Портной А. Ю. Математическое моделирование механических напряжений, возникающих при неравномерном нагреве остова тягового электродвигателя НБ-514 [Электронный ресурс] / А. Ю. Портной, К. П. Селедцов, О. В. Мельниченко, В. Н. Иванов // Молодая наука Сибири: электрон. науч. журн. – 2021.– № 1 (11). Режим доступа – https://mnv.irgups.ru/toma/111-2021, свободный. – Загл. с экрана. – Яз. рус., англ. (дата обращения: 04.06.2021).
Целью данной работы является определение причин возникновения трещин в остовах тяговых двигателей электровозов. Использован способ математического моделирования на ЭВМ с применением метода конечных элементов. Рассмотрены результаты математического моделирования механических напряжений, возникающих в остове тягового электродвигателя НБ-514 при его неравномерном нагреве. Показано, что механические напряжения, возникающие только из-за разности температур, могут достигать 100 МПа. При коррекции формы вентиляционных окон остова тягового электродвигателя указанные напряжения могут быть снижены до 76 МПа. Сделан вывод, что одной из основных причин образования трещин в остовах тяговых электродвигателей являются циклически повторяющиеся температурные напряжения.
1. Стратегия научно-технологического развития холдинга «Российские железные дороги» на период до 2020 года и на перспективу до 2025 года. «Белая книга» / ОАО «РЖД». – М., 2015. – 63 с. Режим доступа: http://www.rzd-expo.ru/innovation/BelKniga_2015.pdf, свободный. (Дата обращения: 14.10.2020).
2. Щербатов, В. В., Рапопорт, О. Л., Цукублин, А. Б. Моделирование теплового состояния тягового электродвигателя для прогнозирования ресурса // Известия Томского политехнического университета. – 2005. – Т. 308. – № 7. – С. 156 – 159.
3. Дворкин, П. В., Курилкин, Д. Н. Анализ теплового состояния тяговых электродвигателей по данным микропроцессорной системы управления тепловоза // Известия Петербургского университета путей сообщения. – СПб.: ПГУПС. – 2019. – Т. 16. – № 3. – C. 401 – 409. DOI: 10.20295/1815-588X-2019-3-401-409.
4. Матющенко, А. В. Анализ теплового состояния тягового вентильного двигателя с постоянными магнитами для шахтного электровоза // Електротехнiка и Електромеханiка. – 2016. – № 6. – С. 15-18. DOI: 10.20998/2074-272X.2016.6.03.
5. Носков, В. И. Тепловая модель тягового двигателя тепловоза // Вестник НТУ «ХПИ». – 2012. – № 62 (968). – С. 142 – 147.
6. Минаев, Б. Н., Платов, Н. А. Расчет температурного поля электромашины // Мир транспорта. – 2009. – Т. 7. – № 1 (25). – С. 42 – 49.
7. Шрайбер, М. А. Моделирование теплового состояния тягового электродвигателя постоянного тока // Бюл. результатов науч. исследований. – 2014. – № 4 (13). – С. 36 – 38.
8. Дурандин, М. Г., Кузьминых, И. А. Расчет электрических полей в якорной изоляции тяговых электродвигателей локомотивов с учетом теплового фактора // Вестник УрГУПС. – 2010. – № 4 (8). – С. 30 – 37.
9. Хомченко, Д. Н., Ковалев, Г. В. Исследования влияния повышенной плотности тока в щетках на процесс нагрева тягового двигателя электровоза // Вестник РГУПС. – 2019. – № 1 (73). – С. 46 – 52.
10. Chin, Y. K., Staton, D. A. Transient thermal analysis using both lumped-circuit approach and finite element method of a permanent magnet traction motor // IEEE Africon. 7th Africon Conference in Africa (IEEE Cat. No.04CH37590), Gaborone, 2004, Vol. 2, pp. 1027 – 1035. DOI: 10.1109/africon.2004.1406847.
11. Nategh, S., Zhang, H., Wallmark, O., Boglietti, A., Nassen, T., Bazant, M. Transient Thermal Modeling and Analysis of Railway Traction Motors // IEEE Transactions on Industrial Electronics, 2019, Vol. 66, No. 1, pp. 79 – 89. DOI: 10.1109/TIE.2018.2821619.
12. Рычков, С. П. Моделирование конструкций в среде Femap with NX Nastran / М.: ДМК Пресс, 2013. – 784 с.: ил. ISBN 978-5-94074-638-6.
13. Галлагер, Р. Метод конечных элементов. Основы: Пер. с англ. / М.: Мир, 1984. – 428 с., ил.
14. Зенкевич, О., Морган, К. Конечные элементы и аппроксимация: Пер. с англ. М.: Мир, 1986. – 318 с., ил.
15. Электровоз магистральный 2ЭС5К (3ЭС5К): Руководство по эксплуатации / Новочеркасский электровозостроительный завод. – Новочеркасск, 2007. – Т. 1, 635 с.; Т. 2, 640 с.