1. Определение основных параметров тепловоза
Исходные данные:
Мощность Ne: 1470 кВт
Число секций: 1
Нагрузка (2П): 194 кН
Тип передачи: электрическая
Минимальный радиус кривой: 110 м
1.1 Сцепной вес секции
Сцепной вес секции тепловоза Pсц зависит от допустимой статической нагрузки от оси на рельсы (2П), числа осей секции локомотива и рода службы локомотива, кН
где а - коэффициент, учитывающий род службы проектируемого тепловоза; можно принять: для грузовых тепловозов а = 1;
[2П] - допустимая статическая нагрузка от оси колесной пары на рельсы, кН;
- число сцепных осей секции; принимается в соответствии с колесной формулой локомотива-аналога.
Тогда:
(кН)
1.2 Диаметр движущих колес Дк
Определяется величиной допустимых контактных напряжений на единицу длины диаметра колеса, мм
где [2р] - допустимая удельная нагрузка на 1 мм длины диаметра колеса, кН/мм; принимается в пределах для грузовых тепловозов
[2р]=0,24-0,27кН/мм.
(мм)
Полученная расчетная величина Дк унифицируется, то есть приводится к стандартным диаметрам бандажей новых колес. В соответствии с ГОСТ 25463-82 диаметры бандажей новых колес для тепловозов составляют 1050 и 1220 мм.
Дк=1050 мм
1.3 Длина секции проектируемого тепловоза Lт.
Длина секции проектируемого тепловоза по осям автосцепок Lт (рис.1) пропорциональна эффективной мощности силовой установки Nе.
50
Рис. 1. Расположение основных элементов кузова и подкузовных частей
Предварительно величина Lт может быть определена с помощью следующих эмпирических зависимостей, мм
Lт = Ne · (10 - 0,0012 · Ne)
При проектировании локомотива должно быть выполнено следующее условие:
Lтmin ? Lт ? Lтmax
Минимальная длина секции тепловоза Lтmin может быть определена из следующего выражения, мм:
Lтmin = 1000 · Pсц /[qn]
где [qn] - предельно допустимая нагрузка на 1 метр пути, кН/м;
для магистральных железных дорог можно принять [qn] = 73,5 кН/м.
Максимальная длина секции тепловоза по Lтmax осям автосцепок в соответствии с ГОСТ 25463-82 и техническими требованиями на магистральные тепловозы нового поколения мощностью 2500-3500 кВт в одной секции с электрической передачей устанавливается не более 22800 мм.
Lт = 1470 · (10 - 0,0012 · 1470) = 12106,92 (мм)
Lтmin = 1000 · 1200 / 73,5 = 15836,74 (мм)
15836,74 < 12106,92 < 22800
т.к полученная длина меньше минимально допустимой, то возьмем длину тепловоза 17400 (мм).
1.4 База секции тепловоза Iб
Предварительно, база секции Iб может быть установлена из следующего выражения, мм
Iб = е · Lт
где е - эмпирический коэффициент; принимается равный для тепловозов с трехосными тележками и длиной до 20 м е = 0,5 - 0,52
Iб = 0,5 · 17400 = 8700 (мм)
1.5 Длина основных элементов кузова
Длина основных элементов кузова и подкузовных частей проектируемого магистрального тепловоза свзаны между собой уравнением габаритного баланса локомотива
nк · Iк + Iмаш + Iхол = nт · Iт + 2 · Iсв + Iмт
где Iк - длина кабины машиниста, мм;
Iмаш - длина машинного отделения, мм;
Iхол - длина холодильника, мм;
Iт - длина тележки, мм;
Iсв - длина свеса рамы локомотива относительно наружных габаритов тележки, мм;
Iмт - длина межтележечного пространства, мм;
nк - число кабин машиниста секции тепловоза;
nт - число тележек секции тепловоза.
Длина машинного отделения Iмаш зависит от мощности и габаритных размеров силовой установки тепловоза, м
Iмаш = (10-3 · Ne + 8,5) / (0,76 - 0,74 · 10-3 · Ne)
Iмаш = (10-3 · 1470 + 8,5) / (0,76 - 0,74 · 10-3 · 1470) = 13,31 (мм)
Длина кабины машиниста Iк с учетом норм техники безопасности и производственной санитарии может быть принята равной Iк = 2 м.
Длина тележки Iт зависит в первую очередь от осевой формулы, а также типа привода колесных пар и эффективной мощности силовой установки. В первом приближении длину тележки Iт можно определить из следующего выражения, м:
Iт = (1,7?1,9) · nо
где nо - число сцепных осей в тележке
Iт = 1,9 · 3 = 5,7 (м)
Длина холодильника Iхол может быть определена из следующего эмпирического выражения, м
Iхол = 5,6 · 10-4 · Ne + 1,14
Iхол = 5,6 · 10-4 · 1470 + 1,14 = 1,96 (м)
Длина свеса рамы локомотива Iсв можно принимать равной Iсв = 1,25 м
Длина межтележечного пространства Iмт зависит от емкости топливного бака тепловоза и первоначально может быть определена из уравнения, м:
Iмт = nк · Iк + Iмаш + Iхол - nт · Iт - 2 · Iсв
Iмт = 2 · 2 + 13,31 + 1,96 - 2 · 5,7 - 2 · 1,25 = 5,37 (м)
nк · Iк + Iмаш + Iхол = nт · Iт + 2 · Iсв + Iмт
2 + 13,31 + 1,96 = 2 · 5,7 + 2 · 1,25 + 5,37
19,27 = 19,27
1.6 Ширина и высота проектируемого тепловоза
Максимальная ширина строительного очертания локомотива Вл ограничена габаритом подвижного состава 1-Т (ГОСТ 9238-83) и может быть принята равной:
Вл = 3400 мм
Высота строительного очертания тепловоза Нл определяется от уровня верха головки рельса. В соответствии с габаритом подвижного состава 1-Т максимальное значение величины Нл составляет:
Нл = 5300 мм
- Введение
- 1. Определение основных параметров тепловоза
- 2. Выбор конструкции экипажной части тепловоза
- 2.1 Кузов тепловоза
- 2.2 Главная рама
- 2.3 Опорно-возвращающее устройство
- 2.4 Шкворневой узел
- 2.5 Ударно-тяговое устройство
- 2.6 Конструктивные особенности тележки
- 2.7 Моторно-осевой подшипник
- 2.8 Тяговый редуктор
- 2.9 Тяговый электродвигатель ЭД-118А
- 3. Выбор оборудования и его компоновка на тепловозе
- 4. Определение тяговой характеристики тепловоза
- 5. Гасители колебаний