Выбор основных параметров локомотива

 

       ЗАДАНИЕ 

       по  выполнению курсовой работы «ЛОКОМОТИВЫ» 

       Студент:. Максимова К.А. Группа:  Л-0802 

       ДАНО:

       1. Эффективная мощность силовой  установки локомотива Ne: 2940кВт

       2. Число секций: 3

       3. Допустимая статическая нагрузка  от оси на рельсы(2П): 230кН

       4.Тип  передачи: электрическая  переменно-постоянного тока

       5. Индивидуальное задание:

       6. Прототип тепловоза 3ТЭ10М 

       НЕОБХОДИМО  рассчитать или выбрать:

       1. Сцепной вес, кН;

       2. Служебный вес, кН;

       3. Основные габаритные размеры  экипажа, тип и диаметр колес  колесных пар;

       4. Составить принципиальную и структурную  схему экипажа;

       5. Подобрать основное оборудование  машинного отделения, разместить  его и выполнить развеску на  локомотиве;

       6. Построить тяговую характеристику тепловоза.

       7. Проверить возможность прохождения  локомотива по кривой

       заданного радиуса.

       8.Выполнить  индивидуальное задание 
 
 

       Дата  выдачи задания: «     »                         2009г.

       Срок  сдачи курсовой работы: «     »                      2009г.

       Задание выдал: Ю. В. Фёдоров

       Задание выполнил: Максимова К.А. 
 
 
 

       Улан-Удэ

       2009 г. 

                              Содержание     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Определение основных  параметров тепловоза 

       Исходные  данные:

       Мощность  Ne: 2940 кВт

       Число секций: 3

       Нагрузка (2П): 230 кН

       Тип передачи: электрическая переменно-постоянного тока 

       1.1 Сцепной вес секции 

       Сцепной вес секции тепловоза P_сц зависит от допустимой статической нагрузки от оси на рельсы (2П), числа осей секции локомотива и рода службы локомотива, кН 

                                                                                            _(1.1) 

       где а – коэффициент, учитывающий  род службы проектируемого тепловоза; можно принять: для пассажирских 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:

       Р_сц=6*1*230=1380  (кН)

       1.2 Диаметр движущих  колес  

       Определяется  величиной допустимых контактных напряжений на единицу длины диаметра колеса, мм 

                                                                                                               _(1.2) 

       где [2р] – допустимая удельная нагрузка на 1 мм длины диаметра колеса, кН/мм; принимается в пределах для пассажирских тепловозов

       [2р]=0,2-0,27кН/мм. 

       _{Дкi=230/0,27=851,85 (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 814,9 мм.

       Д_к=1050 мм 

       

3. Длина секции проектируемого тепловоза Lт.

 

       Длина секции проектируемого тепловоза по осям автосцепок Lт (рис.1.1) пропорциональна эффективной мощности силовой установки Nе. 

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

       L_min =                                                                                                       (1.3) 

       где [q_n]–предельно допустимая нагрузка на единицу пути,(принимается 88,5 кН/м); 

       

       N_е

       L_л=(14-0,0023*2940)=7,238 (мм) 

                                                                                                               (1.4) 
 
 

         
 

       1.4 Компоновка оборудования локомотива 

       Длина основных элементов кузова и подкузовных  частей проектируемого магистрального тепловоза связаны между собой уравнением габаритного баланса локомотива (рисунок 1.1)

Рисунок 1.1 – Расположение основных элементов кузова и подкузовных частей тепловоза 
 

                                                            (1.5) 

       где l_к – длина кабины машиниста, мм;

       l_маш – длина машинного отделения, мм;

       l_охл – длина холодильника, мм;

       l_т – длина тележки, мм;

       l_св – длина свеса рамы локомотива относительно наружных габаритов тележки, мм;

       l_мт – длина межтележечного пространства, мм;

       n_к – число кабин машиниста секции тепловоза;

       n_т – число тележек секции тепловоза.

       Длина машинного отделения l_маш зависит от мощности и габаритных размеров силовой установки тепловоза, м 

       l_маш =                                                                              (1.6) 

         l_маш =  

       Длина кабины машиниста l_к с учетом норм техники безопасности и производственной санитарии равна l_к = 2 м.

       Длина тележки l_тел зависит в первую очередь от осевой формулы, а также типа привода колесных пар и эффективной мощности силовой установки. В первом приближении длину тележки l_тел можно определить из следующего выражения, м: 

       l_тел = (1,7÷1,9) · n_ост, м                                                                                             (1.7) 

       где n_ост – число сцепных осей в тележке. 

       l_тел = 1,7 · 6 = 10,2(м) 

       Длина холодильника l_охл может быть определена из следующего эмпирического выражения, м 

       L_охл = 5,6 · 10^-4 · N_e + 1,14                                                                                         (1.8) 

       L_охл = 5,6 · 10^-4 · 2940 + 1,14 = 1,645 (м) 

 Длина межтележечного пространства l_мт зависит от емкости топливного бака тепловоза и первоначально может быть определена из уравнения, м:

       L_мт=(0,5÷0,6)*R_топ, м                                                                                                  (1.9)

       L_мт=0,5*2*6300=6300 м 

       1.5 Ширина и высота проектируемого тепловоза 

       Максимальная  ширина строительного очертания  локомотива В_л ограничена габаритом подвижного состава 1-Т (ГОСТ 9238-83) и может быть принята равной: 

       В_л=2*(В₀- ),мм                                                                                                         (1.10)

       В_л= 2*(1850-180)=3340мм

       В₀= =1850мм

         

       Высота  строительного очертания тепловоза  Н_л определяется от уровня верха головки рельса. В соответствии с габаритом подвижного состава 1-Т максимальное значение величины Н_л составляет: 

       Н_л = Н₀-                                     (1.11)

       Н_л=5300-265=5035

         

2. Выбор конструкции  экипажной части  тепловоза 

Рисунок 2 Структурная схема экипажной части локомотива

                   2.1 Кузов тепловоза

       На  тепловозе применен кузов не несущий  конструкции, в котором размещено все оборудование. Он состоит из следующих основных соединенных между собой частей: кабины машиниста, проставки, кузова над дизель- генератором, холодильной камеры.

       Перед установкой  на раму тепловоза кабину соединяют сварными швами с проставкой, образуя блок кабины с проставкой. Блок кабины с проставкой приварен по наружному по контуру к обносному швеллеру рамы тепловоза, аналогично приварена холодильная камера.

       Кузов над дизель- генератором установлен на специальных прокладках, набором которых обеспечивается высота кузова по верхнему очертанию крыши, одинаковая с высотой проставки и холодильной камеры. Прокладки приварены к раме тепловоза и куз ову. Для компенсации разницы длин  рамы и частей кузова,  устанавливаемых на ней, в местах стыковки кузова с холодильной камерой предусмотрена установка шайб регулировочных по разъему съемной части кузова, а в нижней части засор устраняют приваркой угольника внутри и планки снаружи. Внутри кузова эти стыки закрыты облицовками, а снаружи планками. Причем в верхней съемной части кузова под планки установлены   прокладки парусиновые для обеспечения герметизации кузова. Для устранения зазоров между нижней частью кузова и обносным швеллером рамы приварена стальная лента. При окончательной сборке тепловоза места стыков закрывают облицовочными листами. Эти листы с левой стороны по ходу тепловоза приварены к угольникам, а с правой листы прикреплены болтами для обеспечения доступа к тормозным  трубам, смонтированным в обносном швеллере.