Конструкция, технология обслуживания и ремонт подвижного состава

Размещено на http://allbest.ru

Читинский техникум железнодорожного транспорта

(ЧТЖТ)

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Конструкция, технология обслуживания и ремонт подвижного состава»

Выполнила: студентка 3 курса

Проверил: преподаватель

Приведите основные параметры пассажирских электровозов переменного тока в (табличной форме). Рассчитайте мощность на ободе колес одного из электровозов для часового и продолжительного режимов, КПД тяговой передачи.

Основные параметры пассажирских электровозов переменного тока

__________

*1 Мощность в режиме реостатного торможения на ободе колес 7400кВт.

*2 При скорости 160км/ч - 174,3кН.

*3 Максимальная скорость допустимая в эксплуатации 160 км/ч.

*4 Наименьший радиус кривых проходимых при скорости 10 км/ч, равен 125 м.

*5 В рабочем положении 5,5 - 6,8 м.

Расчет мощности на ободе колес для часового и продолжительного режимов, КПД тяговой передачи на электровозе ЧС4т.

Рассчитаем мощность локомотива на ободе колес (касательную) по формуле:

.

для часового режима;

для продолжительного режима.

Коэффициент полезного действия тяговой передачи определяем по формуле:

.

для часового режима;

для продолжительного режима;

для часового режима;

для продолжительного режима.

2. Расчет параметров пружинно-фрикционного поглощающего аппарата

Условие: Для пружинно-фрикционного поглощающего аппарата типа Ш-1-ТМ с характеристиками, позволяющими производить соударения вагонов с массой брутто до 84 т со скоростями до 2,22 м/с и максимальным рабочим ходом 70 мм рассчитать:

1. Максимальную энергоемкость аппарата.

2. Среднюю величину продольной силы при соударении (сцеплении).

3. Среднюю величину ускорения (замедления), возникающего при соударении (сцеплении).

4. Время от начала соударения до закрытия аппарата.

5. Среднюю величину мощности, развиваемую аппаратом при соударении (сцеплении).

6. Максимальную скорость соударения в км/ч при которой происходит закрытие аппарата.

Ответ:

1. Максимальная энергоемкость аппарата

/2; кДж,

где m- масса вагона, т;

v- скорость движения вагона при соударении, м/с.

Но поглощение энергии будет происходить в двух аппаратах движущегося и неподвижного вагонов; поэтому энергоемкость одного аппарата будет равна К/2.

К=84*(22,2)2/2=207 кДж.

2. Средняя величина продольной силы

; кДж,

где К - кинетическая энергия вагона, поглощенная двумя аппаратами, рассчитана в пункте 1;

P- средняя величина продольной силы, кН;

S- максимальная величина хода двух аппаратов до закрытия, м;

P=K/S; кН.

P=207/0.07=2957 кН.

3. Ускорение (замедление) вагона при сцеплении

P=m*a; кН,

a= P/m; м/с,

где P- средняя величина продольной силы, кН;

m- масса вагона, т.

a= 2957/84=35,2 м/с.

4. Время от начала соударения до закрытия аппарата

V=a*t; м/с,

t=V/a; с,

где V- максимальная скорость вагона при соударении, м/с

t=2,22/35,2=0,06 с.

4. Средняя величина мощности, развиваемая аппаратом при поглощении кинетической энергии

N=K/t; кВт,

где К- кинетическая энергия вагона, кДж,

t- время соударения от начала контакта до закрытия аппарата, с.

N=207/0,06=3450 кВт.

Полученная мощность будет развиваться одним аппаратом, а вся мощность при гашении кинетической энергии будет равна удвоенной величине, т.к. развивается двумя аппаратами двух вагонов.

5. Максимальная скорость сцепления в км/ч определяется из условия; надо перевести скорость, данную в м/с в км/ч;

2,22 м/с=0,00222 км/ч.

3. Конструкция колесных пар электровозов при опорно-осевом подвешивании тяговых двигателей

Создать устройство (конструкцию), надежно и просто передающее вращающий момент от вала двигателя к оси колесной пары, непросто. Основная трудность заключается в том, что передаточный механизм должен связать колесную пару с тяговым двигателем, закрепленным полностью или частично на надрессорном строении, которое при движении электровоза совершает колебания относительно колесных пар. Впервые такая передача была разработана для трамваев, вследствие чего и получила название трамвайной подвески, или, как ее теперь называют, опорно-осевой. Принцип такой передачи использован и на отечественных электровозах.

При опорно-осевом подвешивании (рис. 114, а) двигатель опирается на ось колесной пары моторно-осевыми подшипниками, основание которых отлито как одно целое с остовом. Подшипники снаружи закрывают шапками. С противоположной стороны остова двигателя имеются выступы (носики), которыми двигатель опирается на подвижные балочки, размещаемые между выступами поперечных креплений рам тележки (рис. 114, б). Между балочками находятся предварительно сжатые пружины. Это устройство называется траверсой. Если остов двигателя опускается, то его выступ перемещает верхнюю балочку траверсы вниз по направляющим, и пружины, сжимаясь, стремятся вернуть двигатель в первоначальное положение. При перемещении двигателя вверх поднимается нижняя балочка и снова пружины стремятся возвратить двигатель в исходное положение.

Несколько по-иному осуществлено опорно-осевое подвешивание тяговых двигателей на восьмиосных электровозах некоторых новых серий (рис. 115). Здесь пружинная подвеска (см. рис. 114, б) заменена тягой, закрепленной шарнирно на брусе рамы тележки. На тяге имеются два резиновых блока с двумя металлическими шайбами.

Между резиновыми блоками находится горизонтальная плоскость кронштейна, который наклонной плоскостью крепится к остову тягового двигателя. Резиновые блоки, как и пружинная подвеска, смягчают удары, приходящиеся на тяговый двигатель вследствие неровности пути при трогании с места, и компенсируют изменение взаимного положения двигателя и рамы тележки в процессе движения электровоза.

Опорно-осевое подвешивание обеспечивает неизменность расстояния между центрами вала двигателя и оси колесной пары. Это расстояние называют централью Ц (см. рис. 114, а). При передаче вращения от вала двигателя к колесной паре с помощью зубчатого редуктора благодаря неизменности централи создаются условия, обеспечивающие правильное зацепление зубчатых колес. Передача работает плавно, что обеспечивает долговечность зубчатых колес.

Применение зубчатой передачи позволяет использовать тяговые двигатели с высокой частотой вращения якоря. Редуктор состоит из малого зубчатого колеса (шестерни), укрепленного на валу тягового двигателя, и большого зубчатого колеса, насаженного на ось колесной пары. Соотношение количества зубьев большого и малого колес называют передаточным числом. На пассажирских электровозах, имеющих высокую скорость движения, устанавливают редукторы с меньшим передаточным числом. На грузовых электровозах, которые должны развивать значительную силу тяги, применяют редукторы с большим передаточным числом.

При опорно-осевом подвешивании перемещение надрессорного строения относительно колесных пар неопасно, так как шестерня может перекатываться вверх или вниз по большому зубчатому колесу, не нарушая зацепления.

ТЯГОВЫЕ ПРИВОДЫ С ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯМИ

Конструкция опорно-осевого подвешивания. Большинство грузовых и маневровых локомотивов с электропередачей оборудованы индивидуальными приводами движущих колес с опорно-осевым подвешиванием тяговых двигателей. На тепловозах такую передачу выполняют обычно односторонней, и она состоит из пары прямозубых колес, закрытых кожухом. Двухстороннюю косозубую передачу чаще применяют на электровозах.

При опорно-осевом подвешивании тяговый двигатель 2 (рис. 79) опирается жестко одной стороной на движущую ось колесной пары 4 при помощи моторно-осевых подшипников 7; другой стороной опорным приливом / упруго через подвеску 15 на раму тележки.

Моторно-осевые подшипники (их два) имеют разъемные вкладыши 9, 10, изготовленные из бронзы ОСЦ 5-5-5 Положение вкладышей в корпусе двигателя фиксируют шпонкой 14.

Верхний вкладыш 9 вкладывают в подшипниковый выступ двигателя, нижний 10 с большим вырезом для подвода смазки прижимается крышкой 13, которая имеет резервуар для размещения смазывающей подбивки и масла. Подбивку выполняют из шерстяной пряжи, предварительно пропитанной подогретым осевым маслом марки Л или -3. Подбивка прижимается пластиной 12 при помощи пружинок к шейке оси. Резервуар заполнен осевым маслом.

Рис. 79. Опорно-осевое подвешивание тягового электродвигателя тепловоза ТЭЗ:

i - опорный прилив; 2 - тяговый электродвигатель; 3 - ведущая шестерня; 4 - колесная пара; 5 - ведомое зубчатое колесо; 6 - кожух зубчатой передачи; 7 - моторно-осевые подшипники; 8 - уплотнительное кольцо подшипника; 9, 10 - верхний и нижний вкладыши подшипника; - смазывающая подбивка; 12 - пластина; 13 - крышка подшипника; 14 - шпон ка; 15 - подвеска

Подшипник со стороны зубчатой передачи прижат к ступице колесного центра, а в некоторых конструкциях к ступице ведомого зубчатого колеса; с другой стороны между ступицей колесного центра и подшипником установлено разъемное уплотнительное кольцо 8. Общее перемещение тягового двигателя относительно оси должно быть 1 мм.

Конструкция упругой опоры тягового двигателя на раму тележки представлена на рис. 80. Это подвешивание называют иногда траверсным. Траверса состоит из нижней 5 и верхней 2 балок, между которыми расположены четыре пружины 3, предварительно затянутые усилием около 20-25 кН при помощи стяжных болтов 4. Через крайние пружины балки и кронштейны / поперечных балок рамы тележки пропущены направляющие стержни 9, которые снизу фиксируют от выпадания при помощи планок 8, закрепленных болтами 6 с гайками 7. Упругая подвеска двигателя к раме смягчает удары, передаваемые на раму тележки при колебаниях двигателя во время движения.

Крутящий момент двигателя передается парой зубчатых колес. Меньшее зубчатое колесо (ведущая шестерня) 3 (см. рис. 79), напрессованное с гарантированным натягом на конический хвостовик якоря двигателя, находится в зацеплении с ведомым зубчатым колесом 5, напрессованным на ось или ступицу колесного центра. Зубчатые колеса предохраняются от пыли и грязи кожухом 6, который состоит из двух разъемных половин и крепится к тяговому двигателю. Зубчатая передача при опорно-осевом подвешивании двигателя работает в тяжелых условиях, обусловленных переменными режимами работы и динамическими нагрузками. Ухудшению условий работы способствует деформация оси и вала якоря при консольном креплении шестерни, а также перекос остова двигателя вследствие зазоров в моторно-осевых подшипниках, которые в эксплуатации могут достигать 3 мм и более. Перекос зубчатых колес приводит к неравномерному распределению нагрузки по длине зуба и к чрезмерной концентрации

пассажирский электровоз двигатель

4. Классификация тяговых приводов. Тяговые приводы электровозов при опорно-осевом подвешивании тяговых двигателей. Назначение, конструкция, принцип действия

К данному историческому периоду относится время, когда тяговый подвижной состав с электрическим тяговым приводом - электровозы и тепловозы с электропередачей - уже вышел из стадии экспериментального и началось его серийное производство, но в целом в практике развитых индустриальных держав, за исключением отдельных стран, еще доминировала паровая тяга. В этот период уже появилась специализированная производственная база для производства тепловозов и электровозов, в частности, на локомотивостроительных заводах появилось производство крупногабаритных зубчатых колес. Создаются и развиваются методики расчета элементов привода. Этот период характерен практически повсеместным отказом от непосредственных и параллельно-кривошипных приводов, использованием металлических упругих элементов (в связи с недостаточным уровнем развития производства резины и других неметаллических материалов в качестве конструкционных), а также широким поиском различных конструктивных схем и решений, с заимствованием новинок из судостроения и автомобилестроения. Этот период можно приблизительно отнести по времени от начала 20 века до 40-50-х годов 20 века.

На данном этапе приводы разделяются на три основные группы:

- приводы с опорно-осевым подвешиванием тягового двигателя;

- приводы с опорно-рамным подвешиванием тягового двигателя и тяговой передачи (с полым валом на оси);

- приводы с опорно-рамным подвешиванием тягового двигателя и осевым подвешиванием редуктора.

Размещено на Allbest.ru