Оценка энергетической нагруженности поглощающих аппаратов автосцепки
Приведены результаты расчетов энергетической нагруженности различных поглощающих аппаратов в условиях реальной эксплуатации грузового вагона. Получена количественная оценка энергии, воспринимаемой за год. Применение математических моделей для расчетов.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 27.05.2018 |
| Размер файла | 85,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ISBN 5-89838-309-3 Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 4(16)
ОЦЕНКА ЭНЕРГЕТИЧЕСКОЙ НАГРУЖЕННОСТИ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ АВТОСЦЕПКИ
Э.А. Фатьков
Приведены результаты расчетов энергетической нагруженности различных поглощающих аппаратов в условиях реальной эксплуатации грузового вагона. Получена количественная оценка энергии, воспринимаемой за год.
Энергетическая нагруженность поглощающего аппарата является важной характеристикой условий эксплуатации. Определение количества энергии, воспринятой за определенный период эксплуатации, может быть использовано для оценки ресурса аппарата или вагона в целом.
Экспериментальные методы оценки продольных сил и энергетических характеристик в эксплуатации затруднительны и дорогостоящи. Это связано с многообразием расчетных ситуаций при формировании и движении поезда, к тому же эксперимент неприменим для оценки энергонагруженности разрабатываемых амортизаторов удара.
В данной статье задача определения энергетической нагруженности решается при помощи математического моделирования наиболее значимых режимов эксплуатации [1, 2].
Для расчетов энергетической нагруженности использовались математические модели серийных фрикционных поглощающих аппаратов Ш-2-В и ПМК-110, фрикционно-эластомерного аппарата ПМКЭ-110, фрикционно-полимерного аппарата ПМКП-110 и эластомерного аппарата ЭПА-120 [2].
В расчетах использовалась двухмассовая модель вагона, учитывающая упруговязкие свойства как вагона, так и аппарата. Расчетные ситуации, рассматриваемые при моделировании: соударения вагонов при формировании поезда, пуск поезда и полное служебное торможение. Статистические характеристики повторяемости различных расчетных ситуаций базируются на литературных данных. Общее число соударений вагона за год эксплуатации на сортировочных горках принято равным 437. Было учтено, что на сортировочных горках вагон нагружается дважды: как набегающий и как ударяемый. Общее число нагружений грузового вагона при переходных режимах движения поезда [3] за год: пуск поезда - 4500, полное служебное торможение - 4218.
Расчетная модель поезда приведена на рис. 1.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ISBN 5-89838-309-3 Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 4(16)
Распределение скоростей соударений на сортировочной горке имеет вид:
|
Скорость, км/ч |
6,012 |
7,99 |
10 |
11,98 |
|
|
Вероятность |
0,427 |
0,407 |
0,132 |
0,034 |
Для моделирования маневровых ситуаций и поездных режимов использовалось следующее распределение масс 4-осных вагонов:
|
Масса вагона, т |
25,1 |
63,2 |
89,9 |
|
|
Вероятность |
0,409 |
0,08 |
0,511 |
Спектры масс составов и скоростей движения к моменту начала торможения представлены ниже:
|
Масса состава, т |
2700 |
5000 |
6400 |
8000 |
|
|
Вероятность |
0,78 |
0,12 |
0,06 |
0,04 |
|
Скорость, км/ч |
7,5 |
22,5 |
37,5 |
52,5 |
60 |
|
|
Вероятность |
0,241 |
0,253 |
0,221 |
0,182 |
0,103 |
Для моделирования поездных задач (пуск поезда и полное служебное торможение) с учетом статистических распределений масс вагонов были сформированы составы массой 2700 и 5000 т. При пуске в ход поезд считался осаженным, а при торможении зазор в межвагонной связи принимался случайным. Вагоны оснащались различными типами серийных поглощающих аппаратов (Ш-1-ТМ, Ш-2-В, Ш-6-ТО4, ПМК-110А-К23). Поезда массой 6400 и 8000 т считались однородными. Тормозная система поезда характеризовалась воздухораспределителями № 483 и композиционными тормозными колодками. В расчетах принималось, что торможение осуществляется с головы поезда. Динамические силовые характеристики для вагонов, оснащенных исследуемыми поглощающими аппаратами, регистрировались в четырех сечениях поезда. Для этих вагонов рассчитывалась энергия, воспринятая аппаратом, а затем усреднялась.
Количество воспринятой энергии для поездных режимов показано в табл. 1.
энергетический нагруженность аппарат автосцепка
Таблица 1
Количество энергии, воспринятой за год (кДж)
|
Масса состава, т |
Тип поглощающего аппарата |
|||||
|
Пуск поезда в ход |
||||||
|
2700 |
1,546 |
4,889 |
5,684 |
3,986 |
7,338 |
|
|
5000 |
2,796 |
6,536 |
6,292 |
24,419 |
13,065 |
|
|
6400 |
7,619 |
11,848 |
12,794 |
33,877 |
20,179 |
|
|
8000 |
44,027 |
44,027 |
34,715 |
59,755 |
55,471 |
|
|
Полное служебное торможение |
||||||
|
2700 |
0,288 |
3,362 |
4,052 |
6,967 |
7,897 |
|
|
5000 |
0,408 |
0,934 |
0,795 |
1,588 |
2,749 |
|
|
6400 |
0,213 |
0,471 |
0,340 |
0,839 |
1,389 |
|
|
8000 |
0,381 |
0,532 |
0,499 |
0,700 |
1,398 |
На рис. 2 - 13 приведены зависимости продольных сил, действующих на исследуемые аппараты, от времени и их силовые характеристики для поездных режимов. Отметим, что для поездных режимов в большинстве случаев характерен малый ход фрикционных поглощающих аппаратов.
Размещено на http://www.allbest.ru/
ISBN 5-89838-309-3 Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 4(16)
Размещено на http://www.allbest.ru/
ISBN 5-89838-309-3 Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 4(16)
Размещено на http://www.allbest.ru/
ISBN 5-89838-309-3 Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 4(16)
Размещено на http://www.allbest.ru/
ISBN 5-89838-309-3 Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 4(16)
Размещено на http://www.allbest.ru/
ISBN 5-89838-309-3 Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 4(16)
Размещено на http://www.allbest.ru/
ISBN 5-89838-309-3 Вестник Брянского государственного технического университета. 2007. № 4(16)
Обобщенные результаты моделирования маневровых и поездных режимов для различных амортизаторов удара приведены в табл. 2.
Таблица 2
Общая энергия за год (МДж)
|
Режим |
Тип аппарата (энергоемкость, кДж) |
|||||
|
Ш-2-В (40) |
ПМК-110 (60) |
ПМКП-110 (70) |
ПМКЭ-110 (110) |
ЭПА-120 (130) |
||
|
Маневры |
23,7 |
23,6 |
26,0 |
27,8 |
29,0 |
|
|
Пуск в ход |
16,92 |
31,82 |
33,05 |
47,08 |
48,25 |
|
|
Торможение |
5,45 |
22,36 |
23,99 |
42,58 |
56,67 |
|
|
Общая энергия за год, МДж |
46,07 |
77,78 |
83,04 |
117,46 |
133,93 |
|
|
Срок эксплуатации, соответствующий энергии 250 МДж, лет |
5,43 |
3,22 |
3,01 |
2,13 |
1,86 |
В результате расчетов получено количество энергии, воспринятой поглощающими аппаратами за год: для Ш-2-В - 46 МДж; ПМК-110 - 79 МДж; ПМКП-110 - 81,84 МДж; ПМКЭ-110 - 117,5 МДж; ЭПА-120 - 133,93 МДж.
На основании выполненных расчетов можно сделать выводы:
1) аппараты, имеющие большую энергоемкость, воспринимают большую энергию;
2) значительный вклад в суммарную воспринятую энергию вносят поездные режимы эксплуатации;
3) при проведении ресурсных испытаний аппаратов необходимо корректировать количество введенной энергии с учетом энергоемкости амортизатора.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Блохин, Е. П. Динамика поезда (нестационарные продольные колебания)/ Е.П. Блохин, Л.А. Манашкин. - М.: Транспорт, 1982. - 222 с.
2. Болдырев, А.П. Расчет и проектирование амортизаторов удара подвижного состава/ А.П. Болдырев, Б.Г. Кеглин. - М.: Машиностроение -1, 2004. - 199 с.
3. Гореленков, А.И. Статистические распределения продольных нагрузок, действующих на грузовой вагон при переходных режимах движения поезда/ А.И. Гореленков // Динамика, прочность и надежность транспортных машин: сб. науч. тр. - Брянск: БГТУ, 1997. - С. 11-19.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Задачи исследования динамической нагруженности машинного агрегата, его модель и блок-схема исследования динамической нагруженности. Структурный анализ рычажного механизма. Динамический синтез кулачкового механизма, обеспечивающего движение толкателя.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 13.04.2012Технология вагоностроения, ремонта вагонов и уровень производства. Характеристика стенда разборки-сборки поглощающих аппаратов типа Ш6-ТО-4, СРС-Ш6. Автоматизация ремонтных работ: установка для выпрессовки подшипников, зачистки и промывки корпусов букс.
реферат [1,2 M], добавлен 06.04.2009Расчёт цилиндрических обечаек согласно ГОСТ 14249-89. Расчет горизонтальных аппаратов с различными видами днищ. Оценка требуемых свойст и размеров опор для вертикальных аппаратов. Конструирование фланцевого соединения. Определение размеров отверстий.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 17.09.2012Характеристика завода, его сырьевой и энергетической базы. Характеристика сталеплавильного цеха. Назначение, химический состав и свойства сплава 35ХГСА. Результаты расчетов шихты и химического состава продуктов плавки. Тепловой расчет футеровки.
дипломная работа [2,0 M], добавлен 18.01.2012Особенности определения прочностной надежности детали. Физические свойства расчетной модели материала: упругость, пластичность и ползучесть. Анализ напряжения и деформации в точке для оценки нагруженности деталей. Методы расчета элементов конструкций.
презентация [413,9 K], добавлен 24.02.2014Применение теплообменных аппаратов типа "труба в трубе" и кожухотрубчатых для нагрева уксусной кислоты и охлаждения насыщенного водяного пара. Обеспечение должного теплообмена и достижения более высоких тепловых нагрузок на единицу массы аппарата.
курсовая работа [462,6 K], добавлен 06.11.2012Технология ремонта центробежных насосов и теплообменных аппаратов, входящих в состав технологических установок: назначение конденсатора и насоса, описание конструкции и расчет, требования к монтажу и эксплуатации. Техника безопасности при ремонте.
дипломная работа [3,8 M], добавлен 26.08.2009Разработка принципиальной схемы энергетической установки танкера первого класса. Выполнение расчета главной энергетической установки - дизеля. Классификация вибродемпфирующих покрытий. Влияние вибродемпфирующего покрытия на частотную характеристику.
дипломная работа [3,9 M], добавлен 24.07.2013Классификация ферментаторов по способу подвода энергии. Классификация реакторов по конструктивным признакам и по организации перемешивания. Характеристика аппаратов с подводом энергии через газовую фазу и реакторов с комбинированным подводом энергии.
шпаргалка [2,3 M], добавлен 23.05.2009Назначение и основные характеристики судна и СЭУ. Особенности эксплуатации судовых механических установок. Характеристика технического обслуживания и ремонта на уровне эксплуатации. Вопросы охраны труда в соответствии с конвенциями МАРПОЛ 73/78, СОЛАС-74.
дипломная работа [214,9 K], добавлен 23.03.2015Общая характеристика теплообменных аппаратов, их виды и классификация. Проектирование аппарата воздушного охлаждения масла по исходным данным, с проведением гидравлических расчетов, определением мощности вентилятора и насоса для продувки агрегата.
курсовая работа [473,3 K], добавлен 01.10.2011Определение допускаемых напряжений конструкционного материала. Нахождение рабочего, пробного и условного давлений. Оценка надежности эскизного варианта компоновки аппарата. Расчет коэффициентов прочности сварных швов и прибавки для компенсации коррозии.
курсовая работа [580,0 K], добавлен 09.12.2021Определение физических объемов электромонтажных работ, подбор монтажных машин, механизмов, аппаратов, инструментов и приспособлений. Характеристика монтажа комплектной трансформаторной подстанции, распределительных устройств и коммутационных аппаратов.
курсовая работа [670,7 K], добавлен 26.12.2011Ознакомление с конструкцией теплообменных аппаратов нефтепромышленности; типы и конструктивное исполнение кожухотрубчатых установок. Описание технологического и механического расчета оборудования. Выбор конструкционных материалов и фланцевого соединения.
дипломная работа [3,3 M], добавлен 17.04.2014Описание принципа работы, составления последовательности технологических операций технического обслуживания и ремонта автоматических аппаратов защиты. Классификация электрических аппаратов. Способы амортизации основных средств на современном предприятии.
курсовая работа [674,4 K], добавлен 10.06.2019Влияние формы сепаратора на его конструкцию. Типовые процессы изготовления аппаратов для химических производств. Теоретические основы технологии и конструкции аппаратов. Сепарация многофазных многокомпонентных систем. Свойства нефти, газов и жидкостей.
курсовая работа [303,9 K], добавлен 04.04.2016Существование функциональной взаимосвязи аппаратов в химическом производстве. Химико-технологическая система-совокупность аппаратов, взаимосвязанных технологическими потоками и действующими как одно целое. Системы уравнений технологических связей ХТС.
курсовая работа [25,9 K], добавлен 16.10.2008Классификация теплообменных аппаратов и теплоносителей. Конструкции трубчатых, пластинчатых и спиральных аппаратов поверхностного типа. Определение поверхности нагрева, длины и количества секций прямоточного водяного обогревателя горячего водоснабжения.
курсовая работа [961,6 K], добавлен 23.04.2010Сущность и особенности протекания процесса кристаллизации расплавов в соответствии с диаграммой состояния. Описание ряда аппаратов-кристаллизаторов. Конструктивные особенности и принцип действия аппаратов ленточного, вальцевого, скребкового типа.
реферат [348,4 K], добавлен 24.12.2013Сравнительная характеристика выпарных теплообменных аппаратов, физико-химическая характеристика процесса. Эксплуатация выпарных аппаратов и материалы, применяемые для изготовления теплообменников. Тепловой расчет, уравнение теплового баланса аппарата.
курсовая работа [1,5 M], добавлен 03.10.2010
