Лабораторная работа № 1 «Изучение рамы тележки»

 

Цель: Изучение рамы тележки, изучение ее характеристик.

 

Первый этап

Для изучения конструктивных особенностей рам электроподвижного состава, эксплуатируемого на отечественных железных дорогах необходимо выполнить геометрические замеры трех образцов, имеющихся на кафедре. На продольных балках рам электровоза ВЛ80 с люлечным подвешиванием и с боковыми опорами. Принципиально эти рамы могут отличать только допусками на изготовление и разницей в конструкции второго яруса подвешивания.

При выполнении первого этапа лабораторной работы необходимо изучить конструкцию рамы тележки, сопоставляя имеющееся оборудование с описанием конструкции. Измерить раму тележки, с помощью рулетки и составив таблицу внести результаты. Внешний вид таблицы рекомендуется оформлять следующим образом:

Таблица 1.1

Геометрические характеристики тележки

Место замера	Тележка №1, мм	Тележка №2, мм	Тележка №3, мм
Высота концевой балки
Ширина концевой балки
Высота боковины в центральной части
Высота боковины в центре первого (внешнего) кронштейна крепления буксы
Высота боковины в центре второго (внутреннего) кронштейна крепления буксы
Ширина боковины
Высота шкворневой балки
Ширина шкворневой балки

 

Рама тележек – основной несущей узел тележки, предназначен для размещения элементов тягового привода, тормозного оборудования и рессорного подвешивания. На раму тележки через второй ярус подвешивания передается вес кузова. Через элементы первого яруса подвешивания силы тяжести кузова, самой рамы и оборудования тележки, находящейся на раме передаются на буксы колесных пар.

После заполнения Таблицы 1.1 посчитать относительную и абсолютную погрешность мерительного инструмента и отклонение геометрии тележек от значений, определенных заводом изготовителем. Результаты расчетов свести в таблицу, за прототип которой взять таблицу 1.1 с заменой абсолютных значений процентом отклонений.

По результатам лабораторной сделать выводы, касающихся точности выполнения представленных тележек.

 

Второй этап

Задачей следующего этапа является определение вибрационных свойств тележек. Для этого необходимо приготовить молоток, вибродатчик (или несколько в зависимости от имеющегося оборудования и его технических возможностей), преобразователь АЦП-ЦАП и переносной компьютер.

Далее необходимо составить схему проведения измерений, которая представляет собой упрощенный чертеж рамы с указанием мест приложения силы и расстановки датчиков виброускорения. Необходимо помнить, что наиболее показательные точки находятся в местах крепления кронштейнов.

После приведения измерительной системы в рабочее состояние и установки датчика необходимо произвести простукивание бандажа колесной пары одиночными ударами с одновременной записью сигнала.

Кривые записи сигнала распечатываются и подклеиваются к отчету по лабораторной работе. Простукивание должен выполнять один человек трижды и постараться наносить удары одинаковой силы. Для сравнения (при наличии возможности) вибросигнал с тележки Динамической лаборатории Электровоз может быть записан при прохождении стыка рельсового полотна, но не на месте стрелочного перевода.

По результатам записи вибрационного сигнала заполняется таблица 1.2, подсчитывается среднее значение показателей.

Таблица 1.2

Вибрационные характеристики тележки

Место измерения	Тележка №1, мм	Тележка №2, мм	Тележка №3, мм
Частота сигнала	Амплитуда сигнала	Частота сигнала	Амплитуда сигнала	Частота сигнала	Амплитуда сигнала
Концевая балка	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:
Боковая балка …	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:
Шкворневая балка…	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:	1. 2. 3. Среднее знач.:

По полученным средним результатам сравнить разброс показателей, оценить отклонение силы удара методом вычисления относительной и абсолютной ошибки выполнения натурного эксперимента.

 

Третий этап

Применяя измерительное оборудование второго этапа выполнить замеры в тех же самых точках динамические усилия возникающие при разгоне тягового электродвигателя и выбеге. По полученным результатам записи виброускорений должны быть приобщены к отчету по лабораторной работе.

Заполнить таблицу 1.3. Работа выполняется на тележке, находящейся в лаборатории №0.21, на электровозе только при трогании с места и последующей остановке, при этом оба двигателя должны работать в режиме тяги.

 

Таблица 1.3

Вибрационные характеристики тележки

Место измерения	Тележка №1, мм	Тележка №2, мм	Тележка №3, мм
Частота сигнала	Амплитуда сигнала	Частота сигнала	Амплитуда сигнала	Частота сигнала	Амплитуда сигнала
Разгон
Концевая балка
Боковая балка …
Шкворневая балка…
Выбег (остановка)
Концевая балка
Боковая балка …
Шкворневая балка…

 

По полученным результатам сравнить разброс показателей, оценить отклонение методом вычисления относительной и абсолютной ошибки выполнения натурного эксперимента. Сделать практические выводы.

 

Четвертый этап

Четвертый этап полностью повторяет всю процедуру третьего этапа, за исключением того, что в качестве возмущающей силы выступает тормозная система. Методика замера: после установки датчиков производится полное служебное торможение, отпуск и последующее экстренное торможение. По результатам заполнить таблицу 1.4.

Необходимо выполнить условие, что в момент измерения должно быть полностью исключено вращение колесной пары как лабораторной тележки, так и Динамической лаборатории Электровоз.

 

 

Таблица 1.4

Вибрационные характеристики тележки

Место измерения	Тележка №1, мм	Тележка №2, мм	Тележка №3, мм
Частота сигнала	Амплитуда сигнала	Частота сигнала	Амплитуда сигнала	Частота сигнала	Амплитуда сигнала
Полное служебное торможение
Концевая балка
Боковая балка …
Шкворневая балка…
Экстренное торможение
Концевая балка
Боковая балка …
Шкворневая балка…

 

Пятый этап

Выполнение пятого этапа заключается в анализе результатов предыдущих трех этапов связанных с измерением виброускоренией аналогичных точек. При этом составляется сводная ведомость, представленная таблицей 1.5, с указанием величины виброускорения, характера нагрузки и величин рассчитанных ошибок.

 

Таблица 1.5

Вибрационные характеристики тележки

Место измерения	Тележка №1, мм	Тележка №2, мм	Тележка №3, мм
Частота сигнала	Амплитуда сигнала	Частота сигнала	Амплитуда сигнала	Частота сигнала	Амплитуда сигнала
Концевая балка
Боковая балка …
Шкворневая балка…
Концевая балка
Боковая балка …
Шкворневая балка…

 

После заполнения сводной ведомости сделать выводы на предмет максимальных допущенных ошибках натурных измерений и какие нагрузки являются наибольшими для каждой из контролируемых точек, а следовательно определяют надежность работы конструкции тележки.