Определение коэффициента использования сцепного веса локомотива
При движении тепловоза в режиме тяги фактический вертикальные нагрузки от колёсных пар на рельсы оказываются различными по величине. Одни колёсные пары догружаются, а другие разгружаются силами ∆П, возникновение которых обусловлено кинематическими особенностями конструкции экипажа.
Поэтому в практике проектирования в качестве одного из критериев оценки тяговых свойств локомотива принято понятие — использование сцепного веса, оцениваемое коэффициентом η:
где ∆Пмакс – величина максимальной разгрузки оси колесной пары.
Взаимодействие колеса и рельса
Рис. 9
Рассматривая схему сил и моментов, приведенную на рис.9, определим величину ∆По и ∆Ппр.
С учетом того, что Мя = Мос, то:
Находим величины сил ∆П0 и ∆Ппр
Произведем оценку величины этих реакций. Если принять величину силы тяги, развиваемой одной колесной пары Fкп=70 кН, а диаметр колеса Dk=1,05 м, то величина вращающего момента на валу ТЭД составит:
где i=4,41 – передаточное отношение тягового редуктора, ηдв=0,99 – кпд ТЭД.
Учитывая величины геометрических параметров передачи R=0,374 м, l=0,92 м, с=0,469 м, d=0,451 м, получаем:
Величина ∆П для экипажей различной конструкции определяется по-разному. В нашем случае используются двухступенчатое рессорное подвешивание. Рассмотрим, как это отразиться на изменении тяговых свойств локомотива. Как и ранее на колеса локомотива действует сила ∆По=0,57Fк. Но теперь, поскольку кузов и тележки локомотива жестко не связаны, то у них появляется возможность получения дополнительного прогиба рессор и поворота относительно друг друга.
Схема определения сил, вызывающих перераспределение нагрузок между колесными парами шестиосного экипажа с двухступенчатым рессорным подвешиванием.
Рис.10
Определяем деформации пружин первой и второй ступени рессорного подвешивания:
Обозначив жб=1883 Н/мм – жесткость буксового подвешивания колесных пар с учетом жесткости буксовых поводков и гасителей колебаний; жк – жесткость одной пары боковых опор кузова тепловоза, находим величины изменения нагрузок на упругие элементы 1-ой и 2-ой ступеней рессорного подвешивания.
Для определения значений действующих сил составляем уравнения равновесия.
Для первой тележки:
Для второй тележки:
Для кузова:
Поскольку локомотив симметричен и d1=d2=d3=d4, то hk=0; h1=h2 и φ1=φ2. Таким образом, система из шести уравнений приводится к трем с тремя неизвестными h1, φ1 и φк.
Принимая: Fk=70 кН; жб=1870 н/мм; жк=10920 н/мм; а=1050 мм; b=800 мм; Н=1050 мм; Нш=1135 мм, геометрические параметры экипажа А=3,45 м; В=10,85 м; С=7,15 м; Н=1,05 м; L=8,97 м.
находим:
h1=-h2=-2,463·10-4;
φ1=φ2=-9,56·10-8Fk=-6,69·10-3 рад;
φк=3,98·10-8 Fk=2,8·10-3 рад.
Рассчитываем величины дополнительных усилий на оси колесных пар:
Результирующие величины нагрузок на оси колесных пар будут равны:
Таким образом, наиболее разгруженной колесной парой является первая по ходу движения тепловоза. Величина коэффициента использования сцепного веса составляет:
η=1 – 0,459·ψ=1 – 0,459·0,3=0,86
Актуальное на сайте:
Опытный автопоезд БАЗ-3405-9366
второго промежуточного поколения с механическим приводом проектировался коллективом СКБ Брянского автозавода, а затем собирался и дорабатывался в течение довольно долгого времени – с 1971 по 1978 год, а его заводские и военные испытания п ...
Расчет площадей помещений
Площади АТП по своему функциональному назначению подразделяются на три основные группы: производственно-складские, для хранения подвижного состава и вспомогательные.
В состав производственно-складских помещений входят зоны ТО и ТР, произ ...
Классификация моторных масел по вязкости SAE
В настоящее время общепризнанной международной системой классификации моторных масел по вязкости является SAE J300, разработанная Обществом Автомобильных Инженеров США (Society of Automotive Engineers). Вязкость масла по этой системе выра ...
Автомобильные дизельные топлива