Мощность, необходимая при виброобжатии балласта

Затраты мощности при виброподбивке шпал представлены в виде:

Рв = Рб + Pвс, (2.27)

где Рб – средняя мощность, необходимая для преодоления сопротивлений колебаниям виброплиты от балласта и рессорной подвески, Вт; Pвс – мощность, необходимая для преодоления внутренних сопротивлений вибровозбудителя, Вт.

,(2.28)

где φ - фаза вынужденных колебаний по отношению к фазе возмущающей силы, град; Fв – максимальная вынуждающая сила, Н (Fв=90·103Н).

,(2.29)

где h – коэффициент демпфирования, с-1 (h = 7,2 с-1); ω0 – частота свободных колебаний плиты с учётом жёсткости балласта, с-1 (ω0=55,26 с-1).

По формуле (2.28) находится:

.

Мощность находится по формуле:

,(2.30)

где P0 – мощность, необходимая для преодоления диссипативных сопротивлений вращению, Вт.

Р0 =0,5·Fв · dв·ω ·fn, (2.31)

где fn – приведённый коэффицент трения в подшипниках дебелансного вала, fn = 0,001 ( [3] стр.148).

P0 = 0,5·90 ·103·0,04 ·188,4·0,001 = 339,12 Вт

Находится PВМ :

PВМ = 0,02 · P0 , (2.32)

PВМ = 0,02 · 339,12 = 6,7 Вт

Находим Р33 по формуле:

,(2.33)

где ηз – КПД зубчатой передачи синхронизатора (ηз = 0,96 – [2] стр. 23); m – количество зубчатых зацеплений (m=4).

Pзз= (4246 +339,12) · (1 – 0,964) = 690,7 Вт.

Тогда:

Pвс’ = 339,12 + 6,7 + 690,7 = 1036,8 Вт.

В итоге суммарные затраты мощности равны:

Pв = 1036,6 + 4246 = 5282,3 Вт.

В некоторые моменты работы виброплиты могут возникнуть ситуации, такие как совпадение фазы вынужденных колебаний с фазой возмущающей силы.

Максимально возможные значения Рб возможно при sin2 φ0 =1:

.

Максимально возможные потери мощности в зубчатом зацеплении:

P33max = (25570+339,12)(1-0,964) = 3801,1 Вт.

Тогда мощность PВС’ max:

PВС’ max = 339,12 + 6,7 + 3801,1 = 4146,9 Вт.

В итоге максимально возможная мощность, затрачиваемая на виброподбивку шпал равна:

Pв max = 25570 + 4146,9 = 29716,9 Вт.

Для того чтобы учесть возрастание сопротивления на виброподбивку шпал, при попадании плиты в резонанс, при выборе двигателя возьмём среднее значение мощности Pв ср:

Pв ср = (5282,6 +29716,9)/2 =17499,7 Вт ≈17,5 кВт.

Потребная мощность двигателя вибровозбудителя подбивочной плиты, кВт:

Pв ср = Pв ср / ηn,(2.34)

где ηn – КПД передачи от двигателя до ведущего вала вибровозбудителя (ηn = 0,98).

Pдв = 17,5/0,98 =17,85 кВт.

Выбирается асинхронный двигатель с фазным ротором ([2] стр.27) таблица 2.1:

Таблица 2.1 – Характеристики асинхронного двигателя 4А160М2У3

Находится крутящий момент на валу двигателя, H·м:

Тmax = 9550 · PH / nH ;(2.35)

Тmax = 9550 · 18,5/ 1467= 120,43 H·м.

Учитывая разность частоты вращения валов дебалансов и частоты вращения вала двигателя устанавливается дополнительный вал с зубчатым колесом повышающим частоту вращения вала дебаланса (рисунок 2.7).

Для передачи крутящего момента от вала двигателя к ведущему валу дебалансов устанавливается карданный вал от ГАЗ – 53 [8], который рассчитан на Pmax = 84,6 кВт ; Тmax = 284,4 H·м ; n = 2000 об/мин.

1 – двигатель; 2 – карданный вал; 3 – ускоряющее зубчатое колесо; 4 – дебаланс; 5 – синхронизирующие зубчатые шестерни.

Рисунок 2.7 – Привод виброплиты

Материалы о транспорте:

Динамичный характер
Весь облик нового VW Polo говорит об удовольствии от динамичного вождения. Благодаря своим компактным размерам, высококачественной оптике, безупречной отделке и функциональности салона, обширному про ...

Основные неисправности и ремонт системы охлаждения
Основные неисправности системы охлаждения имеют следующие признаки: подтекание охлаждающей жидкости; перегрев или переохлаждение двигателя; повышенный шум при работе жидкостного насоса. Подтекание ох ...

Основанные на силиконе жидкости несовместимы с другими
Силиконовые жидкости класса DOT 5 следует отличать от полигликолевых DOT 5.1, так как сходство наименований может привести к путанице. Для этого на упакове дополнительно обозначают: ДОТ 5 – SBBF («si ...