Определение коэффициента использования сцепного веса локомотива

Информация » Выбор основных параметров, расчет и конструирование тепловозов » 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:

История спутниковых навигационных систем
Глобальная навигационная спутниковая система (ГЛОНАСС - GPS) – это советская, а позже российская высокотехнологичная разработка Министерства Обороны, которая предназначена для локального позиционирования объектов с помощью взаимосвязанног ...

Транспортно-экспедиционное обслуживание при международных перевозках
Эффективность и качество всего транспортного процесса в большой степени зависит не только от грузоотправителя и перевозчика, но и от ряда посредников, принимающих участие в международных перевозках. Такими посредниками в международных тра ...

Расчет численности производственных рабочих
Плановый фонд рабочего времени одного рабочего (ФРВ) – это количество часов, которое должен отработать рабочий за определенный период времени (год, квартал, месяц). Исчисляется по каждой профессии отдельно. ФРВ определяется по формуле: ...

Автомобильные дизельные топлива

Для автомобильных дизельных двигателей выпускаются топлива на базе керосиновых, газойлевых и соляровых дистилляторов прямой перегонки нефти. Для снижения содержания серы используют гидроочистку и депарафинизацию.

Продолжить чтение »