Практическая работа. Практическая работа по дисциплине Подвижной состав железных дорог Проверил к т. н., доцент студент гр. Пст416(з)
 Скачать 67.68 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА «УРАЛЬСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ» Кафедра «Электрическая тяга» ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА по дисциплине: «Подвижной состав железных дорог» Проверил: Выполнил: к.т.н., доцент студент гр. ПСт-416(з) Стаценко К.А. учебный шифр 16 -ПСт-134 Амонбеков Ф.Е. Екатеринбург 2020 Вертикальные ускорения и динамические силы неподрессоренных частей при наезде на прямоугольную неровность пути Цель работы: исследование вертикальных ускорений и динамических сил неподрессоренных частей при наезде на прямоугольную неровность пути. 1 Теоретическая часть Неподрессоренные части электровозов испытывают наибольшее воздействие со стороны пути. Возникающие при наезде на неровности динамические нагрузки, обусловленные вертикальными ускорениями, могут быть опасными для узлов механической части электровоза и пути. Рассмотрим простейший случай наезда колеса и связанной с ним необрессоренной массы на прямоугольную неровность (рисунок 1). Можно предположить, что в реальных условиях это соответствует перекатыванию колеса с одной рельсовой плети на другую в зоне стыка. Аналогичные явления происходят также при наличии ползуна на рабочей поверхности бандажа.     Рисунок 1 – Наезд колеса на прямоугольную неровность Если колесо с диаметром  , отстоящее на расстоянии lот начала неровности с высотой h, движется со скоростью поступательного движения V, время его подъема будет равно , (1)где l – расстояние по горизонтали от центра колеса до неровности, м; V – скорость движения, м/с. Из подобия треугольников АВD и DBC следует  , (2)где Dк – диаметр колеса, Dк = 1,25 м; h – высота прямоугольной неровности в свободном состоянии, м. Отсюда  . (3)Принимая во внимание, что Dк>>h, с достаточной точностью можно написать  . (4)Следовательно, время подъема колеса на неровность  . (5)При наезде колеса на неровность происходит упругая просадка пути, вследствие чего колесо поднимается на высоту , меньшую, чем h. Исследования показывают, что в процессе наезда на неровности характер изменения вертикальных ускорений и максимальные их значения зависят от множества факторов, основными из которых являются скорость движения, масса необрессоренных частей и жесткость рессорного подвешивания электровоза, жесткость верхнего строения пути. С целью упрощения предположим, что подъем колеса на прямоугольную неровность происходит с постоянным ускорением, т.е.  . Тогда , (6)где hʹ – высота прямоугольной неровности под нагрузкой, м;  – ускорение вертикального перемещения колеса, м/с2.Подставив значение t, получим  . (7)Таким образом, динамическая нагрузка P1 неподрессоренной массы m, приходящейся на одно колесо, будет равна  , (8)где m – неподрессоренная масса электровоза, приходящаяся на одно колесо, кг; P1 – динамическая добавка нагрузки колеса на рельс, связанная с подъемом неподрессоренной массы на неровность, Н. В условиях нормальной эксплуатации электровозов на участке время наезда на неровность весьма мало, поэтому при наличии рессор надрессорное строение, сохраняя свое горизонтальное положение, не успевает переместиться в вертикальном направлении. Поэтому уместно предположить, что при подъеме колеса рессора подвергается дополнительному прогибу на величину , и это вызовет дополнительную динамическую добавку нагрузки P2 , (9)где ж – жесткость рессоры одного колеса, Н/м; P2 – динамическая добавка нагрузки колеса на рельс, связанная со сжатием рессоры с линейной силовой характеристикой на величину hʹ, Н. Тогда общая динамическая добавка нагрузки колеса на рельс составит  (10)или  . (11)С другой стороны, просадка пути на величину hʹ – hʹ вызовет увеличение реакции пути на колесную пару, равное  , (12)где жп – жесткость пути с учетом упругости балласта, шпал и рельсов (их инерцией пренебрегаем), жп = 20ˑ106 Н/м. Приравнивая динамическую добавку нагрузки колесной пары на рельсы силам, возникающим от дополнительных вертикальных деформаций пути, получим  , (13)т.е.  . (14)Это уравнение позволяет определить величину hʹ для пути, соответствующего заданной величине его жесткости жп, в зависимости от скорости прохождения V колесной пары неровности пути, а по hʹ – вертикальное ускорение необрессоренных частей и влияние его на вертикальную динамическую нагрузку колесных пар.Исходными служат следующие данные: h – высота прямоугольной неровности в свободном состоянии, м; hʹ – высота прямоугольной неровности под нагрузкой, м; m – неподрессоренная массы электровоза, приходящаяся на одно колесо, кг; ж – жесткость рессоры или комплекта рессор одного колеса, Н/м П – нагрузка от колеса на рельс, П = 115 кН. 2 Исходные данные Таблица 1 – Исходные данные
Примечание: нечетные порядковые номера студентов в списке группы – первый вариант, четные – второй вариант. Порядковый номер можно узнать по ведомостям в папке «Контроль знаний студентов» в блэкборде или в журнале у старосты. 3 Результаты расчетов Результаты расчетов следует представить в таблице (таблица 2) и на рисунке, где необходимо показать зависимости P1(V), P2(V), Pд(V). Таблица 2 – Результаты расчетов
 |
, м
