Склонность к возникновению боксования


Проведем упрощенный анализ процесса боксования в случае мягких и жестких характеристик тяговых двигателей. На рис. 1 представлены тяговые характеристики F(V) (кривая 1) и зависимости силы сцепления Тсц = 1000 Gосц ψ в функции скорости (линия 2) при нормальном качении колеса ЭПС соответственно для двигателей параллельного и последовательного возбуждения. Пусть в точе О началось проскальзывание колесной пары при скорости скольжения Vск/, т.е. возникает боксование. Тогда зависимость силы трения скольжения в функции скорости

Тсц = 1000 Gосц ψ при скорости скольжения колеса от скорости Vск/ изобразится кривой 3.

Рис. Процесс возникновения боксования у двигателей параллельного возбуждения(а) и последовательного (б)

 

При возникновении боксования угловое ускорение, с которым колесная пара проскальзывает относительно пути, может быть определено из выражения

Где J – момент инерции колесной пары и связанных с ней вращающихся частей; R – радиус колеса.

Из этого выражения следует, что при F > 1000 Gосц ψск угловое ускорение, а следовательно, и скорость скольжения растут, т.е. процесс боксования продолжает развиваться. И при F < 1000 Gосц ψск скорость скольжения падает, и процесс боксования затухает.

Рассмотрим, как будет протекать процесс боксования у двигателей с жесткими характеристиками (рис. а) Пусть в точке О начался процесс боксования, вызванный уменьшением силы сцепления (линия 2/). Сила сцепления при этом уменьшится со значения ОС до значения ОD. Зависимость 1000 Gосц ψск от скорости изобразится кривой 3/. Начнется проскальзывание колес относительно пути со скорости скольжения Vск/. Процесс боксования будет развиваться, скорость скольжения увеличиваться, но уже при небольшой скорости скольжения Vск// ускорение вращения колесной пары прекратится и будет наблюдаться незначительная непрерывная пробоксовка колесной пары, т.к. в этой точке сила тяги равна силе трения скольжения и соответствует отрезку О/А/. Следовательно, эта точка соответствует условию механической устойчивости. Если восстановить нормальные условия сцепления, сила тяги F// (отрезок О/А/) станет меньше силы трения скольжения 1000 Gосц ψск (отрезок О/С/). Угловое ускорение, а следовательно, скорость скольжения будут уменьшаться, что ведет к прекращению процесса боксования. Т.о., при жесткой тяговой характеристике возникший процесс боксования быстро прекращается.

У двигателей с мягкими характеристиками (рис.б) начавшийся процесс боксования со скорости Vск/ продолжает развиваться, т.к. сила тяги F// (ордината АВ) становится больше силы сцепления 1000 Gосц ψск (ордината АЕ) при любой скорости скольжения (например Vск//), в результате чего увеличивается скольжение и происходит дальнейшее падение силы тяги.

На подвижном составе, как правило, установлено несколько двигателей. Рассмотрим, как развивается процесс боксования в зависимости от способа соединения двигателей. Пусть z двигателей соединены последовательно и включены на напряжение сети Uкс. Если начнется проскальзывание одной из колесных пар, то характеристика двигателя, связанного с ней, станет более мягкой, т.к. напряжение на этом двигателе увеличивается и соответственно возрастает частота его вращения. Скорость скольжения этой колесной пары можно определить из выражения

Откуда

 

.

Если все двигатели соединены параллельно на напряжение , то скорость скольжения боксующей колесной пары Vск можно определить из выражения

(1)

Откуда

. (2)

Сопоставляя выражения (1) и (2), можно записать, что

,

Т.е. при последовательном соединении двигателей скорость скольжения увеличивается в z раз по сравнению скольжения у двигателя, включенного непосредственно на постоянное напряжение. Соответственно в z раз жесткость тяговой характеристики такого двигателя будет меньше.



Дата добавления: 2017-03-12; просмотров: 1476;


Поиск по сайту:

Воспользовавшись поиском можно найти нужную информацию на сайте.

Поделитесь с друзьями:

Считаете данную информацию полезной, тогда расскажите друзьям в соц. сетях.
Poznayka.org - Познайка.Орг - 2016-2024 год. Материал предоставляется для ознакомительных и учебных целей.
Генерация страницы за: 0.007 сек.