Пояснительная записка (1234291), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Создание линейных сил:

- создается новый графический образ, называя его «Пружина 1Л»;

- устанавливается тип графического объекта и его параметры, как показано на рисунке 1.10;

Рисунок 1.10 – Создание графического образа пружины и установка ее параметров

- создается новая линейная сила, к которой добавляется в качестве графического объекта «Пружина1Л»;

- задаются параметры, как показано на рисунке 1.11;

Рисунок 1.11 – Создание графического образа пружины и установка ее параметров

- так же необходимо задать матрицу жесткостей пружины, что бы программа понимала, как элемент жесткости будет реагировать на внешние силы. Это показано на рисунке 1.12;

Рисунок 1.12 – Задание жесткости пружин

- аналогично создаются линейные силы для второй пружины;

- получив две пружины, необходимо создать еще 6, для этого копируются эти элементы и меняются знак точек прикрепления в зависимости от места установки элемента на противоположный;

- получив тележку, она копируется и устанавливается соответствующая база локомотива;

- модель тележки сохраняется с помощью меню: Файл/Сохранить как;

- полученная тележка представлена на рисунке 1.13.

Рисунок 1.13 – Модель двухосной тележки

Кузов модели:

- открывается закладка конструктора;

- создается новый графический объект;

- ему присваивается имя «Кузов»;

- создается графический элемент для графического образа кузова;

- в окне графические элементы выбирается «Кузов рельсового экипажа»;

- на закладке «Параметры/Профиль» в выпадающем списке вид сечения выбирается «Кривая 2D»;

- создаются необходимые профили для изготовления кузова, как показано на рисунке 1.14;

Рисунок 1.14 – Создание кузова в графическом редакторе

- так же добавляются еще несколько копийных элементов, и задаются параметры и положение графического объекта, как показано на рисунке 1.15.

Рисунок 1.15 – Создание кузова в графическом редакторе

Люлечное подвешивание:

- создается новый графический объект;

- ему присваивается имя «Пружина»;

- создается графический элемент для графического образа пружины;

- в выпадающем списке типов элементов выбирается «Винтовая линия»;

- устанавливаются ее параметры: радиус, высота, число витков, дискретизация витка.

Гидравлический демпфер:

- создается новый графический объект;

- ему назначается имя «Демпфер»;

- далее делается всё так же, как и в случае с первой ступенью рессорного подвешивания.

Создание тела кузова:

- создается новое тело;

- ему назначается имя «Кузов»;

- выбирается графический образ кузова из списка;

- задаются инерционные параметры: m = 50000; ix = 250000; iy = 500000; iz = 400000;

- выбирается тело кузова;

- нажимается кнопка «Присоединить шарнир»;

- в появившемся списке типов шарниров выбирается 6 степеней свободы;

- для первого тела выбирается «Base 0», для второго «Кузов», как показано на рисунке 1.16.

.

Рисунок 1.16 – Создание шарнира кузова

Биполярные силы:

- создается новая сила;

- ей назначается имя «Гаситель1Л»;

- в качестве первого тела для силы выбирается «Рама тележки», в качестве второго выбирается «Кузов»;

- далее копируется биполярная сила и переименовывается в соответствующую положению гасителя силу;

- точки прикрепления гасителей, как показано на рисунке 1.17.

Рисунок 1.17 – Создание биполярных тележки и кузова

Линейные силы:

- создается новая сила;

- ей назначается имя «Пружина 1Л»;

- в качестве первого тела для силы выбирается «Рама тележки», в качестве второго «Кузов»;

- далее копируются пружины и устанавливаются по периметру тележки в соответствии с рисунком 1.18;

Рисунок 1.18 – Создание линейных сил левой стороны рамы тележки

- после установки пружин необходимо задать матрицу жесткостей, как показано на рисунке 1.19.

Рисунок 1.19 – Задание жесткости пружин

После проведения всех операций, описанных ранее, получается модель секции локомотива 2ЭС5К, которая представлена на рисунке 1.20.

Рисунок 1.20 – Изображение электровоза 2ЭС5К, смоделированной в программном комплексе «Универсальный механизм»

1.2 Создание модели экипажной части локомотива с трехосными тележками

Построив модель локомотива с двухосными тележками можно приступать к разработке локомотива с трехосными тележками.

Для моделирования выбирается тепловоз с трехосными тележками, прошедший неоднократную модернизацию и имеющий несколько серий, 2ТЭ10М. Данный тепловоз в большом количестве присутствует в локомотивном парке.

Основные параметры этого локомотива:

- ширина колеи – 1520 мм;

- количество осей и тележек – две трехосные тележки;

- служебный вес одной секции – 138 тонн;

- геометрические параметры одной секции – 16969мм; 3080мм; 4948мм.

Построив модель локомотива с двухосными тележками, описывать алгоритм операций подробно для локомотива с трехосными тележками не имеет смысла. Необходимо отметить основные моменты по различным узлам с помощью рисунков, а так же дать некоторые пояснения к ним.

Построение колесных пар:

- запускается UM Input и создается новый файл для будущей модели;

- создается колесная пара с соответствующими параметрами, как показано на рисунке 1.21;

Рисунок 1.21 – Параметры колесной пары

- после этого копируется колесная пара два раза и смещается по оси абсцисс на 1850 мм в одну и другую сторону;

- получаются три колесные пары тележки с заданной колесной базой.

Буксовые узлы:

- создается новый графический образ. Ему назначается имя «Букса левая»;

- в графический объект добавляется новый графический элемент «Параллелепипед». Он необходим для того, что бы установить на него гаситель колебаний. Устанавливаются такие параметры, как на рисунке 1.22;

Рисунок 1.22 – Задание параметров крепления гасителя на буксе

- создается тело буксы и вращательный шарнир, задаются точки прикрепления и смещения, как на рисунке 1.23;

Рисунок 1.23 – Создание шарнира букс

- копируется созданная букса, переименовывается, разворачивается на 180 градусов относительно вертикальной оси, а так же меняется знак смещения по оси ординат на противоположный;

- аналогичным образом создаются буксы для других колесных пар.

Создание рамы тележки:

- открывается закладка конструктора;

- создается новый графический объект;

- ему присваивается имя «Рама тележки»;

- создается графический элемент для графического образа, как показано на рисунке 1.24.

Рисунок 1.24 – Рама тележки

Создание биполярных и линейных сил:

Так как строится упрощенная модель, то вместо фрикционного гасителя колебаний можно использовать гидравлический гаситель. В итоге получится результат, как показано на рисунке 1.25. Так же для экономии времени делаются одинаковые точки крепления пружин и гасителей.

Рисунок 1.25 – Гидравлический гаситель и пружина

Создание кузова:

В случае с тепловозом ТЭ10 кузов создавать не требуется. Дело в том, что программа «Универсальный механизм» в своей базовой версии имеет некоторые файлы, прочитав которые, можно получить определенные графические элементы, которые можно использовать. Среди этих элементов есть кузов ТЭ10М, который обладает всеми необходимыми параметрами, а так же является достаточно детализированным. Для того, что бы получить его необходимо следовать следующей инструкции:

- нажимается кнопка «Правка» и пункт открыть файл;

- далее: UniversalMechanism/8/rw/images/Train/Locomotives/TE10/input;

- полученный кузов представлен на рисунке 1.26.

Рисунок 1.26 – Кузов модели

Для того, что бы модель стала завершенной и работоспособной необходимо добавить люлечное подвешивание и гасители второй ступени подвешивания. Точки крепления опор и демпферов, для упрощения, делаются одинаковыми. Эти точки необходимо выставить с точностью, как на рисунке 1.27.

Рисунок 1.27 – Точки прикрепления гасителей и опор

После этого делается всё – то же самое для второй тележки, вводится матрица жесткостей и на этом создание модели закончено. Готовая секция локомотива представлена на рисунке 1.28.

Рисунок 1.28 – Модель секции локомотива

2 СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ВПИСЫВАНИЯ В КРИВЫЕ УЧАСТКИ ПУТИ ЛОКОМОТИВОВ С РАЗЛИЧНЫМИ ТЕЛЕЖКАМИ

В текущем разделе дипломного проекта предстоит сравнить двух и трехосные тележки в кривом участке пути. Износ рельсов и кругов катания особо выражено происходит в кривых участках пути и износ этот увеличивается прямо пропорционально уменьшению радиуса кривой. Для Дальневосточной железной дороги результат этого исследования будет крайне актуален, так как в этой части страны весьма сложный профиль пути и значительную часть его составляют кривые и не просто кривые, а кривые малого радиуса. При прохождении таких участков пути гребень колесной пары пытается стесать внешний рельс вследствие того, что колесная пара не может повернуть. Этот эффект изменяется в зависимости от базы тележки, числа осей, базы локомотива и т.д.

Работа с программой по построению моделей окончена. Теперь предстоит начать моделировать ситуацию, при которой локомотивы проходят кривые с различными параметрами самих кривых и состояниями профилей пути. Для этого необходимо использовать блок программного комплекса под названием – «UM Simulation». Что бы начать работу в нем надо открыть: меню Пуск\Программы\Universal Mechanism 7.0\UM Simulation. С помощью панели задач открываются заранее созданные и сохраненные модели, как показано на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Загрузка модели в блок – «UM Simulation»

Модель загружена. Далее задаётся радиус кривой, тип профиля пути и скорость. Опыты проводятся с новыми колесными парами и рельсами, так как необходимо получить результаты, на которые влияет меньше факторов. Тем самым они будут более точными и достоверными. Все эксперименты выполняются со скоростью локомотивов 20 м/с. Кривые будут 200, 300, 350 метров. Коэффициент трения остаётся без изменений во всех случаях. Так же добавляется из мастера переменных направляющая сила в переменные объекта. Запускается опыт. После завершения опыта, через панель инструментов выводится графическое окно, и в него из переменных объекта перетягивается направляющая сила, для первой колесной пары, как показано на рисунке 2.2.

Характеристики

Список файлов ВКР