Динамика электроподвижного состава - Курсовая работа

Данная курсовая работа по дисциплине «Динамика электроподвижного состава» посвящена оценке безопасности движения экипажа в кривой и условий комфорта работы локомотивной бригады и перевозки пассажиров. Для четкого представления системы действующих сил и упрощения расчетов, а также для более детального ознакомления с тележкой необходимо составить расчетную схему рамы тележки и определить величину статических и динамических нагрузок от оси колесных пар на рельсы, от собственного веса рамы, тяговых двигателей, кузова и неподрессоренных частей, провести анализ жесткости систем центрального и буксового рессорного подвешивания в условиях динамического нагружения. После определения по результатам предыдущих пунктов суммарных нагрузок от колес на рельсы, необходимо будет оценить, как обеспечиваются условия безопасности и условия комфорта по величине поперечного ускорения. Далее, после определения жесткости систем центрального и буксового рессорного подвешивания необходимо оценить обеспечение условий комфорта элементами этих систем по вертикальным колебаниям при заданных исходных данных движения рассматриваемого электропоезда. Определить действующие статические и динамические нагрузки на раму унифицированной тележки моторного вагона электропоезда ЭД4М (Приложение 1), произвести оценку безопасности движения экипажа в кривой и условия комфорта.Расчетная схема строится для проведения расчетов на основании чертежа. В расчетной схеме элементы рамы заменяются стержнями, оси которых проходят через центры тяжести поперечных сечений этих элементов.Рама тележки находится под действием собственного веса элементов рамы с закрепленными на них кронштейнами и деталями ТРП: веса кузова и элементы центрального подвешивания; веса и крутящего момента от консольно-закрепленных тяговых электродвигателей; реакций рессорных подвесок. Нагрузка от оси колесной пары на рельс определяется по формуле: ; (2.1) где g=9,81м/сек2; Масса вагона определяется по сумме масс отдельных частей: мв=мк 4мнп 4мд 2мр ; (2.2) где мк - масса кузова; Реакции рессор определяются по формуле: 2Пст-мнп*g=4R ; (2.3) При работе тяговых двигателей силы тяги, реализуемые колесными парами, передаются через буксы на боковины рамы тележек.При движении экипажа в кривой на него действуют распределенные по всей массе центробежные силы, которые заменяются равнодействующей , направленной в сторону наружного рельса. Центростремительное ускорение определяется по формуле: Центробежная сила на одной тележке определяется по формуле: При возвышении наружного рельса центробежная сила частично компенсируется составляющей силы тяжести. Допустимые по опрокидыванию скорости движения в кривой: Вывод: По результатам проведенных расчетов определили, что условие безопасности при движении в кривой выполняется, опрокидывающий момент не превышает восстанавливающего момента и заданная скорость не превышает расчетные. Силы, действующие на тележку при движении в кривой Абсолютная скорость любой точки тележки: Относительная скорость любой точки тележки: Скорость движения в кривой с возвышением: Полюсное расстояние: При промежуточной установке тележки ее равновесие под действием рассмотренных систем сил выражается двумя уравнениями, а именно: уравнением суммы проекций всех сил на поперечную ось и уравнением моментов относительно полюса.Нагрузки от колеса на рельсы при движении в кривой изменяются. Соответственно изменяются и силы трения.Рисунок 7.1 - Схема действия сил в точке контакта колеса с рельсом. колесный пара сила опрокидывающий Но вследствие прижатия колеса к рельсу силой N в точке контакта действует сила трения, препятствующая этому движению.Движение экипажа с высокими скоростями сопровождается колебаниями, которые отрицательно влияют на пассажиров и бригаду. При движении в кривой добавляется длительное действие поперечного ускорения. Центробежная сила, действующая на пассажиров в кривой, нарушает равновесие силы тяжести и нормальной реакции пола и сидения. Необходимо искать дополнительную опору, дополнительное напряжение мышц и реакции вестибулярного аппарата на поперечное ускорение вызывают неприятное ощущение у человека. Вывод: Условия комфорта для пассажиров и локомотивной бригады удовлетворяют условиям до скорости: V=61 км\ч;Vв=72 км\ч.По результатам проведенных расчетов определили, что условие безопасности при движении в кривой выполняется, опрокидывающий момент не превышает восстанавливающего момента и заданная скорость не превышает расчетные; при движении в кривой возникает дополнительная сила У1 стремящаяся повернуть тележку вокруг оси, путем усилия на колесные пары; условия безопасности выполняются до скорости: 1.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

ЗАДАНИЕ И ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

1. ПОСТРОЕНИЕ РАСЧЕТНОЙ СХЕМЫ

2. ВЕРТИКАЛЬНАЯ СТАТИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА

3. ИЗМЕНЕНИЕ НАГРУЗОК ПРИ РАБОТЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ

4. ОПРОКИДЫВАЮЩИЙ МОМЕНТ ОТ ДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ

5. СИЛЫ ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ТЕЛЕЖКУ ПРИ ДВИЖЕНИИ В КРИВОЙ

6. БОКОВОЕ УСИЛИЕ МЕЖДУ КОЛЕСОМ И РЕЛЬСОМ В КРИВОЙ

7. ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЭКИПАЖА В КРИВОЙ ПО ВЕЛИЧИНЕ БОКОВОЙ СИЛЫ

8. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ КОМФОРТА ПО ПОПЕРЕЧНЫМ УСКОРЕНИЯМ

9. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ КОМФОРТА ПО ВЕРТИКАЛЬНЫМ КОЛЕБАНИЯМ В УСЛОВИЯХ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК

ПРИЛОЖЕНИЯ

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

По результатам проведенных расчетов определили, что условие безопасности при движении в кривой выполняется, опрокидывающий момент не превышает восстанавливающего момента и заданная скорость не превышает расчетные; при движении в кривой возникает дополнительная сила У1 стремящаяся повернуть тележку вокруг оси, путем усилия на колесные пары; условия безопасности выполняются до скорости: 1.V=61,4 км/ч Vв=72,2 км/ч

2.V=112,9 км/ч Vв=118,8 км/ч

3.V=18,6 км/ч Vв=41,6 км/ч

Условия комфорта для пассажиров и локомотивной бригады удовлетворяют условиям до скорости: V=61 км\ч;Vв=72 км\ч. В итоге установлено , что данное рессорное подвешивание пригодно для установки на моторвагонные поезда ЭД-4М.