Комплексна оцінка впливу конструктивних особливостей екіпажної частини на тягово-динамічні якості рейкового транспортного засобу на стадії проектування - Автореферат

Розробка нових рейкових транспортних засобів вимагає розвитку методик, які на стадії проектування дозволяють проводити оцінку ефективності змін, що вносяться в їх конструкцію. Однак, на цей час не існує визначеної методики, яка б дозволяла оцінювати тягово-динамічні якості в залежності від змін, що вносяться в конструкцію рейкових транспортних засобів. розробка математичної моделі просторових коливань при русі рейкового транспортного засобу з урахуванням тягового (гальмівного) моменту та електродинамічних процесів у тяговому приводі, яка дозволяє аналізувати його тягово-динамічні властивості у взаємозвязку з достовірним відображенням сил зчеплення коліс з рейками у процесі їх фрикційної взаємодії, а також урахуванням особливостей конструкції екіпажної частини; Розроблена комплексна методика та математична модель руху рейкового транспортного засобу для оцінки його тягово-динамічних якостей на стадії проектування, яка дозволяє проводити розрахунки впливу сили тяги залежно від фрикційного стану контакту колеса з рейкою та зносу бандажів на характер динамічних процесів при русі локомотива. Подано пропозиції конструктивних рішень щодо покращення використання коефіцієнта зчеплення під час зрушення з місця та руху рейкових екіпажів (патент №20365А, позитивне рішення на заявку № 95063073 та № 95083855), а також проведені розрахунки щодо оцінки їх ефективності, та розроблено рекомендації щодо внесень змін у конструкцію екіпажної частини проектних рейкових засобів, оформлено пакет прикладних програм, що дозволяє проводити оцінку тягово-динамічних якостей рейкового транспортного засобу в залежності від конструктивних змін.Вона дорівнює сумі середніх поздовжніх сил зчеплення коліс залізничного транспортного засобу з рейками: IMG_b93fe761-0256-4ee5-8b5a-be216a9b627c де Т0 - час руху по ділянці шляху; Fix - поздовжня складова сили зчеплення в контакті колеса з рейкою; N - кількість коліс транспортного засобу; dt - змінні величина часу. Це можна зробити за допомогою відношення ee /eekp , яке характеризує запас стійкості реалізації сили тяги у контакті колеса з рейкою (ee - величина відносного ковзання колеса по рейці; еекр - критичне ковзання, що відповідає максимуму на характеристиці зчеплення). У другому розділі оцінюється вплив найбільш суттєвих факторів на характер руху екіпажа у режимі тяги, обґрунтовується методика врахування профілів коліс і рейок, запропоновано нову конструкцію колісної пари, яка дозволяє зменшити бокові сили на шлях, ефективність роботи якої перевірена за результатами розрахунків розробленої математичної моделі руху колісної пари. Бралися такі передумови: розглядаються просторові коливання; усі тіла систем (кузов, боковини та поздовжні балки рами візків, АТЕД, колісні центри та бандажі) обираються абсолютно жорсткими; враховані нелінійності у шкворневих вузлах при відносі візків та опорах кузова на візок при вилянні екіпажа, зазор у рейковій колії; ураховується сила опору руху рейкового екіпажа; розрахунки виконуються при русі транспортного засобу в режимах вибігу, тяги та гальмування; величина сили зчеплення визначається окремо для кожного колеса в залежності від швидкості руху рейкового екіпажа, швидкості ковзання контактуючих тіл, вертикального навантаження, фрикційного стану, профілів коліс і рейок, їх взаємного розташування; поздовжня швидкість екіпажа знаходиться в процесі інтегрування диференційних рівнянь руху та ніяких обмежень на її величину не накладається; шлях розглядається у вигляді дискретних інерційних балок, що лежать на пружно-дисипативній чи пружно-вязкій основі та знаходяться під дією вертикальних і поперечних горизонтальних сил, які прикладені в точках контакту коліс і рейок. Подана маса шляху обирається постійною; бандаж та рейка мають довільні обриси; ураховується тертя гребеня колеса о рейку при виборі зазору в рейковій колії; ураховуються лектродинамічні процеси при роботі тягового двигуна; ураховується жорсткість осі колісної пари на скручування; на кожному кроці розвязання диференційних рівнянь визначалися сили зчеплення в контакті коліс з рейками за допомогою запропонованої моделі зчеплення.Подані в дисертації результати проведених теоретичних та експеріментальних досліджень дозволяють зробити такі висновки: 1 В результаті досліджень розроблено методику, яка дозволяє проводити комплексну оцінку тягових і динамічних якостей рейкових транспортних засобів, що проектуються. 2 Одержано рівняння регресії зміни радіуса кола котіння колеса та тангенса кута нахилу дотичної у точці контакту від положення колісної пари у рейковій колії для різних сполучень профілів коліс і рейок. 4 Розроблено математичну модель руху колісної пари, конструкція якої дозволяє зменшувати бокові впливи на шлях. За допомогою математичної моделі руху цієї колісної пари проведено оцінку ефективності застосування нової конструкції колеса. 5 Розроблено математичну модель руху рейкового транспортного засобу в прямих та криволінійних ділянках шляху типу трамвайного вагона ЛТ-20 з уточненим відображенням проц

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ