Возможности улучшения динамики и прочности тягового привода II класса для локомотивов и электропоездов

• Автор: Максименко, Ирина Викторовна
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 172 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩЕЙ КОНСТРУКЦИИ УРАВНОВЕШЕННОЙ ШАРНИРНОПОВОДКОВОЙ МУФТЫ у ПРИ ЕЕ ПРИМЕНЕНИИ В АСИНХРОННОМ ТЯГОВОМ ПРИВОДЕ
1.1. Обоснование необходимости конструктивных изменений существующих уравновешенных шарнирноповодковых муфт, используемых при высоких частотах вращения тягового двигателя
1.2. Оценка возможности использования усовершенствованной уравновешенной шарнирноповодковой муфты в тяговом приводе локомотива второго класса.

1.3. Результаты и выводы

ГЛАВА 2. КИНЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ БЫСТРОХОДНОЙ УРАВНОВЕШЕННОЙ ШАРНИРНОПОВОДКОВОЙ МУФТЫ .
2.1. Исследование кинематики плоской системы уравновешенной шарнирноповодковой муфты.

2.2. Исследование кинематики пространственной системы

уравновешенной шарнирноповодковой муфты

2.3. Характеристика конструктивных особенностей и основных

преимуществ быстроходной уравновешенной шарнирноповодковой муфты Патент РФ 7.
2.4. Особенности расчета долговечности подшипников качения уравновешенной шарнирноповодковой муфты
2.5. Статические и динамические характеристики быстроходной уравновешенной шарнирноповодковой муфты
2.6. Результаты и выводы
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ И ДИНАМИКИ ТЯГОВОГО ПРИВОДА С БЫСТРОХОДНОЙ УРАВНОВЕШЕННОЙ ШАРНИРНОПОВОДКОВОЙ МУФТОЙ.ит.м.ммн.мн.мм
3.1. Новые технические требования к тяговым приводам локомотивов
и электропоездов с асинхронными электродвигателями
3.2. Краткие сведения о возбуждающей функции от рельсовых неровностей.
3.3. Исследование нагруженности зубчатых колес планетарного редуктора в случае применения его на тепловозах и электропоездах
3.4. Исследование восприимчивости планетарного редуктора к
КОЛЕБАНИЯМ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ И РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ПРИ ВЕРТИКАЛЬНОМ ПОЛОЖЕНИИ РЕАКТИВНОЙ ТЯГИ.
3.5. Исследование восприимчивости планетарного редуктора к
КОЛЕБАНИЯМ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ И РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ПРИ ГОРИЗОНТАЛЬНОМ РАСПОЛОЖЕНИИ РЕАКТИВНОЙ ТЯГИ
3.6. Сравнение восприимчивости тяговых приводов с осевым редуктором при вертикальном и горизонтальном расположении
РЕАКТИВНОЙ ТЯГИ К КОЛЕБАНИЯМ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ И РАМЫ ТЕЛЕЖКИ.
3.7. Восприимчивость тяговых приводов железнодорожного подвижного СОСТАВА к ЗУБЦОВОЙ ДИНАМИКЕ
3.8. Выбор наиболее рациональной конструкции тягового привода с
АСИНХРОННЫМ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕМ ДЛЯ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ПОДВИЖНОГО СОСТАВА.
3.9. Разработка динамической модели тягового привода с планетарным редуктором
3 Исследование динамики привода при аварийных режимах
работы в автономном инверторе.
3 Устройство тягового привода II класса с планетарным редуктором Патент РФ 8.
3 Особенности работы тягового привода второго класса с серийным и планетарным редуктором в двухосной тележке электропоезда типа ЭР9 В СТАТИКЕ.
3 Особенности работы тяговых приводов второго класса
с серийным и планетарным редукторами в системе двухосной тележки электропоезда типа ЭР9 в динамике
3 Результаты и выводы
ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВОГО ПРИВОДА С УРАВНОВЕШЕННОЙ ШАРНИРНОПОВОДКОВОЙ МУФТОЙ
4.1. Динамические путевые испытания тягового привода с У1ППМ
4.2. Стендовые ресурсные испытания УШПМ
4.3. Результаты и выводы.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Так, следует отметить, что муфта Чивари является низкооборотной муфтой, она малоэффективна по причине низкого технического ресурса подшипников, обусловленного конструкцией муфты. Необходимость применения в тяговых приводах локомотивов асинхронных электродвигателей обоснована тем, что коллекторные двигатели постоянного тока в качестве тяговых уже исчерпали свои возможности по мощности ,,,1. Проблема создания подвижного состава с асинхронными тяговыми электродвигателями не нова. Так, еще в г. Венгрии был создан электровоз с асинхронными тяговыми двигателями и электромашинными преобразователями. Первый электроподвижной состав с асинхронными двигателями и полупроводниковыми преобразователями был создан в СССР в г. Однако бум в развитии тяговых электроприводов с асинхронными электродвигателями приходится на е годы XX в. Германии и Японии появились мощные высоковольтные силовые управляемые полупроводниковые приборы и высокоэффективные устройства информационной электроники, в том числе и микропроцессорные. Применение асинхронных двигателей позволяет увеличить мощность подвижного состава и скорость движения, снизить эксплуатационные расходы, повысить надежность, значительно сократить использование остродефицитных материалов в первую очередь, цветных металлов, повысить энергетические показатели за счет применения экономичных способов управления преобразовательными установками и тяговыми двигателями, полностью автоматизировать процесс управления режимом движения поездов за счет применения устройств микропроцессорной техники ,,,,,0. В настоящее время на железных дорогах мира в основном, в Западной Европе и Японии находится в эксплуатации более тысячи единиц подвижного состава, оборудованного асинхронными двигателями . Рис. ЭР9 они были заменены на упругие резинокордные муфты рис. Нажимное кольцо состоит из полуколец 2, притянутых винтами 6 к кольцу 3. С помощью винтов 4 борт упругого элемента зажимают между фланцем полумуфты и нажимным кольцом, создавая силы трения между резиной и металлом. Ширину кольца 3 выбирают такой, чтобы при контакте металлических частей в результате затяжки винтов 4 резина сжималась на заданную величину. Такая конструкция позволяет производить замену упругого элемента в муфте без осевого смещения полумуфт. Резинокордная муфта отличается повышенной способностью надежно работать при значительных взаимных смещениях соединяемых валов. Однако чем больше смещения, тем меньше срок службы упругого элемента, так как при
Рис. Это подтверждается результатами анализа повреждений колесноредукторных блоков электропоездов серий ЭР и ЭД , которые показывают, что на долю неисправностей упругой муфты приходится более всех неисправностей электропоездов этих серий. В основном, это излом болтов М, крепящих резинокордную оболочку к фланцу вала, и разрушения резинокордной оболочки муфты, вытягивание корда из деталей ее крепления. Причиной разрушений, по мнению автора, являются изгибающие усилия в соединении болтвтулка изза погрешностей изготовления деталей крепления оболочки муфты. Большие радиальные зазоры в сопряжениях фланца с кольцом или полукольцами и втулок с отверстиями во фланце, а также способ крепления резинокордной оболочки создают условия для появления изгибающих усилий в соединении болтвтулка, величина которых прямо пропорциональна зазорам в сопряжениях и усилиям, вызываемым силой затяжки болтов М и крутящим моментом, передаваемым с вала якоря на муфту. Если изгибающие усилия в болтовом креплении больше предельно допустимых, болты или втулки разрушаются. Повреждение же резинокордного элемента муфты чаще всего происходит изза нарушения соосности вала малой шестерни и тягового двигателя . Таким образом, очевидно, что резинокордные муфты не подходят для передачи крутящего момента от вала к тяговому асинхронному двигателю при высоких скоростях движения, так как возникающие при этом изгибающие усилия будут слишком велики по отношению к запасу прочности резинокордной оболочки муфты. Долгое время считалось, что при высоких скоростях движения наиболее перспективным направлением в современном локомотивостроении является применение привода третьего класса по классификации проф. И.В. Бирюкова.