ОПРЕДЕЛЕНИЕ РЕАКЦИЙ ТЯГОВОГО ПРИВОДА НА ДВИЖУЩУЮ КОЛЕСНУЮ ПАРУ И НА РАМУ ТЕЛЕЖКИ.
10.1. Методика расчета.
За основу принята опорно-осевая подвеска тягового двигателя при двухсторонней или односторонней зубчатой передаче.
При работе привода происходит перераспределение нагрузок от веса тягового двигателя, передающихся на его точки опоры: ось колесной пары и раму тележки (рис.10.1).
Колесная пара движется с установившейся скоростью справа налево в тяговом режиме, причем двигатель подвешен к раме, сзади движущейся оси.
Пренебрегая сопротивлением движению в звеньях привода от тягового двигателя до поверхности качения колеса, будем считать, что касательная сила тяги равна максимальной силе тяги создаваемой двигателем, т.е.:
Сила приложена к зубу колеса, - к зубу шестерни. На колесную пару воздействует вращающий момент:
С другой стороны этот момент равен:
Следовательно,
Приложим к оси колесной пары две равные и противоположно направленные силы , равные .
Силы и создадут пару сил, момент которой уравновесит крутящий момент, создаваемый сопротивлением движению и силой тяги . Оставшаяся некомпенсированная сила будет передана на ось колесной пары в точках А и В зубчатых колес.
Воздействие силы на зуб шестерни двигателя благодаря электромагнитной связи между якорем и корпусом двигателя распределится в установившемся режиме между носиком двигателя С и опорно-осевыми подшипниками O1 и О2 обратно пропорционально плечам R и L-R.
В таком случае имеем:
- реакция на раму тележки, передаваемая через носик С и конструкцию подвески:
;
- реакция, передаваемая на ось колесной пары через один опорно-осевой подшипник:
при , , а при
Рис.10.1 Схема опорно-осевого подвешивания тягового двигателя.
Направление реакций в приводе, вызванных касательной составляющей давления в зубьях, дано на рис.10.1, причем силы, направленные вниз, обозначены крестиком, а силы, направленные вверх — точкой.
Как известно, полное давление в зубьях передачи направлено по линии зацепления, вследствие чего дополнительно к реакциям привода появляются реакции, направленные вдоль централи:
,
где - угол зацепления.
Независимо от направления силы , реакции действуют на зубчатое колесо и шестерню так, что стремятся увеличить централь. Через опорно-осевые подшипники и ступицы зубчатых колес они передаются на ось колесной пары и через нее взаимно уравновешиваются.
Реакции не влияют на перераспределение нагрузок между обрессоренными и неподрессоренными частями тележки. Влияние реакции на результирующее давление в опорно-осевых подшипниках невелико. Поэтому в дальнейших расчетах учитываются лишь те реакции привода, которые вызваны касательной составляющей давления в зубьях.
Вес тягового двигателя распределяется между тремя точками опоры приблизительно следующим образом: по приходится на каждый осевой подшипник O1 и O2 и - на носик С.
Вес двигателя можно принять при помощи более или равной 700 кВт - Н/кВт, при мощности менее 700 кВт - Н/кВт.
В соответствии с этим результирующие реакции выражаются следующим образом:
Реакция на раму тележки, передаваемая через носик:
Реакция, передаваемая через каждый опорно-осевой подшипник:
Верхний из двойных знаков формул соответствует расположению тягового электродвигателя сзади движущей оси, а нижний знак - расположению двигателя впереди оси.
10.2. Пример расчета.
Исходные данные: Рч=900 кВт, FK=Fmax=80 кН; DK=1,3 м; R=0,45 м;
База подвешивания тягового двигателя: L=2,5 м (Рч > 700 кВт);
Вес тягового двигателя: Сд=50*900 Н = 45 кН. Реакция на раму тележки:
Реакция на моторно-осевые подшипники:
Отрицательные значения реакций указывают на изменение направления их действия в результате смены направления движения.
Дата добавления: 2015-09-29; просмотров: 1200;