Научная статья на тему 'Определения условий расположения тягового редуктора, которые обеспечивают наименьшие уровни расцентрирования осей тяговой передачи подвижного состава'

Определения условий расположения тягового редуктора, которые обеспечивают наименьшие уровни расцентрирования осей тяговой передачи подвижного состава Текст научной статьи по специальности «Машиностроение»

CC BY
54
26
Поделиться
Ключевые слова
УМОВИ / ТЯГОВИЙ РЕДУКТОР / РіВЕНЬ РОЗЦЕНТРУВАННЯ / ВіСЬ / ТЯГОВА ПЕРЕДАЧА / РУХОМИЙ СКЛАД / УСЛОВИЯ / ТЯГОВОЙ РЕДУКТОР / ОСЬ / ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ / УРОВЕНЬ РАСЦЕНТРИРОВАНИЯ / ТЯГОВАЯ ПЕРЕДАЧА

Аннотация научной статьи по машиностроению, автор научной работы — Бондарев А. Н., Жулай А. И., Бондарев А. А.

В статье приведен анализ факторов, которые влияют на величины расцентровок осей валов тяговых двигателей и тяговых редукторов локомотивов, и проведены расчеты с целью определения условий размещения узлов крепления редуктора тягового привода второго класса, которые способствуют уменьшению величин расцентровок.

Похожие темы научных работ по машиностроению , автор научной работы — Бондарев А.Н., Жулай А.И., Бондарев А.А.,

THE DETERMINATION OF THE LOCATION CONDITIONS OF THE TRACTION REDUCER, WHICH PROVIDE THE LOWEST LEVELS OF NOT CENTERING THE AXES OF THE ROLLING STOCK TRACTION TRANSFER

In the article the analysis of factors, which influence upon decentring values of axles of shafts of tractive engines and tractive gearheads of locomotives, is presented and the calculations to determine the conditions of allocation of mountings of tractive gearhead of the 2nd class, promoting the reduction of decentring values, are conducted.

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Текст научной работы на тему «Определения условий расположения тягового редуктора, которые обеспечивают наименьшие уровни расцентрирования осей тяговой передачи подвижного состава»

УДК 629.424.1:621.31:681.3

О. М. БОНДАРЕВ, А. I. ЖУЛАЙ (ДПТ), О. О. БОНДАРЕВ (Укрзалiзниця, Кшв)

ВИЗНАЧЕННЯ УМОВ РОЗТАШУВАННЯ ТЯГОВОГО РЕДУКТОРА, ЯК1 ЗАБЕЗПЕЧУЮТЬ НАЙМЕНШ1 Р1ВН1 РОЗЦЕНТРУВАНЬ ОСЕЙ ТЯГОВО1 ПЕРЕДАЧ1 РУХОМОГО СКЛАДУ

В статп наведено анал1з фактор1в, як1 впливають на величини розцентрувань осей вал1в тягових двигушв та тягових редуктор1в локомотив1в, i виконано розрахунки щодо визначення умов розташування вузл1в за-кршлення редуктора тягового привода другого класу, якi сприяють зменшенню величин розцентрувань.

В статье приведен анализ факторов, которые влияют на величины расцентровок осей валов тяговых двигателей и тяговых редукторов локомотивов, и проведены расчеты с целью определения условий размещения узлов крепления редуктора тягового привода второго класса, которые способствуют уменьшению величин расцентровок.

In the article the analysis of factors, which influence upon decentring values of axles of shafts of tractive engines and tractive gearheads of locomotives, is presented and the calculations to determine the conditions of allocation of mountings of tractive gearhead of the 2nd class, promoting the reduction of decentring values, are conducted.

Досвщ експлуатацп, а також матерiали тео-ретичних дослщжень [1, 2] показують, що при створенш тягових приводiв локомотивiв з опо-рно-рамним розташуванням тягового двигуна та з опорно-осьовим розташуванням тягового редуктора при визначенш вузлiв 1х взаемного розташування слщ прищляти увагу створенням неприпустимих величин розцентрiвок. Пiд час проведення розрахункiв з визначення розмiрiв основних вузлiв тягового привода, а також при виршенш питань компонування його вузлiв, необхщно приймати до уваги те, що його вузли знаходяться в умовах створення суттевих ди-намiчних та статичних взаемних перемiщень. Динамiчнi складовi перемщення, що виника-ють, пов'язанi насамперед з коливаннями тд-стрибування, галопування та поперечно1 хита-вицi, i цi перемiщення будуть впливати на величину розцентрування геометричних осей вала тягового електродвигуна (ТЕД) та ведучого вала тягового редуктора (ТР). Величина розце-нтрування буде суттево впливати на роботу зубчато! муфти або двох зубчатих муфт, в залеж-носп вщ конструкцii, що забезпечують передачу крутного моменту вщ ТЕД до ТР.

Для наступного аналiзу перемщення, що створюються, об'еднаемо у таю групи. До пер-шо1 групи будемо вщносити перемiщення у вертикально площинi (пiдстрибування, галопу-вання, перемiщення колiсноi пари при прохо-дженнi нерiвностей колii). Цi перемщення створюють радiальне розцентрування (р) осей валiв ТЕД та ТР. До друго! групи перемiщень вщнесемо кутовi перемiщення (поперечна хи-

тавиця вiзка та виляння колiсноi пари). Ц пе-ремiщення будуть приводити до створення пе-рекосiв осей (Р).

Перелiченi вище групи перемщень можуть створюватися одночасно, i тому одночасно будуть з'являтися радiальне розцентрування та кутовий переюс. За нормами, юнуючими в ма-шинобудуванш [3], прийнято наступнi значен-ня найбiльших припустимих змiщень:

1. При р = 0 найбшьший кут перекосу

Р = 1° .

2. При в = 0° найбшьше припустиме рад> альне змiщення pmax - tg pmax = 0,0087 • a , де а -мiжосьова вщстань зубчатоi передачi.

3. При р^ 0° та р ^ 0 [р] = —

1 "

де

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

0,0005a

amax = 0°30' - припустимий кут перекосу осей кожноi втулки вщносно обойми.

И -100 - l-305,5 -200 £

800 1000 I I ж :+hB _

1 1 i ^ 1200

+100 -

+200

+305,5 •. г

Рис. 1. Розрахункова схема розташування характерних вузл1в тягового редуктора

На рис. 1: О - центр осi колiсноi пари; А -точка, в якш при статичному сташ спiвпадають ос валiв ТЕД та ТР; В - точка, в якш

a a

max

+

L

+Z

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

шдв1шуеться тяговии редуктор до рами в1зка; ат - початкова м!жосьова вщстань (в розрахун-ках дал! приймалося, що ат = 673 мм); Zp - вщстань вщ горизонтально! лши, що проходить через вюь колюно! пари до точки шдвшування тягового редуктора В; у = 27° -кут нахилу початково! м!жосьово! вщсташ; Zp -база шдвшування ТР; кО, Нв - величини верти-кальних перемщень точок О та В; А - горизон-тальне перемщення точки О. Для зручносн прийнято, що перемщення точок О та В догори вщносно статичного положення приймаеться вщ'емною величиною, а донизу - додатною. Щд час проведення розрахунюв приймалося, що: максимальш вертикалью перемщення центра ваги в1зка вщносно статичного положення Нв = ±30 мм; максимальш вертикалью перем> щення колюно!' пари вщносно номшального положення НО = ±15 мм. При рухов! колюно!' пари по нер1вностях коли И вюь (геометричнш центр) у вертикальнш площиш перемщуеться на величини ±ИО. Тяговий двигун внаслщок велико! жорсткосн елеменнв вузл1в його кршлення до рами в1зка розглядаеться як одна конструкщя разом ¿з в1зком. Тому вертикалью перемщення ТЕД { в1зка однаков1, а ТР тд час цих вертикальних перемщень повертаеться на вщповщний цьому перемщенню кут вщносно ос колюно!' пари. У випадку розцентрування точка А умовно подшяеться на двк Ар, яка вщ-носиться до ТР; Ад,, яка вщноситься до ос вала ТЕД. Вщстань м1ж положеннями цих точок Ар та Ад буде рад1альним розцентруванням осей вал1в р. Передбачаеться також, що вщхилення вщ вертикально! траекторп ±А внаслщок перемщень точок О та В компенсуеться поворотом пщвюки тягового редуктора (на рис. 1 це не показано).

На рис. 2 наведено результати розрахунюв з визначення величин рад1ального розцентрування в залежносп вщ обрання мюця розташуван-ня точки пщвшування редуктора Zp за р1зних значень довжини бази Ьр пщвшування ТР у випадках, коли максимальш вертикалью перемщення колюно!' пари вщносно номшального положення дор1внюють НО = ±15 мм. Поряд ¿з рисунком у стовпчику праворуч наведен! по-значення означають, що величини довжин бази Ьр1 при 1 = 1^5 дор!внюють 600, 700, 1000, 1200 та 1500 мм, вщповщно.

Результати, як! наведено на цьому рисунку, показують, що найменша величина розцентрування р = 0 мае мюце, якщо Zp = -300 мм та Ьр = 600 мм, тобто коли точка шдвшування тягового редуктора сювпадае з в!ссю вала.

Найбшьше значення розцентрування р = 12 мм досягаеться у випадку, коли Zp = +300 мм та Ьр = 600 мм.

р, мм

Zp,мм 400

-Lp1,h=-15 ^1,Ь=+15 Lp2,h=-15 Lp2,h=+15 -Lp3,h=-15 -Lp3,h=+15 ^4,Ь=-15 -Lp4,h=+15 Lp5,h=-15 Lp5,h=+15

Рис. 2. Значення рад!альних роз центруувань в залежносп вщ положення точки пщвшування редуктора Zp за р!зних значень довжини бази ^ п!дв!шування ТР

На рис. 3 показано залежносп величин рад!ального розцентрування в!д величини довжини бази Zp юдвшування ТР у випадках, коли вертикалью перем!щення точки О (в!сь колюно!' пари) дор!внюють НО = -15 мм, та у випадку, коли вертикальш перемщення точки В (вертикальш перемщення рами в!зка) дор!в-нюють Нв = -30 мм.

35 30 25 20 15 10 5 0

р, мм

♦ Zp1h 15

И Zp2h 15

Zp3h 15

Zp4h 15

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

-К-Zp5h 15

• Zp6h 15

15

■ Zp1h 30

■ Zp2h 30

Zp3h 30

Zp4h 30

Zp5h 30

Zp6h 30

Zp7h 30

Ьр, мм

500

1000

1500

2000

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

Рис. 3. Залежносп величин рад!ального розцентрування вщ величини довжини бази Ь^, шдв!шування ТР

З наведених результанв маемо, що величини розцентрувань зменшуються по м!р! зро-стання довжини бази Ьр, та при зменшеню в!дстан! до положення точки юдвшування редуктора Zp. На цьому рисунку величини вщста-ней до положення точки юдвшування редуктора Zpг■ при 1 = 1,7 дор!внюють -300, -200, -100, 0, 100, 200, 300 мм, вщповщно.

0

На рис. 4 наведено залежносп результуючих величин равдального розцентрування вiд вели-чини довжини бази Lp шдвшування ТР за рiзних значень положень точок шдвшування редуктора Zp.

35 30 25 20 15 10 5 0

p, мм

К ХУЛ *

г

<

V

--200 -100 0 100 200

Lp,мм

500

1000

1500

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

2000

Рис. 4. Залежносп результуючих величин рад1ального розцентрування ввд величини довжини бази Lp шдвшування ТР

З отриманих графшв маемо, що найменшi величини результуючих значень ращального розцентрування спостерiгаються при величиш бази Lp = 700 мм.

На рис. 5 наведено залежносп результуючо-го розцентрування вщ кута нахилу початково! мiжосьово! вщсташ.

35 30 25 20 15 10 5 0

p, мм

gamma, град

10

20

30

40

50

Рис. 5. Залежнють результуючого рад1ального розцентрування ввд кута нахилу початково! м1жосьово! вщсташ

З наведено! залежносп виходить, що зро-стання величини кута нахилу мiжосьово! вiдстанi приводить до зростання величини радiального розцентрування. При цьому зазна-чимо, що з умов забезпечення розташування зубчато! пари одноступеневого тягового редуктора при забезпеченш вимог техшчного зав-дання по передаточному вiдношенню та мш> мальнiй величинi клiренсу, конструктори змушенш розташовувати положення початково!

мiжосьово! вщсташ ТР пiд кутом вiдносно горизонтально! лши.

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

На пiдставi аналiзу отриманих результатiв визначимося iз рекомендащями щодо умов пiдвiшування тягового редуктора. Якщо пiдрахувати припустиме значення розцентру-вання за вищенаведеною формулою, то отрима-емо, що [р] = 7 мм. Якщо врахувати ту обста-вину, що вiдноснi перемiщення рами вiзка та колiсно! пари залежать вiд жорсткiсних характеристик ресорних комплекпв, довжини бази та ш., забезпечити припустиму величину рад> ального розцентрування 7 мм тiльки за рахунок вщшукування оптимального положення точок шдвшування ТР не уявляеться можливим. У зв'язку iз цим слщ визначитися з рацiональ-ними параметрами, за яких величина максимального радiального розцентрування буде найменшою. У зв'язку iз вищеозначеним запропонуемо наступнi варiанти.

1. Якщо прийняти Zp = 0, Lp = 1000 мм, то при: hB = ±30 мм, h0 = 0 р^ = 18 мм ;

hB = 0 мм, h0 = ±15 мм р^ = 7 мм ;

hB = ±30 мм, h0 = ±15 мм р^ = 23 мм .

2. У випадку, коли Zp = -200 мм, Lp = = 1000 мм, то при:

hB = ±30 мм, h0 = 0 р^ = 18 мм ;

hB = 0 мм, h0 = ±15 мм р^ = 6 мм ;

hB = ±30 мм, h0 = ±15 мм р^ = 22 мм .

Поряд iз цим вщзначимо, що зменшення кута нахилу початково! мiжосьово! вщсташ також буде сприяти зменшенню величини розцентру-вання. Якщо замiнити шдвшування ТР до рами вiзка еластичною опорою, то за умови, що Zp = 0, величина розцентрування майже не за-лежить вщ бази пiдвiшування тягового редуктора.

Б1БЛ10ГРАФ1ЧНИЙ СПИС0К

1. Бондарев, 0. М. Експериментальне визначення динам1чно! навантаженосп елеменлв тягового привода локомотива [Текст] / 0. М. Бондарев // Щдйомно-транспортна техшка. - 2008. - № 1. -С. 32-40.

2. Бондарев, 0. М. Зменшення перекосу рам в1зшв локомотив1в при рус в режимах тяги або рекуперативного гальмування [Текст] / 0. М. Бондарев та ш. // Зб. наук. пр. КУЕТТ. Сер. «Транспортш системи i технологи». - 2005. -Вип. 7. - С. 5-10.

3. Айрапетов, Э. Л. Зубчатые муфты [Текст] / Э. Л. Айрапетов, 0. И. Косарев. - М.: Наука, 1982. - 125 с.

Надшшла до редколегп 24.03.2009.

0

Не можете найти то, что вам нужно? Попробуйте наш сервис подбора литературы.

0