Диплом(Сургаев) (1233873), страница 5

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

Текст из файла (страница 5)

Связь между перемещениями кузова и рам с учетом внешних сил и моментов определена уравнениями (4.2) и (4.3):

, (4.2)

, (4.3)

где А – расстояние между наружной пружиной верхней ступени рессорного подвешивания и центром поворота О;

В – расстояние между внутренней пружиной верхней ступени рессорного подвешивания и центром поворота О;

a и b – расстояние осей пружин верхней ступени от центров жесткости нижней ступени;

М_к – момент силы тяги и догружающих устройств;

i – суммарная гибкость всех пружин верхней ступени;

j – жесткость одной пружины верхней ступени рессорного подвешивания.

Дополнительные усилия в пружинах второй степени подвешивания определяются как:

; (4.4)

; (4.5)

; (4.6)

; (4.7)

Заменив в уравнении (4.4) величины h_k и β их выражениями по формулам (4.1) и (4.2) получим систему с семью неизвестными. Для их нахождения необходимо использовать уравнения, связывающие линейные и угловые перемещения рам тележек с действующими на них силами и моментами.

Угол поворота передней (задней) рамы тележки, определяются по формуле

, (4.8)

где j_i – жесткость пружин i-той колесной пары первой ступени рессорного подвешивания;

d_{i –} расстояние осей пружин нижней ступени от центров жесткости О₁ и О₂;

– суммарный момент, действующий на раму тележки

, (4.9)

где М_Fk – момент от силы тяги;

М_q – момент от реакции в подвесках тяговых электродвигателей;

М_д1(2) – момент догружающих устройств.

Определяем выражение каждого из этих моментов как функции от заданных величин. Уточнение расчета основывается на новом принципе определения момента от силы тяги. Подробно мы рассматривали в 3-ей главе.

В свое время, профессор П.И. Гордиенко обратил внимание исследователей на очевидные противоречия, определяющие принципы тяговых расчетов. Сила тяги на колесе, обеспечивающая его поступательное движение, является суммой сил, развиваемых тяговым электродвигателем действующих в зубчатом зацеплении тягового редуктора и сил сцепления колеса с рельсом [3].

Общая сила тяги колесно-моторного блока составит

, (4.10)

где М_эл – электромагнитный момент электродвигателя;

ƞ_з – кпд зубчатой передачи;

R_ш, R_зк, R_б – радиусы шестерни, зубчатого колеса и бандажа соответственно.

Соответственно, момент от силы тяги равен

, (4.11)

где Н_ш – расстояние от точки шкворня кузова, к которой приложено тяговое усилие, до головки рельса;

h_ш – высота подъема шестерни относительно оси колесной пары.

Момент от реакции в подвесках тяговых электродвигателей:

, (4.9)

где m – количество ТЭД на одной тележки, расположенных носиками к середине тепловоза;

n – количество ТЭД на одной тележке, расположенных носиками к концу тепловоза;

l_м – расстояние от оси колесной пары до оси вертикальной подвески, соединяющей ТЭД с рамой тележки.

r_i – расстояние от оси подвески i-го ТЭД до центра жесткости нижней ступени подвешивания [3].

Для момента догружающих устройств принимаем общий случай

, (4.10)

где М_д1(2) – чистый момент догружателя на первой (второй) тележке.

Момент силы тяги, действующий на кузов:

, (4.11)

где Н_A – расстояние от оси автосцепки до головки рельса.

После подстановок получаем систему уравнений, содержащую h_п,α₁,α₂, которыми можно выразить поступательные и угловые перемещения тележек, как функции силы тяги [4].

Для существующих расположений ТЭД в тележках локомотивов считают лимитирующими первую или четвертую оси. Для определения коэффициента использования сцепной массы необходимо определить величину нагрузки на первую или четвертую колесные пары

, (4.12)

где ƞ – коэффициент использования сцепной массы локомотива;

- нагрузка от первой (четвертой) колесной пары локомотива

; (4.13)

Q_ст – сцепной вес локомотива.

Предложенный метод является более корректным, в сравнении с реальностью, который позволяет более точно производить расчет коэффициента использования сцепной массы локомотива и предлагать оптимальные системы догружения тележек локомотива [5].

4.2 Исходные данные по тепловозу 3ТЭ10М

Исходные данные по тепловозу 3ТЭ10М представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Исходные данные по тепловозу 3ТЭ10М [14]

Продолжение таблицы 4.2

4.3 Программа расчета коэффициента использования сцепного веса локомотива для различных систем догружения

Расчет коэффициента использования сцепного веса выполнялось в пакете Microsoft Excel.

Microsoft Excel – программа для работы с электронными таблицами, созданная корпорацией Microsoft для Microsoft Windows, Windows NT и Mac OS, а также Android, iOS и Windows Phone. Она предоставляет возможности экономико-статистических расчетов и графические инструменты.

Характеристики

Список файлов ВКР