Динамика воздействия колеса на рельс при движении по неровному пути. Охладители наддувочного воздуха. Электрическая передача

Страницы работы

Содержание работы

6. Дин. возд к-са на рельс при дв. по неровн пути

а) движение по неровности на жестком основании.

Одной из главных причин, вызывающих большие дин. нагрузки, действующие от локомотивных колес на рельсы, являются неровности рельсового пути. Неровности встречаются не только на поверхности головок рельсов, но и на поверхности катания бандажей. Однако для современных локомотивов (электровозов и тепловозов) отклонения поверхнос-ти катания бандажей от цилиндрической весьма невелики. Ползуны на бандажах локомотивов встре-чаются редко. Неровности могут иметь плавные очертания с радиусами кривизны, большими, чем радиус к-са, в этом случае процесс качения к-са будет непрерывным. В противном случае при корот-ких резко очерченных неровностях (рельсовые стыки, ползуны на бандажах) взаимодействие к-са и рельса будет носить ударный характер. Очень часто эффект неровности обусловливается так называемой неравноупругостью рельсового пути, т. е. местными деформациями, возникающими вследствие неодина-ковой подбивки шпал, балластных корыт и других недостатков в содержании пути, а, также из-за нарушения сплошности рельсовой нити в зонах стыков. Упругость рельсового основания может меняться в широких пределах - от очень небольшой (путь на железобетонных шпалах при сильном про-мерзании балластного слоя и верхних слоев земля-ного полотна) до значительной (путь на деревянных шпалах осенью или весной).

Предположим для начала, что жесткость пути настолько велика,что вертикальными деформациями рельса можно пренебречь и рассмотрим движение идеально круглого колеса по неровности, показанной на рис. Очертание такой неровности определяется уравнением где h - глубина неровности, м;   l - ее длина, м.

Траектория центра тяжести к-са при его качении по жесткому рельсу будет, очевидно, повторением очертания самой неровности. Дин нагрузка от неподрессоренных частей л-ва где q - вес неподрессоренных частей тележки, отнесенный к одному колесу. Он складывается из части веса колесной пары, веса буксы с подшипниками, части веса деталей рессорного подвешивания и некоторой доли веса тягового электродвигателя (или соответственно веса тягового редуктора в тепловозах с гидропередачей). Величина q для некоторых л-вов имеет следующие значения, кН: ТЭЗ–23,3; ТЭП60–14,5; 2ТЭ116–21; 2ТЭ10Л–21,6;

Подставляя выражение ун в Рнч с учетом того, что х=vt, после дифференцирования получим

и для x=l/2 найдем наи-больший дополнительный перегруз рельса

При x=l/2, h=1мм, l=

б) движение по неровности на упругом основании

Учитывая помимо сил инерции упругость рельсо-вого пути запишем ДУ движения к-са по неровности

- круговая частота колебания рельса.

В уравнение (1) подставим значение ун и с учетом, что х=vt, wн=2πv/l(угловая частота движения к-са по неровности) получим

Решая это полу-чим ур-ние действительной тра-ектории к-са при дв. по неровности

После подстановки у в выражение (2) дважды продифференцировав получим дин. воздействие к-са на рельс при дв. по неровности на упругом основании


- к-т динамич-ности, кот. Зависит от времени начала дв. по неровности и от отношения угловых частот wн/wp.

Для ТЭ3 при V=100 км/ч, h=1м, жр=54500 кН/м, кдин=0,595 (при перегрузке)

Рнч маx=54500·0,001·0,595=32,5 кН

кдин=-0,683 (при разгрузке)

Рнч мin=-54500·0,001·0,683=-37,3 кН

Сравнивая получ. числовые значения с первоначальными данными, когда к-со двигалось по неровности на жестком осн. Приходим к выводу, что при упругом основании дин. воздействие к-са на рельс значительно больше (почти в 4 раза). Это нужно учитывать при выборе упругого подвешивания л-ва.

При наличии стыков и ползунов на КП набл-ся ударная нагрузка и дин. воздействие резко увел-ся.

При V=19 км/ч, глубина ползуна h=0,7 мм,     l=55 мм                       Рнч=179 кН.

27. Охладители наддувочного воздуха.

Температура наддувочного воздуха дизеля оказывает большое влияние на его экономичность и надеж-ность. Охл-ние наддувочного воздуха широко при-меняют для улучшения топливной экономичности.

При одноступенчатом наддуве теплообменники всегда располагают за компрессором, при двухсту-пенчатом – или только за компрессором 1 ступени или только за компрессором 2 ступени. Воздухоох-ладитель представляет собой радиатор. В его корпу-се в шахматном порядке расположены охлаждающие трубки. Вода циркулирует по трубкам, а воздух – м-ду трубок. Циркуляция воды – 3-ходовая. Для увел. охлаждающей пов-ти на трубках припаяно спиральное оребрение.


56. Перспективные проблемы теп-зостроения

За годы развития теп-зостроения непрерывно увели-чивался выпуск т-зов, усовершенствовалась их кон-струкция и росла секционная мощность. Было осво-ено крупносерийное строительство т-зов мощностью 2200кВт в одной секции. К таким относятся 2-хсек-ционные грузовые т-зы 2ТЭ10Л мощностью 2 X 2200кВт, пасс. т-зы ТЭП60 мощностью 2200кВт. Созданы т-зы ТЭ109 и 2ТЭ116 мощностью по 2200 кВт в секции с экономичными дизелями типа Д49 и Д70, с эл. пер. переменно-постоянного тока, с индии-видуальным приводом к вспом. машинам и мех-мам. Выпущен т-з ТЭП70 с дизелем мощностью 2940кВт.

Похожие материалы

Информация о работе