Основные характеристики рессорного подвешивания. - раздел История, Модуль №1.2 кредита. Історія розвитку локомотивів паровози, тепловози, електровози тощо. Класифікація і типи основних вузлів , елементів та пристроїв локомотивів К Основным Характеристикам Рессорного Подвешивания Относят Жесткость Ступеней...
К основным характеристикам рессорного подвешивания относят жесткость ступеней, суммарную жесткость, степень демпфирования, распределение демпфирования по ступеням. Часто вместо жесткости указывают прогиб под статической нагрузкой, приходящийся на ступень (статический прогиб).
Статический прогиб ступени подвешивания
(2.80)
где РСТ — нагрузка на ступень подвешивания; жст — жесткость ступени подвешивания.
При двухступенчатом подвешивании вводят характеристику суммарного статического прогиба:
(2.81)
где δСТ1 — статический прогиб первой (нижней) ступени подвешивания; δСТ2 — статический прогиб второй (верхней) ступени подвешивания.
Суммарный прогиб рессорного подвешивания для различных локомотивов рекомендуется в соответствии с «Нормами для расчета и оценки прочности несущих элементов, динамических качеств и воздействия на путь экипажной части локомотивов железных дорог МПС РФ колеи 1520 мм» (далее «Нормами») принимать не менее значений, представленных в табл. 2.12.
Во второй ступени рессорного подвешивания рекомендуется размещать 70 % суммарного статического прогиба.
Статический прогиб и распределение его по ступеням уточняется при расчетах и экспериментах. Низкая собственная частота колебаний надрессорного строения устанавливается не менее 0,8— 1,0 Гц. При более низких частотах может происходить расстройство вестибулярного аппарата человека, вызывающее укачивание.
Допустимость принимаемого статического прогиба локомотива при двухступенчатом подвешивании проверяется на условие ограничения валкости (крена) кузова на рессорах по формуле
(2.82)
где δСТ — расчетный статический прогиб подвешивания; 2b1 и 2b2 — поперечные расстояния между упругими элементами первой и второй ступеней, соответственно, hс — высота центра масс кузова над осью колесной пары; χ — отношение прогиба первой ступени подвешивания к общему прогибу δСТ.
Гашение (диссипация) энергии колебаний осуществляется как в самих элементах подвешивания, так и в специально предназначенных для этого элементах — гасителях колебаний. В зависимости от физической природы диссипации силы гашения подразделяют на три основные группы.
Фрикционные силы гашения характеризуются постоянной силой трения FTр, знак которой зависит от скорости ż относительной деформации соответствующего элемента:
(2.83)
где FTP0— абсолютная величина силы трения; signż — нелинейная функция Кронекера, аналитическое выражение которой:
(2.84)
График этой функции изображен на рис. 2.57.
Из выражения (2.85) и графика, видно, что постоянная сила трения F.тp фрикционного гасителя, подключенного параллельно упругому элементу, меняет знак при перемене знака скорости. Это происходит в момент изменения направления движения кузова или тележки. Например, сила трения буксового фрикционного гасителя тепловоза 2ТЭ116 направлена вниз при движении рамы тележки относительно колесной пары вверх и наоборот.
Гидравлические силы гашения пропорциональны скорости относительных перемещений:
(2.85)
где β— коэффициент пропорциональности (коэффициент сопро-тивления гасителя колебаний).
Необходимую величину силы трения фрикционных гасителей колебаний ориентировочно можно определить при помощи так называемой зоны трения δтр, которую обычно берут равной 0,005 м. Для ступени подвешивания
(2.86)
где ж — жесткость упругих элементов подвешивания, параллельно с которыми работает фрикционный гаситель.
Если прогиб подвешивания при колебаниях надрессорного строения становится равным или меньшим, чем зона трения, то рессорное подве-шивание блокируется, т.е. не работает.
где т — масса подрессоренной части локомотива; жст — жесткость рессорного подвешивания ступени; βст — суммарный параметр гидравли-ческих гасителей ступени.
В зависимости от величины статического прогиба безразмерный коэффициент демпфирования принимается равным D= 0,2—0,4.
Для двухступенчатого подвешивания
(2.88)
где m1и m2 — массы подрессоренных частей кузова и тележек соответственно; ж1 и ж2 — жесткости первой и второй ступеней подвешивания соответственно; β1 и β2 — параметры гасителей первой и второй ступеней подвешивания соответственно; δст1, δСТ2,δСТΣ — статические прогибы первой, второй ступеней подвешивания и суммарный соответственно; f — низшая собственная частота системы.
Собственные частоты системы;
(2.89)
где
Для тепловоза ТЭП70, у которого величины m1 =36 300 кг, m2= 75 970 кг, ж1 = 19,8-106 Н/м, ж2 = 7,136-106 Н/м, собственные частоты подпрыгивания равны f1= 1,26 Гц, f2 = 4,58 Гц.
У локомотива без необходимого демпфирования в подвешивании при критической или близкой к ней скорости могут появиться высокие амплитуды колебаний, вызванные резонансом, что может привести к сходу с рельсов.
На стыковом пути у рельсов одинаковая длина Lр, поэтому у колесной пары период возмущающей силы (ударов на стыках) при скорости движения ν постоянен и равен:
(2.90)
при резонансе Tр = Тс,
где – период собственных (свободных) колебаний.
Откуда следует, что скорость, при которой наступает резонанс, равна:
(2.91)
Если взять длину рельса в м, ускорение свободного падения — в см/сек2, а статический прогиб — в см, то критическая скорость локомотива νкр , при которой наступает резонанс, можно определить по формуле:
(2.92)
Отсутствие трения в подвешивании даже в зоне докритических скоростей приводит к продолжительным незатухающим колебаниям.
Предшественник.
В марте 1946 советское правительство разместило заказ фирме General Electric (GE) на изготовление 12 восьмиосных электровозов. Согласно техническому заданию, в часовом режиме мощность должна была с
Опытные электровозы Н8.
В 1952 году под руководством главного конструктора НЭВЗа Б. В. Суслова началось проектирование нового электровоза, а в марте 1953 года уже был изготовлен первый опытный восьмиосный электровоз Н8
Серийные электровозы
В 1956 году начался серийный выпуск электровозов на Новочеркасском электровозостроительном заводе. Для увеличения выпуска электровозов к программе их выпуска решено было подключить Тбилисский элект
Модернизации.
На электровозах ВЛ8-185, 186 и 187 в системе рессорного подвешивания были поставлены резиновые элементы, которые уменьшили тряску и сделали ход электровоза более плавным. Однако эти элементы работа
Предпосылки к появлению электровоза.
Ещё в конце 1920-х гг., когда только начинали электрифицировать направление через Сурамский перевал, многие специалисты хорошо понимали, что в будущем электрическая тяга на постоянном токе с номина
Модификации.
ВЛ60П-001.
В конце 1961 года Новочеркасский электровозостроительный завод выпустил электровоз ВЛ60П-001, предназначенный для пассажирской службы.
На этом электровозе устано
Грузовые опытные двенадцатиосные электровозы ВЛ85.
Все построенные до 1983 г. для железных дорог Советского Союза грузовые электровозы являются шести- или восьмиосными и имеют две кабины машиниста, причем два электровоза ВЛ80С могут упра
Электровоз ЧС2
(заводские обозначения — 25Ео, 34Е; прозвище — «Чебурашка») — магистральный пассажирский электровоз постоянного тока, строившийся на заводах Шкода с 1958 по 1973 год для железных дорог Советского С
Серийные электровозы ЧС2.
С учетом опыта испытаний и эксплуатации электровозов ЧС3, ЧС2-001, ЧС2-002 заводы Шкода спроектировали и изготовили в 1961 году первые электровозы заводской серии 34E0.
Электровоз ЭП1
(Электровоз Пассажирский, тип 1) — пассажирский электровоз переменного тока, серийно выпускающийся НЭВЗ до 2007 года, с появлением электровоза ЭП1М, выпуск прекратился.
Электровозы серии Э5К
(Э — электровоз, 5 — номер модели, К — коллекторные тяговые электродвигатели) предназначены для вождения грузовых, пригородных и вывозных поездов на железных дорогах, электрифицированных на однофаз
Электровоз 3ЭС5К.
В 2007 году сертифицирована бустерная (промежуточная) секция для электровоза, которая позволяет увеличить его мощность в полтора раза и использовать для транспортировки сверхтяжелых составов или ра
Механическая передача.
Механическая передача включает фрикционную муфту, коробку передач с реверс-редуктором; а также карданные валы с осевыми редукторами или отбойный вал с дышловой передачей. М. П. обладает относительн
Электрическая передача.
В электрическая вал дизеля вращает тяговый генератор , питающий тяговые электродвигатели (ТЭД). В свою очередь вращение вала ТЭД передаётся колёсной паре— при индивидуальном приводе— через осевой р
Гидравлическая передача.
Гидравлическая передача включает собственно гидропередачу и механическую передачу на колесные пары (см. выше). В гидропередаче крутящий момент преобразуется с помощью гидромуфт и гидротрансформатор
СМЕ (СМЕТ).
Тепловозы в СССР выпускались в составе одной, двух, реже— трёх или четырёх секций. Мощность одной секции тепловоза может составлять до 6600 л.с. (американский EMD DDA40X), но у серийных тепловозов
Вертикальные силы.
А. Вес экипажа локомотива (включает силу тяжести его частей и 2/3 запаса топлива и песка).
Б.Вес оборудования (включает нагружающие расчитываемый объект с
Боковые силы.
A. Центробежная сила. Определяется отдельно для кузова и тележек исходя из непогашенного ускорения 0,7м/с2. Равнодействующая этой силы прикладывается в центре тяжести.
Основные материалы для изготовления кузова и рам тележек.
Для изготовления несущих элементов кузова, главной рамы и рам теле-жек рекомендуется использовать малоуглеродистые и низколегированные спокойные стали, не склонные к хрупкому разрушению при темпера
Расчеты рам и кузовов на статическую нагрузку.
Расчеты прочности конструкций экипажной части локомотивов в настоящее время в основном выполняются методом конечных элементов (МКЭ). Для этого используют соответствующие программные комплексы от не
Расчеты усталостной прочности.
Расчетам на усталость подвергаются:
–рамы тележек, надрессорные балки, промежуточные рамы, корпуса букс;
–хребтовые, продольные боковые, основные поперечные и шкворневые балки, шк
Тепловоз 2ТЭ116.
Тепловоз 2ТЭ116 состоит из двух одинаковых однокабинных секций (рис. 2.18), управляемых с одного поста кабины любой секции. При необходимости каждая секция может быть использована как самостоятельн
Тепловоз 2ТЭ10М.
Тепловозы типа ТЭ10М выпускаются производственным объединением «Ворошиловградтепловоз» в двух исполнениях: двухсекционные общей мощностью 4412 кВт —2ТЭ10М и трехсекционные общей мощностью 6618 кВт
Тепловоз ТЭП1150.
Магистральный пассажирский тепловоз ТЭП150 мощностью 3100 кВт с электрической передачей переменно-постоянного тока, с поосным регулирова-нием силы тяги, электрическим тормозом и энергоснабжением па
Тепловоз ТЭП70.
Увеличение веса пассажирских поездов и скорости их движения потребо-вало применения на некоторых неэлектрифицированных линиях двухсекцион-ных тепловозов 2ТЭП60. При этом удвоение мощности и веса ло
Электровоз ВЛ80к.
Электрическое и пневматическое оборудование располагают в кабинах, кузовах, под кузовами и на крышах обеих секций электровоза (рис. 2.23—2.27).
В кабинах обоих кузовов расположение оборудо
Электровоз ВЛ10.
К началу 1959 года СССР вышел на первое место в мире по протяженности электрифицированных линий. Работали они в то время на постоянном токе, что вполне соответствовало мировым стандартам (около 70%
Устройство рессорного подвешивания.
У отечественных тепловозов широкое распространение получило одноступенчатое сбалансированное (четырехточечное) рессорное подвешивание из листовых рессор и спиральных пружин (рис. 2.46).
На
Жесткость сложной системы подвешивания.
Всистеме подвешивания упругие элементы могут быть соединены параллельно, последовательно или сложным образом в отдельную точку подвешивания. Жесткость системы подвешивания определяется на основе пр
Конструкция тяговых устройств.
В отечественном локомотивостроении наибольшее распространение получили шкворневые тяговые устройства.
Тяговое устройство с жестким шкворнем применялось на магистральных тепловозах 2
Розділ 3. Тягові приводи
Призначення, класифікація та загальна будова тягових приводів коліс.
§3.1. Назначение, классификация и общее устройство тяговых приводов.
Механизмы, осущест
Конструкция опорно-рамного подвешивания тягового двигателя.
Приводы II класса с компенсирующими связями, расположенными на стороне меньшего крутящего момента. В приводах этой группы компенсирующий элемент — кардан, расположенный между валом якоря и ш
Выбор параметров зубчатого зацепления тягового редуктора.
Здесь и далее ограничимся рассмотрением лишь прямозубых передач. Зубчатую передачу приходится вписывать в ограниченные габариты при заданном межцентровом расстоянии, что существенно затрудняет выбо
Вспомогательные системы энергетической установки.
§4.3.Топливная система.
Назначение системы. Топливная система предназначена для размещения запасов топлива, фильтрации, подогрева и подвода его к энергетическим установкам
Приборы контроля температуры и защиты дизеля от перегрева.
Для контроля температуры предусмотрены электротермометры в кабинах машиниста. Датчики этих термометров установлены на выходном трубопроводе первого контура системы охлаждения. В дизельном отделении
Назначение, типы и компоновочные решения.
Охлаждающее устройство предназначено для отвода теплоты и обеспечения заданного температурного режима дизеля. В тепловозных дизелях только около 40% теплоты, выделяемой при сгорании топлива,
Конструкция, параметры и расчет водомасляных теплообменников.
Водомасляные теплообменники предназначены для охлаждения водой масла дизеля или гидравлической передачи. В современных тепловозах в большинстве случаев применяют двухконтурную систему охлаждения с
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Новости и инфо для студентов