Снижение динамических нагрузок в тяговых приводах электровозов с рамным подвешиванием тяговых двигателей и карданными муфтами

• Автор: Вахромеева, Татьяна Олеговна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 239 с. : ил.

Содержание

Введение
1 Анализ работ по тяговым приводам подвижного состава и возникающим в них нагрузкам

1.1 Научные работы по исследованию динамических свойств тяговых приводов экипажей

1.2 Неисправности, возникающие при эксплуатации тягового подвижного состава с рамным подвешиванием тяговых двигателей
1.3 Научно-практические работы по исследованию вибраций асинхронных электрических двигателей

1.4 Постановка цели и задач исследования

2 Исследование схем подвешивания двигателей и моторно-редукторных блоков-(МРБ) к раме тележки... 77.

2.1 Анализ схем конструкций крепления тяговых двигателей и

МРБ к раме тележки
2.2 Анализ распределения статических нагрузок на опорные
точки МРБ тяговых приводов
2.3 Рациональные схемы подвешивания МРБ к раме тележки
3 Методика исследования колебаний тяговых приводов и их динамических свойств с учетом упругих деформаций рамы тележки
3.1 Основные положения методики решения динамических задач сложных механических систем с распределенными параметрами
3.2 Разработка математической модели динамической системы «тяговые двигатели - рама тележки»
3.3 Разработка математической модели тяговой муфты для исследования крутильных колебаний
4 Исследование динамических свойств системы «тяговые двигатели -
рама тележки»
4.1 Возмущающие факторы, действующие на динамическую

систему «тяговые двигатели - рама тележки»
4.2 Динамические свойства тяговых муфт электровозов ЭП1 и

4.3 Улучшение динамических свойств мембранных муфт
4.4 Влияние гибкости конструкции рамы тележки на деформации опорных узлов рамных тяговых двигателей
4.5 Сравнение амплитудно-частотных характеристик различных
схем подвешивания рамных тяговых двигателей
5 Экспериментальная проверка некоторых технических решений
5.1 Подвешивание МРБ к раме тележки с помощью резинометаллических блоков
5.2 Обоснование возможности использования результатов испытаний моторной тележки электропоезда ЭД6 для подтверждения разработанных технических решений
5.3 Методика испытаний вагона электропоезда ЭД6-00104 на экспериментальном кольце ВНИИЖТ
5.4 Оценка виброзащитного эффекта от применения резинометаллических шарниров в опорах моторно-редукторных блоков (МРБ)
5.5 Результаты обработки экспериментальных записей ускорений вибраций рамы тележки, кузова и моторно-редукторного блока при
испытаниях на кольце ВНИИЖТа
Заключение
Список литературы
Приложение

Введение
В последние годы вследствие интеграции России в международное экономическое пространство наблюдается увеличение потребности в осуществлении перевозок, в том числе и по железным дорогам. Чтобы удовлетворить возрастающий спрос, а также поднять привлекательность создаваемых транспортных коридоров, включая транзитные, проходящие по территории страны, необходимо повышать производительность перевозочного процесса, осуществляемого по железнодорожной сети, учитывая при этом необходимый уровень экономической эффективности отрасли в целом.
В связи с распоряжением правительства РФ № 877-3 от 17 июня 2008 г. была утверждена «Стратегия развития железнодорожного транспорта в Российской Федерации до 2030 г.». В соответствии с программой «Стратегические направления научно-технического развития ОАО «Российские железные дороги» на период до 2015 г.» для достижения поставленной цели руководством компании были сформулированы основные задачи, среди которых можно выделить следующие: повышение скоростей движения грузовых и пассажирских поездов, увеличение нагрузки на ось, формирование тяжеловесных поездов массой более 9000 т, улучшение тяговых свойств локомотивов и снижение удельного расхода энергии на тягу поездов, повышение уровня безопасности движения поездов.
Условия жесткой конкуренции с другими видами транспорта при доставке пассажиров и грузов заставляют железнодорожный транспорт увеличивать скорости и интенсивность движения поездов на участках обращения, повышать нагрузку на ось и скорость движения для грузовых поездов.
Все эти мероприятия увеличивают динамическое воздействие на железнодорожный путь, что ведет к его постепенному старению и разрушению (деградации). Потребуется разработка и создание скоростных

1.2.4 Предварительные причины разрушения элементов подвешивания тяговых двигателей к раме тележки
Анализ характера разрушений элементов подвешивания тяговых двигателей к раме тележки электровозов серии ЭП10 позволил сделать предварительные выводы и назвать возможные причины:
- разрушения болтов крепления двигателей носит усталостный характер и возможны только при незатянутых или ослабленных болтах:
- ослабление затянутых при монтаже болтов могут вызвать интенсивные вибрации скрепляемых ими деталей;
- разрушение болтов происходит только со стороны кронштейнов тяговых двигателей. Это позволяет сделать заключение о том, что источник вибрации находится на двигателе или передается на двигатель.
Способствовать разрушению болтов могут конструкторские и технологические причины:
- не согласованы жесткости болтов и скрепляемых ими деталей, в результате на болты приходится большая динамическая сила, чем на стык соединяемых ими деталей,
- грубая обработка опорных поверхностей валиков и кронштейнов двигателей в результате происходит обжатие шероховатостей на этих поверхностях и снижение затяжки болтов,
- несоосность цилиндрических поверхностей кронштейнов на двигателях и раме тележки, что приводит к неполному прилеганию их к валикам и образованию зазоров,
- неконтролируемый зазор между стержнем болта и проходным отверстием в опорных валиках, что способствует изгибу болта при выборке зазора,
- крепежные болты соединяют три детали: фигурную шайбу под болт, опорный валик и кронштейн тягового двигателя. При таком соединении трудно обеспечить параллельность сопрягаемых поверхностей и устранение изгиба стержня болта.