Схема электровоза вл80с запуск вспомогательных машин
Электроцепи управления мотор-компрессорами электровоза BЛ80C
Для запуска мотор-компрессоров (при работающих ФР) необходимо (см. рис. 8.6, вкладка):
— включить автомат ВА10 «Вспомогательные машины» на 215 щитке, каждой секции электровоза;
— проверить включенное состояние выключателя «Компрессор» на 226 щитке каждой секции электровоза;
— включить выключатель «Компрессоры» на 224 щитке пульта управления.
При включении ВА10 напряжение от провода Н0 через контакт ВА10 по проводу Н010 поступает к выключателям «Компрессоры» 224 и «Компрессор» 226.
При включении выключателя «Компрессоры» 224 через его контакты по проводу Н102 напряжение подается к контакту реле давления воздуха 230 типа АК-11Б. Если давление воздуха в главных резервуарах снизится до значения 7,5±0,2 кгс/см2, то контакт реле 230 замкнется и катушка реле повторителя 430 (панель № 7) получит питание по цепи:
«+»Н010 —» «Компрессоры» 224 —» Н102 —» 230 —> Э20 —> 430 «-».
От провода Э20 катушки реле 430 получат питание на каждой секции.
Включившись, репе 430 (2/0) одним замыкающим контактом, создает цепь на сигнальную лампу «МК» (см. рис. 8.9, вкладка), которая включается, сигнализируя о срабатывании реле давления 230, а другим замыкающим контактом 430 создается цепь на катушку контактора 124 (панель № 1) и вентиля разгрузочного клапана 246 (см. рис. 8.6, вкладка), которые получают питание по цепи:
«+»Н010 —» «Компрессор» 226 —» Н104 —» 260 —» Н490 —» 430 —» -> Н501 -> 431 -> Н108 -> 124, 246 «-».
Включившись, контактор 124 (1/0) своими двумя главными контактами подключает двигатель МК к обмотке собственных нужд, а размыкающим блокировочным контактом гасит сигнальную лампу «МК» (см. рис. 8.9, вкладка).
Разгрузочный клапан 246 типа КР-50 служит для облегчения запуска двигателя МК.
При работе МК давление воздуха в главных резервуарах постепенно повышается, и как только оно достигнет 9±0,2 кгс/см2, то контакт реле давления воздуха 230 на ведущей секции разомкнеся, провод Э20 обесточится, в результате чего реле 430 на всех секциях электровоза отключатся и своими размыкающими контактами разорвут цепь на катушках 124 и 246, что приведет к остановке компрессоров и выпуску воздуха из цилиндров компрессора до обратного клапана в атмосферу.
Когда давление воздуха в питательной магистрали снова снизится до 7,5+0,2 кгс/см2, контакты реле давления 230 снова замкнутся, при этом получит питание провод Э20, включатся реле 430 на всех секциях и все МК начнут работать.
Примечания. 1. В цепь катушки контактора МК 124 параллельно замыкающим контактам реле 260 (контролирующей работу ФР), также включены:
а) замыкающие блокировочные контакты контакторов 127 и 128 (контакторы МВ1 и МВ2) — дают разрешение на запуск МК без ФР только после запуска МВ1, МВ2;
б) замыкающая блокировка переключателя вспомогательных цепей 111 — дает разрешение на работу МК от ФР спаренной секции при условии, что переключатель 111 на аварийной секции отключен, так как для резервирования ФР будут включены разъединители 126 на обоих секциях.
2. При срабатывании тепловых реле 154,156 у МК на одной из секций отключается реле 431 на этой секции, при этом размыкаются два контакта 431 в цепи своей катушки 431: в цепи катушки контактора 124. Контактор 124 отключается на этой секции и отключает неисправный МК. В цепи красной сигнальной лампы «МК» замыкается блокировка контактора 124 (см. рис. 8.9, вкладка), вследствие чего при включенном реле 430 будет гореть красная сигнальная лампа «МК», которая сигнализирует об аварийной остановке компрессора.
Для восстановления схемы запуска МК через 3-4 минуты, когда самовос-становятся его тепловые реле, необходимо кратковременно включить выключатель «Фазорасщепитель» 224 на пульте ведущей секции для включения реле 431 от провода Э9.
На электровозах более поздних выпусков вместо разгрузочного клапана типа КР-50 (246) используется клапан КР-1 (246), который имеет измененную конструкцию и в связи с этим по-другому включается в схему электровоза. Катушка вентиля 246 получает питание от провода Н010 через размыкающую блокировку контактора 124. Когда на катушку контактора 124 подается питание, то контактор включается и своей размыкающей блокировкой сни-мает питание с катушки 246. После того как компрессор накачает воздух в главные резервуары электровоза, катушка его контактора 124 питание потеряет, при этом размыкающая блокировка 124 создаст цепь от провода Н010 на катушку 246, в результате чего сжатый воздух из магистрали от компрессора до обратного клапана через открытую клапанную систему выйдет в атмосферу и до следующего пуска компрессора катушка вентиля 246 будет постоянно находиться под напряжением.
Цепи управления вспомогательными машинами
Управление вспомогательными машинами осуществляется при помощи кнопочных выключателей 224 на пульте машиниста и кнопочных выключателей в блоках 227 и 226 установленных в проходном коридоре кузова электровоза. Кнопочные выключатели 226, 227 служат для отключения вспомогательных машин в случае их неисправности, и в нормальном состоянии должны быть включены на обеих секциях электровоза.
Рис. 92. Схема ЦУ вспомогательными машинами.
Кнопками выключателя 224 осуществляется оперативный запуск и отключение вспомогательными машинами. Питание на кнопки вспомогательных машин в блоке 224 подается: автомат ВА3 «Вспомогательные цепи» »» пр. Н47 »» главный контакт контактора 209 »» пр. Н98 только после запуска фазорасщепителей.
Запуск фазорасщепителя ФР на каждой секции электровоза ВЛ80р происходит путем подключения его двигательной фазы С1 – С2 контактором 125 к обмотке 380 В собственных нужд тягового трансформатора и контактором 119, подключающим генераторную фазу С3 фазорасщепителя ФР, через пусковое сопротивление R6 к фазе С2 (С201) обмотки собственных нужд, только на период его запуска.
Управление фазорасщепителями осуществляется кнопкой «Фазорасщепитель» на блоке кнопочного выключателя 224 на пульте машиниста, получающей питание от автомата ВА3 по проводу Н47.
При включении кнопки «Включение ГВ и возврат реле» получит питание реле 239: от пр. Э14 »» диод 238 »» бл. тепловых реле ТРТ-151 139, 137 »» пр. Н136 – Н138 »» катушки реле 239 обеих секций »» ― цепи. Реле 239 включившись, становятся на самоподхват от провода Э15 через собственный бл. 239 в пр. Э15 – Н136 и подготавливают цепи питания контакторов 119 и 125 своим бл. 239 Э18 – Н107.
Рис. 93. Схема ЦУ вспомогательными машинами.
При включении кнопки «Фазорасщепитель» создаётся цепь питания катушки пускового контактора 119: автомат ВА3 »» пр. Н47 »» контакт кн. «Фазорасщепитель» »» пр. Э18 »» бл. реле 239 »» пр. Н107 »» бл. переключателя вспомогательных цепей 111»» пр. Н101 »» бл. реле панели ППРФ-300 249 »» Н105 »» катушка пускового контактора 119 »» ― цепи.
Рис. 94. Схема ЦУ вспомогательными машинами.
Контактор 119 включается, и главным контактом подготавливает цепь питания генераторной фазы С3 фазорасщепителя ФР от провода С201, а своим блок-контактом Н101 – Н103 подает питание 50 В на катушку контактора 125. Включившись, контактор 125 своими главными контактами подает напряжение 380В на двигательную фазу ФР, а через 119 контактор и пусковое сопротивление R6 подает напряжение на генераторную фазу С3. Блок-контактом Н101 – Н103 контактор 125 становится на самоподхват.
Происходит запуск фазорасщепителей на обеих секциях. При достижении фазорасщепителем частоты вращения 1380 об/мин реле 249 ППРФ-300 включается, тем самым размыкает свой контакт в цепи контактора 119 и отключает его и пусковое сопротивление R6. Дальнейший разгон фазорасщепителя ФР происходит без пускового сопротивления, только за счет
напряжения 380 В от обмотки собственных нужд, подаваемого контактором 125, катушка которого получает питание теперь через собственный блок-контакт Н101 – Н103.
Включившись, реле 249 панели ППРФ-300 на секции 2 подает питание на межсекционный провод Э19, а через блок-контакт 249 секции 1 по проводу Э34 на катушки контакторов 209 обеих секций. Контактор 209, включившись, подает питание через собственный силовой контакт Н47 – Н98 на кнопки управления вспомогательными машинами на пульте машиниста, разрешая их запуск только после создания 3-х фазной системы питания на каждой секции электровоза.
Блок-контакт Э55 – Н194 контактора 209 через замкнувшийся ранее блок- контакт Н194 – Н191 контактора 125 зажигает зеленую лампу ФР на панели сигнализации пульта машиниста, указывая на окончание процесса запуска фазорасщепителей.
Контакты Э18 – Н107 промежуточного реле 239 отключают контактор 125 (фазорасщепитель) в случае срабатывания теплового реле 137 или 139.
Блок-контактом Н107 – Н101 переключателя 111 производится отключение из схемы неисправного фазорасщепителя ФР.
После включения кнопки «Компрессор» на пульте машиниста, питание по проводу Н102, через контакт регулятора давления воздуха 230, по межсекционному проводу Э20 подходит к кнопкам «Компрессор» щитка параллельной работы 226 обеих секций. Со щитка 226 напряжение подается на провод Н104 и, проходя через блокировочные контакты тепловых токовых реле 154, 156, подходит к разгрузочному клапану 246 и электромагнитному контактору 124.
Разгрузочный клапан КР-50-01 (246) предназначен для облегчения запуска мотор-компрессора. В обесточенном состоянии он сообщает участок напорной магистрали между компрессором и обратным клапаном с атмосферой. При подаче питания на клапан 246 он перекрывает выброс воздуха в атмосферу, обеспечивая его подачу в главные резервуары электровоза.
Контактор 124 включает двигатель мотор-компрессора. Происходит наполнение главных резервуаров до давления 9,0 ± 0,2 кгс/см 2 – верхней уставки регулятора давления. После чего контакт регулятора давления размыкается, компрессор автоматически отключается, а клапан 246 открывается и сбрасывает воздух на участке напорной магистрали компрессор – обратный клапан в атмосферу.
Регулятора давления АК-11Б предназначен для автоматического поддержания давления воздуха в главных резервуарах электровоза в пределах 7,5 – 9,0 кгс/ см 2 .
При снижении давления в главных резервуарах до уровня 7,5 ± 0,2 кгс/см 2 , контакт реле давления 230 замкнется и компрессор вновь включиться.
Рис. 95. Схема ЦУ вспомогательными машинами.
Запуск вентиляторов осуществляется кнопками «Вентилятор 1» – «Вентилятор 4» в блоке 224.
При включении кнопки «Вентилятор 1» получает питание межсекционный провод Э21, от которого напряжение 50 В подается в щиток параллельной работы 227 на кнопки «Вентилятор 1» и «Мотор-насос трансформатора». Со щитка параллельной работы по проводу Н127 через блок-контакты тепловых реле 143, 141, по проводу Н129 напряжение подходит к контактору 127 и включается мотор-вентилятор МВ1.
Одновременно по проводу Н121 через блокировки ТРТ 155, 153 напряжение 50 В подходит к контактору 133. Включаясь, контактор 133 производит запуск маслонасоса МН тягового трансформатора.
Кнопка «Мотор-насос трансформатора» в щитке параллельной работы имеет механическую блокировку с кнопкой «Низкая температура масла», что исключает их одновременное включение. Кнопка «Низкая температура масла» используется после длительной стоянки электровоза в зимний период, когда вязкость трансформаторного масла велика и затруднен запуск маслонасоса. Своими контактами Н5 – Н6 кнопка шунтирует блокировку маслонасоса 133 в цепи контакторов 193, 194.
Нагрев трансформаторного масла происходит за счет выделения тепла обмотками внутри трансформатора. После нагрева масла до температуры -15 о С – + 20 о С, кнопка «Низкая температура масла» должна быть отключена, а кнопка «Мотор-насос трансформатор» включена.
При включении кнопок «Вентилятор 2» – «Вентилятор 4» аналогично включаются контакторы 128 – 130 и происходит запуск мотор-вентиляторов МВ2 – МВ4.
Отключение неисправного двигателя мотор-компрессора или мотор-вентилятора на одной секции электровоза, не отключая аналогичный двигатель на другой секции, производится соответствующей кнопкой на щитке параллельной работы.
Запуск вентилятора МВ5 происходит автоматически в режиме рекуперативного торможения, после установки тормозной рукоятки контроллера машиниста в положение «П» по цепи: пр. Н98 »» бл. 51-52 КМЭ »» пр. Э8 »» бл. ТРТ 149, 151 »» пр. Н394 »» катушка контактора 131 ― цепи.
Общая защита вспомогательных машин производится токовым реле 113, которое в случае срабатывания отключает ГВ.
Защита отдельных электродвигателей производится тепловыми токовыми реле, которые в случае срабатывания, снимают питание с катушек соответствующих контакторов.
Запуск вспомогательных машин
Поднятие токоприемников
По проводу П1 питание проходит на кнопку «Токоприемник задний». Включаем кнопку «Токоприемник задний» получает питание провод ПЗ на клапан КП2 и далее на корпус. Токоприёмник поднялся. Через диод В6 по проводу П4 получает питание кнопка «Выключение ГВ».
По проводу П1 питание проходит на кнопку «Токоприёмник передний». Включаем кнопку «Токоприёмник передний» получает питание провод П2 на клапан КП1 и далее на корпус. Токоприёмник поднялся. Через диод В5 по проводу П4 получает питание кнопка «Выключение ГВ».
Включение ГВ
При включении кнопки «Выключения ГВ» по проводу П5 питания пошло через блокировку контролера ГП0 (штурвал контроллера в нулевом положении), по проводу П6 питание идёт на Т1, Т2. Ответвляясь от провода П5 питание пошло через замкнутый контакт Р1 по проводу П7 далее на замкнутый контакт РП1, по проводу П8 на замкнутый контакт РП2, по проводу П9 цепь разделяется: первая ветвь-питание идёт на кнопку Т3 (подтяг), лампу Л1, и далее на корпус; вторая ветвь-через блок контакт ПВУ1, по проводу П10 и блок контакт ПВУ2, по проводу П11 на замкнутый контакт ПВУ3, по проводу П12 на замкнутый контакт ПВУ4, по проводу П13 на замкнутый контакт ПВУ5. От ПВУ5 идут две параллельные цепи: через ОД1 (ОД2) по проводу П15 (П16) питание идёт на КП3 (КП4) и далее на корпус; третья цепь-через замкнутый контакт РМТ, удерживающую катушку, далее на РД и корпус. Для сбора режима тяги локомотива при разомкнутой электрической цепи в проводах П9-П13 для обеспечения протягивания локомотива после остановки (на тормозах) предусмотрена кнопка Т3, при включении которой происходит питание КП3(КП4) помимо ПВУ1, ПВУ2, ПВУ3, ПВУ4,ПВУ5.При включении кнопки Т3 так же получает питание лампа Л1.
Включаем кнопку «Включения ГВ и возврат реле», при этом питание пошло по проводу П18, через замкнутый контакт реле Р2 по проводу П19 через замкнутый РМТ на включающую катушку через РД на корпус. По проводу П18 питание пошло на четвёртый замкнутый контакт, на реле Р2 и далее на корпус. Реле Р2 включилось, и собственной блокировкой Р2 предотвращает звонковую работу ГВ, при этом реле Р2 встаёт на самоподпитку. Главный выключатель включился.
Запуск вспомогательных машин
От провода П0 пошло питание на кнопку «Вспомогательные машины». При включении кнопки «Вспомогательные машины» питание пошло по проводу П36 разветвляясь: на блок контакт РД1 по проводу П37 на реле Р4 (мотор-компрессор) и на корпус, а так же питание идёт на реле Р5 (которые запускает МВ1…МВ4) и на корпус. Вспомогательные машины запустились.
Цепи управления реверсорами
По проводу П5 через ГП0 питание подается на переключатели Т1 и Т2 Переключатель Т1 предназначен для переключения реверсоров вперед и назад. Переключатель Т2 предназначен для переключения работы тяговых двигателей в режиме ДВ, Г1, Г2.
Управление реверсорами в положении назад.
Переключаем переключатель в положение назад, при этом создается цепь: питание пойдет по проводу П24 на замкнутую блокировку КП11 и на КП7 назад, а также по проводу П24 питание пойдет на замкнутую блокировку КП12 и на КП8 наз. По проводу П24 питание так же подается на реле РЗ и далее на корпус. Реверсор установился в положение — назад.
Продувка электровоза
В связи с тем, что от провода ПО получила питание шинка ПМ1 (ПМ2), то при нажатии кнопки «Продувка» по проводу П40 питание пошло на КП18 и далее на корпус. Клапан КП18 сработал, осуществляется продувка ГР электровоза.
Подача звуковых сигналов
При включении кнопки «Свисток» по проводу П39 питание пошло на КП17 и далее на корпус. При срабатывании КП17 подается звуковой сигнал «свисток».
При включении кнопки «Тифон» по проводу П38 питание идет на КП16 и далее на корпус. При срабатывании КП16 подается звуковой сигнал высокой громкости «тифон».
Описание силовой цепи Динамической лаборатории «Электровоз»
Рисунок 1 Силовая цепь Динамической Лаборатории «Электровоз»
Высоковольтная цепь
Для создания цепи тока высокого напряжения необходимо следующее:
1. Поднять токоприемник.
При этом создается следующая цепь переменного тока высокого напряжения: КС, ТП, контакты с дугогашением и ножи разъединителя ГВ, первичная обмотка силового трансформатора Тр.1 (главный ввод в электровоз), рама, шунты корпуса ТД МОП, колесные пары, рельсы.
Требования техники безопасности перед началом работы
Перед началом работы локомотива локомотивные бригады, назначенные из числа студентов, должны:
Получить у мастера по обучению инвентарный комплект ключей и реверсивную рукоятку. Запрещается иметь и применять неинвентарные реверсивные рукоятки, дополнительные комплекты ключей выключателей управления и блокирующие устройства, а также пользоваться заменяющими их приспособлениями.
Перед приемкой локомотива следует убедиться, что локомотив заторможен ручным тормозом или под переднюю колесную пару с противоположных сторон положены тормозные башмаки, и локомотив не может самопроизвольно сдвинуться с места.
Приемку локомотива следует начинать с осмотра кабин машинистов, обратив при этом внимание на исправность пульта управления и на ограждение печей отопления.
Проверить наличие и работоспособность всех блокирующих устройств путем срабатывания их контактов, а также наличие и состояние заземлений и ограждений. Запрещается эксплуатация локомотива с неисправными или отсутствующими блокировочными устройствами, заземлением, ограждениями и устройствами сигнализации о наличии напряжения в высоковольтной камере.
При приемке локомотива необходимо проверить наличие и осмотреть защитные средства:
— Штанги для заземления первичной обмотки тягового трансформатора;
— Штанги, изолирующие для отключения разъединителей тяговых двигателей;
— Проверить наличие штампа, кроме диэлектрических ковров и инструмента с изолирующими рукоятками.
Запрещается пользоваться средствами защиты, срок годности которых истек.
При осмотре слесарно-монтажного инструмента с изолирующими рукоятками проверить, чтобы изоляция на рукоятках не имела раковин, сколов, вздутий и других дефектов.
Диэлектрические ковры не должны иметь механических повреждений.
Отсутствие проколов в диэлектрических перчатках следует проверить путем скручивания их в сторону пальцев.
Перед устранением неисправностей приборов и утечек воздуха в соединениях, аппаратах и резервуарах, находящихся под давлением, необходимо отключить их и выпустить сжатый воздух. Запрещается открывать и закрывать вентили ударами молотка или других предметов.
Перед опробованием тормозов машинисты должны предупредить об этом всех людей находящихся на локомотиве и около его, а также под ним, и проверить включение тормозных приборов.
Перед осмотром аккумуляторных батарей включить рубильник и вынуть предохранители. Запрещается класть инструмент на аккумуляторные батареи.
Прежде чем поднять токоприемник, назначенные машинисты ставят об этом в известность помощников машинистов, а также всех присутствующих, и вместе с помощниками должны убедиться в том что:
— В высоковольтной камере, в машинном отделении отсутствуют люди;
— Закрыты двери и установлены щиты высоковольтной камеры;
— С отремонтированных машин и аппаратов сняты временные присоединения и заземления;
— Кран на линии сжатого воздуха открыт;
— Машины, аппараты и приборы готовы к пуску и работе;
— Быстродействующий выключатель отключен, и рукоятки контроллера находятся на нулевой позиции;
— Крышевые или главные разъединители на локомотиве включены;
— Люди находятся в безопасной зоне.
После этого назначенный машинист должен громко подать оповестительный звуковой сигнал «Поднимаю токоприемник», и поднять токоприемник способами предусмотренными схемами электроподвижного состава.
Требования безопасности при управлении динамической лаборатории «Электровоз»
Перед тем, как начать движение локомотива, назначенная локомотивная бригада должна находиться в кабинете вместе с преподавателем либо мастером по обучению.
До начала движения поезда двери рабочей кабины машиниста, из которой ведется управление должны быть закрыты. Следует закрыть на замок двери нерабочей кабины машиниста.
Запрещается проезд в рабочей кабине локомотива лиц, не входящих в состав локомотивной бригады, за исключением преподавателя либо мастера по обучению, но не более двух человек.
Во время движения всем находящимся на локомотиве запрещается:
— Закорачивать защитную блокировку;
— Высовываться из боковых окон кабины за пределы эркера;
— Открывать входные наружные двери и высовываться из них;
— Находиться на лестницах, подножках, площадках и других наружных частях локомотива;
— Выходить из наружной двери тамбура локомотива;
— Предварительно следует осмотреть место остановки и убедиться в безопасности выхода.
При остановке локомотива следует затормозить его, убедиться, что он не может тронуться с места и только после этого приступить к осмотру или ремонту. При этом один член локомотивной бригады должен оставаться в кабине.
Перед продувкой соединительный рукав взять возле головки после этого только кран.
После остановки локомотива и перед началом следования в обратном направлении, мастер по обучению должен забрать у локомотивной бригады реверсивную рукоятку, комплект ключей выключателей управления и блокирующие устройства, перейти в другую кабину передать все другой, назначенной, локомотивной бригаде и только после этого начать движение.
Требования техники безопасности при техническом обслуживании динамической лаборатории «Электровоз»
Запрещается снимать при поднятом токоприемнике щиты подвагонных ящиков с электрооборудованием, кожуха и другие ограждения.
При поднятом и находящимся под напряжением токоприемнике разрешается:
— Заменять перегоревшие лампы в кабине машиниста, в кузове (без захода в высоковольтную камеру и снятия ограждений), освещение ходовых частей, буферных фонарей.
— Протирать стекла кабины внутри и снаружи, лобовую часть кузова, не приближаясь к токоведущим частям, находящимся под напряжением контактной сети, на расстоянии менее 1 метров, и не касаясь их через какие — либо предметы.
— Заменять в цепях управления предохранители, предварительно их обесточив и включив автоматы защиты.
— Менять прожекторные лампы при обесточенных цепях, если их смена предусмотрена из кабины машиниста, и включать автоматы защиты.
— Осматривать тормозное оборудование и проверять выходы штоков тормозных цилиндров.
— Проверять на ощупь нагрев букс.
— Продувать маслоотделители и концевые рукава тормозной и напорной магистралей.
— Проверять подачу песка под колесную пару.
— Обслуживать аппаратную под напряжением 50 В постоянного тока, которая находится вне высоковольтной камеры.
— Контролировать по приборам, а также визуально работу машин и аппаратов, не снимая ограждений и не заходя в высоковольтную каме4ру.
— Обтирать нижнюю часть кузова.
— Осматривать механическое оборудование и производить его крепление, не заходя под кузов.
— Регулировать предохранительные клапаны воздушной системы.
— Производить уборку (кроме влажной) кабины, тамбуров и проходов в машинное отделение.
Осмотр машинного отделения во время движения проводит по указанию машиниста его помощник. При этом машинист должен держать рукоятку контроллера на нулевой позиции.
Введение
Методические указания предназначены для выполнения лабораторных работ по дисциплине «Механическая часть электроподвижного состава».
Специфической частью методических указаний является то, что лабораторная работа выполняется в несколько этапов с получением результатов на разном лабораторном оборудовании и имеющего несколько различные технические характеристики с целью их сопоставления и получения результата.
Таким образом, рассматриваются основные узлы механической части электровоза, таких как рамы тележки, кузов, первый ярус подвешивания, второй ярус подвешивания (боковые опоры и люлечное подвешивание), колесная пара, подвеска тягового электродвигателя, автосцепное устройство.
Лабораторные работы оформляются в соответствии с номером работы методического указания с простановкой этапности. Время, отведенное на выполнение одного этапа, должно составлять не более двух часов.
При повторении эксперимента при других условиях расположение датчиком может корректироваться, температурный режим также приводит к изменению экспериментальных датчиков, поэтому повторение эксперимента для учета температурного фактора производится на усмотрение преподавателя, ведущего дисциплину. В этом случае результаты лабораторной работы должны приобщаться к отчету соответствующей лабораторной работы, соответствующего этапа с обязательным отображением выводов и сравнением результатов.
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:
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.
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.
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.
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.
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.
Первый этап
Кузов (рама) электровоза решает несколько важных задач:
— размещение оборудования, обеспечивающего нормальную работу тяговых двигателей;
— защита оборудования от воздействий окружающей среды, в том числе атмосферных осадков;
— организация рабочего места локомотивной бригады, смотровых проходов для визуального контроля кузовного оборудования;
— защита от неконтролируемого доступа к оборудованию посторонних лиц.
При выполнении этого этапа лабораторной работы необходимо выполнить замеры основных силовых балок рамы кузова электровоза. Доступ к балкам возможен из межтележечного пространства и из под обоих метельников. Составить описание рамы, выполнить замеры, сравнить с заводским чертежом. Заполнить таблицу 2.1.
Геометрические характеристики тележки
| Место замера | Рама кузова Динамической лаборатории Электровоз, мм | Погрешность |
| абсолютная | относитель-ная | |
| Высота концевой балки | ||
| Ширина концевой балки | ||
| Высота боковины | ||
| Ширина боковины | ||
| Высота шкворневой балки | ||
| Ширина шкворневой балки |
После заполнения второго столбца Таблицы 2.1 посчитать относительную и абсолютную погрешность отклонение геометрии рамы от значений, определенных заводом изготовителем. Отдельно посчитать погрешность мерительного инструмента. Результаты расчетов свести в таблицу 2.1.
По результатам лабораторной сделать выводы, касающихся точности выполнения представленных рамы с учетом точности измерения.
Второй этап
Для выполнение этапа необходимо воспользоваться вновь измерительной системой виброускорений. Датчики необходимо поставить на нижнюю часть рамы в следующих местах: концевая балка – по центру, напротив автосцепного аппарата; боковина – рядом с боковой опорой (четыре точки); шкворневая балка – по центру (две точки).
Как и в предыдущих лабораторных работах ведется запись показания приборов, которые подшиваются к отчету. Для записи выбрать три варианта кинематического возмущения: момент трогания с места, начало торможения (полное служебное) и трогание с закрытыми автосцепками электровоза и ограничительного тупика в сторону полигона.
Следующим шагом требуется заполнить таблицу 2.2.
Геометрические характеристики тележки
| Место измерения | Тележка №2, мм | Тележка №3, мм | |
| Частота сигнала | Амплитуда сигнала | Частота сигнала | Амплитуда сигнала |
| Концевая балка | |||
| Боковая балка 1 | |||
| Боковая балка 2 | |||
| Боковая балка 3 | |||
| Боковая балка 4 | |||
| Шкворневая балка 1 | |||
| Шкворневая балка 2 |
По измеренным величинам сделать выводы о наиболее нагруженных зонах, сопоставить с таблицей 2.1 с данными поперечных сечений наиболее нагруженных балок с менее нагруженными. Посчитать приведенные напряжения на единицу поперечного сечения контрольных балок, сделать вывод распределении этих напряжений.
Третий этап
Этап выполнения лабораторной работы заключается в определении так называемых стационарных вибрационных показателей системы, которые присутствуют как «шум». «Шум» — вибрации, которые присутствуют в контрольных точках рамы при не движущейся объекте исследования. Он складывается из работы вспомогательного оборудования и возмущений рельсового полотно. Вторым можно пренебречь, так как в условиях полигона института такие возмущения отсутствуют в следствии того, что на полигоне нет других работающих в это время подвижных единиц.
Для этого выполнить второй этап второй лабораторной работы повторно и заполнить таблицу 2.3 при работающем, но не движущемся локомотиве.
Необходимо помнить, что постоянный сигнал (шум) необходимо дешифровать только согласованно с ранее измеренными сигналами.
Вибрационные характеристики тележки
| Место измерения | Тележка №2, мм | ||||
| Частота сигнала | Амплитуда сигнала | ||||
| Измеренная | Постоянная | Реаль-ная | Измеренная | Постоянная | Реаль-ная |
| Концевая балка | |||||
| Боковая балка 1 | |||||
| Боковая балка 2 | |||||
| Боковая балка 3 | |||||
| Боковая балка 4 | |||||
| Шкворневая балка 1 | |||||
| Шкворневая балка 2 | |||||
| Концевая балка | |||||
| Боковая балка 1 | |||||
| Боковая балка 2 | |||||
| Боковая балка 3 | |||||
| Боковая балка 4 | |||||
| Шкворневая балка 1 | |||||
| Шкворневая балка 2 |
Повторно по измеренным величинам сделать выводы о наиболее нагруженных зонах, сопоставить с таблицей 2.1 с данными поперечных сечений наиболее нагруженных балок с менее нагруженными. Посчитать приведенные напряжения на единицу поперечного сечения контрольных балок, сделать вывод распределении этих напряжений. Дополнительно сопоставить результаты с предыдущей работой.
Подвешивания»
Цель: Изучение первого яруса подвешивания, измерение характеристик.
Первый ярус подвешивания представляет собой комплекты двух пружинных стоек и одной рессоры. На одной оси таких комплекта два, по одному на каждую сторону.
Характеристики рессор электровозов ВЛ80 приведены в таблице 3.1.
Технические характеристики рессор
| Число листов | Сечение листов (ширина × толщина) мм | Разгрузочная нагрузка кН | Статический прогиб, мм. | Длина рессоры под нагрузкой, мм. | Жесткость рессоры,(Н/мм)×10 — 4 |
| Коренных | наборных | ||||
| 120×16 | 87,3 | 71,8 |
Характеристики винтовых пружин, применяемых на электровозе серии ВЛ80 приведены в таблице 3.2.
| Пружина | Диаметр прутка, мм | Диаметр пружины, мм | Число рабочих витков | Статичес-кая нагрузка, кН | Жест-кость (Н/м)10 -4 | Статичес-кий прогиб, мм |
| Одинарная | 2,5 | 46,7 |
Первый этап
Используя конструкционную книгу разобраться в строении первого яруса подвешивания с замерами основных геометрических размеров и их сопоставление с имеющимися данными таблиц. Следующим шагом необходимо измерить стрелы прогиба рессор Динамической лаборатории Электровоз и тележки, определить степень загруженности по вышеприведенным формулам.
Считать, что пружины в свободном состоянии соответствуют техническим нормативам. Вес Динамической лаборатории Электровоз ниже штатной, рассчитать его вес, если вес тележек электровоза идентичен весу аудиторной тележки.
Рассчитать ошибку погрешности измерений. Сделать выводы по проведенной работе. Данные измерений рекомендуется записать в виде перечня, не прибегая к табличной форме.
Второй этап
На этом этапе исследования динамических свойств первого яруса подвешивания необходимо на имеющихся тележках произвести запись сигнала виброускорения в следующем режиме:
1. На аудиторной тележке поставить два датчика (или по очереди) на буксу в ее верхней точке над подшипниковым узлом, второй датчик на раму тележки сверху, чтобы он находился точно над первым датчиком.
2. На Динамической лаборатории установка датчиков происходит аналогично, только производится два замера – на тяговой колесной паре и нетяговой.
3. Аудиторная тележка – измерение ведется в режиме разгона, потом отключение (перерыв в измерении) затем записываем показания приборов при полном служебном торможении.
4. Электровоз – в режиме трогания, перерыв, полное служебное торможение.
По результатам полученных измерений заполняется таблица 3.3. Записи выбросигналов должны быть приобщены к отчету по лабораторной работе.
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 | ||||||
| а | б | а | б | а | б | а | б | а | б | а | б |
| Тяговая ось | |||||||||||
| Не тяговая ось | — | — | — | — |
Примечание: а и б – это верхний и нижний датчик соответственно.
По завершению этого этапа необходимо сделать выводы о степени гашения колебаний первым ярусом подвешивания методом соотношения (деления) величин амплитуд сигналов и расчета процента погасшей энергии. По частоте сигнала – сделать выводы о спектре пропускания вибросигнала элементами подвески.
Рассчитать ошибку измерений. Сравнить характеристики тяговой и нетяговой колесных пар Электровоза и вывешенную колесную пару аудиторной тележки.
Третий этап (факультативный).
Для углубления знаний возможностей первого яруса подвешивания предлагается изучить изменения характеристик при изменении степени затяжки пружинных стоек первого яруса подвешивая. Работа выполняется эмпирическим путем на аудиторной тележке с одновременно работающим двигателем и просмотром на мониторе компьютера приходящих вибросигналов.
Получив увеличение амплитуды или ее снижение производится измерение как в втором этапе третьей лабораторной работы. При этом необходимо зафиксировать величину пружины и стрелу прогиба рессоры.
Выводы по проведенным исследованиям и описание работы формируется в зависимости от сложившейся ситуации, но должно отражать основные моменты и цели работы. Записи исходного вибросигнала прилагаются к отчету. Сопоставить новые данные с полученными на этом этапе.
После завершения исследований механическая часть тележки должна быть возвращена в исходное положение.
Подвешивания»
Цель: Изучение второго яруса подвешивания, измерение характеристик.
Ко второму ярусу подвешивания относится люлечное подвешивание кузова на тележку предназначено для передачи вертикальных и поперечных сил от кузова на раму тележки, уменьшения горизонтального и вертикального воздействия электровоза на путь. Люлечное подвешивание состоит из люлечных подвесок и горизонтальных упоров.
Люлечная подвеска представляет собой стержень к нижней части которого приложена вертикальная нагрузка от кузова. Кузов кронштейнами через балансир устанавливается на нижний шарнир люлечного подвешивания, состоящий из опоры, прокладки и опоры. Нижний шарнир удерживается на стержне гайкой которая стопорится болтом с гайкой.
Для ограничения вертикальных колебании кузова относительно тележки предотвращения смыкания витков пружин прокладок служит вертикальный упор, который состоит из крышки фланца, регулировочных прокладок позволяющий выдержать зазор в заданных пределах. Горизонтальный и вертикальный упоры крепятся к кузову на шпильках.
