Влияние привода и силы тяги на нагрузки от колёс на рельсы

Рис.10. Силы зацепления зубчатого колеса и шестерни

Сила Fз и Fзт созданная моментом должны уравновешиваться Fсц, где определяется соотношение.

Фактически является силой тяги и в процессе её реализации будет происходить в той или иной степени разгрузки Р, и одновременно на ось будут действовать, часть силы Р1.

Разгрузка оси колёсной пары также будет определится реализуемой силой тяги и параметрами, а и в.

При расположении двигателя за осью по направлению движения колёсная пара разгружается при расположении перед осью догружается.

Величина разгружающий силы соответствует:

Необходимо определить параметры разгрузки Po когда двигатель за осью и параметры догружения когда перед осью.

На тепловозе ТЭ3 тяговые двигатели находятся в смешанном виде. Схема представлена на рисунке 11.

Рис.11. Смешанное расположения тяговых двигателей

На рисунке 12 представлена схема тепловоза с осевыми размерами.

Рис.12. Схема тепловоза ТЭ3 с осевыми размерами.

Расчёт рессор и пружин на прочность

На рисунке 13 представлено рессорное подвешивание тепловоза ТЭ3.

Рис.13. Рессорное подвешивание тепловоза ТЭ№.

Выбор схемы и расчёт на прочность упругих элементов рессорного подвешивания.

При расчетах на прочность с учетом действующих на элемент силовых факторов, по допускаемым напряжениям, определяют геометрические свойства упругого элемента.

В данном пункте раздела необходимо также определить жесткость элемента Жi и его статический прогиб fi.

1) Расчет на прочность листовой рессоры

Статическая нагрузка, действующая на рессору, определяется по формуле:

где 2П – нагрузка на ось, кН; q – неподрессоренный вес, приходящийся на одну колесную пару, кН:

q = 45 кН – при опорно-осевом подвешивании ТЭД,

q=25 кН – при опорно-рамном.

Динамическая нагрузка определяется из выражения:

где kд – коэффициент вертикальной динамики, определяемый по формуле:

f н(СТ) – номинальный статический прогиб рессорного подвешивания, мм.

Основные размеры листовой рессоры определяют по допустимым напряжениям изгиба при статической нагрузке [σ и]доп = 550-650 МПа. Рессору рассматривают как балку постоянной толщины равного сопротивления изгибу.

Общее число листов в рессоре определится из выражения:

Изгибающий момент:

где l – длина рессоры, м.

Момент сопротивления:

где b – ширина рессоры, м;

h – толщина листа, м.

Общее число листов рессоры складывается из числа коренных ее листов nк = 2-3 и числа листов ступенчатой части nс:

Рессоры проверяются по допускаемому напряжению изгиба при динамической нагрузке [σ и]max= 1000 Мпа, при этом учитывается влияние хомута по формуле:

Рессора удовлетворяет условию прочности при динамической нагрузке .

Определяется статический прогиб листовой рессоры, для оценки ее деформации, по формуле:

Расчет на прочность пружины.

Статическая нагрузка, действующая на пружину, определяется по формуле:

Основные размеры цилиндрической пружины определяют по допустимым касательным напряжениям при динамической нагрузке [τ ]доп= 650 Мпа.

Диаметр прутка определяется из уравнения прочности пружины:

Откуда:

Число рабочих витков определяется из уравнения деформации пружины:

Определение статического прогиба рессорного подвешивания.

Статический прогиб показывает величину осадки упругих элементов под действием статической нагрузки. В зависимости от схемы награждения рессорного подвешивания, его статический прогиб определяется с учетом статических прогибов упругих элементов. Рессорное подвешивание, как известно, разделяется по ступеням.

В первой ступени динамические нагрузки передаются от буксы колесной пары к раме тележки, во второй – от рамы тележки к кузову. Общий статический прогиб рессорного подвешивания складывается из прогибов данных ступеней:

В конструкции экипажной части тепловозов серий ТЭМ2, ТЭ3 и ТЭ10(всех индексов), М62, вторая ступень является абсолютно жесткой (опорно-возвращающие устройства со сферическими шарнирами), поэтому в данном случае можно обойтись расчетами, приведенными ниже, т.е. fСТ= fСТ1.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Пассажирский тепловоз ТЭ3 / Под ред. Н.П. Киселёва. – М.: Транспорт, 1965. – 138 с.

2. В.Г. Григоренко, И.В. Дмитренко. Теория и конструкция локомотивов: Учебное пособие. - Хабаровск: ДВГУПС, 2000. - 92 с.

3. В.Г. Григоренко, И.В. Дмитренко, Д.К. Михалевич. Теория и конструкция локомотивов. Методические указания по выполнению практических работ для студентов специальности «Локомотивы» всех форм обучения.- Хабаровск: ДВГУПС, 2002. - 43 с.

4. Конструкция и динамика локомотивов / Под ред. В.Н. Иванова.- М.: Транс порт, 1974. - 336 с.

5. Пассажирский тепловоз ТЭ3 / Под ред. Н.П. Синенко. – М.: Транспорт, 1986. – 215 с.

⇐ Предыдущая 1 2 3 4 56