Определение основных параметров тепловоза
Сдам Сам

ПОЛЕЗНОЕ


КАТЕГОРИИ







Определение основных параметров тепловоза





Исходные данные:

- эффективная мощность дизеля тепловоза Nе, кВт;

- число секций;

- допустимая статическая нагрузка от оси на рельсы

, кН;

- минимальный радиус проходимой кривой R, м.

Таблица 2.1

Варианты заданий

Число секций
Род службы тепловоза П Г Г Г Г
Nе, кВт 2П, кН R, м Цифры учебного шифра

Необходимо рассчитать или выбрать:

- основные параметры тепловоза;

- конструкцию узлов экипажной части тепловоза;

- выполнить геометрическое вписывание тепловоза в кривую заданного радиуса методом параболической диаграммы.

Сцепной вес секции тепловоза

Сцепной вес секции тепловозаявляется одной из важнейших эксплуатационных характеристик локомотива, которая в основном определяет его тяговые возможности в режимах трогания с места и разгона с составом поезда.

Сцепным весом называется вес локомотива Рсц, приходящийся на движущиеся колесные пары (сцепные оси), с помощью которых при взаимодействии с рельсами создается сила тяги. Для современных тепловозов, у которых все оси колесных пар являются сцепными, сцепной вес Рсц равен служебному весу - весу конструкции локомотива с локомотивной бригадой, полным запасом воды и масла и двумя третями расходуемых материалов: топлива и песка.

Сцепной вес секции тепловоза Рсцзависит от допустимой статической нагрузки от оси на рельсы [2П], числа осей секции локомотиваnoc и рода службы локомотива, кН:



, (1)

где а – коэффициент, учитывающий род службы проектируемого тепловоза; можно принять: для грузовых и маневровых тепловозов а=1; для пассажирских – а = 0,85÷0,9;

[2П] - допустимая статическая нагрузка от оси колесной пары на рельсы, кН (из задания);

nос- число сцепных осей секции; принимается в соответствии с колесной формулой локомотива - аналога (серийный тепловоз, наиболее близкий к проектируемому по эффективной мощности Nе, типу передачи и роду службы).

 

 

Диаметр колес

Диаметр колес Дк определяется величиной допустимых контактных напряжений на единицу длины диаметра колеса, мм:

Дк , (2)

где -допустимая удельная нагрузка на 1 мм длины диаметра колеса, кН/мм; принимается в пределах: для грузовых и маневровых тепловозов =0,24-0,27 кН/мм; для пассажирских - =0,2-0,23 кН/мм.

Полученная расчетная величина Дкунифицируется, то есть приводится к стандартным диаметрам бандажей новых (не изношенных) колес. В соответствиис ГОСТ 25463-82 «Тепловозы магистральные железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования» диаметры бандажей новых колес для тепловозов составляют 1050 и 1250 мм. Для дизель-поездов и рельсовых автобусов величина Дкпринимается равной 950 мм.

Необходимо отметить, что диаметр движущих колес - важнейший тяговый и конструктивный параметр проектируемого локомотива. С одной стороны увеличение Дк, как правило, может повысить тяговые качества локомотива, позволит снизить расходы топлива на движение самого тепловоза, т.к. уменьшаются силы сопротивления движению от трения качения и скольжения колес по рельсам, упрощается размещение элементов тягового привода и ряд других. С другой стороны увеличение величины Дкнеизбежно приведет к росту динамических нагрузок в системе «колесо-рельс» из-за увеличения неподрессоренного веса ходовой части и увеличению высоты тележек и самого проектируемого локомотива и ряд других.

Длина секции тепловоза

Длина секции тепловоза по осям автосцепок LТ(рис.1) пропорциональна эффективной мощности силовой установки Nе. Ее окончательная величина устанавливается в процессе компоновки оборудования проектируемого тепловоза.

Предварительно величина LТ может быть определена с помощью следующих эмпирических зависимостей, мм:

 

LТ=Nе(27 - 0,011∙Nе) при Nе 1000 кВт;

LТ= Nе(13 - 0,0012∙Nе) при Nе=1000-3000 кВт; (3)

Lт=7·Ne(1 - 6∙10-5∙Nе ) при Nе 3000 кВт,

где Nе- эффективная мощность одной секции тепловоза, кВт (из задания).

При предварительной оценке длины секции тепловоза необходимо руководствоваться следующими положениями: максимальная длина секции LТmах ограничивается техническими требованиями на длину ремонтных стойл депо и минимальным радиусом кривых на участках обращения локомотива, а минимальная длина секции LТmin –прочностью верхнего строения пути и искусственных сооружений (например, мостов).

Таким образом, при проектировании локомотива должно быть выполнено следующее условие:

LТmin LТ LТmах. (4)

Минимальная длина секции тепловоза Lтmin может быть определена из следующего выражения, мм:

LТmin=1000·Рсц / , (5)

где -предельно допустимая нагрузка на 1 метр пути, кН/м; для магистральных железных дорог можно принять

=73,5 кН/м; для путей, подлежащих реконструкции и промышленных предприятий =88,5 кН/м.

Максимальная длина секции тепловоза LТmах по 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; для промышленных тепловозов с гидропередачами величина LТmахустанавливается не более 14500 мм.

База секции тепловоза lб – это расстояние между шкворнями (центрами поворота тележек в кривых относительно оси рамы тепловоза) или геометрическими центрами тележек одной секции локомотива (см. рис. 2.1)

Предварительно, база секции lб может быть установлена из следующего выражения, мм:

lб=е·LТ , (6)

где е - эмпирический коэффициент; принимается равный: для тепловозов с трехосными тележками и длиной до 20 м

е = 0,5÷0,52; для магистральных тепловозов с трехосными тележками длиной 20 м и более е=0,57÷0,6; для промышленных тепловозов с двухосными тележками е=0,48÷0,52.

Длина основных элементов кузова и подкузовных частей магистрального тепловоза связаны между собой уравнением габаритного баланса локомотива (см. рис.1)

nk·lk+lмаш +lхол=nТ·lТ+2·lсв+lмт , (7)

где lk - длина кабины машиниста, мм;

lмаш - длина машинного отделения, мм;

lхол - длина холодильника, мм;

lТ - длина тележки, мм;

lсв -длина свеса рамы локомотива относительно наружных габаритов тележки, мм;

lмт - длина межтележечного пространства, мм;

nk - число кабин машиниста секции тепловоза;

nТ - число тележек секции тепловоза.

Длина машинного отделения lмаш зависит от мощности и габаритных размеров силовой установки (дизель-генератора или дизель-гидропередачи) тепловоза, м:

lмаш= , (8)

где Nе - эффективная мощность силовой установки локомотива, кВт (из задания).

 

Рис. 2.1. Габаритный баланс локомотива

 

Длина кабины машиниста lк с учетом норм техники безопасности и производственной санитарии может быть принята равной lк = 2 м.

Длина тележки lТ зависит в первую очередь от осевой формулы, а также типа привода колесных пар и эффективной мощности силовой установки.

В первом приближении длину тележки lт можно определить из следующего выражения, м:

 

lТ=(1,7÷1,9)∙no, (9)

где no- число сцепных осей в тележке.

При традиционной компоновке охлаждающих устройств дизеля тепловоза в виде шахты холодильника с вентиляторами охлаждения ориентировочная длина холодильника lхол может быть определена из следующего эмпирического выражения, м:

lхол=5,6∙10-4·Ne+1,14 , (10)

где Nе - эффективная мощность силовой установки локомотива, кВт(из задания).

Длину одного свеса рамы локомотива lсв можно принимать равной lсв = 1,25 м.

Длина межтележечного пространства lмт зависит от емкости топливного бака тепловоза и первоначально может быть определена из уравнения (7),м:

lмт = nk·lk+ lмаш+ lхол- nТ·lТ - 2∙lсв (11)

При выполнении окончательной компоновки оборудования на тепловозе (пункт 3.2) величина lмт может быть уточнена.

Ширина и высота 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 Нлсоставляет Нл=5300 мм.

 









Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте:


©2015- 2018 zdamsam.ru Размещенные материалы защищены законодательством РФ.