Выбор основных параметров локомотива

 
 
 
 
 

       Достижение  этого условия требует многократного  перемещения оборудования и на практике редко осуществимо. Рекомендуется  перемещать наиболее тяжелые агрегаты, чаще всего дизель-генераторную установку. Если равенство (4.3) не достигается, то следует определить величину нагрузок N_Т1 и N_Т2 с помощью следующих зависимостей:

        ,                                                                                                  (3.0) 

       Значения l₁’и l₂’ определяются соответственно:

        ,                                                                                                      (3.1)

       где sign – функция знака;

               а – несовпадение центра тяжести  и геометрического центра тяжести верхнего строения тепловоза, определяемое по формуле

         ,                                                                                                           (3.2)

       где L_л – длина локомотива по осям автосцепки, м.

       Затем рассчитываются значения осевых нагрузок у обеих тележек

        ,                                                                                             (3.3)

       где 2П_1,2 - нагрузки от оси на рельсы для первой и второй тележек;

            n_0T - количество осей в тележке;

            G_T - вес тележки (Н), устанавливаемый в зависимости от конструкции по данным тепловоза-прототипа.

       По  нормам проектирования локомотивов  при развеске необходимо добиться выполнения условия:

        ,                                                                                               (3.4)

       где 2П – вес, приходящийся от двух колес  одной колесной пары на рельсы (осевая нагрузка), определяемый из условия  равномерного распределения веса верхнего строения тепловоза по тележкам:

        ,                                                                                                                    (3.5)

       где Р_сл – служебный вес локомотива, равный весу экипированного локомотива с 2/3 запаса топлива и песка;

              n₀ - количество осей локомотива.

       Следует отметить, что в данных расчетах действует предположение об идеальной  развеске оборудования. Имеется в  ввиду, что когда тележки выкачены из под тепловоза, то нагрузки от каждой колесной пары, действующие на рельсы, равны между собой. 

       Несовпадение  центра тяжести и геометрического  центра верхнего строения

       тепловоза составляет  
 

        м,                                                               

       т. е. центр тяжести смещен на 7 мм в  сторону задней тележки. При этом из (3.1):

                                                             

       а нагрузки из  N_Т1=Р_А; N_Т2=Р_Б из (3.0),  соответственно равны:

                                                               

       Разность  нагрузок, приходящихся на заднюю и  переднюю тележки, составляет:

         Кн                                                                                 (3.6)

       Неравномерность осевых нагрузок из (3.3) при этом составляет:

         кН

         кН

         кН

       и следовательно:

       

       Таким образом, отклонение фактических нагрузок D2П=0,13% и не превышает допускаемое техническими условиями отклонение в 3%, что свидетельствует о высоком качестве развески проектируемого тепловоза.

 

          4. Определение тяговой характеристики локомотива

        ,                                                      (4.1)

       где F_кi , v_i - текущие значения соответственно силы тяги и скорости, кН и км/ч;

       y (v_i) - коэффициент сцепления колес с рельсами [2];

       j_мощ - коэффициент полезного использования мощности силовой установки (для тепловоза с электрической передачей j_мощ = 0,7¸0,75, а с гидравлической – 0,6¸ 0,7).

       

Тяговая характеристика локомотива 

 

        Приложение А

 

        

Рисунок: Рессорное подвешивание

       Рессорное подвешивание тепловоза предназначено для уменьшения динамического воздействия колес на рельсы при движении  по неровностям пути и обеспечения плавности хода тепловоза, передачи массы кузова тележек на колесные пары. Рессорное подвешивание позволяет правильно распределить нагрузки от массы тепловоза между колесными парами, а также обеспечивает  частичную передачу горизонтальных сил со стороны колес на раму тележки.

       Подвешивание  тепловоза  выполнено одноступенчатым, одинарным и индивидуально для каждого буксового узла колесной пары. Он состоит из12  одинаковых групп пружин (по шесть групп для каждой тележки). Каждая  группа имеет два одинарных пружинных комплекта 4, установленных между опорными кронштейнами корпуса буксы и кронштейнами рамы тележки. Параллельно каждой группе рессорного подвешивания  устанавливается фрикционный гаситель  колебаний.

       Пружинный комплект составляют три пружины :наружная, средняя. внутренняя,  две опорные плиты  регулировочные прокладки. Чтобы  исключить касание  и заскакивание витков  одной пружины между  витками другой  при концентрическом расположении, внутреннюю пружину  размещают в наружной с зазором  не менее 5мм на сторону причем пружины должны быть навиты на разные стороны. Пружины изготавливают из круглого калиброванного  проката горячекатаной пружиной  стали 60С2А диаметром : для наружных пружин-36мм, для средних -23 мм, для внутренних 16мм. Твердость пружин в термообработанном  состоянии НС 40-47. После термообработки пружины  упрочняют наклепом дробью.

Статическая нагрузка  на пружинный комплект воспринимается  пружинами: наружной ~63%, средней ~25%, внутренней~12%, Предельная нагрузка с учетом 7% перегруза и  динамического прогиба составляет для наружной пружины 40кН. внутренней 8кН,. При действии этих нагрузок в витках  при их полном смыкании напряжении  не превышают  предела текучести материала  пружин при кручении, равного 750 МПа.  Для обеспечения постоянной высоты  пружинного комплекта под статической нагрузкой пружины по высоте в свободном состоянии разграничивают на группы  и формируют  комплект из пружин  и регулировочных прокладок.

Пружинные комплекты собираются и стягивают  специальными технологическими болтами, которые  после окончательной сборки тележки снимают. На одной тележке устанавливают пружинные комплекты  только одной из групп. Секция тепловоза может иметь  тележки с пружинными комплектами  рессорного подвешивания   только одной группы или только Ι и ΙΙ или ΙΙ и ΙΙΙ. Номер группы жесткости пружины комплектов указан в паспорте тепловоза для каждой секции. Колебания надрессорного строения, возникающие при движении тепловоза, гасят с помощью фрикционных гасителей, включенных параллельно пружинным комплектам.

    Корпус  фрикционного гасителя  колебаний установлен на раме тележки. Шток одним концом упругом через  амортизаторы  сухари обоймы   прикреплен   к кронштейну буксы, второй его конец аналогично соединен со стальным поршнем, зажатым пружиной  между двумя вкладышами. Вкладыши  имеют  накладки из фрикционного материала ленты тормозной вальцованной толщиной 6-8мм с коэффициентом трения по стали не менее 0,39. Для предохранения от попадания пыли, влаги на рабочие поверхности гасителя  сверху на корпус установлен быстросъемный пластмассовый кожух. 

 Фрикционные гаситель  имеет симметричную характеристику  практически постоянного трения для гашения вертикальных колебаний,  не гасит вибрации. Применяется гаситель на тепловозе  для гашения вертикальных колебаний, которые могут развиваться с амплитудой 30мм и частотой до 2Гц, и боковые качки подресорных масс  и устанавливает в первой ступени  подвешивания  между подрессоренными и не подрессоренными элементами ходовых частей экипажа. Гашения колебания силой сухого трения,  естественно, сопровождается  интенсивным износом поршня гасителя, фрикционных накладок, линейный износ которых около 0,005 мм/ч. Поэтому эксплуатационного  ресурса хватает  по этим  быстроизнашивающимся  элементам гасителя не более чем на 400 тыс. км пробега тепловоза.

Повышения долговечности гасителей колебаний  ведется в направлении уменьшения силы трения покоя, совершенствования  кинематики привода гасителей, применение  более износостойких  фрикционных  материалов и, наконец, создания гидравлических  вязкостного трения гасителей  колебаний. В этих гасителях сила сопротивления  создается жидкостным трением полиметилсилоксановой  жидкости марки ПМС-800000, имеющим кинематическую  вязкость 0,8 м^2/с, в щелевом с радиальным зазором  0,20 -0,65мм четырехкамерном лабиринтном пространстве, образованном ротором и статором гасителя.