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.

Рис. 9 Взаимодействие колеса и рельса

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.

Рис.10 Схема определения сил, вызывающих перераспределение нагрузок между колесными парами шестиосного экипажа с двухступенчатым рессорным подвешиванием.

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.

Другое по теме:

Расчет производственной программы по техническому обслуживанию и диагностированию
Годовое число обслуживаний, выполняемых ежедневно при возврате подвижного состава с линии и выпуске его на линию: NЕО.с=ДР.Г.•АИ•αT. Годовое число технических обслуживаний: -ТО-2: -ТО-1: - сезонный: NCO=2•AИ Годовое число ...

Расчет площади бытовых и административных помещений
Площади бытовых и административных помещений рассчитывают по удельной площади на одного работающего /1/: Fаб=fр×Рр, (52) где Рр - количество одновременно работающих, чел; fр - удельная площадь на одного работающего. Fаб=8× ...

Проектировочный расчет крыли
Существуют три основные силовые схемы крыла: лонжеронные, моноблочные и кессонные. Определяющим фактором силовой схемы крыла является степень восприятия нагрузок такими силовыми элементами как лонжероны, стрингеры и обшивка. Силовая схема ...