Курсовая работа: Выбор основных параметров, расчет и конструирование тепловозов

Необходимая электрическая мощность тягового генератора:

,

где  – эффективная мощность дизеля;

  коэффициент затрат мощности на собственные нужды;

  коэффициент полезного действия тягового генератора.

Принимаем , .

Для проектируемого тепловоза применяем генератор постоянного тока ГП-311Б, мощностью 2000 кВт.

Таблица 5

Основные технические данные тягового генератора ГП-311Б

Род тока, возбуждение, вентиляция	Постоянный, независимого возбуждения, принудительная вентиляция
	2000
	700
	4320
	850
Масса, кг	8900

Проектируемый тепловоз имеет передачу постоянного тока.

Мощность тяговых электродвигателей определяется количеством используемых на тепловозе ведущих осей.

По мощности выбираем тяговый электродвигатель ЭД-118Б.

Таблица 6

Основные технические данные тягового электродвигателя ЭД-118Б

Тип подвески	Опорно-осевая
	305
	463/700
	720/476
	36,64

Система охлаждения тяговых двигателей воздушная, принудительная, модульного типа с осевым вентилятором, спрямляющим аппаратом. Привод вентилятора – от электродвигателя постоянного тока.

Аккумуляторная батарея локомотива подбирается по величине требуемой емкости Е, [А·ч]

,

где  – величина пускового тока;

  резерв токовой нагрузки при запуске;

  расчетное число циклов запуска дизеля;

  расчетная продолжительность времени запуска дизеля;

  коэффициент, учитывающий неполную зарядку аккумуляторной батареи в момент пуска;

  коэффициент, учитывающий уменьшение емкости батареи в результате перегрузки;

  коэффициент, учитывающий уменьшение емкости батареи при повторных пусках;

  коэффициент, учитывающий уменьшение емкости батареи при работе в трудных климатических условиях.

Выбираем батарею типа 48ТН-450У2.

Таблица 7

Основные технические данные аккумуляторной батареи 48ТН-450

Тип	Кислотная
Количество аккумуляторов	48
Емкость, А·ч	450
Напряжение, В	96
Масса, кг	1926

Подбор тормозного компрессора производится по требуемой производительности:

,

где  – снижение (повышение) давления в главных резервуарах при торможении (зарядке) тормозов;

  объем главных резервуаров локомотива;

  время, необходимое на зарядку тормозов;

  расход воздуха в тормозной магистрали при торможении поезда;

  расход воздуха на служебные нужды локомотива;

  коэффициент, учитывающий снижение производительности компрессора по мере увеличения срока службы.

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:

.

.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8