Определение основных параметров локомотивов

 

 

 

 

 

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

 

 

                                                      

т. е. центр тяжести смещен на 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).

Рисунок 4.1- тяговая характеристика тепловоза 3ТЭ10М

 

 

          

 

 

 

 

Приложение А

 

 

Рисунок А.1 Структурная схема Буксы

 

Буксы передают вертикальные и горизонтальные силы между рамой тележки и колесными парами. Кроме того, буксы ограничивают продольные и поперечные перемещения колесной пары относительно рамы тележки вертикальные статические нагрузки на буксы достигают 94-100 кН, а при движении тепловоза они возрастают в 1.3-1,5 раза. Одновременно на буксовые узлы действуют продольные тяговые и тормозные усилия 20-25 кН, удары колес на стыках, вызывающие ускорения букс, и рамные усилия до 50-75кН. Совокупностью этих действующих сил определяется конструкция буксового узла, которая должна обеспечивать прежде всего безопасность движения, эксплуатационную долговечность подшипников не менее 2,5млн. км пробега

 

А1 Корпус буксы

Корпус буксы 7 (рис. А.1) двумя поводками 23 соединен с рамой тележки. Соединение валиков поводков с корпусом буксы и рамой тележки производится посредством клиновых соединений. Литой корпус буксы имеет также и два боковых опорных кронштейна (крыла) для установки пружин рессорного подвешивания тележки и восприятия вертикальной нагрузки.

 

А.2 Подшипники

В корпусе буксы 7 в пространстве между задней крышкой 4 и передней 15 размещен блок из двух роликовых подшипников 30-32532 Л1М с дистанционными кольцами 8 и 9 между ними. Для повышения  срока службы подшипники устанавливают  в одном буксовом узле с разностью  радиальных зазоров не более 0,03 мм. Кроме того, потолок корпуса буксы  выполнен в виде свода переменного  сечения увеличенной толщины  в верхней части, что дает не только более равномерное распределение  нагрузки между роликами, но и увеличение числа роликов, находящихся в  рабочей зоне.

На предподступичную часть оси до упора в галтель надевают с натягом лабиринтное кольцо 1. Температура нагрева кольца 120⁰ -150⁰ С. Лабиринтное кольцо образует с задней крышкой 4 четырехкамерное лабиринтное уплотнение буксы. Внутренние кольца подшипников имеют натяг 0.035-0,065 мм и насаживаются на шейку оси вместе с дистанционным кольцом 9, нагретым в масле индустриальном до температуры 100-120⁰С.

 

 

 

 

Рисунок А1. Буксовый узел

 

 

Для предотвращения сползания  с шейки оси внутренних колец  роликоподшипников в случае ослабления их посадки на оси установлено  стопорное кольцо10.

 

А.3 Крышки

В передней крышке 15 монтируется  осевой упор кчения одностороннего действия через упорный шарикоподшипник 8320, одно кольцо которого установлено на торцовой проточке оси, а другое- на упоре 17 с натягом 0,003-0,016 мм. Для предотвращения раскрытия упорного подшипника он постоянно  через упор 17  пружиной 16 прижимется с усилием около 2 кН к торцу  оси колесной пары. Осевой упор удерживается в крышке 15 стопорным кольцом 12. Между  упором и крышкой установлен амортизатор 14, представляющий собой две металлические  пластины толщиной 2 мм с привулканизированным  к ним резиновым элементом. В  буксах средних колесных пар амортизатор на ставится, обеспечивая тем самым свободный осевой разбег 14 мм этих колесных пар в буксах. На передней крышке приварен кронштейн 11 для присоединения гасителя колебаний.

 

А.4 Поводок буксы

Поводок буксы (рис.А.4) состоит из корпуса 7 с двумя головками, имеющими цилиндрические расточки в которые запрессовывают с натягом 0,06-0,16 мм амортизаторы, сформированные один на котором, другойвалик 8 имеет один на на длинном валлике. Короткий  валик 8 имеет один резинометаллический амортизатор из втулок 12 и 13. Длинный валик 5 имеет два резинометаллических амортизатора из втулок 3и 2, между которыми помешены разделяющие их полукольца 1.  

 Валики имеют трапециевидные хвостовики для установки их в соответствующие пазы на раме тележки и корпусе буксы. Крепят хвостовики болтами М20, момент затяжки не менее 150 Н*м. на хвостовики валиков установлены с натягом торцовые амортизаторы, состоящие из кольца 11, шайбы 9 и привулканизированного к ним резинового элемента 10, и закреплены с помощью разрезных полуколец6, вставляемых в выточки валиков. С поподками они соединены штифами4, поэтому при повороте поводка в вертикальной плоскости резиновые элементы торцовых амортизаторов работают на сдвиг. Клиновидные хвостовики длинного и короткого валиков у верхних поводков имеют встречное направление, у нижних- попутное.

Коэффициент жесткости поводков одной буксы в поперечном направлении  со-ставляет 35*10⁵Н/м, а в продольном-235*10⁵-275*10⁵Н/м. такая упругая поперечная связь между колесными парами и рамой тележки да еще в сочетании с буксовым осевым упором одностороннего действия значительно улучшает горизонтальную динамику тепловоза.

 

А.4 Поводок  буксы

 

 

 

 

 

 

 

Список литературы

 

1. Филонов С.П.«Тепловозы 2ТЭ10М, 3ТЭ10М: устройства и работа » - М.: «Транспорт», 1986. 288с.
2. Шелест В.П. « Тепловозы ( итоги перспективы)» - М.: «Знание»,1971. 48 с.
3. Камаев А.А «Конструкция, расчёт и проектирование локомотивов» - М.: «Машиностроение», 1981. 351 с.
4. Куприенко О.Г «Тепловозы назначение и устройства»- М.: «Маршрут», 2006. - 280 с.
5. Фёдоров Ю.В . «Методические указания к курсовой работе» -Улан-Удэ. Изд. центр УУИЖТ. 2009.24 с.