Повышение надежности систем пескоподачи локомотивов

Введение 5
1 Анализ законов образования сил сцепления 6
1.1 Физическая природа сил сцепления 8
2 Исследование вопросов повышения сцепных свойств локомотивов 17
2.1 Расчетный коэффициент сцепления 17
2.2 Принципы построения модели сцепления колеса с рельсом и факторы, определяющие процесс сцепления 18
2.3 Подача твердых абразивных частиц 19
3 Исследование конструкции системы пескоподачи локомотивов 21
4 Повышение надежности систем пескоподачи локомотивов 24
4.1 Решение задачи по модернизации систем пескоподачи локомотивов 24
4.2 Анализ и классификация газоструйных аппаратов 25
4.3 Анализ схем газоструйных инжекторов в системе пескоподачи локомотивов 30
4.4 Расчет газоструйного инжектора по заданным параметрам для системы пескоподачи локомотивов 36
4.5 Методы исследования повышение надежности пескоподающих систем железнодорожного подвижного состава 46
5 Исследование особенностей истечения песковоздушной смеси с учетом местных сопротивлений трубопровода при различной температуре 52
Заключение 73
Список использованных источников 74

Весь текст будет доступен после покупки

Обеспечение высоких тяговых свойств локомотивов является ключевой задачей при организации поездной работы. Реализация силы тяги ограничивается сцеплением колеса с рельсом, на которое существенно влияют погодно-климатические условия, состояние поверхностей и наличие загрязнений. Основным и наиболее эффективным способом повышения коэффициента сцепления на железнодорожном транспорте остается подача кварцевого песка в зону контакта колеса с рельсом.
Несмотря на широкое распространение, существующие пневматические системы пескоподачи обладают рядом эксплуатационных недостатков. Наиболее критичными из них являются низкая скорость истечения песковоздушной смеси, что делает её неустойчивой к сдуванию боковым ветром, а также подверженность засорению и обледенению пескоподающих труб. Эти факторы снижают надежность работы системы и эффективность использования песка, особенно в сложных метеоусловиях.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Анализ законов образования сил сцепления

Во время движения поезд может находиться под действием различных сил: сил тяги локомотива Fk, сопротивления движению Wk и тормозной Bt. Они могут оказывать свое временное или постоянное влияние, достигать различной величины и иметь направление в сторону движения поезда или против.
В зависимости от соотношения этих сил поезд может двигаться в режимах тяги, выбега (холостой ход) и торможения [1]. Силе тяги придается положительное направление, а силе сопротивления движению и тормозной силе – отрицательное, причем при движении поезда под уклон сила сопротивления может стать положительной (ускоряющей). Поэтому результирующая сила определяется по формулам
- в режиме тяги

"F" _"p" "=" "F" _"к" "±" "W" _"к" " " ,

- в режиме выбега

"F" _"p" "=±" "W" _"к" ,

- в режиме торможения

"F" _"p" "=±" "W" _"к" "- " "B" _"т" .

Сила тяги [1]. Двигатель локомотива создает вращающий момент или пару сил "F" _"1 " и "F" _"2" " " приложенных к колесу локомотива (рисунок 1).


Рисунок 1 – Схема образования силы тяги у колеса локомотива

В соответствии с законом действия и противодействия со стороны рельса на колесо возникает горизонтальная сила реакции "F" _"к" , равная силе "F" _"2" и направленная в противоположную сторону. Следовательно, силы "F" _"к" и "F" _"2" уравновешиваются, а "F" _"1" остается неуравновешенной и сообщает локомотиву поступательное движение. Одновременно сила "F" _"1" вызывает вращение колеса относительно мгновенного центра в точке касания с рельсом. При увеличении вращающего момента колесо может начать проскальзывать по рельсу (боксовать), не создавая тягового усилия. Поэтому силой тяги локомотива называют реакцию силы "F" _"к" , которая ограничивается сцеплением колеса с рельсом, т.е. силой трения между ними. Эта реакция не должна превышать произведения расчетного коэффициента сцепления "?" _"к" и нагрузки "P" _"0" , приходящейся от колеса на рельс, т.е.

Весь текст будет доступен после покупки

1 Кузьмич, В.Д. Теория локомотивной тяги: учебник для вузов ж.д. транспорта / под ред. В.Д. Кузьмича. – М. : Издательство «Маршрут», 2005. – 448 с.
2 Анисимов, В.А. Тяговые расчёты: монография / под ред В.А. Анисимов, В.В. Анисимов. – Хабаровск, 2013. – 185 с.
3 Ляпушкин, Н.Н. К вопросу о механизме сцепления колесо-рельс подвижного состава / под ред. Н.Н. Ляпушкин, А.Н. Савоськин // Тезисы докладов Научно-практической конференции, «Колесо-рельс 2003». – С. 128–129.
4 Песок для железнодорожного транспорта. – Текст электронный // Нерудные материалы : [сайт]. – 2022. ? URL: http://nerudr.ru/blog/pesok/pesok-dlya-zheleznodorozhnogo-transporta/ (дата обращения 15.12.2025).
5 Волков, И.В. Усовершенствование системы пескоподачи локомотивов / И.В. Волков, П.Ю. Коновалов / Механика и трибология транспортных систем (МЕХТРИБОТРАНС – 2011), 2011. – С. 170–175.

Весь текст будет доступен после покупки