный момент на валу ТЭДбудет равен нулю, т.е. вредное динамических моментов устранено и тяговыйпривод является совершенным по третьему критерию, указанному в пункте 3.3.В действительности, в полном противоречии с общепринятым суждением о том,что передаточное отношение привода постоянно и выражается числом,величина не постоянна, различна для 69 разных систем привода и являетсяфункцией многих переменных. 69 Определим ее для привода с опорно-осевымподвешиванием редуктора и 8 опорно-рамным подвешиванием тяговогоэлектродвигателя, 8 как в рассматриваемом в дипломном проекте электровозепеременного тока ЭП1.
Кинематическая схема и расположение векторовскоростей точек опирания опорно-осевого редуктора представлена нарисунке 3.1.Рисунок 3.1 – Кинематическая схема и расположение векторов скоростей точек опорыопорно-осевого редуктора: А – точка крепления подвески редуктора к раме тележки; В – тоже к корпусу редуктора; O1 – ось шестерни зубчатой передачи; О1D – lя – расстояние отцентра масс тележки до оси шестерни; OB=lp – база подвешивания редуктора к раметележки; bп – расстояние от продольной оси симметрии тележки до подвески редуктора; bф– расстояние от продольной плоскости симметрии редуктора до шарнира муфты на валушестерни; - расстояние от центра 113 масс колесной пары до 113 плоскости подвески редуктора;bq – расстояние от продольной оси симметрии тележки до шарнирной муфты на валу якоря40двигателя; D – центр масс подрессоренных частей тележки; E – центр масс двигателя; F –центр масс колесной парыТак как роль водила в дифференциальном механизме передачи играеткорпус редуктора и последовательно включены два механизма передачивращательного движения, значение передаточного отношения привода будетиметь вид:, (3.4)где – передаточное отношение механизма муфты.Первая производная угла поворота редуктора:(3.5)где, – расстояния между двумя продольными вертикальнымиплоскостями, проходящими соответственно через центры масс колесной пары(тележки) и плоскость подвески редуктора.Момент на валу якоря:(3.6)Из этого выражения следует, что в общем случае по третьему критериюпривод с опорно-осевым подвешиванием редуктора и рамным двигателя имеетхудшие динамические свойства, чем привод первого класса, так как41а .
Если можно принять, то муфта неимеет кинематической погрешности, т.е.:, (3.7)гдеСравнивая выражения (3.6) и (3.7), легко убедиться в полном совпадении ихструктуры. Однако и в этом случае при прочих равных условиях динамическиймомент на валу якоря будет больше, чем в системе с опорно-осевымподвешиванием двигателя, так как база опирания редуктора поконструктивным соображениям всегда меньше, чем база подвешиваниядвигателя.Часто причиной сознательного уменьшения базы опирания редуктораявляется неудачный выбор тяговой муфты с малой допустимой расцентровкой;для уменьшения последней приходится приближать точку подвеса редуктора коси малой шестерни.Правда, как и в системе с опорно-осевым подвешиванием ТЭД, неисключена возможность снижения переменной составляющей передаточногоотношения в результате приближения значения угла к . Принимая, приходим к схеме с горизонтальной реактивной тягой.
Таким образом,кинематически устранена связь между движением колесной пары 9 по координатеи якорем по координате . 9Схема с горизонтальной реактивной тягой особенно эффективна, если центрмасс тележки расположен выше оси колесной пары на расстояние, в этомслучае, и динамические моменты в приводе не возникают.Как следует из проведенного анализа, степень динамического совершенства42передачи связана только частично с размещением двигателя и редуктора.Основным признаком, определяющим нагружение передачи динамическиммоментом, является наличие связи между движениями колесной пары и якоремдвигателя.434 СПОСОБЫ СНИЖЕНИЯ ДИНАМИЧЕСКОГОМОМЕНТАВажнейшим направлением уменьшения динамических реакций в тяговомприводе является снижение возмущающих сил от взаимодействия с путем,которые в свою очередь вследствие кинематического характера возмущенияпрежде всего зависят от наличия жесткой связи между колесной парой и 9основными массами тягового привода.Основным путем устранения жесткой связи колесной пары с массойдвигателя является размещение последнего на подрессоренных частях.
9 Менееочевидны пути устранения жесткой связи колесной пары с якорем покоординатам . 9Зная, что динамический момент на валу якоря, 9 рассмотримформирование при проходе неровности пути.Для удобства поэтапного анализа, кинематическую цепь, преобразующуювертикальное движение колесной пары во вращательное якоря, можно разбитьна ряд кинематических пар и простейших механизмов, преобразующихсоответственно:а) вертикальное движение 9 колесной пары в вертикальное движение точкиводила (т.е. корпуса 9 редуктора для привода 9 второго класса);б) вертикальное движение точки редуктора во вращательное движениеводила ;в) 9 вращательное движение водила 9 во вращательное движение шестерни.На рисунке 4.1 приведены соотношения, характеризующие каждый извозможных способов снижения динамического момента.44Рисунок 4.1 – Соотношения характеризующие способы снижения динамическогомоментаВ случае если все звенья указанной цепи жесткие, а передаточныеотношения механизмов отличны от нуля, реализуется инерционная (жесткая)связь между вертикальным перемещением колесной пары и вращением якоря( 9 рисунок 4.1, п.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
