Динамика электроподвижного состава - Транспорт курсовая работа

Главная

Транспорт
Динамика электроподвижного состава

Построение расчетной схемы. Вертикальная статическая нагрузка. Схема сил нажатия колесной пары на рельсы. Опрокидывающий момент от действия центробежной силы. Боковое усилие между колесом и рельсом в кривой. Силы, действующие на тележку при движении.


посмотреть текст работы


скачать работу можно здесь


полная информация о работе


весь список подобных работ


Нужна помощь с учёбой? Наши эксперты готовы помочь!
Нажимая на кнопку, вы соглашаетесь с
политикой обработки персональных данных

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство транспорта Российской Федерации
Федеральное агентство железнодорожного транспорта.
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионально образования
САМАРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ
Кафедра: «Электрический железнодорожный транспорт»
На тему: «Динамика электроподвижного состава»
2. ВЕРТИКАЛЬНАЯ СТАТИЧЕСКАЯ НАГРУЗКА
3. ИЗМЕНЕНИЕ НАГРУЗОК ПРИ РАБОТЕ ТЯГОВОГО ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЯ
4. ОПРОКИДЫВАЮЩИЙ МОМЕНТ ОТ ДЕЙСТВИЯ ЦЕНТРОБЕЖНОЙ СИЛЫ
5. СИЛЫ ДЕЙСТВУЮЩИЕ НА ТЕЛЕЖКУ ПРИ ДВИЖЕНИИ В КРИВОЙ
6. БОКОВОЕ УСИЛИЕ МЕЖДУ КОЛЕСОМ И РЕЛЬСОМ В КРИВОЙ
7. ОЦЕНКА БЕЗОПАСНОСТИ ДВИЖЕНИЯ ЭКИПАЖА В КРИВОЙ ПО ВЕЛИЧИНЕ БОКОВОЙ СИЛЫ
8. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ КОМФОРТА ПО ПОПЕРЕЧНЫМ УСКОРЕНИЯМ
9. ОЦЕНКА УСЛОВИЙ КОМФОРТА ПО ВЕРТИКАЛЬНЫМ КОЛЕБАНИЯМ В УСЛОВИЯХ ДИНАМИЧЕСКИХ НАГРУЗОК
Данная курсовая работа по дисциплине «Динамика электроподвижного состава» посвящена оценке безопасности движения экипажа в кривой и условий комфорта работы локомотивной бригады и перевозки пассажиров.
Объектом расчетов является унифицированная тележка электропоезда ЭД4М, чертеж которой приведен в приложении. Безопасность обеспечивается в том случае, если система действующих на экипаж сил не нарушает устойчивости движения и не ведет к высоким напряжениям и деформациям в конструкциях экипажа и пути. Для четкого представления системы действующих сил и упрощения расчетов, а также для более детального ознакомления с тележкой необходимо составить расчетную
схему рамы тележки и определить величину статических и динамических нагрузок от оси колесных пар на рельсы, от собственного веса рамы, тяговых двигателей, кузова и неподрессоренных частей, провести анализ жесткости систем центрального и буксового рессорного подвешивания в условиях динамического нагружения. Затем рассчитываются центробежные силы и реакции при движении экипажа в кривой. После определения по результатам предыдущих пунктов суммарных нагрузок от колес на рельсы, необходимо будет оценить, как обеспечиваются условия безопасности и условия комфорта по величине поперечного ускорения. Далее, после определения жесткости систем центрального и буксового рессорного подвешивания необходимо оценить обеспечение условий комфорта элементами этих систем по вертикальным колебаниям при заданных исходных данных движения рассматриваемого электропоезда.
Определить действующие статические и динамические нагрузки на раму унифицированной тележки моторного вагона электропоезда ЭД4М (Приложение 1), произвести оценку безопасности движения экипажа в кривой и условия комфорта.
Контрольное условие безопасности по УБ
Расстояние между кругами катания колес
Коэффициент трения скольжения колес относительно рельсов
Высота центра масс кузова над уровнем осей колесной пары
Высота центра тяжести подрессоренных масс тележки над уровнем осей колесной пары
Масса неподрессоренных частей в расчете на одну колесную пару
Расчетная схема строится для проведения расчетов на основании чертежа. В расчетной схеме элементы рамы заменяются стержнями, оси которых проходят через центры тяжести поперечных сечений этих элементов. Все стержни принимаются лежащими в одной плоскости. Кронштейны крепления представлены Г-образными консолями в местах установки пружин буксового рессорного подвешивания. Нагрузки от подвески передаются на консольные балки, закрепленные на шкворневой балке.
2.Вертикальная статическая нагрузка
Рама тележки находится под действием собственного веса элементов рамы с закрепленными на них кронштейнами и деталями ТРП: веса кузова и элементы центрального подвешивания; веса и крутящего момента от консольно-закрепленных тяговых электродвигателей; реакций рессорных подвесок.
Нагрузка от оси колесной пары на рельс определяется по формуле:
- масса вагона в расчете на одну колесную пару.
Масса вагона определяется по сумме масс отдельных частей:
m в =m к +4m нп +4m д +2m р ; (2.2)
m нп - масса неподрессореных частей в расчете на одну колесную пару;
Реакции рессор определяются по формуле:
3. Изменение нагрузок при работе ТЭД
При работе тяговых двигателей силы тяги, реализуемые колесными парами, передаются через буксы на боковины рамы тележек. С боковины через центральную поперечную балку тяговое усилие передается на надрессорную балку, а с нее через шкворень на шкворневую балку кузова.
Рисунок 3.1 - Схема сил нажатия колесной пары на рельсы.
Величина касательной силы тяги одной кп - ТЭД определяется по формуле:
Момент сопротивления кузова определяется по формуле:
где F тк1 - сила тяги на 1 тележку вагона.
Момент М т уравновешивается реактивными моментами М R пар сил 2Rт в точках опоры тележки на рельс. Нагрузка каждого переднего колеса уменьшается, а каждого заднего увеличивается на величину Rт.
Уравнение равенства моментов определяется по формуле:
16,75*2*1,03=2R т *2,6 => R т =6,635 кН
4. Опрокидывающий момент от действия центробежной силы
При движении экипажа в кривой на него действуют распределенные по всей массе центробежные силы, которые заменяются равнодействующей , направленной в сторону наружного рельса.
Рисунок 4.1 - Схема действия сил на экипаж при движении в кривой
Центростремительное ускорение определяется по формуле:
Центробежная сила на одной тележке определяется по формуле:
При возвышении наружного рельса центробежная сила частично компенсируется составляющей силы тяжести.
При этом такое же по величине значение центробежной силы в кривой с возвышением С в достигается при большей скорости движения:
Опрокидывающий момент от силы C в :
Считается, что безопасность движения обеспечивается, если опрокидывающий момент нее превышает восстанавливающего момента от силы тяжести на плече S с коэффициентом запаса равным 2
Максимально допустимое по устойчивости от опрокидывания центростремительное ускорение:
Центробежная сила уравновешивается суммой поперечных реакций рельса. Момент этой пары уравновешен моментом реакций на правых и левых колесах тележки.
Допустимые по опрокидыванию скорости движения в кривой:
Вывод: По результатам проведенных расчетов определили, что условие безопасности при движении в кривой выполняется, опрокидывающий момент не превышает восстанавливающего момента и заданная скорость не превышает расчетные.
5. Силы, действующие на тележку при движении в кривой
При входе в кривую на переднее наружное колесо со стороны наружного рельса начинает действовать направляющее усилие У 1 , которое понуждает экипаж двигаться по окружности вокруг центра кривой.
Угловая скорость скорость находится по формуле:
Рисунок 5.1- Схема действия сил на тележку при движении в кривой.
Величина и направление абсолютных скоростей различна, поэтому удобно представить абсолютную скорость каждой точки как сумму переносной и относительной скоростей.
Абсолютная скорость любой точки тележки:
Относительная скорость любой точки тележки:
Скорость движения в кривой с возвышением:
При промежуточной установке тележки ее равновесие под действием рассмотренных систем сил выражается двумя уравнениями, а именно: уравнением суммы проекций всех сил на поперечную ось и уравнением моментов относительно полюса.
График зависимостей Y 1 , (V), X c (V). C(V) представлен в Приложении 2.
Вывод: при движении в кривой возникает дополнительная сила У 1 стремящаяся повернуть тележку вокруг оси, путем усилия на колесные пары.
6. Боковое усилие между колесом и рельсом в кривой
Нагрузки от колеса на рельсы при движении в кривой изменяются. Соответственно изменяются и силы трения.
Аналогично рассчитываю и силу трения с возвышением
Суммарное боковое воздействие между рельсом и первым направляющим колесом:
График зависимости Y бок (V) и Y бок в (V) в представлен в Приложении 3.
Вывод: С ростом скорости воздействие между колесом и рельсом возрастает.
7. Оценка безопасности движения экипажа в кривой по величине боковой силы
Рисунок 7.1 - Схема действия сил в точке контакта колеса с рельсом.
Под действием вертикальной нагрузки П колесо соскальзывает вниз. Но вследствие прижатия колеса к рельсу силой N в точке контакта действует сила трения, препятствующая этому движению.
Уравнения безопасности по вертикальной составляющей:
Уравнения безопасности по горизонтальной составляющей:
Вывод: В ходе проведенных расчетов установлено ,что условия безопасности выполняются до скорости:
8. Оценка условий комфорта по поперечным ускорениям
Движение экипажа с высокими скоростями сопровождается колебаниями, которые отрицательно влияют на пассажиров и бригаду. При движении в кривой добавляется длительное действие поперечного ускорения.
Центробежная сила, действующая на пассажиров в кривой, нарушает равновесие силы тяжести и нормальной реакции пола и сидения. Необходимо искать дополнительную опору, дополнительное напряжение мышц и реакции вестибулярного аппарата на поперечное ускорение вызывают неприятное ощущение у человека.
По условию воздействия величина поперечного ускорения не должна превышать :
График зависимости а(V) и а в (V) в представлен в Приложении 4.
Вывод: Условия комфорта для пассажиров и локомотивной бригады удовлетворяют условиям до скорости: V=61 км\ч;V в =72 км\ч.
9. Оценка условий комфорта по вертикальным колебаниям в условиях динамического колебания
Анализ жесткости пружин центрального подвешивания
При движении экипажа вследствие наличия пружин и неровностей пути у рамы тележки и кузова возникают вертикальные колебания, имеющие периодический характер. В общем случае их вектор направленности, периодичность и амплитуды описываются сложными диф. Уравнениями
Наличие пружин в системах подвески электроподвижного состава вызывает при движении колебательный процесс. Особенно опасно это воздействие на высоких скоростях.
Статический вертикальный прогиб рессорного подвешивания:
Динамическая нагрузка на рессорное подвешивание:
Статическая жесткость одной винтовой пружины:
Статическая жесткость одной цилиндрической винтовой пружины:
При D н =0,308 м, d н =0,04, n 0 =5 витков
При D н =0,21 м, d н =0,03, n 0 =8 витков
При D н =0,14 м, d н =0,02, n 0 =12 витков
Ж стат.пр СУММА =(58+145,7+58)*8=2093кН
Динамическая жесткость одной винтовой пружины:
Вывод: сравнивая Ж сумма ст . и Ж д.пр можно сказать, что они лишь немного отличаются по значению; частота, полученная по расчетам, не является опасной для жизни.
Анализ жесткости пружин буксового подвешивания
Система буксового подвешивания имеет ряд из восьми пар винтовых пружин и четырех ГГП, сопротивление которых не зависит от действующих на них сил. При этом анализ жесткости буксового рессорного подвешивания можно произвести на одной колесной паре.
Статическая жесткость комплекта пружин с фрикционными гасителями колебаний:
где Ж кп.ст - статическая жесткость пружин,
к д ,, - коэффициент вертикальной динамики:
Статический вертикальный прогиб буксового подвешивания:
Частота колебания груза при демпфировании фрикционным гасителем:
Диаграмма нагружения буксового рессорного подвешивания представлена в Приложении 5.
Вывод: В ходе расчетов установлено что частота колебаний, не превышает уровень комфорта пассажиров, а значит данная буксовая система подходит для использования в электропоездах.
По результатам проведенных расчетов определили, что условие безопасности при движении в кривой выполняется, опрокидывающий момент не превышает восстанавливающего момента и заданная скорость не превышает расчетные; при движении в кривой возникает дополнительная сила У 1 стремящаяся повернуть тележку вокруг оси, путем усилия на колесные пары; условия безопасности выполняются до скорости:
Условия комфорта для пассажиров и локомотивной бригады удовлетворяют условиям до скорости: V=61 км\ч;V в =72 км\ч. В итоге установлено , что данное рессорное подвешивание пригодно для установки на моторвагонные поезда ЭД-4М.
Рисунок А1 - Тележка моторного вагона электропоезда ЭД4М:
1 - рама; 2 - гидравлический гаситель колебаний; 3 - фрикционный гаситель колебаний; 4 - узел буксового рессорного подвешивания; 5 - узел центрального рессорного подвешивания; 6 - буксовый поводок; 7 - тяговый редуктор; 8 - упругая муфта; 9 - тяговый электродвигатель; 10 - поводок тележки; 11 - боковой скользун; 12 - рычажно-тормозная передача; 13 -шкворневой брус
1.Добровольская Э.М. Электропоезда постоянного и переменного тока/ Э.М. Добровольская. - М.: Академкнига, 2004. - 359 с.
2.Просвирин Б.К.Электропоезда постоянного тока: учеб. Пособ./ Б.К. Просвирин ; утв.Департаментом кадров и учеб. Завед. МПС Росии. - М.: УМК МПС Росии, 2001, - 669с.
3.Механическая часть подвижного состава /под ред.И.В. Бирюкова. _ М.: Транспорт, 1992. 265с.
4.Вершинский С.В., Динамика вагона: учебник для ж.д. вузов / под.ред. Вершинского С.В. -М.: Транспорт, 1991, - 60с.
5.Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Динамика электроподвижного состава» для студентов специальности 190303 «Электрический транспорт железных дорог». - Самара: СамГАПС, 2010. - 28с.
Расчет оси от действия статических нагрузок с учетом вертикальной динамики. Определение боковой силы, приходящейся на ось. Нагрузка на шейку оси от перераспределения веса вагона при действии боковой силы. Вычисление инерционной силы от массы кузова. курсовая работа [55,7 K], добавлен 16.05.2015
Расчет кузова вагона на прочность. Расчетная схема и основные силы, действующие на кузов. Материалы и допускаемые напряжения. Определение основных размеров колесной пары. Расчет оси и колеса. Выбор буксовых подшипников. Вписывание вагона в габарит. курсовая работа [4,2 M], добавлен 26.07.2013
Определение максимально допускаемой длины пролета, стрелы подвеса, расчет и построение кривой отклонения контактного провода под действием ветра на прямой. Способы прохода контактной подвески токоприемника электроподвижного состава под путепроводом. курсовая работа [2,4 M], добавлен 18.12.2011
Схема погрузки леса на универсальные платформы. Силы, действующие на платформу при различных режимах. Определение продольной силы инерции рамы, вертикальной силы при нецентральном взаимодействии автосцепок, силы распора, действующей на стойки платформы. курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.10.2012
Назначение и устройство оси колесной пары. Периодичность, сроки и объемы плановых технических обслуживаний и ремонтов. Магнитопорошковая дефектоскопия колесной пары. Приспособления, средства механизации, применяемые при ремонте, требования безопасности. курсовая работа [211,6 K], добавлен 27.01.2014
Цель разработки и область применения автомобиля Chevrolet Lacetti. Скоростная характеристика двигателя. Тяговый расчет автомобиля. Боковые силы, действующие на транспортное средство при повороте. Определение поперечной составляющей центробежной силы. курсовая работа [362,3 K], добавлен 18.08.2013
Проведение исследования технологии ремонта и полного освидетельствования колесной пары электровоза. Периодичность, сроки и объемы ремонта с полным освидетельствованием. Способы очистки, осмотра и контроля технического состояния колесной пары электровоза. курсовая работа [2,6 M], добавлен 01.02.2014
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .

© 2000 — 2021



Динамика электроподвижного состава курсовая работа. Транспорт.
Курсовая Работа На Тему Экология И Культура
Лабораторная Работа Поиск Информации В Сети Интернет
Общие сведения об охране труда
Сочинение Историческая Основа Слово О Полку Игореве
Реферат: Трактовки образа Дон Жуана в литературе
Курсовая работа: Механические цеха
Дипломная работа по теме Издержки производства, доходы и экономическая прибыль
Конец Зимы Полдень Сочинение Презентация
Контрольная работа: История социологии. Скачать бесплатно и без регистрации
Сочинение Повествовательное 70 Слов На Любую Тему
Сочинение Описание Картины 8 Класс
Алгебра 7 Дорофеев Контрольные Работы Гдз
Дипломная работа: История и применение трудовых книжек
Государство И Органы Местного Самоуправления Курсовая Работа
Конституционные Основы Судебной Власти В Рф Курсовая
Реферат На Тему Мир
Дипломная работа по теме Розвиток батьківської сфери, як особистісної стратегії у період юності і дорослості
Реферат: The Mayor Of Casterbridge Essay Research Paper
Дипломная работа по теме Некоторые причины возникновения профессиональных заболеваний у домристов и способы их устранения
Доклад: Окуневская Татьяна Кирилловна
Понятие алгоритма. Результаты расчета стоимости по полученному заказу фирмы ООО "Стройдизайн" по каждому виду работ - Программирование, компьютеры и кибернетика курсовая работа
Анализ процесса розничной торговли на предприятии - Маркетинг, реклама и торговля курсовая работа
Повязки и швы - Медицина презентация