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Achs-und Motoranordnung bei elektrischen Lokomotiven mit Achsvorgelegemotoren.
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der von ihm ausgeübten Zugkraft zum Aehsdruek den Wert des Reibungskoeffizienten zwischen Rad und
Schiene überschreitet. Eine vollständige Ausnutzung des Reibungsgewichtes ist bei solchen Lokomotiven nur möglich, wenn dafür gesorgt wird, dass bei Ausübung der grössten Zugkraft, das ist beim Anfahren, eine Achsdruckverminderung auch nur einer einzigen Treibachse vermieden wird.
Gegenstand der Erfindung bildet eine Achs-und Motoranordnung für elektrische Lokomotiven mit Einzelachsantrieb durch Aehsvorgelegemotoren, welche dieser Forderung für Vorwärts-und Rück- wärtsfahrt genügt.
Es sind bereits Ausführungen bekannt, bei denen eine Veränderung des Achsdruckes dadurch vermieden wird, dass die Hängeeisen der Vorgelegemotoren nicht, wie bisher üblich, unmittelbar am Fahrzeugrahmen wirken, sondern durch ein bewegliches System von Hebeln, Stäben und Federn mit auf die Treibachsen sich stützenden Lagern verbunden sind. Die erzielbaren Erfolge werden jedoch hiebei durch verwickelt und teuren Aufbau erkauft. Auch diese Nachteile vermeidet der Erfindungsgegenstand, bei welchem die bisher übliche Bauart beibehalten wird.
In der Zeichnung ist an einem Ausführungsbeispiel die Erfindung erläutert. Zuvor sei an Hand von Fig. 1 und 3 das Kräftespiel am gefederten Lokomotivrahmen klargelegt.
Die sechsachsige Lokomotive nach Fig. 1 enthält vier in einem durchlaufenden Rahmen gelagerte Treibachsen c und an jedem Ende eine Laufachse d. deren Tragfedern e mit den Tragfedern f der anliegenden Treibachse durch Ausgleichhebel g verbunden sind. Die beiden Vorgelegemotoren i einer Lokomotivhälfte sind von der angetriebenen Achse c aus gesehen in der gleichen Richtung nach dem Lokomotivende, d. h. auf die Laufachse d zu, am Lokomotivrahmen n aufgehängt.
Eine Achsdruckänderung beim Anfahren kommt bei jeder Lokomotive dadurch zustande, dass die Zugkraft, welche am Zughaken ausgeübt wird. ihre Gegenwirkung in den Kräften zwischen Rad und Schiene findet, also mit diesen zusammen ein Drehmoment bildet, welches die in'Fahrtrichtung vorderen Achsen der Lokomotive zu entlastet und die hinteren Achsen zusätzlich zu belasten sucht.
Die Grösse dieses Momentes ist in dem gegebenen Beispiel : 4. Z. h, wenn mit Z die von jeder Achse ausgeübte Zugkraft und mit h der Abstand des Zughakens von Schienenoberkante bezeichnet wird.
Sollen nun die Treibachsen keine Aehsdruckänderung erfahren, so muss das Moment durch Entund Belastungen der Laufachse allein aufgebracht werden. Da die Lokomotive als Ganzes im Gleichgewicht ist, gilt bei einem Gesamtradstand 2 l für die Entlastung P der vorderen Laufachse und die gleich grosse zusätzliche Belastung der hinteren Laufachse die folgende Gleichung :
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der Lokomotive einer Gleichung genügen, die aus dem Gleichgewicht der Kräfte am Lokomotiv1'ahmen abzuleiten ist.
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fordert, dass dann an der Motoraufhängung eine auf den Motor nach oben, auf den Lockomtiverahmen nach unten wirkende Kraft F nach der Momentengleichung :
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auftritt.
Bei einem in Fahrtrichtung vor der von ihm angetriebenen Achse liegenden Motor wirkt eine ebenso grosse Kraft an der Aufhängung auf den Rahmen nach oben (siehe rechte Lokomotivllälfte der.
Fig. 1).
Ausser den Kräften F, die sich aus Gleichung 2 ergeben, greifen am Rahmen (gefederten Teil)
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verhältnis u zwischen den Tragfedern der Lauf-und Treibachsen wird die zusätzliche Federkraft an diesen P. u.
Das Moment der Federzusatzkräfte am Rahmen ergibt sich damit :
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und aus (4) und (3) wird :
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Durch Division von (5) und (1) ergibt sich die gesuchte Bedingungsgleichung :
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oder :
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mehrachsige Drehgestelle zu verwenden und den einfachen Ausgleichhebe] durch Winkelhebel oder andere Ausgleichvorrichtungen zu ersetzen. Stets ergibt sich eine der oben entwickelten ähnliche Bedingungs- gleichung für volle Ausnutzung des Reibungsgewichtes.
Genau die gleichen Verhältnisse bleiben auch bestehen, wenn die Lokomotive für bessere Kurben-
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Axle and motor arrangement in electric locomotives with axle countershaft motors.
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the tensile force exerted by it to the Aehsdruek the value of the coefficient of friction between the wheel and
Rail passes. A complete utilization of the friction weight is only possible with such locomotives if it is ensured that when the greatest pulling force is exerted, that is when starting, a reduction in axle pressure is avoided even on a single drive axle.
The subject matter of the invention is an axle and motor arrangement for electric locomotives with single axle drive by means of auxiliary gear motors, which meets this requirement for forward and reverse travel.
There are already known designs in which a change in the axle pressure is avoided by the fact that the suspension irons of the countershaft motors do not act directly on the vehicle frame, as was previously the case, but rather through a movable system of levers, rods and springs with bearings supported on the drive axles are connected. However, the achievable successes are bought at the cost of complex and expensive construction. The subject matter of the invention also avoids these disadvantages, in which the previously common design is retained.
The invention is explained using an exemplary embodiment in the drawing. Before that, the play of forces on the spring-loaded locomotive frame should be clarified with reference to FIGS. 1 and 3.
The six-axle locomotive according to FIG. 1 contains four drive axles c mounted in a continuous frame and a running axle d at each end. whose suspension springs e are connected to the suspension springs f of the adjacent drive axle by compensating levers g. The two countershaft motors i of a locomotive half are seen from the driven axis c in the same direction after the end of the locomotive, i.e. H. towards the running axis d, suspended from the locomotive frame n.
A change in axle pressure when starting up occurs in every locomotive because the pulling force exerted on the tow hook. its counteraction is found in the forces between wheel and rail, that is, together with these, forms a torque which relieves the front axles of the locomotive in the direction of travel and seeks to load the rear axles additionally.
In the example given, the magnitude of this moment is: 4. Z. h, when Z denotes the tensile force exerted by each axle and h denotes the distance between the draw hook and the upper edge of the rail.
If the driving axles are not to experience any change in pressure, the moment must be applied by relieving and loading the running axle alone. Since the locomotive as a whole is in equilibrium, the following equation applies for a total wheelbase of 2 l for the relief P on the front running axle and the equally large additional load on the rear running axle:
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the locomotive satisfy an equation which can be derived from the equilibrium of the forces on the locomotive frame.
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demands that a force F acting on the motor mounting upwards on the motor and downwards on the locking frame according to the moment equation:
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occurs.
In the case of a motor lying in front of the axle it is driving in the direction of travel, an equally large force acts on the suspension on the frame upwards (see right half of the locomotive of.
Fig. 1).
In addition to the forces F, which result from equation 2, act on the frame (spring-loaded part)
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ratio u between the suspension springs of the running and driving axles, the additional spring force on these P. u.
The moment of the additional spring forces on the frame is thus:
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and from (4) and (3) becomes:
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Dividing (5) and (1) results in the required equation:
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or:
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to use multi-axle bogies and to replace the simple compensation jack] with angle levers or other compensation devices. A condition equation similar to the one developed above always results for full utilization of the friction weight.
Exactly the same conditions remain when the locomotive is used for better cranking
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