Выбор основных параметров расчет и конструирование тепловозов Проектирование пассажирского (стр. 7 из 9)

Необходимая емкость топливного бака:

,

где

– запас топлива при работе на номинальном режиме;

– плотность дизельного топлива.

,

где

– коэффициент запаса (резерв);

– время работы локомотива на участке обращения;

– величина удельного расхода топлива;

,

где

– длина участка обращения тепловоза;

– расчетная техническая скорость движения тепловоза на участке обращения.

;

Округляем запас топлива до 5000 кг (для ТЭП60).

Запас масла в системе дизеля составляет 1580 кг, воды – 1060 кг, песка – 600 кг.

Раздел 5.

ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ И ЕГО УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ

Экипаж тепловоза. В конструкциях магистральных локомотивов обычно используют кузова вагонного типа. Кузов изготовлен с несущей рамой. Основой кузова является каркас из гнутых профилей, который снаружи обшит металлическими листами толщиной 1,5 мм. Изнутри на каркасе закреплена винтами внутренняя обшивка из металлических листов толщиной 1 мм. Тележки тепловоза прежде всего должны обеспечивать выполнение установленных показателей безопасности движения и динамических качеств экипажа, способствовать реализации максимальных тяговых свойств и содержать наименьшее количество узлов трения. Кроме этого, наиболее ответственные элементы конструкции тележек должны быть доступны для проведения диагностического контроля и обладать минимальной трудоёмкостью при проведении ТО и ТР. Так как проектируемый тепловоз является пассажирским с конструкционной скоростью равной 160 км/ч, то применяем для проектируемого локомотива двухступенчатое рессорное подвешивание и тяговый привод 3-го класса. Вертикальные и поперечные колебания экипажа в этом случае гасятся специальными демпферами. Величина суммарного статического прогиба Δ∑=170 мм для проектируемого тепловоза.

Передаточное число тягового редуктора:

,

где nдmax – допустимая частота вращения якоря ТЭД, об/мин;

5.1 Первая ступень рессорного подвешивания

5.1.1 Цилиндрическая винтовая пружина

Сцепной вес тепловоза: 1378 кН;

вес кузовной части тепловоза с экипировкой:

, кН;

вес надрессорного строения, приходящийся на одну тележку:

, кН

где

- обрессоренный вес тележки тепловоза;

суммарный статический прогиб рессорного подвешивания:

;

прогиб первой ступени:

;

прогиб второй ступени:

.

Расчётная схема цилиндрической винтовой пружины (см. рис.8).

Рис 8. Расчетная схема цилиндрической винтовой пружины

Жесткость пружин первой ступени рессорного подвешивания тележки:

.

Жесткость одного из двух комплектов пружин буксы колесной пары:

.

Принимаем, что комплект будет состоять из двух концентрически расположенных пружин. Принимаем соотношение жесткостей наружной и внутренней пружины

.

Тогда

;

,

.

Диаметр наружной пружины:

.

Принимаем значение числа рабочих витков для наружной пружины

, соответствующее число витков для внутренней пружины составит .

Принимаем

.

Величина расчетных касательных напряжений в витках пружины:

где

;

;

;

.

Дополнительное напряжение в витках:

.

;

.

Проверка условия прочности пружин:

.

Наружная пружина:

;

Внутренняя пружина:

.

Шаг витков пружин:

,

где

– коэффициент запаса, учитывающий деформацию пружины от дополнительных динамических сил;

– величина запаса по высоте на отсутствие возможного смыкания витков при деформации пружины.

Наружная пружина:

;

Внутренняя пружина:

.

Высота пружин в свободном состоянии:

.

.

Разность высот пружин при формировании упругого комплекта нивилируется подкладкой или формой опорной поверхности сопрягающихся с пружинами деталей.

5.1.2 Резиновые амортизаторы

Резиновые амортизаторы установлены в первой ступени рессорного подвешивания в каждом упругом комплекте буксы, последовательно двум концентрически расположенным пружинам.

Рис 9. Расчетная схема резинового амортизатора

Нагрузка, воспринимаемая резиновым амортизатором:

Исходя из известных значений параметров пружин и соображений компоновки, принимаем

.

Высота амортизатора в свободном состоянии с учетом величины допустимой деформации сжатия:

.

Твердость резины в единицах ТИР:

Так как амортизатор работает в условиях воздействия воздуха и влаги, то согласно справочным данным, выбираем резину марки 7-2959.

Жесткость резинового амортизатора:

Раздел 6.

КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ И ВЫПОЛНЕНИЕ УПРОЩЁННОЙ РАЗВЕСКИ ТЕПЛОВОЗА

Размещение оборудования на локомотиве подчинено ряду требований, главным из которых можно считать минимизация длины экипажной части, малогабаритность и компактность сборочных единиц; удобство монтажа оборудования и доступность его обслуживания; равномерность распределения нагрузки на рельсы.