Модернизация элементов подвешивания тяговой передачи электровоза

1.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ
ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»
(РУТ (МИИТ)
Кафедра Электропоезда и локомотивы
ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ
Модернизация элементов подвешивания тяговой передачи
электровоза
Обучающийся: Худяков Никита Андреевич
Руководитель: Григорьев Павел Сергеевич
Москва 2020 г.
1

2.

Элементы подвешивания тяговых передач электровоза
Подвеска тягового редуктора к раме
тележки электровоза ЭП10
Опорно-рамное подвешивание
тягового двигателя электровоза ЭП10
1, 3 – диски; 2 – шайба; 4 – подвеска; 5 – эксцентриковый валик
2

3.

Повреждения элементов подвешивания тяговых передач
электровозов
Кронштейн тягового двигателя и
детали опоры на концевую балку
Отрыв кронштейна тягового
двигателя от корпуса
Износ опорной части кронштейна двигателя
противоположного корпусу редуктора
3

4.

Разработанные геометрические модели
4

5. Общая сборка всей модели

5

6.

Расчет нагрузок, действующих на элементы тяговой передачи
Расчет нагрузок выполнялся по следующим
расчетным режимам:
1 Статическая нагрузка от веса двигателя;
2 Статическая нагрузка от веса двигателя и
от максимального тягового момента;
3 Статическая нагрузка от веса двигателя с
учётом
коэффициента
вертикальной
динамики;
4 Статическая нагрузка от веса двигателя с
учётом
коэффициента
вертикальной
динамики и часового тягового момента;
5 Статическая нагрузка от веса двигателя с
учётом
коэффициента
вертикальной
динамики, часового тягового момента и
центробежной силы;
6 Статическая нагрузка от веса двигателя с
учётом
коэффициента
продольной
динамики.
Расчетная схема для 1 и 3 режимов
6

7.

Частоты и формы собственных колебаний конструкции до
модернизации
Первая форма колебаний 32,235 Гц
Третья форма колебаний 40,956 Гц
Вторая форма колебаний 38,94 Гц
7
Четвёртая форма колебаний 50,515 Гц

8.

Модели резинометаллических элементов и их параметры
Cайлентблок концевого
крепления
Выбранные сайлентблоки и их параметры
№
D,
L,
l,
Ось,
h,
мм
мм
мм
мм
мм
562902
90
172
80
27х34
130
562700 120 250
136
35х60
206
Эпюра деформаций
сайлентблока
d,
мм
М18
М24
Осевая
F, Н Ж, кН/м
7000
800
38000
7100
Поперечная
F,Н Ж, кН/м
20000
7500
42000
19000
8

9.

Сравнительный анализ полученных результатов
1,60E-07
1,20E-06
1,40E-07
1,00E-06
1,20E-07
8,00E-07
Амплитуда, мм
Амплитуда, мм
1,00E-07
8,00E-08
6,00E-07
6,00E-08
4,00E-07
4,00E-08
2,00E-07
2,00E-08
0,00E+00
0,00E+00
11,5 13 14,5 16 17,5 19 20,5 22 23,5 25 26,5 28 29,5 31 32,5 34 35,5 37 38,5 40 41,5 43 44,5 46 47,5 49 50,5 52 53,5 55 56,5 58 59,5 61 62,5 64 65,5 67 68,5 70
11,5 13 14,5 16 17,5 19 20,5 22 23,5 25 26,5 28 29,5 31 32,5 34 35,5 37 38,5 40 41,5 43 44,5 46 47,5 49 50,5 52 53,5 55 56,5 58 59,5 61 62,5 64 65,5 67 68,5 70
Частота, Гц
Частота, Гц
АЧХ деформаций шкворневых (график слева) точек и концевых точек (график справа)
рамы тележки при базовых (синий график) и модернизированных креплениях (оранжевый
9
график)

10.

Оценка экономической эффективности
Затраты на двигательную энергию определяются по
формуле
Зобам М t Кспр Ксет Ц эл
Базовая
Новая
Зобам 2 0,3 0,7 1,7 2,2 1,57
Зобам 2 0,35 0,7 1,7 2,2 1,83
10

11.

Безопасность жизнедеятельности
Значения коэффициентаWz, используемые для оценки плавности хода:
Очень хороший
2
Хороший
2– 2,5
Достаточный для пассажирских вагонов
2,5– 3
Предельный для пассажирских вагонов
3– 3,25
Достаточный для локомотива
3,25– 3,5
Предельный для локомотива
3,5– 3,75
Достаточный для грузовых вагонов
3,6– 4
Предельный для грузовых вагонов
4– 4,25
Предельный для человека с физиологической точки зрения
4,5
Опасный с точки зрения схода подвижного состава с рельсов
5
Показатель плавности хода:
Wz 0,896 10 Pij aij3 c10 ( f j ) f 1
i
j
где i,j– индексы интервалов соответственно для амплитуд и части
разных полупериодов процесса ускорения;
Pij– повторяемость амплитуд i-го интервала и части j-го
11

12. Спасибо за внимание!

12