Разработка методов проектирования, расчета и испытаний приводов вагонных генераторов и создание на их основе типового ряда генераторно-приводных установок пассажирских вагонов

• Автор: Самошкин, Сергей Львович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 318 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1. КЛАССИФИКАЦИЯ, ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ, ОБЗОР И АНАЛИЗ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРИВОДОВ ВАГОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

1.1. Классификация приводов вагонных генераторов и перспективы их развития

1.2. Обзор и анализ исследований приводов вагонных генераторов

1.3. Цель и задачи исследования.

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЯГОВОЙ СПОСОБНОСТИ И АНАЛИЗ НАГРУЖЕ1ПЮСТИ СЕРИЙНЫХ ПРИВОДОВ ВАГОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ.

2.1. Экспериментальная оценка тяговой способности клиноременной передачи привода ТРК

2.2. Экспериментальная оценка коэффициента полезного действия

систем энергоснабжения с приводом ТК

2.3. Статистический анализ нагруженности приводов вагонных генераторов пассажирских вагонов без кондиционирования
воздуха.
Выводы и рекомендации.
3. ВЛИЯНИЕ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ОТКЛОНЕНИЙ ПАРАМЕТРОВ РЕМНЕЙ И ПЕРЕДАЧИ НА НАГРУЖЕННОСТЬ РЕМНЕЙ МНОГОРУЧЬЕВЫХ КЛИНОРЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ.
3.1. Влияние расчетной ширины и длины ремней, а также перекоса осей вращения шкивов.
3.2. Влияние упругих характеристик клиновых ремней
3.3. Влияние отклонений в геометрических размерах канавок шкивов
Выводы и предложения
.
4. СТАТИСТИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА НАГРУЖЕННОСТИ РЕМНЕЙ
МНОГОРУЧЬЕВЫХ КЛИНОРЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ
4.1. Статистическое определение технологических отклонений параметров ремня и передачи
4.2. Статистическая оценка суммарной неравномерности распределения начального натяжения между ремнями МКП приводов.
4.3. Статистическая оценка дополнительного скольжения ремней МКП приводов.
4.4. Статистическая оценка распределения окружных усилий по ремням МКП приводов
4.5. Повышение надежности МКП приводов вагонных генераторов
Выводы и предложения.
5. СТАТИСТИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДОЛГОВЕЧНОСТИ
КЛИНОРЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ В ЭКСПЛУАТАЦИИ И ОЦЕНКА
ЗАКОНОВ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ РЕСУРСА
5.1. Статистическое определение долговечности клиноременных передач приводов вагонных генераторов в эксплуатации
5.2. Определение закона распределения долговечности клиновых ремней
Выводы и предложения.
6. РАЗРАБОТКА РАСЧЕТНЫХ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ МЕТОДОВ
ОЦЕНКИ ТЯГОВОЙ СПОСОБНОСТИ РЕМЕННЫХ ПЕРЕДАЧ
ПРИВОДОВ ВАГОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ
6.1. Метод расчетной оценки тяговой способности
6.2. Метод экспериментального определения показателей тяговой способности ременных передач
6.3. Расчетный анализ тяговой способности серийных приводов вагонных генераторов.
Выводы и рекомендации
7. ИССЛЕДОВАНИЯ И РАЗРАБОТКА НОВЫХ ОСНОВНЫХ УЗЛОВ
ПРИВОДОВ.
7.1. Анализ существующих конструкций и определение геометрическижесткостных характеристик подвесок генератора
7.2. Анализ принципиальных схем, разработка и испытания новой конструкции подвески генератора
7.3. Исследование влияния конструктивных и технологических факторов на натяжение ременной передачи приводов вагонных генераторов
7.4. Исследование эксплуатационной работоспособности серийных и разработка новой конструкций натяжного устройства
Выводы и рекомендации
8. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЯ РЕМЕННЫХ ПРИВОДОВ ОТ
СРЕДНЕЙ ЧАСТИ ОСИ КОЛЕСНОЙ ПАРЫ
8.1. Выбор основных кинематических параметров и технических характеристик приводов.
8.2. Особенности расчета и расчетный анализ тяговой способности ременных передач.
8.3. Экспериментальное исследование тяговой способности плоскоременных приводов от середины оси колесной пары.
8.4. Исследование поперечной устойчивости плоскоременных передач приводов вагонных генераторов
Выводы и рекомендации
9. РАЗРАБОТКА ПРИВОДОВ ГЕНЕРАТОРОВ МОЩНОСТЬЮ КВТ И
СОЗДАНИЕ ТИПОВОГО РЯДА ГЕНЕРАТОРНОПРИВОДНЫХ
УСТАНОВОК ДЛЯ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ.
9.1. Обоснование и выбор клиновых ремней.
9.2. Разработка и анализ кинематической схемы привода мощностью
кВт на базе привода ТК
9.3. Разработка типового ряда генераторноприводных установок для
пассажирских вагонов
Выводы и рекомендации
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОБЩИЕ ВЫВОДЫ.
ЛИТЕРАТУРА


Было установлено, что динамические нагрузки во время торможения при отсутствии заклинивания колесной пары, связанной с приводом, достигают номинальных, а при заклинивании до 4,5 значений номинальной нагрузки для редукгорнокарданных приводов от торца оси. Значительные динамические нагрузки в приводе возникают от вертикальных и горизонтальных колебаний рамы тележки вагона. Кроме того, установлено, что наличие в приводе карданного вала вызывает возникновение периодических угловых колебаний. Даже при равномерном вращении от этих колебаний могут возникнуть значительные инерционные моменты, которые в некоторых случаях вызывают разрушение шарниров вала. Исследования Карагодина И. А. , , направлены на решение вопросов, связанных с улучшением условий передачи крутящего момента в редукторнокарданных приводах. В результате исследований предложена установка предохранительной муфты, которая автоматически включает и выключает генератор при определенной скорости движения, предохраняет привод от внезапных перегрузок крутящего момента на карданном валу и регулирует в эксплуатационных условиях величину передаваемого крутящего момента от оси колесной пары к генератору. Большое количество исследований по РК приводам вагонных генераторов выполнено в МИИТе под руководством Щспетильникова В. Автором определены критические силы и моменты, вызывающие мгновенные отказы заломы, разрушение деталей привода с учетом перемещения редуктора и генератора. В результате теоретических качеств привода разработаны рекомендации по предохранению его разрушений и повышению надежной и безаварийной работы привода в период межремонтного пробега вагона. Исследованиям приводов РК посвящены и другие работы 3, 4, 6, 7, 3, 4, 5, 6, 2, выполненные в МИИТе и ВНИИЖТе, в которых продолжена доработка существующих конструкций и изложены результаты новых исследований. Имеется еще ряд работ, в которых проведено исследование нагружениости и работоспособности РК приводов от торца оси 3, 4, 5. Причем, в последних работах начинает проводиться сопоставление приводов РК от торца оси с приводами ТРК, имеющими клиноременную передачу. Кроме исследований непосредственно приводов в ВНИИЖТ Кудрявцевым Н. Н. были проведены исследования влияния инерционных нагрузок от привода на колесную пару при прохождении колесом неровностей пути, стыков и стрелочных переводов. При этом определены нагрузки на элементы буксового узла и максимальная дополнительная величина необрессоренной массы привода на буксе до кг при отборе мощности от торца оси колесной пары. Эти нагрузки, определяемые, в основном, уровнем низкочастотных ускорений до и приведенной массой буксового узла, приводят к уменьшению запаса прочности оси колесной пары ниже допускаемого для пассажирских вагонов уже при скоростях 0 кмч. Те же нагрузки, по расчетам Карагодина Н. А., являются одними из главных причин частых заклиниваний и поломок заднего подшипника ведомой шестерни эксплуатирующихся РК приводов от торца оси . РК привода на буксовый узел, а также, учитывая то, что частота основных отказов, несмотря на проведение ряда мероприятий по совершенствованию приводов, остается высокой, было принято решение о прекращении выпуска редукторнокарданных приводов от торца оси колесной пары. Несколько иные весовые ограничения для РК приводов от торца оси были получены в работе 7. В связи с прекращением производства РК приводов резко сократилось количество работ по ним. По существу стоит отметить только работы БслИЖТа, в которых была сделана попытка вернуться к разработке РК приводов от торца оси, но с планетарным редуктором , , . Однако, по имеющимся данным, эта попытка не была доведена до эксплуатационной проверки. Более подробный анализ работ по РК приводам от торца оси проведен в диссертациях , 5. В дальнейшем исследования по приводам проводились по двум направлениям. В МИИТе и ВНИИЖТ продолжили работы по совершенствованию РК приводов от середины оси мощностью до кВт 7, 8, 9, 0, 7, 2, 8, 0. Большая часть работ посвящена исследованию динамики этих приводов, в т. На основе выполненных исследований дается ряд конструктивных решений и технических мероприятий, направленных на совершенствование РК приводов от средней части оси колесной пары.