Действительные углы поворота тележки определяем по формуле
;
(55) где α – угол, измеренный на чертеже,
А1=
=3,5;
А2=
=2,5;
Минимальное уширение
α1=20º, α2=35º.
А1=
=2,0;
А2=
=3,2;
Полученные значения превышают допустимые значение, то есть больше 3º. Вписывание тепловоза в кривую заданного радиуса не обеспечено.
5.1 Составление уравнений равновесия сил и моментов
Расчетная схема для динамического вписывания приведена на рисунке 6.
Исходные данные:
Радиус кривой для динамического вписывания Rд=460 м.
Возвышение наружного рельса в кривой h=127 мм=1,27 м.
Статическое давление от колесной пары на рельсы 2П=230 кН.
Полюсное расстояние первой колесной пары
Х1=
(55)
где в - база тележки,в=3,7м;
R – радиус кривой для динамического вписывания, м.
2
- ширина колеи зазора, мм;
2= 14 мм;
Х1=
м.
Используя упрощенную схему на рисунке 6 ,находим расстояние от второй и третьей осей до центра поворота тележки Ω:
Находим величины хi (рисунок 6) ri, cosαi по графикам [1];
x2 = x1 - 
= 3,59 - 
= 1,74 м;
x3= - x2 = - 1,74 = 0,11 м;
Исходя из этого
ri=3,67м; r2=1,91м; r3=0,81м.
сos αi=0,98; sin α2=0,91; cos α3=0,14.
Для рассматриваемой схемы уравнение имеет вид
(58) где Y1, Y3 –
направляющие усилия от рельсов, кН;
С – центробежная сила от массы тепловоза, приходящаяся на тележку, кН;
С1 – горизонтальная сила, возникающая от возвышения наружного рельса, кН;
(Мв + Мтр) = М – суммарный момент от возвращающих сил и сил трения в опорно-возвращающих устройствах, кН*м;
F1 , F2 , F3 – cилы трения в опорных точках колес, кН;
S – половина расстояния между кругами катания бандажей колес, м;
S = 0,8 м.
.
5.2 Определение суммарных моментов сил трения и возвращающих моментов
Средние значения сил трения в опорных точках колес считаем равным для всех колесных пар тепловоза. Приближенно определяем их по формуле
2F1=2F2=2F3=2П×fтр (60)
где 2П – статическое давление колесной пары на рельсы,
fтр – коэффициент трения между рельсами и бандажами, fтр=0,25;
2F1=2F2=2F3=230·0,25 = 57,5 кН
Скорость, соответствующая центробежной силе С
,
Сила от возвышения наружного рельса определяется по формуле
С1=
(59)
где G – часть веса тепловоза, приходящуюся на тележку, кН; G = 660 кН,
кН.
Угол поворота тележки определим по формуле
,
(57)
.
Из графика [1] при a = 0,42 М = 14 Н×м.
Возвращающий момент Мв
, где l1, l2 – расстояние от поперечной оси тележки до
соответствующих опор, м; l1 = 1,23
м, l2 =0,615
м.
Определяем отклонения передних и задних d1 ,d2 опор тележек по формулам
d1 = d + 
l1 ,
d2 = d - l2 , где d –
величина относа кузова, мм; d = 20 мм;
d1 = 20 + 0,0066 ×1230 = 27,9 мм ,
d2 = 20 - 0,0066 × 615 = 15,9 мм .
По графику [1] определяем, что при d1 = 27,9 мм Вr1 = 52 кН, при
d2 = 15,9 мм Вr2 = 12 кН
кН×м.
5.3 Оценка динамических качеств проектного тепловоза
Наибольшая ( допускаемая ) скорость движения локомотива в кривой определяем из условия комфортабельности по наибольшей величине непогашенного ускорения aн = 0,7 м/с2.
,
км/ч.
Подставляя все известные значения в уравнения ( ) и, преобразуя их, получаем
Предположим Y3 = 0, тогда С = 247 кН, Y1 = 169,7 кН.
Скорость соответствующая центробежной силе
км/ч.
Полученная скорость выше конструкционной. Исследования положений тележек в свободной установке и установке по хорде даст еще большие значения скоростей, поэтому исследование этих положений не ведем.
Боковое давление колеса на рельс определяем из следующего выражения
Y1¢ = Y1 – F1.
Рамное давление определяем по формуле
Yр = Y1 – 2×F1.
Определяем коэффициент горизонтальной динамичности для букс с упругой связью с рамой
Кгд = 1 + 0,002×V.
Боковое давление колеса на рельс с учетом кгд
Y1д¢ = (Y1 – F1) × кгд.
Результаты расчета приведены в таблице .
Таблица 5 - Расчет динамических усилий
|
V,км/ч |
C, кН |
Y3, кН |
Y1, кН |
Y1', кН |
Yp , кН |
kгд |
Y1d', кН |
|
0 |
0,00 |
136,0 |
58,70 |
29,95 |
1,20 |
1 |
1,20 |
|
20 |
4,51 |
133,5 |
60,73 |
31,98 |
3,23 |
1,04 |
3,36 |
|
60 |
40,63 |
113,7 |
76,98 |
48,23 |
19,48 |
1,12 |
21,82 |
|
80 |
72,23 |
96,3 |
91,20 |
62,45 |
33,70 |
1,16 |
39,09 |
|
105 |
124,42 |
67,6 |
114,69 |
85,94 |
57,19 |
1,21 |
69,20 |
Литература
1. Тепловозы (теория и конструкция) Методические указания к выполнению курсового проекта, для студентов 5 курса специальности тепловозы. М.:ВЗИИЖТ 1989-55.
2. Конструкция и динамика тепловозов. Изд-е 2-е под редакией Иванова В.Н. Транспорт, 1974, 336 с.
1.3 Расчет тяговой характеристики тепловоза……………………………..
1.4 Расчет и построение экономических характеристик…………………..
2 Проектирование охлаждающего устройства тепловоза…………………
2.1 Расчет водяного контура…………………………………………………
2.4 Расчет вентилятора……………………………………………………….
4 Геометрическое вписывание тепловоза…………………………………...
5.1 Составление уравнений равновесия сил и моментов…………………..
5.2 Определение суммарных моментов сил трения и возвращающих моментов…………………………………………………………………………
5.3 Оценка динамических качеств проектного тепловоза…………………
В данном курсовом проекте надо рассчитать параметры тягового редуктора: передаточное число зубчатой передачи, число зубьев ведущей и ведомой шестерён. Так же рассчитать и построить электротяговые характеристики КМБ, тяговую характеристику тепловоза и экономические характеристики.
При расчёте охлаждающего устройства нужно определить количество секций радиатора, температуры охлаждающих жидкостей и воздуха на выходе из секций, требуемый расход воздуха через секции, подачу циркуляционного насоса, а так же основные параметры вентилятора – создаваемый напор, требуемую подачу, диаметр колеса, частоту вращения, потребляемую мощность, а так же рассчитать теплообменник – требуемую поверхность теплообмена, общую длину трубок, их количество.
Спроектировать размещение оборудования на тепловозе.
Произвести геометрическое и динамическое вписывание в кривой участок
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
