Прогнозирование тягово-экономических свойств группового тягового привода локомотива

• Автор: Кручек, Виктор Александрович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2002
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 411 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР ЛИТЕРАТУРНЫХ

ИСТОЧНИКОВ, ПОСВЯЩЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЮ

ГРУППОВОГО ТЯГОВОГО ПРИВОДА КОЛЕСНЫХ

ПАР ЛОКОМОТИВОВ.

1.1. Классификация и особенности конструкции группового тягового привода колесных пар локомотивов.
1.2. Сравнение конструктивных особенностей и техникоэкономических показателей группового тягового привода с индивидуальным тяговым приводом колсных пар локомотива
1.3. Обзор и анализ литературных источников по исследованию группового тягового привода колесных пар локомотивов.

1.4. Обоснование актуальности проблемы и определение целей и

задач исследования.

ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ТЯГОВЫХ СВОЙСТВ ЛОКОМОТИВОВ С ГРУППОВЫМ ТЯГОВЫМ ПРИВОДОМ КОЛЕСНЫХ ПАР РАЗНЫХ КОНСТРУКЦИЙ.
2.1. Теоретическое исследование тяговых свойств локомотивов
с разным числом колесных пар в фупповом тяговом приводе
2.1.1. Теоретические исследования коэффициента использования сцепной массы локомотива с групповым тяговым приводом колесных пар.
2.1.2. Обобщенный показатель тяговых свойств привода колесных пар локомотива.
2.2. Теоретические исследования влияния асимметрии силовых ответвлений на распределения тяговых нагрузок по колесным
парам в групповом приводе локомотива
2.3. Выводы по главе 2.
ГЛАВА 3. ИССЛЕДОВАНИЕ КИНЕМАТИКИ ЭЛЕМЕНТОВ
ГРУППОВОГО КАРДАННОГО ТЯГОВОГО ПРИВОДА ЛОКОМОТИВА
3.1. Исследование кинематики осевого редуктора с горизонтальной реактивной тягой от вертикальных перемещений рамы тележки
и колесной пары
3.2. Исследование кинематики осевого редуктора с вертикальной реактивной тягой от вертикальных перемещений рамы тележки
и колесной пары
3.3. Исследование кинематики осевых редукторов с горизонтальной и вертикальной реактивными тягами от горизонтальных перемещений колесной пары и рамы тележки.
3.4. Кинематика осевых редукторов с горизонтальной и вертикальной реактивными тягами при совместных вертикальных и горизонтальных перемещениях колесной пары
3.5. Выводы по главе 3.
ГЛАВА 4. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВЛИЯНИЯ
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ПОГРЕШНОСТЕЙ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ГРУППОВОГО ПРИВОДА НА ТЯГОВЫЕ СВОЙСТВА ЛОКОМОТИВА.
4.1. Исследования группового тягового привода с колесными
парами разного диаметра.
4.1.1. Разработка математической модели распределения вращающего момента по колесам в колесной паре
4.1.2. Исследование распределения вращающего момента по колесам разного диаметра на различных режимах работы колесной
4.1.3. Разработка математической модели распределения вращающего момента по колесным парам в групповом тяговом приводе локомотива.
4.1.4. Исследование распределения вращающего момента по колесным парам разного диаметра в Ы0 осном групповом приводе.
4.1.5. Энергетические и динамические показатели группового тягового привода с неравными диаметрами колесных пар
4.2. Исследование кинематических погрешностей осевых редукторов
группового тягового привода локомотива.
4.2.1. Типы погрешностей в кинематических цепях осевого редуктора рупювого тягового привода и их измерения.
4.2.2. Динамические нагрузки в трансмиссии руппового привода
с кинематическими погрешностями в осевых редукторах
4.3. Выводы по главе
ГЛАВА 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
ГРУППОВОГО ТЯГОВОГО ПРИВОДА
5.1. Экспериментальное определение режимов работы локомотивов разных родов службы в эксплуатации
5.2. Экспериментальное определение тяговых усилий колесных пар
в групповом тяговом приводе локомотива
5.3. Экспериментальное определение коэффициента использования сцепной массы локомотива с групповым тяговым приводом.
5.4. Экспериментальное определение погрешностей осевого
редуктора группового тягового привода.
ГЛАВА 6. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИЛОЖЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ ГРУППОВОГО КАРДАННОГО ТЯГОВОГО ПРИВОДА КОЛЕСНЫХ ПАР ЛОКОМОТИВА
6.1. Прогнозирование тяговых свойств группового карданного
тягового привода при проектировании его структурной схемы
6.2. Определение допуска на разность диаметров кругов катания колесных пар группового тягового привода локомотива
6.3. Формирование комплекта колсных пар разного диаметра для установки их в групповой привод локомотива.
6.4. Порядок установки колесных пар разного диаметра в групповой тяговый привод локомотива
6.5. Увеличение пробега локомотивов с групповым тяговым
приводом между обточками колсных пар.
6.6. Сопротивление движению локомотива с групповым приводом колесных пар неравного диаметра
6.7. Разработка группового тягового привода с переменным числом
механически связанных колесных пар.
6.8. Методика расчета тяговых характеристик, максимального значения силы тяги и динамических нагрузок в элементах группового тягового привода локомотива при его разгоне.
6.9. Повышение надежности трансмиссии локомотивов с карданным тяговым приводом в эксплуатации
6 Экономическая эффективность практических результатов
иссл е довани й.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Развитие паровозостроения позволило использовать групповой привод на тепловозах. Процесс движения колсных пар группового тягового привода современных локомотивов изучался советскими и зарубежными учеными А. И. Беляевым, И. В. Бирюковым, А. Г. Вольпертом, . I. Голубенко, А. П. Павленко, Ф. Ф. Сабуровым, . В процессе изготовления и эксплуатации локомотивов как с индивидуальным, так и с групповым тяговым приводом возможно появление разницы размеров между диаметрами кругов катания колесных пар. А.К. Долганова, Л. И. Короткова, А. П. Костюка, В. И. Моссаковского и др. РомейкоГурко впервые указал на зависимость степени скольжения бандажей колес от механической связи между ними. Поступательное движение спаренных колесных пар с разными диаметрами не может осуществляться по рельсам без скольжения . В работе П. Ь.Жуковского задача определения проскальзывания колес различного диаметра сводится к определению мгновенного центра вращения катящейся системы спаренных колесных пар, исходя из условия равновесия всех сил, действующих на эту систему в процессе прямолинейного движения локомотива . Подобные выводы сделаны при рассмотрении процесса движения экипажа по кривым участкам пути . Пользуясь опытной зависимостью между величиной продольного скольжения катящегося по рельсу колеса и развиваемой им касательной силы тяги, С. М. Андриевский свел задачу о скольжении спаренных колесных пар паровоза с разными диаметрами катания к определению диаметра фиктивного колеса, которое катится без скольжения. По диаметру фиктивного колеса определяется величина и направление скольжения каждого реального колеса группового привода . В этой работе предложены способы, позволяющие уменьшить скольжение колесных пар паровоза, а следовательно, снизить интенсивность износа бандажей от неравенства диметров колес. Задача о скольжении колесных пар с разными диаметрами С. М. Андриевским рассмотрена при постоянстве осевых нагрузок и крутящих моментов, приложенных к колесным парам, без учета сил инерции колес, их противовесов и механизмов дышлового привода. К тому же С. М. Андриевским недостаточно правильно и полно применяется теория псевдоскольжения упругое скольжение или крип, которая получила свое развитие благодаря работам , . Н.И. Глаголева, . Голубенко, И. П. Исаева, С. М. Куценко, Меншутина, Д. К. Минова и др. Качение колесной пары, состоящей из двух жестко насаженных на ось колес неодинакового диаметра, рассмотрено в работе В. И. Моссаковского 6. Им получена зависимость между угловой скоростью и силой тяги колесной пары, без учета упругого скольжения колеса по рельсу крипа. Им установлено, что если движение колсной пары с разными диаметрами правого и левого колеса осуществляется от внешних сил свободное качение, то колесо большего диаметра катится без скольжения, а колесо меньшего диаметра скользит по рельсу, и если движение колесной пары осуществляется от внутренних сил приложен движущий момент тягового двигателя, то колесо меньшего диаметра катится без скольжения, а колесо большего диаметра скользит по рельсу. Аналогичные выводы сделаны Е. А. Чудаковым и , которые рассмотрели этот вопрос для группового привода с колесными парами разного диметра по кругу катания, принимая колеса и рельсы абсолютно твердыми телами, т. Взаимодействие колеса и рельса представлено характеристикой сухого трения. Движение спаренных колесных пар представляется непрерывным относительным скольжением боксованием большего или меньшего колеса. На основе упрощения процесса движения колеса и рельса построен график зависимости окружных сил тяговых усилий каждого колеса от суммарного усилия спаренных колесных пар. Указанная диаграмма используется для определения возможных режимов движения экипажа со спаренными колесными парами разного диаметра. Однако она не дает ответы на важные практические вопросы как происходит движение спаренных колесных пар на пределе сцепления и каковы потери на проскальзывание колесных пар по рельсу в процессе реализации силы тяги и зависимости их от разности диаметров кругов катания колесных пар группового привода.