Определение основных параметров локомотивов

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Государственное образовательное  учреждение высшего профессионального  образования

ИРКУТСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ  УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

УЛАН – УДЭНСКИЙ ИНСТИТУТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА –

филиал государственного образовательного учреждения высшего  профессионального образования

«Иркутский государственный  университет путей сообщения» в  г. Улан – Удэ

(УУИЖТ ИрГУПС)

 

 

 

 

 

 

Курсовая работа

 

 

На тему: «Определение основных параметров локомотива»

Предмет: Локомотивы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

Проверил:

 

 

 

 

Улан-Удэ

2011

ЗАДАНИЕ

 

по выполнению курсовой работы «ЛОКОМОТИВЫ»

 

Студент:

 

ДАНО:

1. Эффективная мощность  силовой установки локомотива  Ne: 2200кВт

2. Число секций: 3

3. Допустимая статическая  нагрузка от оси на рельсы(2П): 220кН

4.Тип передачи: электрическая  переменно-постоянного тока

5.Минимальный радиус проходимой кривой, м: 40

6.Индивидуальное задание:  Принципиальная схема устройства и технические характеристики локомотива 2ТЭ10В

 

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: «09»  сентября 2011г.

Срок сдачи курсовой работы: «30» декабря 2011г.

Задание выдал:

Задание выполнил:

 

 

 

 

Улан-Удэ

2010 г.

 

Содержание

Введение…………………………………………………………………………….4

 

1 Определение основных  параметров тепловоза

1.1 Сцепной вес секции………………………………………………………………………………5

1.2 Диаметр движущих колес…………………………………………………………………….5

1.3 Длина секции проектируемого  тепловоза……………………………………………5

1.4 Компоновка оборудования  локомотива………………………………………………6

1.5 Ширина и высота  проектируемого тепловоза………………………………………7

 

2 Выбор конструкции экипажной  части тепловоза

2.1 Кузов тепловоза……………………………………………………………………………………8

2.2 Главная рама………………………………………………………………………………………..9

2.3 Кабина машиниста……………………………………………………………………………….10

2.4 Тележки………………………………………………………………………………………………..11

 

3 Выбор, компоновка и развеска оборудования локомотива

3.1 Двухмашинный агрегат  А706В…………………………………………………………..12

3.2 Весомая ведомость  тепловоза……………………………………………………………14

 

4 Определение тяговой  характеристики

4.1 Приложение А……………………………………………………………………………………….17

 

5 Список литературы…………………………………………………………………………………………….21

 

 

 

 

 

Введение

 

Тепловозы типа 2ТЭ10В выпускаются производственным объединенным «Ворошиловградтепловоз» в двух исполнениях: двухсекционные общей мощностью 4412 кВт-2ТЭ10М и трехсекционные общей мощностью 6618 кВт-3ТЭ10М. Тепловоз  2ТЭ10М состоит из двух однокабинных секций, одинаковых по конструкции, 3ТЭ10М, кроме того, имеет среднюю секцию (В) без кабины управления. Средняя секция имеет возможность самостоятельного передвижения, но не может быть использована как самостоятельная тяговая единица. Секции тепловоза соединяются между собой автосцепкой СА-3, а для обеспечения перехода членов локомотивной бригады из секции в секцию оборудованы переходными тамбурами.

Все оборудование тепловоза  расположено в кузове с несущей  главной рамой. Кузов тепловоза  состоит  из четырех основных частей: кабины машиниста или тамбура  средней секции, проставки, кузова над дизелем, имеющего горизонтальный разъем, и холодильной камеры. Кабина машиниста имеет надежную шумоизоляцию, а лобовые ее окна застеклены трехслойным стеклом. В кабине выполнены лючки естественной  вентиляции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Определение  основных параметров тепловоза

 

Исходные данные:

Мощность Ne: 2200 кВт

Число секций: 3

Нагрузка (2П): 220 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*220=1320 (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=220/0,27=814,9 (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*2200)=8,94 (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 · 2200 + 1,14 = 1,23 (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.

Кузов представляет собой  каркас, сваренный из стальных гнутых и катаных профилей, обшитый снаружи  приварными стальными листами толщиной 1,5-2,5 мм, а внутри съемными стальными  листами толщиной 1 мм, которые прикреплены  к каркасу кузова самонарезающими  шурупами. Для наиболее удобного демонтажа  и монтажа дизель-генератора при  установленном кузове верхняя часть  его, включая крышу и часть  боковых стенок, выполнена съемной. Горизонтальный разъем боковых стенок расположен  на высоте 1010 мм от рамы тепловоза. Съемная часть кузова прикреплена болтовыми соединениями. В крыше кузова предусмотрены  люки, закрытые снаружи крышками люков  и др. Между крышками люков балочки съемные, поэтому общий проем в крыше обеспечивает демонтаж и монтаж дизель-генератора через крышу. В крышах имеются четыре люка с крышками, открывающимися из дизельного помещения, для демонтажа  аккумуляторных батарей. Люки снизу оборудованы съемными решетками, не допускающими выход обслуживающего персонала на крышу. Решетки снимаются при ремонтах для монтажных и демонтажных работ. На крыше проставки имеется люк для выемки компрессора и других агрегатов, на крыше которого подвешен резервуар противопожарной установки и установлен вентилятор для кузова. На кпыше перед холодильной камерой имеется люк для выемки теплообменника и другого оборудования, расположенного в этом районе кузова. Крышки люков оборудованы резиновыми уплотнениями, которые после затяжки болтов обеспечивают плотность по люкам проверяются дождеванием, протекание воды не допускается.