Clasificarea actuatoare liniare

Izmerov OV

unitate de tracțiune CLASIFICAREA
proprietăţi dinamice
Pentru sarcina de a proiecta vehicule feroviare

Dezavantajele clasificărilor existente de unități de tracțiune.
In ultima jumatate de secol au fost mai multe tentative de a crea clasificări ale vehiculelor feroviare de acționare de tracțiune. Cel mai sofisticat dintre ele pot fi considerate două propuse în [1].

Această clasificare cuprinde proiectul de bază al cunoscute schemele de unități de tracțiune și poate fi extins prin cuplaje suplimentare de clasificare. Cu toate acestea, ea are anumite dezavantaje.

Principala clasificare defect metodologică este faptul că, atât în ​​prima și a doua clasificare ca semne sunt utilizate de fapt, nu proprietățile dinamice și deciziile de proiectare care afectează parametrii dinamici ai unității puse în aplicare. De exemplu, gradul de suspensie în motorul de clasificare este efectiv determinată plasează numai dispunerea motorului (suspensie pe axa sau cadrul boghiului), deși suspendarea pe cadrul boghiului nu este eliminarea cauzelor forțelor dinamice și cuplul (adică eliminarea perturbațiilor de drum), și mijloace elastice pentru prinderea motorului de tracțiune pe osie osiile mijloace de suspensie și a lagărului de osie cadrul boghiului. Astfel, în mod implicit se presupune că etapa de osie purtătoare a suspensiei este un grad mai mare de obressorivaniya motorului decât, de exemplu, suspensii de mobilitate centru, deși proiectarea efectivă, de exemplu, în mașină pista cărucior sau metroul ușor cu ax de suspendare Megi, această condiție nu poate efectuate.

Din punctul de vedere al rezervelor științifice acumulate asupra dinamicii și forța de tracțiune la dezavantaj major de clasificare este faptul că, în etichetare utilizează mai multe caracteristici care reflectă proprietățile dinamice ale dispozitivului de acționare atunci când este supus unor nereguli rutiere, în timp ce absolut nici un semn care să reflecte gradul de încărcare a pieselor de acționare atunci când sunt expuse la alte factori dinamici, cum ar fi o locomotiva roflilor oscilații modul sau perturbațiilor de impact dinte. Când încercați să introducă astfel de caracteristici ca și clasificarea se dovedește că noțiunea de excelență dinamică în unitatea reală este arbitrară și contradictorie. Astfel, în unitate cu musculoscheletal RAMS motorului de tracțiune cu motor și cutie de viteze fiabilitate poate fi mai rău decât servomotorul cu musculoscheletal RAMS motorului și susținerea axială reductor din cauza perturbărilor dinte expunere pe elemente ale motorului și arborele de îndoire prin ax îndoire sub reacție de conducere unelte TED pe arbore, iar tensiunile de forfecare în axa locomotivei roflilor poate atinge valori care sunt în uz poate duce la ruperea axei.

Ca urmare a celor de mai sus se poate concluziona că există necesitatea de a crea o clasificare a unităților de tracțiune, în mod specific concentrat pe provocările de design de vehicule feroviare.

Abordări metodologice pentru construirea noii clasificări.
Adoptarea ca principale domenii de clasificare utilizare este probleme de proiectare locomotive înseamnă că noțiunea de perfecțiune dinamică care urmează să fie aplicată în primul rând căruciorul și transportul în ansamblul său, și că proiectantul poate continua deteriorare admisibilă element de acționare separat, performanțele dinamice (de exemplu, un cuplu dinamic în liniile de ax) în pentru a îmbunătăți dinamica întregului echipaj. Caracteristica principală a unității de tracțiune dinamică în raport cu căruciorul unui cărucior feroviar este raportul obressorennyh neobressorennyh și acționare mase. Pe de o parte, creșterea vitezei structurale de transport feroviar pot impune restricții neobressorennoy în greutate; Pe de altă parte, creșterea maselor căruciorul obressorennyh poate necesita o rezistență crescută la rotirea căruciorului în reducerea directă a girație, care, la rândul său, duce la o deteriorare a performanței în curbe dinamice, etc. Alegerea design-unitate de tracțiune, de fapt în primul rând selectează și raportul obressorennyh neobressorennyh greutate acceptabil. Rezultă că caracteristica de bază a noua clasificare a unității ar trebui să fie de gradul neobressorennosti masele de antrenare.

În ceea ce privește alte proprietăți dinamice ale unității (cuplul dinamic în Axul, accelerarea elementelor de antrenare și altele asemenea), este acum în lume de probleme de soluții de bază asociate cu aceste proprietăți se îmbunătățește în principal tehnologii de fabricație, precum și administrarea elemente elastice care reduc stresul și deformarea elementelor structurale din efectele factorilor dinamici la un nivel proporțional cu influența cuplurile de tracțiune (aplicarea asincron TED și Herringbone roțile dințate elicoidale, la roller onicheskih, înlocuind cilindrice din cauciuc articulațiilor sferice, etc.). Acest lucru permite, pentru perioada până la adoptarea noilor tehnologii este benefică pentru producția de vehicule feroviare, să fie excluse din clasificarea simptomelor asociate cu sensibilitatea elementelor de acționare la efectele de cale rugozitate, imperfecțiunile cuplajele cinematice, etc. Fără îndoială, această ipoteză limitează relevanța clasificării, cu toate acestea, în contrast cu științele naturale, clasificările tehnologie de urgență sunt, de obicei păstrate pentru o anumită perioadă de domeniu (în acest caz, perioada în care ingineria națională de cale ferată în prim-planul tehnologiei lumii).

Datorită faptului că grupul conduce lanțul de antrenare cinematic cu mișcarea de transport feroviar nu este strict închis din cauza roților de prezență elastice de alunecare de-a lungul șinei și, pe de altă parte, marea majoritate a unităților de tracțiune cuprinde un lanț de buclă cinematic închis din cauza faptului că dreptul iar centrele axul roții din stânga sunt conectate, un semn al gradului de izolare a buclei de antrenare a trenului în noua clasificare poate fi ignorat, și să creadă că alegerea între dicteaza de acționare individuale și de grup Eu sunt în prezent cele mai multe ori nu doresc să obțină anumite proprietăți dinamice și a întreprinderilor existente Corporation bază tehnologică și achiziții de echipamente și posibilitatea de oportunism.

În cele din urmă, un alt aspect important în construcția noii clasificări este că ar trebui să fie nu doar divizia cunoscute în mod colectiv unitate de modele de tracțiune în conformitate cu anumite semne formalizate și trecerea de algoritmul similaritate din proprietățile dinamice de bază ale unității, ca parte a unui transport feroviar la proiectarea specifică, care permite proiectantul nu este numai pentru a completa clasificarea unui design de unitate nou găsit, și de a folosi în mod activ această clasificare pentru a căuta noi modalități e rezolvarea unei probleme tehnice.

Luați în considerare punerea în aplicare practică a presupunerilor metodologice de date sub formă de clasificare - algoritmul.

Clasificarea cladirii.
Schema de clasificare este prezentată mai jos:

Gruparea de tracțiune unități, în funcție de greutatea lor neobressorennoy mai poate fi pur și simplu face prin divizarea acestora în trei grupe:
- unități de tracțiune neobressorennye, adică astfel de actuatori, în care proporția de masă a unităților și părți aferente maselor obressorennym, pot fi luate în considerare pentru probleme de ordin practic neglijabile;
- parțial unitățile de tracțiune obressorennye. și anume cele în care cantitate practic semnificativă este masa, care poate fi atribuită neobressorennoy și greutate, care poate fi atribuită obressorennoy;
- obressorennye unități de tracțiune. și anume cele în care proporția masei de unități și părți aferente maselor neobressorennym pot fi pentru probleme practice considerate neglijabile.

Astfel, toate soluțiile de proiectare unitățile posibile sunt împărțite în trei grupe, iar a patra nu poate, în principiu, să fie practic întreaga neobressorenny unitate sau aproape toate obressorenny, sau ceva între. Prin urmare, în primul rând, un nivel de bază de clasificare nu depinde nici de dezvoltarea tehnologiei, sau de modificări ale caracteristicilor de consum ale vehiculelor feroviare.

Cu toate acestea, un nivel de bază de clasificare în sine nu furnizează informații despre soluția tehnică specifică unității de tracțiune și informații practice, la alegerea sa și crearea de noi scheme. Prin urmare, în clasificarea prezentat niveluri de tranziție de la proprietățile de bază la o anumită soluție de unitate.

Al doilea nivel de clasificare - este principiul soluției tehnice.

Pentru a conduce pe deplin neobressorennogo principiu este soluții la sine înțeles. deoarece toate semnificative în raportul de greutate a elementelor de antrenare trebuie să se bazeze strict pe o axă sau să fie conectate la acesta în mod direct sau prin alte elemente, este, de asemenea legată de masele neobressorennym. Aceasta definește tranziția la al treilea nivel - nivel schemă constructiv (axial sprijin direct-drive), și din ea - de exemplu nivelul de soluții tehnice (de exemplu, linii electrice conduce Baltimore Ohio 1895 ani).

Remarcăm imediat că, în etichetare nu este neapărat o listă a tuturor exemplelor de realizare și utilizare a clasificării pentru o anumită problemă practică a unor exemple de matrice pot fi omise, iar în altele, dimpotrivă, subclase mai mici pot fi introduse soluții tehnice. Acest lucru evită încercările de a „imbratisa fara limite“, în clasamentul general și pentru a evita prea greoaie; clasificarea utilizatorului se adaptează la sarcina la îndemână.

Trebuie să identifice într-un fel în cadrul acesteia a actuatorului (piese, componente și piese) pentru a da o unitate parțial obressorenny, care va trata masele neobressorennym și conduce o parte, care va trata obressorennym. Astfel, pentru actuator parțial obressorennogo principiu general al soluției tehnice este de a diviza unitatea la obressorennuyu și masa neobressorennuyu. Patru metode bine-cunoscute pentru separarea maselor de acționare este alocată pe al doilea nivel:
- separarea ancoră și coloana vertebrală. La nivelul sistemului constructiv corespunde soluției cunoscute de „cadru schelet pentru ancorarea pe axa“ și la nivelul exemplelor - unitatea Batchelder;
- puncte de suspendare unitate divizare (unitate parte de masă este sprijinită pe axul, cealaltă - prin cadru de boghiu) care nivelul schemelor de construcție corespunde actuatorul de susținere axial clasice și exemple de nivele - conduce cu viteze rigide și traversei, la servomotor cu angrenajul elastic și suspensie roata rigidă și altele asemenea;
- separarea transmisiei și TED. că, la nivelul schemelor de construcție corespunde RAMS musculoscheletale drive-axial cu roata dințată de susținere și la exemple - cu unitatea cardanică exterior, cu dublu ambreiaj, cu ancora în Cardan cav etc.;
- separarea roților de transmisie. care corespunde la sistemele de construcție la două sisteme diferite; primul dintre ele - fără un mecanism de transmisie de antrenare (de exemplu, așa cum se propune în [3] Rechetov LN), iar celălalt - un cuplaj de antrenare flexibil (V-curea de transmisie tramvai Siemens, antrenare cu lanț)

Elementele de acționare care obressoreny complet, cu punerea în aplicare tehnică există o problemă tehnică - cum să vă conectați la această unitate maselor neobressorennymi pentru a transmite pentru a le tracțiune. Astfel, există un principiu general de soluții tehnice este de a găsi o metodă de a conduce un mase neobressorennymi și actuatori sunt rupte, respectiv, cu privire la metodele de comunicare găsite. Accentul trei metode cunoscute astfel de comunicare:
- Feedback mecanism compensator, care corespunde cu două posibile scheme constructive: mecanism cu arbori coaxiali (cuplaj transversal, arborele cardanic tubular, etc.) și non-coaxial cu mecanismul arborelui (unitățile transversale manivelă cu bară de tracțiune înclinat compensator, cu rama, etc Kando ) .;
- Noi suport elastic. care corespunde schemei structurale de acționare-centrare suport (cu un suport inelar, cu sprijinul elementelor individuale și altele asemenea);
- link-ul câmp electromagnetic. care corespunde unui motor liniar (cu decalaj single, double, etc.).

După cum se vede din cele de mai sus, o nouă clasificare este în măsură să acopere toate unitățile de tracțiune, inclusiv pilotul și rar folosit. În noua clasificare direcția de căutare de proiectare identificată nu numai la nivelul ideilor banale (de exemplu, utilizarea unui cuplaj cardan, și altele asemenea), dar, de asemenea, la crearea de noi familii actuatoare datorită invenției, o nouă metodă de separare a masei de antrenare sau a unui nou set de roți metodă de comunicare și conduce.

Deși nu este prezentat etichetarea și semnele proprietăților dinamice au fost incluse probleme de optimizare, care este subordonată problemei optimizării întregului echipaj (core accelerare TED, un cuplu dinamic în Axul și altele asemenea), această limitare se datorează în primul rând schema de clasificare bidimensională și ulterior poate fi îndepărtată fără a modifica structura, prin deplasarea la modelul tridimensional și multi-dimensionale.

Concluzii.
1. Studiul clasificărilor existente ale echipajelor de tren de acționare de tracțiune arată necesitatea creării unei clasificări de tracțiune, axat în special pe sarcina de proiectare.
2. Ca o caracteristică de bază a noii clasificări se propune să ia masa de gradul de acționare neobressorennosti.
3. Se constată că principiile de bază ale implementării de gradul dorit de conducere mase neobressorennosti în circuitul de antrenare sunt metode constructive de separare a maselor de antrenare (parțial drives obressorennyh) și sosoby conexiune de antrenare cu perechea de roată (complet obressorennyh).
4. Clasificarea propusă este capabilă să acopere toate soluțiile cunoscute de unități de tracțiune și definește noua direcție de căutare.

Literatura.
1. IV Biryukov, AI Belyaev. EK Rybnikov. transmisie de tracțiune a materialului rulant electrice de căi ferate. M. Transport, 1976 - 256 p.
2. Îmbunătățirea fiabilității vehiculelor-piese pentru locomotive. AI Belyaev, BB Bunin, S. Golubyatnikov și colab., Ed. LK Dobrynin. M. Transport, 1984 - 248 p.
3. LN Sieve. Alinierea mecanismelor. 2nd ed Spravochnik.-. Revizuit. și ext. - M. Inginerie Mecanică, 1985 - 272 p.