Файл: Контрольная работа по дисциплине Динамика электроподвижного состава.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.02.2024
Просмотров: 61
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Показатели динамических качеств механической части (ПДК)
1.1 Показатели, оценивающие виброзащитные свойства механической части
К ним принято относить следующие:
или исходя из сил F возникающих в отдельном комплекте рессорного подвешивания (1.3), (1.4)
Коэффициенты запаса конструктивного прогиба пружин рассчитываем по формуле (1.6)
где – высота пружины под статической нагрузкой;
– число рабочих витков пружины;
Таблица 1.2 – Допустимые значения ПДК виброзащиты
Примечание. В числителе – для вертикальных колебаний, в знаменателе – для горизонтальных.
1.2 Показатели безопасности движения
Составляющие силы трения определяются по формулам (1.6), (1.7)
Подставим формулу для Н в выражение, связывающее боковую и направляющую силы (1.9)
Устойчивость пути против сдвига в плане (поперечная устойчивость пути).
Условие устойчивости пути против сдвига в плане
Устойчивость пути по ширине колеи.
где [ ] – допустимое боковое давление рельса на шпалы, равное 40-45 кН.
R, м……….. 300 350 400 500 600 700 800 1000
, (2.5)
где h – возвышение наружного рельса.
При h = 0 м:
м/с.
При h = 0,06 м:
Реакция внутренней грани головки наружного рельса на давление гребня колеса передней колёсной пары рассчитывается по формуле (2.6)
, (2.6)
При h = 0:
Y1 =
= 119,921 кН.
При h = 0,06 м:
Y1 =
= 119,921 кН.
Силы бокового давления в точках контакта колёс с наружным рельсом по рассчитываются по формулам (2.7) и (2.8)
Yб1=Y1 - Тcos1, (2.7)
Yб2=Tcos2, (2.8)
где cos1, cos2 – косинусы углов наклона лучей относительно продольной оси тележки рассчитывается по формуле (2.9)
, (2.9)
cos
= cos 
= 
= 0,875578.
При h = 0:
Yб1 = 119,921 – 26,25 0,875578 = 96.935 Кн ,
Yб2 = 26,25 ∙ 0,875578 = 22,984 кН
При h=0,06 м:
Yб1 = 119.921 – 26,25 0,875578 = 96.937 кН ,
Yб1 = 26,25 ∙ 0,875578 = 22,984 кН ,
V1кр0 = 37,423 3,6 = 134,72 км/ч ,
V1кр0.1 = 39,805 3,6 = 143,298 км/ч .
2.3 Расчёт второй критической скорости в кривой
Расчётная схема для определения второй критической скорости приведена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Расчётная схема для определения второй критической скорости
Вторая критическая скорость определяется по формуле (2.10)
При h = 0:
= 20,69 м/с
При h = 0,06 м:
= 24,74 м/с
Реакция внутренней грани головки наружного рельса на давление гребня колеса передней колёсной пары рассчитывается по формуле (2.11)
, (2.11)
При h = 0
Y1 =
+ 2 
= 87,28 кН.
При h = 0,06 м
Y1 =
+ 2 = 87,28 кН.
Силу бокового давления определим по формуле (2.7) при этом cos2=0, а cos1 по формуле (2.12)
, (1.12)
cos =
= 0,963993
При h=0 и h=0,06 м
Yб1 = 87,28 – 26,25 0,96399 = 61,97 кН
Сила бокового давления Yб2=0.
V2кр0 = 20,69 3,6 = 74,498 км/ч,
V2кр0.1 = 24,74 3,6 = 89,072 км/ч. .
2.4 Расчёт положения наибольшего перекоса тележки в кривой
Скорость, при которой отсутствует набегание гребня колеса задней колёсной пары тележки на рабочую грань головки внутреннего рельса кривой, определяется по формулам (2.13), (2.14)
, (2.13)
где (2.14)
(2.14)
cos1 и cos2 определяется по формулам (2.15), (2.16)
, (2.15)
, (2.16)
cos =
= 0,97923 ,
cos =
= 0,76945 ,
А =
– 3,864 
(0,97923 + 0,76945) = -1,558.
Т
ак как подкоренное выражение при h=0 и при h=0,06 отрицательно, то набегание гребня колеса задней колёсной пары на рабочую грань головки внутреннего рельса кривой отсутствует. Расчётная схема для всего диапазона скоростей положения наибольшего перекоса представлена на рисунке 2.4.
где (1.18), (1.19)
, (1.18)
. (1.19)
Для X = 2aт = 2,9 м.
cos = = 0,964 ,
cos =
= 0,
Сm =
= 36,67 кН
Расчёт остальных значений сведём в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Зависимость величины центробежной силы тележки от величины полюсного расстояния Cт =f(X)
На рисунке 2.5 представлен график Cт=f(X).
Рисунок 2.5 – Зависимость Cт=f(X).
Значение центробежной силы для каждого значения скорости определяется по формуле (2.20)
, (2.20)
Для скорости h = 0 и V = 0 км/ч.
Сm =
= 0 кН.
Для рассчитанного Cт по графику Ст = f(X) определяем X = 3,179 м.
Величина Y1 определяется по формуле (2.21)
(2.21)
где
cos
=
= 0,969764 ,
cos =
= 0,3293
Y1 = 0 + 2 26,25 (0,969764 + 0,3293) = 68,201 кН.
Силы бокового давления по формулам (1.7) и (1.8):
Yб1=68,201 – 26,25 0,969764 = 42,745 кН ,
Yб2=26,25∙0,3293 = 8,644 кН .
Расчёт для остальных значений скоростей для кривой без возвышения наружного рельса, представлен в динамическом паспорте тележки таблица 1.5.
Подкоренное выражение полученное по формуле (2.13) при h=0,06 м положительное, то при скоростях , меньших Vo , наблюдается набегание гребня колеса задней колесной пары тележки на рабочую грань головки внутреннего рельса кривой , а при скоростях , равных или больших Vo ,отсутствие набегания.
Произведем расчет для скоростей V < Vo , то есть при наличии набегания, применяется расчетная схема рисунок 2.6 . В этом случае полюсное расстояние для всего диапазона скоростей постоянно и равно Xmax , а для скорости Vo , значение Y2=0.
Разбиваем диапазон скоростей от V=0 до V=Vo на 3 интервала , вычисляем значения центробежной силы тележки по формуле (2.20). После этого для каждой скорости по формулам (2.22), (2.23), (2.24), (2.25)
, (2.22)
, (2.23)
Yб1=Y1 - Тcos1, (2.24)
Yб2=Y2+Tcos2 , (2.25)
где А , cos1, cos2 - определяется по формулам (2.14), (2.15), (2.16) .
где h – возвышение наружного рельса.
При h = 0 м:
м/с. При h = 0,06 м:
Реакция внутренней грани головки наружного рельса на давление гребня колеса передней колёсной пары рассчитывается по формуле (2.6)
, (2.6)При h = 0:
Y1 =
= 119,921 кН.При h = 0,06 м:
Y1 =
= 119,921 кН.Силы бокового давления в точках контакта колёс с наружным рельсом по рассчитываются по формулам (2.7) и (2.8)
Yб1=Y1 - Тcos1, (2.7)
Yб2=Tcos2, (2.8)
где cos1, cos2 – косинусы углов наклона лучей относительно продольной оси тележки рассчитывается по формуле (2.9)
, (2.9)cos
= cos = = 0,875578.При h = 0:
Yб1 = 119,921 – 26,25 0,875578 = 96.935 Кн ,
Yб2 = 26,25 ∙ 0,875578 = 22,984 кН
При h=0,06 м:
Yб1 = 119.921 – 26,25 0,875578 = 96.937 кН ,
Yб1 = 26,25 ∙ 0,875578 = 22,984 кН ,
V1кр0 = 37,423 3,6 = 134,72 км/ч ,
V1кр0.1 = 39,805 3,6 = 143,298 км/ч .
2.3 Расчёт второй критической скорости в кривой
Расчётная схема для определения второй критической скорости приведена на рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Расчётная схема для определения второй критической скорости
Вторая критическая скорость определяется по формуле (2.10)
(2.10)
При h = 0:
= 20,69 м/с При h = 0,06 м:
= 24,74 м/с Реакция внутренней грани головки наружного рельса на давление гребня колеса передней колёсной пары рассчитывается по формуле (2.11)
, (2.11)При h = 0
Y1 =
+ 2 = 87,28 кН.При h = 0,06 м
Y1 =
+ 2 = 87,28 кН.Силу бокового давления определим по формуле (2.7) при этом cos2=0, а cos1 по формуле (2.12)
, (1.12)cos
= = 0,963993 При h=0 и h=0,06 м
Yб1 = 87,28 – 26,25 0,96399 = 61,97 кН
Сила бокового давления Yб2=0.
V2кр0 = 20,69 3,6 = 74,498 км/ч,
V2кр0.1 = 24,74 3,6 = 89,072 км/ч. .
2.4 Расчёт положения наибольшего перекоса тележки в кривой
Скорость, при которой отсутствует набегание гребня колеса задней колёсной пары тележки на рабочую грань головки внутреннего рельса кривой, определяется по формулам (2.13), (2.14)
, (2.13)где (2.14)
(2.14)cos1 и cos2 определяется по формулам (2.15), (2.16)
, (2.15) , (2.16)cos
= = 0,97923 , cos
= = 0,76945 , А =
– 3,864 (0,97923 + 0,76945) = -1,558.
При h = 0.
,
При h = 0,06 м.
.
Т ак как подкоренное выражение при h=0 и при h=0,06 отрицательно, то набегание гребня колеса задней колёсной пары на рабочую грань головки внутреннего рельса кривой отсутствует. Расчётная схема для всего диапазона скоростей положения наибольшего перекоса представлена на рисунке 2.4.
Рисунок 2.4 – Расчётная схема для положения наибольшего перекоса тележки в круговой кривой при Xmax>2aт
В этом случае разбиваем диапазон скоростей от V=0 до V=V2кр на 6 интервалов. Так как набегание отсутствует, то значение силы Y2=0.
При отсутствии набегания величина полюсного расстояния X переменна и поэтому на следующем этапе расчёта необходимо построить графическую зависимость величины центробежной силы тележки от величины X, то есть Cт=f(X). Для её построения используется следующее выражение (1.17)
(1.17)
где (1.18), (1.19)
, (1.18) . (1.19)Для X = 2aт = 2,9 м.
cos
= = 0,964 ,cos
= = 0,Сm =
= 36,67 кН Расчёт остальных значений сведём в таблицу 2.1.
Таблица 2.1 – Зависимость величины центробежной силы тележки от величины полюсного расстояния Cт =f(X)
| X, м | 2,9 | 3.09 | 3.28 | 3.47 | 3.66 | 3.867 |
| cos1 | 0,964 | 0,968 | 0,972 | 0,974 | 0,977 | 0.979 |
| cos2 | 0 | 0,231 | 0,429 | 0,58 | 0,689 | 0.765 |
| Ст,кН | 36,67 | 11.18 | -12.02 | -30.83 | -45.13 | -55.77 |
На рисунке 2.5 представлен график Cт=f(X).
Рисунок 2.5 – Зависимость Cт=f(X).
Значение центробежной силы для каждого значения скорости определяется по формуле (2.20)
, (2.20)Для скорости h = 0 и V = 0 км/ч.
Сm =
= 0 кН.Для рассчитанного Cт по графику Ст = f(X) определяем X = 3,179 м.
Величина Y1 определяется по формуле (2.21)
(2.21)где
cos
=
= 0,969764 , cos
= = 0,3293Y1 = 0 + 2
26,25 (0,969764 + 0,3293) = 68,201 кН. Силы бокового давления по формулам (1.7) и (1.8):
Yб1=68,201 – 26,25 0,969764 = 42,745 кН ,
Yб2=26,25∙0,3293 = 8,644 кН .
Расчёт для остальных значений скоростей для кривой без возвышения наружного рельса, представлен в динамическом паспорте тележки таблица 1.5.
Подкоренное выражение полученное по формуле (2.13) при h=0,06 м положительное, то при скоростях , меньших Vo , наблюдается набегание гребня колеса задней колесной пары тележки на рабочую грань головки внутреннего рельса кривой , а при скоростях , равных или больших Vo ,отсутствие набегания.
Произведем расчет для скоростей V < Vo , то есть при наличии набегания, применяется расчетная схема рисунок 2.6 . В этом случае полюсное расстояние для всего диапазона скоростей постоянно и равно Xmax , а для скорости Vo , значение Y2=0.
Разбиваем диапазон скоростей от V=0 до V=Vo на 3 интервала , вычисляем значения центробежной силы тележки по формуле (2.20). После этого для каждой скорости по формулам (2.22), (2.23), (2.24), (2.25)
, (2.22) , (2.23)Yб1=Y1 - Тcos1, (2.24)
Yб2=Y2+Tcos2 , (2.25)
где А , cos1, cos2 - определяется по формулам (2.14), (2.15), (2.16) .
