Сравнительный анализ вариантов проведения испытаний тяговых электродвигателей на воздействие механических ударов

Гойдо М.Е., Бодров В.В., Багаутдинов Р.М.

ООО “Уральский инжиниринговый центр”, Челябинск

Ключевые слова: железнодорожный подвижной состав, тяговые электродвигатели, испытания на воздействие ударов, варианты проведения испытаний, расчет кинематических характеристик, сравнение характеристик.

Аннотация. Рассмотрены три варианта проведения испытаний тяговых электродвигателей на воздействие механических ударов на стенде с электрогидравлическим следящим приводом для случая полусиносоидальной формы импульса ударного ускорения: при нулевой скорости движения виброплатформы с объектом испытаний в момент начала воспроизведения удара, при ненулевой начальной скорости движения, обеспечиваемой посредством привода, и при ненулевой начальной скорости, обеспечиваемой в результате «свободного» опускания виброплатформы с объектом испытаний с определенной высоты. Для каждого из вариантов получены выражения, описывающие законы движения виброплатформы с объектом испытаний и позволяющие рассчитать максимальные значения их перемещения и скорости как в процессе выполнения самого удара, так и в предударный и послеударный периоды. Указывается, что наиболее рациональным с энергетической точки зрения является способ воспроизведения удара, заключающий в подъеме виброплатформы с объектом испытаний на определенную высоту относительно упругого основания, обладающего необходимым коэффициентом жесткости, с последующим «свободным» опусканием виброплатформы с объектом испытаний на указанное упругое основание. При реализации ударов указанным способом энергия источника питания при выполнении ударов будет тратиться, главным образом, только на совершение работы против сил трения. Приведены выражения для вычисления необходимых высоты подъема виброплатформы с объектом испытаний относительно упругого основания и коэффициента жесткости упругого основания с учетом суммарной массы виброплатформы с объектом испытаний и движущихся вместе с ними частей и требуемых пикового значения и длительности действия ударного ускорения.

Comparative analysis of traction electric motors testing options for mechanical shock resistance

Goydo M.E., Bodrov V.V., Bagautdinov R.M.

LLC “Ural engineering center”, Chelyabinsk

Keywords: railway rolling stock, traction electric motors, impact testing, test options, calculation of kinematic characteristics, comparison of characteristics.

Abstract. Three variants of traction electric motor mechanical shock testing on a rig with an electrohydraulic servo drive are considered for a semi-sinusoidal shock acceleration pulse: at zero velocity of the vibration platform with the test object at the onset of the shock reproduction, at a non-zero initial velocity provided by the drive, and at a non-zero initial velocity provided by the "free" lowering of the vibration platform with the test object from a certain height. For each variant, expressions are derived describing the laws of motion of the vibration platform with the test object, allowing for the calculation of the maximum values of their displacement and velocity both during the shock itself and in the pre- and post-shock periods. It is indicated that the most efficient method of shock reproduction, from an energy standpoint, involves raising the vibration platform with the test object to a specified height relative to an elastic foundation with the required stiffness coefficient, followed by a "free" lowering of the vibration platform with the test object onto the specified elastic foundation. When implementing shocks in this manner, the energy from the power source during the shocks will be expended primarily on performing work against frictional forces. Expressions are provided for calculating the required lifting height of the vibration platform with the test object relative to the elastic foundation and the stiffness coefficient of the elastic foundation, taking into account the total mass of the vibration platform with the test object and the associated moving parts, as well as the required peak value and duration of the shock acceleration.