Антиплагиат (1233872), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Т ол ьк о при э то м у сл ов ии о бе сп еч ив ае тс я о бр аз ов ан ие д ей ст ву ющ ей и п ро ти во де йс тв ую щ е й с ил и В п роти вн ом с лу ча е д ви га те ль б уд ет в ра щ а ть ся в ок ру г о си к ол ес но й п ар ы к ак п ла не та рн ый м ех ан изм. М ом ен т н а к ол ес но й п ар е м ож но п ре дс та ви ть к ак с ум му д ву х м ом ен то в:,С у че то м т ог о ч то,,,г де z - к оэ фф иц ие нт з уб ча то й п ер ед ач и, r мз к - р ад иу с м ал ог о з уб ча то го к ол ес а (ш ес те рн и), мож но з ап ис ат ь,и ли,и о пр ед ел ит ь с ил у, д ей ст ву ющ ую н а з уб ча то е к ол ес о:, (3.11)П ол уч ен но е у ра вн ен ие п ок аз ыв ае т, ч то с ил а в з уб ча то й п ер ед ач е в 2 р аз а м ен ьш е, ч ем с чи та лось д о н ас то ящ ег о в ре ме ни. Э то в к ор не м ен яе т п ре дс та вл ен ие о б о пр ед ел ен ии с ил ы т яг и н а к олес е, с ил ы с ц е пл ен ия и к оэ фф иц ие нт а с ц е пл ен ия к ол ес а с р ел ьс ом.П од ст ав ля я в (4) з на че ни е F зк и з (11), п ол уч им ф ор му лу, о пр ед ел яю щ у ю с ил у с ц е пл ен ия к ол ес а ср ел ьс ом:(3.12)П од ст ав ля я з на че ни я с ил и з (11), (12) в (6), м ож но о пр ед ел ит ь с ил у т яг и н а к ол ес е п о н ов ом у п редс та вл ен ию:и ли(3.13)П о с ущ ес тв ую щ е й т ео ри и с ил а т яг и - о на ж е с ил а с ц е пл ен ия к ол ес а с р ел ьс ом F тк - о пр ед ел яе тся у ра вн ен ие м:(3.14)Д ля п ра кт ич ес ки х р ас че то в с ил ы в з уб ча то й п ер ед ач и, с ц е пл ен ия и т яг и н а к ол ес е н ео бх од им оо пр ед ел ят ь п о (11), (12), (13) с у че то м К ПД з уб ча то й п ер ед ач и :, (3.15), (3.16).
(3.17)В ыв од: С ил а т яг и н а к ол ес е в оз ни ка ет в р ез ул ьт ат е о бр аз ов ан ия р ыч аг а в то ро го р од а о т д ей стви я в не шн ей с ил ы, с ил с ц е пл ен ия к ол ес а с р ел ьс ом и с оп ро ти вл ен ия д ви ж е ни ю к ол ес а. С ил а т яги, п о н ов ым в зг ля до м, н а 17-25% б ол ьш е, ч ем с чи та ло сь р ан ее, и э то я вл яе тс я р ез ер во м п ов ыш ения и сп ол ьз ов ан ия т яг ов ых с во йс тв п од ви ж н ог о состава.4 МЕТОДИКА РАСЧЕТА КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЦЕПНОЙ МАССЫ ЛОКОМОТИВА.Для локомотивов с индивидуальным приводом колесных пар наибольшая сила тяги определяется силой тягидвиж ущ ей колесной пары, которая имеет наименьшую нагрузку на рельсы Ql (лимитирующ ая).
Из-заперераспределения нагрузок по осям, вызываемых реакц иями тяговых э лектродвигателей и другими причинами,используемый сц епной вес локомотива будет несколько меньше статического Ост, приходящ егося на э ту ж еколесную пару. При заданном коэ ффиц иенте сц епления меж ду колесом и рельсом отношение реализуемой силы тягилокомотива к максимального возмож ной определяется коэ ффиц иентом использования сц епного веса:(4.1)где ƞст – статический коэ ффиц иент использования сц епного веса, учитывающ ий разгрузку лимитирующ ей оси поддействием силы тяги;ƞдин – динамический коэ ффиц иент использования сц епного веса, учитывающ ий разгрузку оси под действиемдинамических сил.1,2,3,4,5 – идеальные пруж ины верхней ступени рессорного подвешивания;На — расстояние бт оси автосц епки до головки рельса;Нш — расстояние от точки шкворня кузова, в которой прилож ено тяговое усилие, до оси автосц епки;2Б — расстояние меж ду ц ентрами ж есткости тележ ек;2А — расстояние меж ду наруж ными пруж инами верхней ступени рессорного подвешивания;2В — расстояние меж ду внутренними пруж инами верхней ступени рессорного подвешивания;Д — диаметр колеса по кругу катания;Мк — момент силы тяги и догруж ающ их устройств;Р1 и Р2—усилия догруж ателей соответственно на передней и задней тележ ках;М'Т и МТ — моменты, действующ ие соответственно на рамы передней и задней тележ ек.
Они включают в себяследующ ие составляющ ие: моменты от касательной силы тяги; реактивные моменты тяговых э лектродвигателей;моменты, создаваемые догруж ающ ими устройствами.Рисунок 4.1 – Схема локомотива с индивидуальным приводом колесных пар и неопределимым рессорнымподвешиванием.Для упрощ ения исследования применительно к э кипаж у, схематически изображ енному на рис.
1, были сделаныдопущ ения:-Тележ ки э кипаж а полностью симметричны относительно общ ей по-перечной плоскости симметрии локомотива.Ж есткости пруж ин I, II, III и IV верхней ступени подвешивания одинаковы. (Это допущ ение не всегда соответствуетчастному случаю конструктивного выполнения э кипаж ной части локомотива, так как попарно пруж ины могут иметьразную ж есткость (jI = jIV ≠ jII = jIII). Тем не менее, оно не вносит никаких изменений и ограничений ни впредпосылки, ни в результаты выполненного анализа. Это объясняется следующ им: при выбранных параметрахниж ней ступени подвешивания и располож ении (т.
е. размерах а и Ь) пруж ин верхней ступени, ж есткость последнихопределяется из условия равенства статических нагрузок от колесных пар на рельсы в пределах тележ ки. В случаеразличной ж есткости пруж ин верхней ступени подвешивания на тележ ке их всегда мож но заменить э квивалентнойсистемой пруж ин одинаковой ж есткости, но с другими координатами (а и b)Размеры На и Нш постоянны. (Это допущ ения не соответствует действительности, так как На и Нш изменяются врезультате вертикальных перемещ ениях обрессореных частей э кипаж а при реализац ии локомотивов сил�� тяги.Погрешность, вносимая э тим допущ ением, столь незначительна, что ею мож но пренебречь)Отсутствует трение в рессорном подвешивании и в головке автосц епки.
(Сделанное допущ ение тем более возмож но,что вызываемая им незначительная погрешность мож ет быть сведена к минимуму включением трения в ж есткостьпруж ин, т. е. увеличением ж есткости на усредненнум поправку, определяемую предварительным расчетом).При реализац ии локомотивом силы тяги рамы обеих тележ ек и кузов будут испытывать ряд дополнительных нагрузок,в число которых входят касательная сила тяги, реакц ии в подвесках тяговых э лектродвигателей, вызываемые ихреактивными моментами, усилия и моменты догруж ающ их устройств.Под действием э тих нагрузок рамы тележ ек и кузов получат перемещ ения, каж дое из которых мож но разлож ить надва э лементарных составляющ их перемещ ения — поступательное, при котором кузов или рама тележ ки сохраняютпараллельность начальному полож ению и угловое относительно некоторого ц ентра поворота, леж ащ его вплоскости торц ов пруж ин, за который принимается ц ентр ж есткости.В соответствии с излож енным раскладываем перемещ ения обрессоренных узлов следующ ие образом (рис.
2).Кузов: вертикальное перемещ ение hk и угловое β. Центр поворота — точка О.Рама передней тележ ки: вертикальное перемещ ение hп и угловое ἀ1. Центр поворота — точка О1, (ц ентрж есткости передней тележ ки).Рама задней тележ ки: вертикальное перемещ ение (-hп) и угловое ἀ2. Центр поворота — точка О2 (ц ентр ж есткостизадней тележ ки). Равенство перемещ ений рамы передней тележ ки (hп) и задней (-hп) по абсолютной величине ипротивополож ность по направлению легко доказать, учитывая, что суммарные ж есткости подвешивания обеихтележ ек одинаковы. На основании двух полож ений:1)Изменение суммарной нагрузки от колесных пар тележ ки на рельсы определяется только величиной вертикальногосмещ ения и ж есткостью ниж ней ступени подвешивания. Угловые перемещ ения (ἀ1 и ἀ2) рам относительно ц ентровж есткости вызывают только перераспределение нагрузок от колесных пар на рельсы в пределах тележ ек, неизменяя суммарной нагрузки каж дой тележ ки.2)Приращ ение нагрузки на рельсы от передней тележ ки (в ц елом равно и противополож но по знаку приращ ениюнагрузки от задней тележ ки, так как сумма нагрузок от колесных нар по всему локомотиву равна его весу и,следовательно, является величиной постоянной.Связь меж ду перемещ ениями кузова и рам с учетом внешних сил и моментов определена уравнениями (1) и (2):(4.2)(4.3)Где А – расстояние меж ду наруж ной пруж иной верхней ступени рессорного подвешивания и ц ентром поворота О;В – расстояние меж ду внутренней пруж иной верхней ступени рессорного подвешивания и ц ентром поворота О;a и b – расстояние осей пруж ин верхней ступени от ц ентров ж есткости ниж ней ступени;Мк – момент силы тяги и догруж ающ их устройств;i – суммарная гибкость всех пруж ин верхней ступени;j – ж есткость одной пруж ины верхней ступени рессорного подвешивания.Дополнительные усилия в пруж инах второй степени подвешивания определяются как:;; (4.4) (3);;Заменив в уравнении (3) величины hk и β их выраж ениями по формулам (1) и (2) получим систему с семьюнеизвестными.
Для их нахож дения необходимо использовать уравнения, связывающ ие линейные и угловыеперемещ ения рам тележ ек с действующ ими на них силами и моментами.Угол поворота передней (задней) рамы тележ ки, определяются по формуле:, (4.5)где ji – ж есткость пруж ин i-той колесной пары первой ступени рессорного подвешивания;di – расстояние осей пруж ин ниж ней ступени от ц ентров ж есткости О1 и О2;– суммарный момент, действующ ий на раму тележ ки:, (4.6)где МFk – момент от силы тяги;Мq – момент от реакц ии в подвесках тяговых э лектродвигателей;Мд1(2) – момент догруж ающ их устройств.Определяем выраж ение каж дого из э тих моментов как функц ии от заданных величин.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
