Что относится к механическому оборудованию электроподвижного состава

Механическая часть электроподвижного состава

Общие сведения. Механическая часть электровоза и вагона электропоезда включает в себя тележки, кузов и ударно-тяговые приборы. Конструкция механической части зависит от мощности и максимальной скорости движения; на нее оказывает влияние устройство железнодорожного пути. На механическую часть действует нагрузка от массы оборудования электровоза или вагона; она передает тяговое и тормозное усилие, воспринимает динамические нагрузки, возникающие при движении по кривым и прямым участкам пути.

Рисунок 1. Расположение автосцепного устройства на раме локомотива.

Кузов. В кузове электровоза размещают электрическую аппаратуру, вспомогательные машины и пневматическое оборудование, а также запас песка. Впереди и сзади кузова расположены кабины машиниста, отделенные от машинного помещения перегородками. У 8- и 12-осного электровозов по два кузова, каждый с одной кабиной машиниста. Между кузовами имеется переходный мостик закрытого типа. Каркас кузова металлический, наружная обшивка обычно состоит из стальных листов. Стенки, потолок и пол кабины машиниста имеют тепловую изоляцию из шлаковойлока или пенопласта (она расположена между внутренней и наружной обшивками), а также звуковую изоляцию. В кабинах машинистов помещаются аппараты управления,

контрольно-измерительные приборы, тормозные краны. В средней части кузова размещается высоковольтная камера, в которой установлена электрическая

аппаратура. Вспомогательные машины (мотор-компрессоры, мотор-вентиляторы, генераторы тока управления и др.) располагаются между высоковольтной камерой и кабинами машиниста или переходами из секции в секцию.

Для входа в электровоз с обеих его сторон за кабиной находятся двери и подножки. Эти двери выходят в поперечный коридор. В кабину входят через дверь в перегородке кабины машиниста. За поперечным коридором расположена высоковольтная камера, а за ней находится машинное помещение, в котором расположены каркасы под вспомогательные машины. Проход в кузове, как правило, односторонний. Со стороны прохода доступ к аппаратам в высоковольтной камере осуществляется через съемные или задвижные щиты и двери, имеющие электрическую или пневматическую (механическую) блокировки, не позволяющие открывать их при поднятом токоприемнике. В свою очередь токоприемник может быть поднят только при закрытых щитах и дверях.

Рама тележки электровоза ВЛ80 (рис. 2) представляет собой цельносварную конструкцию прямоугольной формы, состоящую из двух боковин, связанных шкворневым и двумя концевыми поперечными брусьями. На внутренней стороне боковин находятся кронштейны для подвески тормозной системы, а на наружной — кронштейны под гидравлический амортизатор.

На концевых брусьях приварены кронштейны для подвесок тормозной системы и накладки под ролик противоразгрузочного устройства.
С двух сторон к шкворневому брусу приварены кронштейны для подвески рычагов ручного тормоза и крепления тормозных цилиндров. В брусе шаровой связи с двух сторон имеются проушины для подвески тяговых двигателей. Поперечная (в горизонтальной плоскости) упругая связь кузова с тележкой достигается цилиндрическими пружинами, расположенными в шкворневом брусе. На электропоездах применяют два вида тележек: немоторные, устанавливаемые на головном и прицепном вагонах, и моторные на вагонах с тяговыми двигателями.

Колесные пары. Колесные пары направляют движение электровоза (вагона) по рельсовому пути, передают силу тяги, развиваемую локомотивом, и тормозную силу при торможении, воспринимают статические и динамические нагрузки, возникающие между рельсом и колесом, преобразуют вращающий момент тягового двигателя в поступательное движение электровоза. Они являются наиболее ответственными элементами экипажа, определяющими безопасность движения. Поэтому при формировании, эксплуатации и ремонте необходимо тщательно контролировать колесные пары, строго соблюдать все требования, предъявляемые к ним.

Рис. 2 Рама тележки и тележка электровоза ВЛ80.

Колесную пару формируют из отдельных элементов: оси, двух колесных центров с бандажами или безбандажных колес и двух зубчатых колес тяговой передачи (рис. 3). Оси колесных пар заканчиваются шейками, на которые монтируют буксы с роликовыми подшипниками. Поверхности бандажа придают

необходимую форму механической обработкой. Гребень бандажа, расположенный внутри колеи, предохраняет колесную пару от схода с рельсов.

Источник

Электрический подвижной состав

К электрическому подвижному составу (ЭПС) относятся электровозы и электропоезда. В зависимости от рода применяемого тока различают ЭПС постоянного, переменного тока и двойного питания (двухсистемный).

Подвижные единицы ЭПС включают в себя механическую часть, электрическое и пневматическое оборудование. К механической части относятся кузов, экипажная часть (тележки с колесными парами, буксовыми узлами, рессорным подвешиванием и тормозной рычажной передачей), ударно-тяговые приборы. Электрическое оборудование включает в себя тяговые электродвигатели (ТЭД), тяговые трансформаторы и преобразователи тока (только на ЭПС переменного тока и двойного питания), аппараты управления и защиты (высоковольтные и низковольтные), крышевое электрическое оборудование, вспомогательные электрические машины (мотор-вентиляторы, мотор-компрессоры, генераторы тока управления, калориферы и пр.). Пневматическое оборудование включает в себя приборы питания сжатым воздухом, приборы управления тормозами и приборы торможения.

Кузов электровоза служит для размещения в нем кабин управления, электрического и пневматического оборудования. Каркас кузова выполняют из металла, его наружная обшивка состоит из стальных листов. У односекционных электровозов кабины управления находятся в обоих концах кузова, у двухсекционных – на одном конце каждой секции. В кабинах устанавливаются аппараты управления тяговым режимом (контроллеры), приборы управления вспомогательным оборудованием, контрольно-измерительные приборы и приборы управления тормозами. В средней части кузова располагается высоковольтная камера (ВВК) с электрической аппаратурой силовых цепей. Вспомогательные машины располагаются с обеих сторон ВВК – у односекционных электровозов, либо в задней части кузова – у двухсекционных. На крыше электровоза располагаются токоприемники, дроссели радиопомех, высоковольтные разрядники, токоведущие шины, а также главные резервуары. На крыше моторвагонных поездов размещаются также пуско-тормозные сопротивления. По обоим концам кузова на буферных брусах устанавливаются автосцепные устройства.

Тележки электровозов имеют раму (обычно сварной конструкции), имеющую шкворневое соединение с рамой кузова. Рама воспринимает вертикальную нагрузку от кузова и передает ее на колесные пары через рессорное подвешивание. Рама тележки локомотива передает значительные тяговые усилия, поэтому должна обладать высокой прочностью и надежностью.

Колесные пары локомотивов формируются из отдельных элементов: оси, двух колесных центров со съемными бандажами, зубчатых колес тяговой передачи. Оси колесных пар заканчиваются шейками, на которые опираются буксы с роликовыми подшипниками. Зубчатые колеса входят в зацепление с шестернями зубчатой передачи. На современных электровозах применяют индивидуальный привод, при котором каждая колесная пара приводится во вращение своим тяговым электродвигателем, связанным с ней через зубчатую передачу.

В качестве тяговых электродвигателей наиболее широко применяются электродвигатели постоянного тока с последовательным возбуждением. Такие электродвигатели обладают хорошими тяговыми характеристиками и рассчитаны на номинальное напряжение 1500 В. Скорость движения электровоза и его тяговая мощность регулируются изменением напряжения, подаваемого на ТЭДы. На ЭПС постоянного тока напряжение изменяется включением последовательно с тяговыми электродвигателями пусковых резисторов, а так же изменением способа подключения групп ТЭДов к контактной сети (последовательное, последовательно-параллельное, параллельное). На ЭПС переменного тока управление электродвигателями производится изменением напряжения, снятого с обмоток тягового трансформатора. Такое управление является более гибким и эффективным, а электрические цепи электровозов – более простыми и надежными. Все переключения в силовых цепях тяговых электродвигателей производятся с помощью специальных электрических аппаратов – контакторов.

Основным недостатком электродвигателей постоянного тока является сложность их конструкции и низкая надежность, обусловленная необходимостью применения щеточно-коллекторного узла. В связи с этим в настоящее время ведутся работы по использованию на тяговом подвижном составе асинхронных тяговых электродвигателей переменного тока, имеющих простую конструкцию и высокую надежность. Основным фактором, сдерживающими широкое внедрение таких электродвигателей в качестве тяговых, является необходимость разработки сложных систем частотно-импульсного регулирования с использованием управляемых полупроводниковых вентилей – тиристоров.

Для соединения силовой цепи электровоза с контактной сетью используются токоприемники. Электровозы имеют по два и более токоприемников. Токоприемники на электровозах постоянного тока имеют более тяжелую конструкцию, так как обеспечивают пропускание тяговых токов больших значений. В обычных условиях на электровозе поднят один токоприемник. При трогании с места, при разгоне тяжелого поезда и в условиях обледенения контактного провода на электровозе поднимаются все токоприемники. Для защиты силовых цепей электровоза от перегрузок и короткого замыкания применяются аппараты защиты: быстродействующие выключатели, дифференциальные реле, тепловые реле перегрузки и т.д.

К электрическим вспомогательным машинам относятся мотор-компрессоры, мотор-вентиляторы с генераторами тока управления, мотор-преобразователи и другие. Эти машины получают питание от высоковольтной сети через собственные аппараты управления и защиты. Генераторы тока управления обеспечивают функционирование низковольтного электрооборудования и приводятся во вращение двигателями мотор-вентиляторов (на ЭПС постоянного тока), либо собственными электродвигателями. При неработающих генераторах тока управления низковольтное электрооборудование получает питание от аккумуляторных батарей. Зарядка аккумуляторных батарей производится от работающих генераторов тока управления.

Источник

Электрический подвижной состав включает в себя механическую часть, пневматическое и электрическое оборудование.

Устройство электровозов

Электровозы относятся к электрическому неавтономному тяговому подвижному составу. В зависимости от рода применяемого тока различают электроподвижной состав постоянного и переменного тока. Кроме электровозов к электрическому подвижному составу относятся и электропоезда.

Электрический подвижной состав включает в себя механическую часть, пневматическое и электрическое оборудование.

К механическому оборудованию электровозов относятся кузов и тележки (экипажная часть).

К электрическому оборудованию электровозов постоянного тока относятся токоприемники, тяговые электродвигатели, вспомогательные машины, аппараты управления, предназначенные для пуска тяговых двигателей, изменения скорости и направления движения электровоза, электрического торможения, защиты оборудования от перегрузок, перенапряжений и токов короткого замыкания. На рис. 7.1 показано расположение основного оборудования в электровозах постоянного и переменного тока.

Рис. 7.1.Расположение основного оборудования на электровозе постоянного токаВЛ-10: 1 – пульт управления; 2 – кресло машиниста; 3 – быстродействующий выключатель; 4, 5 – балки индуктивных шунтов и резисторов; 6, 8 – блоки пусковых резисторов и ослабления возбуждения; 7 – токоприемник; 9 – мотор-венти­ля­тор; 10 – мотор-компрессор; 11 – кузов второй секции электровоза; 12 – тяговый электродвигатель; 13 – колесная пара.

Кузов электровозаслужит для размещения в нем кабины машиниста,электрического оборудования, вспомогательных машин и компрессора. Каркас кузова выполняется из металла, его наружная обшивка состоит из стальных листов, а кабина машиниста имеет внутреннюю обшивку с тепло- и звукоизоляцией. У четырех- и шестиосных (односекционных) электровозов кабины машиниста расположены с обеих сторон кузова, а у двухсекционных – на одном конце каждой секции.

Вывод: «Я ознакомился со схемой расположения основного оборудования в тяговом подвижном составе.»

Рис. 7.3. Кабина машиниста электровоза переменного тока: 1 – ручной тормоз; 2 – электрические печи; 3 – кнопочный выключатель; 4 – панель с приборами; 5 – электрическая плитка; 6 – скоростемер; 7 – панель с приборами и сигнальными лампами;8 – кран вспомогательного тормоза; 9 – кран машиниста; 10 – кнопочные выключатели; 11 – контроллер машиниста; 12 – сиденье машиниста

Контроллер машиниста является основным аппаратом в цепи управления, предназначенный для дистанционного пуска и управления работой тяговых двигателей. Главная рукоятка контроллера служит для переключения тяговых электродвигателей с одной схемы соединения на другую. С помощью реверсивной рукоятки изменяется направление движения электропоезда (ток в обмотках возбуждения тяговых электродвигателей изменяет направление).

Устройства защиты от перегрузок и коротких замыканий цепи тяговых электродвигателей представлены быстродействующим выключателем, дифференциальным реле и реле перегрузки.

Токоприемник соединяет силовую цепь электровоза с контактным проводом. Электровозы имеют по два токоприемника, при движении в нормальных условиях работает один из них. В некоторых случаях, например при разгоне с тяжелым составом или при гололеде, поднимают одновременно оба токоприемника.

К вспомогательным электрическим машинам электровоза относятся мотор-вентиляторы, мотор-компрессоры, мотор-генераторы и генераторы тока управления. Вспомогательные машины электровоза приводятся в действие от контактной сети.

В электровозах переменного тока, кроме вышеперечисленного вспомогательного оборудования, имеются мотор-насосы, обеспечивающие циркуляцию масла для охлаждения трансформатора и мотор-вентиля­торы для охлаждения трансформатора и выпрямителя.

Скорость движения электровоза зависит от схемы соединения тяговых двигателей, которое бывает последовательное, последовательно-параллельное и параллельное.

При последовательном соединении двигателей шестиосоного электровоза напряжение контактной сети 3000 В будет поровну разделено между всеми двигателями и составит 500 В.

При последовально-параллельном соединении двигатели соединяются в две параллельные цепи по три двигателя в каждой. В этом случае к каждому двигателю будет подводиться напряжение 1000 В.

При параллельном соединении в трех параллельных цепях включено по два двигателя, и, следовательно, каждый двигатель будет иметь напряжение 1500 В.

Так как частота вращения тягового двигателя зависит от напряжения, то наименьшая скорость электровоза будет при последовательном, а наибольшая при параллельном соединении двигателей.

На электровозах переменного тока электрическое оборудование отличается от электровозов постоянного тока. На них установлены тяговые трансформаторы, которые понижают напряжение до номинального. Далее ток преобразуется в постоянный в кремниевых выпрямителях и поступает на тяговые двигатели постоянного тока. Характерной особенностью электровозов переменного тока является то, что их тяговые двигатели работают на постоянном токе и имеют постоянное параллельное соединение. Это значительно повышает коэффициент сцепления электровоза.

При электрической тяге мощность локомотивов не ограничена первичным двигателем, поэтому электровозы могут иметь большие мощности по сравнению с автономными локомотивами. Тяговые электродвигатели у электровозов позволяют при движении на расчетных подъемах работать на режимах с нагрузками, превышающими номинальные, если при этом перегрев обмоток электродвигателей не превышает допустимых размеров. Электровозы могут при торможении возвращать в тяговую сеть часть энергии движения поезда (рекуперативное торможение).

Эксплуатационные затраты на техническое обслуживание и текущий ремонт электровозов ниже, чем на автономных локомотивах. Провозная способность электрифицированных линий значительно превышает провозную способность неэлектрифицированных железных дорог. Электровозы имеют значительно больший срок службы (50 и более лет), ремонт их проще, чем тепловозов. Вместе с тем введение электрической тяги требует больших капитальных вложений (устройство контактной сети, линий электропередачи, тяговых подстанций). Однако затраты на железных дорогах с высокой интенсивностью движения быстро окупаются. Поэтому на железных дорогах России электрическая тяга нашла широкое применение на грузонапряженных линиях со сложным профилем и в пригородном движении.

Дата добавления: 2015-09-10 ; просмотров: 70 | Нарушение авторских прав

Источник

Механическая часть электроподвижного состава

Расчет значения моментов сопротивления в сечении. Весовая нагрузка рамы тележки. Допустимая скорость движения локомотива в кривой. Силы, действующие на раму тележки при работе двигателей электровоза в тяговом режиме. Запас прочности в опасном сечении.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Государственное бюджетное профессиональное

образовательное учреждение Самарской области

«Самарский государственный университет путей сообщения»

По дисциплине «Механическая часть электроподвижного состава»

Нагрузка на ось…………………………2Пст=250 кН

Тип тягового электродвигателя………………..НБ4418К

Вес тягового двигателя…………………….Р=43,5кН.

Толщина листов боковины рамы:

Листовой рессоры…………………………Жр=1200 кН/м.

Возвышение наружного рельса в кривой…………………h=100 мм.

Таблица 1. Вероятность эксплуатации локомотива р_i, с различными средне интервальными скоростями

Средняя скорость, км/ч

1. Расчетная схема рамы тележки

Рамы тележек представляем как пространственную систему, состоящую из стержней, оси которых проходят через центры тяжести площадей. сопротивление нагрузка локомотив двигатель

Определяем длину стержней:

Ширина рамы тележки:

Расстояние от оси шкворневой балки рамы до оси подвески тягового двигателя находим как:

Расстояние до осей шарниров рессорных подвесок:

Расстояние до оси шарниров поводков буксы:

Расстояние от расчетной плоскости рамы до осей шарниров поводков буксы по оси z:

Расстояние до центра сферического шарнира шкворня :

2. Расчет значения моментов сопротивления в опасном сечении

Для упрощения расчетов предположим, что поперечное сечение в заделке продольной балки будет состоять из вертикальных и горизонтальных листов.

Определим площади расчетных элементов по формуле:

Где а- размер элемента по горизонтали, м;

b- размер элемента по вертикали, м.

Аналогично найдем площади для других элементов.

Определим ординату центра тяжести всего сечения:

Определим абсциссу и ординату центра тяжести плоского элемента относительно нейтральных осей всего сечения:

Аналогично найдем абсциссу и ординату для других элементов.

Рассчитаем моменты инерции каждого элемента относительно собственных нейтральных осей по выражению

Таблица 2. Расчет моментов инерции опасного сечения относительно оси у

Таблица 3. Расчет моментов инерции опасного сечения относительнооси z

Момент инерции всего сечения определяем относительно осей у и zпо выражению

Максимальные напряжения от вертикальных и горизонтальных изгибающих моментов будут в волокнах металла максимально удаленных от нейтральных осей сечения. Это точки 1 и 6. Моменты сопротивления изгибу вокруг горизонтальной оси у, для волокон проходящих через точки 1 и 6 определяем

В остальных точках 2; 3; 4; 5 моменты сопротивления изгибу будут иметь большие значения, поэтому напряжения в них будут меньше.

3. Весовая нагрузка рамы тележки

Вертикальные силы веса, действующие на раму тележки, составляют

— собственный вес рамы;

— вес тормозного оборудования;

— вес подрессоренной части тягового двигателя;

— передачи и системы первичного подвешивания;

— части веса кузова, приходящиеся на тележку.

Величина реакций рессорных подвесок определяем в кН из условия

Нагрузка от веса кузова, приходящаяся на одну тележку

Сосредоточенная нагрузка от веса кузова электровоза

4. Напряжение в опасном сечении рамы тележки от весовойнагрузки

Рассчитаем изгибающий момент в заделке и построим эпюру

Определим напряжение для точки 1:

так как 1 H/mm 2 = 1 МПа.

5. Допустимая скорость движения локомотива в кривой

Для определения допустимой скорости движения в кривой решим систему уравнений равновесия сил, действующих на тележку.

Рисунок 5. Схема сил, действующихна тележку при движении в кривой

Величина допустимой скорости движения в кривой без возвышения:

Скорость движения в кривой без возвышения наружного рельса:

Определим центробежную силу:

С возвышением наружного рельса:

Зададимся диапазоном возможных значений х_с от х_min= 1 м до х_max = х_снп (м):

Значит, = 1 м,а = 2,285 м.

6. Силы, действующие на раму тележки, при движении электровоза в кривой

Полную систему сил, действующих на раму тележки, при движении в кривой можно рассмотреть как состоящую из двух независимых систем.

Величина центробежной силы подрессоренных масс С_П в кН, отнесенной к одной тележке определяем для допустимой скорости V_Д для кривой без возвышения наружного рельса по формуле

Перераспределение вертикальных реакций:

Из этого уравнения определяем перегрузку R_c

Горизонтальные реакции, приложенные к буксовым кронштейнам, принимаем равными между собой и определяем

Принудительный поворот тележки без качения колес приводит к проскальзыванию бандажей. Со стороны колесной пары на боковины рамы действуют силы и, определяемые как

При допустимой скорости движения в кривой V_д = 37,5 км/ч,

x₁ = 3,86 м; x₂ = 0,71 м; S= 0,8 м; f= 0,25.

Продольные усилия стремятся повернуть раму тележки в горизонтальной плоскости, этому препятствуют буксы, закрепленные на шейках осей колесных пар. В результате появляются поперечные горизонтальные реакции H_p, приложенные к буксовым направляющим. Величина H_p рассчитывается из условия равновесия от действия этих сил и выражается уравнением

7. Напряжения в опасном сечении при движении локомотива в кривой

Система сил R_c, H_c, N_p, H_p, создает в заделке консоли два изгибающих момента: момент М_х действующий в вертикальной плоскости, и момент M_z действующий в горизонтальной плоскости.

Составим уравнения для определения изгибающих моментов в опасном сечении рамы в вертикальной плоскости xoy.

M_z1 = (Нс+Нр)*(Хп1+Хп2) = (1,753+3,764)*(1,1+2,05) = 17,378кН*м

Мz3= (Нс+Нр)*Хп2 = 11,309кН*м

Мz4= (Нс+Нр)*Xп1= 6,068кН*м

Определим напряжение изгиба относительно осиy:

Суммарное напряжение изгиба в расчетных точках 1 и 6

8. Силы, действующие на раму тележки при работедвигателей электровоза в тяговом режиме

На раму действуют силу тяги Рд, которые передаются от колесных пар и букс через буксовые поводки. Сила тяги двух двигателей через шкворневую балку передается на раму кузова и далее на автосцепку. Одновременно на кронштейны подвески двигателей на раме тележки действуют силы от корпуса двигателя Рдт.

Одной из таких сил является Р_ДТ, действующая на подвеску ТЭД, определяется как

Рассмотрим силу тяги F_Д по условию сцепления колес с рельсами:

Реакции, возникающие в рессорном подвешивании при работе ТЭД определяем:

9. Расчет напряжения в опасном сечении от системы сил, действующих в тяговом режиме

Запишем расчетное выражение для изгибающего момента в заделке и определим ее величину:

По значению момента вычислим напряжения в 1-й и 6-й точках сечения для V=0:

10. Кососимметрическая нагрузка рамы тележки

Из-за нарастающего возвышения наружного рельса, разности диаметров колесной пары, в раме тележки происходит перераспределение реакций, в результате чего рессорные комплекты будут иметь различные прогибы и различные реактивные усилия.

Для расчета кососимметрической составляющей R_кнеобходимо сначала рассчитать эквивалентную жесткость рессор одной колесной пары:

Тогда реакция рессорных подвесок из расчета подъема набегающего колеса при входе в кривую при возвышении наружного рельса на h = Дh_k = 20мм, реакция R_кбудет

Составим расчетное выражение изгибающего момента в точках 1 и 6

Напряжение от изгиба в точках 1 и 6 опасного сечения определяются:

11. Напряжения в опасном сечении рамы тележки от вертикальной динамической нагрузки

Эти напряжения определяем через силы, определяемые как сумма статических нагрузок с добавкой динамических сил.

Динамические силы определяем с помощью коэффициента динамики К_д, который зависит от статического прогиба рессорного подвешивания.

Статический прогиб рессорного подвешивания:

Коэффициент вертикальной динамики:

Напряжение от вертикальной динамической нагрузки (амплитудное значение) определяется по формуле:

12. Запас прочности в опасном сечении при наиболее неблагоприятных сочетаниях нагрузок

Рассмотрим одновременное действие различных нагрузок в их возможном сочетании и произведем алгебраическое суммирование напряжений для 6-ой точки сечения. По величине максимального результирующего напряжения определяется запас прочности и делается заключение о пригодности рамы тележки в эксплуатации. Тележка считается пригодной, если коэффициент запаса прочности не менее чем 1,7…2, то есть коэффициент запаса прочности по текучести металла

Расчет напряжений выполняем в табличной форме.

Таблица. Результирующие напряжения в опасном сечении

Режим работы электровоза

Скорость движения, V, км/ч

Согласно таблицы наиболее тяжелым режимом работы электровоза является движение со скоростью V_эксп = 61,452 км/ч с возвышением наружного рельса.

В этом случае в расчетной точке опасного сечения рамы

Коэффициент запаса прочности больше предела 1,7 …2, следовательно, рама пригодна к эксплуатации.

13. Напряжение от условной статической нагрузки

Определим сумму напряжений от статических нагрузок представляет у_m. В прочностном расчете среднее условное напряжение цикла принимается с учетом весовых коэффициентов и определяется по формуле

у_6т— напряжение от сил, действующих в тяговом режиме;

При V = V_дв = 61,454 км/ч

14. Приведенное амплитудное напряжение в расчетном сечении

Работа детали по циклу с параметрами у_т; у_прэквивалентно по накоплению усталостных напряжений. Если диапазон скоростей разбить на 5 интервалов, то для каждой средне-интервальной скорости необходимо вычислить свой коэффициент динамики К_дi и соответствующие значения напряжений от амплитудной циклической нагрузки у_аi.

Если вероятность эксплуатации электровоза со скоростью V_i равна р_i, то число циклов нагружения с амплитудой, у_а составит

тогда приведенное амплитудное напряжение

Вычислим приведенное амплитудное значение напряжения:

15. Оценка усталостной прочности рамы тележки

Элементы рамы, подвергающиеся переменному асимметрическому напряжению должны иметь дополнительный запас прочности из-за наличия концентраторов напряжения и ряда других причин.

При этом предел выносливости снижается за счет уменьшения в К_у раз допустимого напряжения.

где К_у— коэффициент снижения усталостной прочности детали по сравнению с образцом;

— это сумма напряжений от статических нагрузок

— напряжение асимметричного цикла ( = 220 МПа);

— сумма от динамических вертикальных нагрузок;

Предел выносливости материала рамы для симметричного знакопеременного цикла

В данном курсовом проекте, произведя расчеты и определив основные параметры рамы тележки, значения сил и моментов сил, действующих на неё в процессе движения с различными скоростями, а также напряжения в опасном сечении, можно сделать следующие выводы:

— движение со средней эксплуатационной скоростью, равной 61,452 км/ч с возвышением наружного рельса, является наиболее тяжелым режимом работы электровоза;

— коэффициент запаса усталостной прочности удовлетворяет условиям пригодности рамы в эксплуатации, так как элементы рамы, подвергающиеся переменному асимметрическому напряжению должны иметь дополнительный запас прочности из-за наличия концентраторов напряжения и ряда других причин.

Список используемых источников

3. Медель В.Б. Проектирование механической части электроподвижного состава. М., «Транспорт», 1964. 423 с.

4. Методические указания к выполнению курсового проекта по дисциплине: Механическая часть ЭПС»- Самара: СамГУПС, 2005-28 с.

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Условия работы рамы тележки на электроподвижном составе. Предельно допустимые размеры и рабочие параметры деталей. Технологическое оборудование и оснастка, применяемая при ремонте. Влияние технического состояния рамы тележки на безопасность движения.

курсовая работа [809,9 K], добавлен 21.08.2011

Основные геометрические размеры тележки, выбор схемы. Расчет рессорного подвешивания, листовых и винтовых рессор, внутренних и наружных пружин, развески тележки, прочности рамы, кососимметричной нагрузки. Определение геометрических характеристик сечений.

курсовая работа [477,1 K], добавлен 26.07.2010

Назначение, конструкция и принцип действия узлов экипажной части электровоза. Выполнение требований, обеспечивающих их прочностные, тяговые и динамические свойства. Составление эскиза рамы тележки, весовой ведомости. Статическая развеска электровоза.

курсовая работа [3,1 M], добавлен 20.02.2013

Устройство рамы тележки. Создание двухосной тележки с центральным рессорным подвешиванием. Расчет на прочность боковой рамы на вертикальные нагрузки. Определение усилий, действующих на колесную пару в кривой пути. Проектирование гасителя колебаний.

курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.08.2013

Устройство и работа электровоза переменного тока. Возможные неисправности рамы тележки электровоза ВЛ80С и причины их возникновения. Назначение, тормозная и рессорная системы. Инструмент и нормы допусков при ремонте. Техника безопасности и охрана труда.

реферат [530,7 K], добавлен 20.05.2013

Источник