Проектирование грузового локомотива мощностью 2600 кВт, страница 4

Ближе к концу секции расположены тормозное оборудование, вентилятор охлаждения и система охлаждения.

Аккумуляторная батарея и высоковольтная камера расположены ближе к кабине.

Для выполнения развески проектируемого тепловоза в курсовой работе достаточно выбрать 15-20 основных узлов, образующих верхнее строение тепловоза, и тележки с элементами тягового привода.

На первом этапе выполняется развеска оборудования по укрупнённым узлам. Развеска – это статическая задача на плоскости. При этом нагрузки (веса) оборудования представляют  собой систему сил, действующих в продольной вертикальной плоскости  симметрии.

Для выполнения развески вычерчивают схему (рис.7.) первоначального расположения оборудования на тепловозе с указанием положения центров тяжести элементов тепловоза относительно оси моментов, причём вес каждого узла представляют в виде вектора, приложенного в его центре тяжести, и составляют весовую ведомость тепловоза (табл. 7).

                              Рис.7. Схема компоновки тепловоза

Таблица 3.

Весовая ведомость проектируемого  тепловоза

№	Наименование	Вес,	Плечо,	Момент,	Приме-
п/п	оборудования	кН	м	кН×м	чание
1	Дизель-генератор	238,2	8,67	2065,194
2	Рама	275,12	9,6	2641,152	в сборе
4	Кабина	45,29	---	---	2шт
5	Высоковольтная камера	29,14	14,35	418,159
6	Аккумуляторная батарея	22,92	17,6	403,392
7	Устройство охлаждения	42,36	3,43	145,295
8	ЦВС	34,92	12,45	434,754
9	Балласт	87,24	9,8	854,952
10	Масло	9,7	7,15	69,355
11	Вода	8,58	8,85	75,933
12	Топливо	40	9,8	392,000	2/3 запаса
13	Песок	15,3	9,8	149,940	2/3 запаса
14	ВСТ с экипировкой	881,43	9,816	8652,420	Хцт
15	Тележка	530	---	---	2 шт.
16	Тепловоз	1411,43	---	---	Рсл

Координата Х_цт центра тяжести верхнего строения тепловоза определяется как:

                                                                 

На втором этапе определяют нагрузку от каждой оси на рельсы. В курсовой работе предполагается, что рама тепловоза является балкой, расположенной на двух мнимых опорах (А и Б) (рис.12.), находящихся в средних частях тележек на равном расстоянии от крайних колёсных пар.

Рис.8. Схема для расчёта нагрузок на переднюю и

заднюю тележки от верхнего строения тепловоза

Определим значения нагрузок на тележки N_т1 и N_т2 с помощью следующих зависимостей:

где  – действительные расстояния вектора веса верхнего строения тепловоза  до мнимых опор  соответственно А и Б.

Значения   определяются соответственно:

    

где  – функция «знак»;

         а – несовпадение центра тяжести и геометрического центра жести

        верхнего строения тепловоза, определяемое по формуле:

то есть центр тяжести смещён на 16 мм в сторону задней тележки. При этом:

а нагрузка N_т1 = Р_а ,  N_т2 = Р_б соответственно равны:

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

Неравномерность осевых нагрузок при этом составляет:

Таким образом, отклонение фактических нагрузок  % не превышает допустимое техническими условиями отклонение в 3%, что свидетельствует об удовлетворительном качестве развески проектируемого тепловоза.

4. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ВПИСЫВАНИЕ ЭКИПАЖА В КРИВУЮ

Чтобы обеспечить движение локомотива по кривому участку пути необходимо произвести проверку его вписывания в кривую заданного радиуса. При большой жесткой базе локомотива может произойти заклинивание (защемление) гребней бандажей внутри рельсовой колеи.

Статистическое вписывание проводится с целью определения положения экипажа в кривой и габаритных отклонений кузова тележки.

Масштаб по оси Х (экипажа тепловоза): m_х = 1:100;

Масштаб по оси Y (зазоров): m_у = 1:1.

Строится ветвь параболы наружного рельса по уравнению:

,

где R = 125  – радиус кривой, м;

 Подставив в формулу значения, получим:

.

Подставляя в формулу значения X получаем значения Y (табл.  10.).

Таблица  4.

Данные для постройки параболы

Х, мм	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100	110	125
Y, мм	6.3	25	56.3	100	156	225	306.3	400	506.3	625	756	977

Уширение колеи в кривой: D=15мм. Номинальный зазор в колее (зазор между гребнями бандажей и головкой рельса в прямом участке пути): d=14 мм. Суммарный зазор в колее:      D  + d  = 29 мм.