Transport engineering Transport engineering Транспортное машиностроение 2782-5957 81662 10.30987/2782-5957-2024-4-13-25 Транспортные системы Transport systems Транспортные системы COMPARISON OF TRACTION DRIVES WITH AXIAL SUPPORT AND FRAME SUPPORT SUSPENSION OF THE ENGINE СРАВНЕНИЕ ТЯГОВЫХ ПРИВОДОВ С ОПОРНО-ОСЕВЫМ И ОПОРНО-РАМНЫМ ПОДВЕШИВАНИЕМ ДВИГАТЕЛЯ https://orcid.org/0000-0002-1836-0923 Пугачев Александр Анатольевич Pugachev Aleksandr Anatolyevich alexander-pugachev@rambler.ru

доктор технических наук;

doctor of technical sciences;

 Воробьев Владимир Иванович Vorob'ev Vladimir Ivanovich vladimvorobiev@yandex.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Измеров Олег Васильевич Izmerov Oleg Vasil'evich izmerov@yandex.ru Николаев Евгений Владимирович Nikolaev Evgeniy Vladimirovich work-omc@yandex.ru Брянский государственный технический университет Bryansk State Technical University Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Брянский государственный технический университет Брянск Россия Bryansk State Technical University Bryansk Russian Federation Российский университет транспорта Москва Россия Russian University of Transport Moscow Russian Federation 26 04 2024 26 04 2024 2024 4 13 25 01 02 2024 21 03 2024 https://naukaru.ru/en/nauka/article/81662/view

Рассмотрена проблема поиска критериев выбора между опорно-осевым и опорно-рамными приводами для локомотивов в условиях импортозамещения. Проведен анализ изменения критериев выбора конструкции тягового привода в зависимости от изменений требований к локомотивам. Произведено сравнение типов привода по их технологической доступности, массогабаритным показателям, влиянию на сцепные свойства локомотива и повреждаемость путевой структуры, с учетом создания новых конструкций тяговых приводов интегрированного типа с бесколлекторными тяговыми электродвигателями, имеющими повышенную частоту вращения. Установлено, что для локомотивов с коллекторными тяговыми электродвигателями целесообразно применять опорно-рамный привод с осевым редуктором или полым карданным валом, а при использовании бесколлекторных тяговых двигателей опорно-осевой тяговый привод интегрированной компоновки на грузовых локомотивах с диаметром колеса 1250 мм для улучшения сцепных свойств на 12…15% целесообразно заменять на предложенный авторами привод агрегатного типа, имеющий упругое звено в валопроводах, или на опорно-рамные приводы с осевым редуктором, а при диаметре колеса 1050 мм – опорно-рамные приводы с полым валом на оси. На предложенные решения подана заявка на получение патента на полезную модель.

The problem of finding criteria for choosing between axial support and frame support drives for locomotives in the conditions of import substitution is considered. The changes in the criteria for choosing a traction drive design depending on the changes in requirements for locomotives are analyzed. The types of drives are compared according to their technological simplicity, weight and size indicators, the effect on the coupling properties of the locomotive and the damage to the track structure, taking into account the production of new traction drive designs of an integrated type with collector-free traction electric motors having an increased rotation frequency. It was found that for locomotives with collector traction motors, it is advisable to use a frame support drive with an axial gearbox or a hollow driveshaft, and when using collector-free traction motors , the axial support traction drive of an integrated layout on freight locomotives with 1250 mm wheel diameter to improve coupling properties by 12...15%, it is advisable to replace it with the one proposed by the authors, which is an aggregate-type drive with an elastic link in the shaft lines, or with frame support drives with an axial gearbox, and with a wheel diameter of 1050 mm – frame support drives with a hollow shaft on the axis. An application for a patent has been submitted for the proposed solutions.

 привод локомотив машины дугостаторный асинхронный двигатель динамика автоколебания надежность конструирование drive locomotive machines arc-stator asynchronous motor dynamics self-oscillation reliability design

Механизмы и системы управления силовых передач транспортных машин: монография / О.В. Измеров, Н.М. Луков, А.С. Космодамианский, В.И. Воробьев, А.А. Пугачев, В.Г. Новиков, Г.П. Жилин, М.И. Борзенков, О.В Дорофеев // Орел, ОрелГТУ, 2008, 253 с. Izmerov OV, Lukov NM, Kosmodamiansky AS, Vorobyov VI, Pugachev AA, Novikov VG, Zhilin GP, Borzenkov MI, Dorofeev OV. Mechanisms and control systems of power transmission of transport vehicles: monograph. Orel: Orel-GTU; 2008. Бирюков И.В.Тяговые передачи электроподвижного состава железных дорог / И.В. Бирюков, А.И. Беляев А.И, Е.К. Рыбников // М., Транспорт, 1986 – 256 с. Biryukov IV, Belyaev AI, Rybnikov EK. Traction gears of electric rolling stock of railways. Moscow: Transport; 1986. Поиск новых конструктивных схем редукторного и безредукторного тягового привода локомотива с частичным обрессориванием масс: статья / В.И. Воробьев, А.Г. Стриженок, О.В. Измеров. // «Вестник Брянского государственного технического университета» № 1 (49) 2016, Брянск, с. 16-21. Vorobyov VI, Strizhenok AG, Izmerov OV. Search for new design schemes for gear and gearless traction drive of a locomotive with partial mass compression. Bulletin of Bryansk State Technical University. 2016;1(49):16-21. Техническая инновационика. Рациональный выбор технических решений при проектировании: монография / [О.В. Измеров и др.]; под ред. О.В. Измерова. – Орел: Госуниверситет - УНПК, 2013. – 340 с. Izmerov OV, editor. Technical innovation. Rational choice of technical solutions in the design: monograph. Orel: Gosuniversitet – UNPK; 2013. Sebald, M.B. Vergleich Tatzlagerantrieb und Kardanantrieb mit Hohlwelle (Сравнение привода с опорно-осевой подвеской и привода с карданным полым валом) [Текст] / M.B. Sebald // ETR (Eisenbahntechnische Rundschau). - 2005. - № 7/8. -S. 455-460. Sebald MB. Vergleich Tatzlagerantrieb und Kardanantrieb mit Hohlwelle. ETR (Eisenbahntechnische Rundschau). 2005;7/8:455-460. Электровоз грузовой постоянного тока 2ЭС10 с асинхронными тяговыми электродвигателями. Руководство по эксплуатации. Часть 4. Описание и работа. Механическое оборудование и системы вентиляции. 2ЭС10.00.000.000 РЭ3. Direct-current freight locomotive 2ES10 with asynchronous traction motors. Operation manual. Part 4. Description and work. Mechanical equipment and ventilation systems. 2ES10.00.000.000 RE 3. В.И. Воробьев, А.А. Пугачев, О.В. Измеров, Е.В. Николаев. Поиск путей повышения тяговых свойств тепловозов и конструкция тягового привода. Вестник Брянского государственного технического университета № 12(109), Брянск, БГТУ, 2021 - С. 48-59. Vorobyov VI, Pugachev AA, Izmerov OV, Nikolaev EV. Search for ways to improve the traction properties of locomotives and traction drive design. Bulletin of Bryansk State Technical University. 2021;12(109):48-59. Патент РФ на полезную модель № 206897. СПК B61C 9/00 (2021.08); B61C 9/48 (2021.08). Тяговый привод локомотива. / Воробьев В.И., Измеров О.В., Космодамианский А.С., Пугачев А.А., Капустин М.Ю., Стрекалов Н.Н., Самотканов А.В., Шевченко Д.Н., Николаев Е.В. Опубл. 30.09.2021, бюл. № 28. Vorobyov VI, Izmerov OV, Kosmodamiansky AS, Pugachev AA, Kapustin MYu, Strekalov NN, Samotkanov AV, Shevchenko DN, Nikolaev EV. RF patent for utility model No. 206897. SEC B61C 9/00 (2021.08); B61C 9/48 (2021.08). Locomotive traction drive. 2021 Sept 30. Грузовой тепловоз ER20 СF для Литвы // Железные дороги мира, №5, 2009, с. 17-24. Freight locomotive ER20 CF for Lithuania. Railways of the World. 2009;5:17-24. Михайлов Г.И. Повышение надежности и несущей способности зубчатых тяговых передач / Г.И. Михайлов. – Казань: Алгоритм+, 2023. – 560 с. Mikhailov GI. Improving the reliability and bearing capacity of gear traction gears. Kazan: Algorithm+; 2023. Разработка устройств предотвращения боксования локомотива на основе объектного моделирования технических решений / А.С. Космодамианский, С.И. Баташов, Е.В. Николаев // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. – 2022. – № 4 (18). – С. 79 – 86. Kosmodamiansky AS, Batashov SI, Nikolaev EV. Development of locomotive skid prevention devices based on object modeling of technical solutions. Automation and Modeling in Design and Management. 2022;4(18): 79-86. Новые результаты в теории сцепления локомотива / Г.В. Самме // Транспорт Российской Федерации, № 3(28), 2010, С. 14-16. Samme GV. New results in the theory of locomotive coupling. The Transport of the Russian Federation. 2010;3(28):14-16. Динамика колесной пары экипажа при одновременном действии на нее параметрического и кинематического возмущений / Нехаев В.А., Николаев В.А., Смалев А.Н., Серяков К.О. // Автоматизация и моделирование в проектировании и управлении. – 2023. – № 4 (22). – С. 45 – 54. Nehaev VA, Nikolaev VA, Smalev AN, Seryakov KO. Dynamics of a vehicle wheel pair with simultaneous parametric and kinetic disturbances. Automation and Modeling in Design and Management. 2023;4(22):45-54. Применение агрегатных тяговых приводов для локомотивов с повышенными тяговыми свойствами / Космодамианский А.С., Пугачев А.А., Воробьев В.И., Измеров О.В., Николаев Е.В. // Транспорт Урала, № 2(77), Екатеринбург, УрГУПС, 2023, С.41-48. Kosmodamiansky AS, Pugachev AA, Vorobyov VI, Izmerov OV, Nikolaev EV. Application of aggregate traction drives for locomotives with increased traction properties. Transport of the Urals. 2023;2(77):41-48.