Математическое моделирование динамических процессов в механической части перспективного пассажирского электровоза с асинхронным тяговым приводом при трогании с места

• Автор: Бондарев, Александр Петрович
• Шифр специальности: 05.13.18, 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Новочеркасск
• Количество страниц: 298 с. : ил

4. .Вертикальные усилия в контакте

4Усилия в поводках, наклонных тягах и на хрюке

4Коэффициенты динамики

4Перемещения и повороты основных элементов конструкции

4Вывод ы

5. Комплекс проблемноориентированных программ для проведения

вычислительных экспериментов.

5.1. Структура пакета программ для проведения расчетов при движении электровоза на выбеге
5.2. Структура пакета программ для проведения расчетов по троганию электровоза с места

5.3. Выводы.

Заключение и общие выводы.

Литература


Поэтому проблема разработки компьютерной модели асинхронного тягового привода чрезвычайно актуальна. Ес решение требует создания математической модели механической части, адаптированной для этих целей. Поскольку при трогании локомотива с места возникает динамическое перераспределение вертикальных нагрузок между осями, имеющее большое влияние на ею тяговосцепные свойства, модель механической части должна быть полноразмерной, включающей в свой состав экипажную часть и механическую часть тягового привода. Число степеней свободы такой модели может достигать 0. Анализ литературных источников показал, что для моделирования механической части электровоза лучше использовать представление расчетной схемы в виде системы твердых тел, а при составлении дифференциальных уравнений движения формализм НьютонаЭйлера. Обычные методы расчета силы тяги через так называемую характеристику сцепления оказываются непригодными при нулевой скорости движения локомотива. При изучении стоповых и околостоповых режимов, для вычисления усилий в контакте при трогании электровоза с места наиболее целесообразно применять теорию Калкера. При проведении расчетов динамики электровоза актуальным является вопрос моделирования неровностей пути, что особенно важно для развития высокоскоростного движения. Для исследования этого вопроса следует создать программу моделирования вертикальных и горизонтальных неровностей пути и провести расчеты движения электровоза на различных скоростях. Конечной целью является использование разработанных алгоритмов расчета для исследования электромеханических процессов при пуске электровоза с асинхронными тяговыми двигателями. Это позволит создать систему управления асинхронным тяговым приводом, обеспечивающую плавный пуск, что является актуальнейшей научнотехнической задачей. Основная цель настоящей главы построить математическую модель механической части электровоза ЭГПО, которая бы учитывала динамическое перераспределение вертикальных нагрузок между осями локомотива, возникающее при троганин с места. Вторая задача состоит в том, чтобы, основываясь на методах теории случайных функций, дать описание возмущающего воздействия, действующего на электровоз со стороны пути, что имеет большое значение при высоких скоростях движения, для которых и предназначен ЭП. Для достижения поставленной цели, прежде всего, рассмотрена конструкция механической части электровоза ЭГПО и осуществлен выбор ее расчетной схемы. Для вывода дифференциальных уравнений движения использован формальный метод НьютонаЭйлера. Изучены топология расчетной схемы, ее кинематика, силовые факторы, приводится алгоритм составления дифференциальных уравнений. Осуществлена линеаризация уравнений движения и определены собственные частоты колебаний электровоза. Дана последовательность расчета и описание разработанного пакета программ для ЭВМ. Для описания возмущающего воздействия со стороны пути применены методы теории случайных функций. Выполнены расчеты движения электровоза ЭП в режиме выбега и определение его динамических характеристик с учетом вертикальных и горизонтальных неровностей пути. Сделаны выводы о возможности практического использования построенной математической модели. Первый пассажирский электровоз ЭП двойного питания рис. НЭВЗВЭлНИИ Россия и АОХтапг Швейцария. Он имеет осевую формулу 2о2о2о. Опирание крова на крайние тележки впервые выполнено с использованием пружин флексикойл. Значительное понижение жесткости системы опирания кузова на тележки поперечному сдвигу кузова относительно тележек при движении в прямых и угловому повороту при входе в кривые и движении в круговых кривых заметно улучшает динамические характеристики экипажа и снижает его воздействие на путь. Применяется механический тяговый привод второго класса, конструкционная скорость электровоза равна 0 кмч. В настоящее время первый экземпляр электровоза ЭП прошел испытания и находится в опытной эксплуатации. Завод приступил к сборке второго и третьего электровозов. Рис. Конструкция механической части электровоза ЭП представляется очень перспективной.