Длина секции проектируемого электровоза Lт
Длина секции проектируемого электровоза по осям автосцепок Lт (рисунок 5) пропорциональна эффективной мощности силовой установки Nе.
Рисунок -5. Расположение основных элементов кузова и подкузовных частей
Предварительно величина Lт может быть определена с помощью следующих эмпирических зависимостей, мм
Lт = Ne · (10 – 0,0012 · Ne), (3)
При проектировании локомотива должно быть выполнено следующее условие:
Lтmin ≤ Lт ≤ Lтmax
Минимальная длина секции электровоза Lтmin может быть определена из следующего выражения, мм:
Lтmin = 1000 · Pсц /[qn] (4)
где [qn] – предельно допустимая нагрузка на 1 метр пути, кН/м;
для магистральных железных дорог можно принять [qn] = 73,5 кН/м.
Максимальная длина секции электровоза по Lтmax осям автосцепок в соответствии с ГОСТ 25463-82 и техническими требованиями на магистральные тепловозы нового поколения мощностью 2500-3500 кВт в одной секции с электрической передачей устанавливается не более 22800 мм.
Lт = 1470 · (10 – 0,0012 · 1470) = 12106,92 (мм)
Lтmin = 1000 · 1200 / 73,5 = 15836,74 (мм)
15836,74 < 12106,92 < 22800
т.к полученная длина меньше минимально допустимой, то возьмем длину электровоза 17400 (мм).
5. База секции электровоза Iб
Предварительно, база секции Iб может быть установлена из следующего выражения, мм
|
|
|
Iб = е · Lт (5)
где е – эмпирический коэффициент; принимается равный для электровоза с трехосными тележками и длиной до 20 м е = 0,5 – 0,52
Iб = 0,5 · 17400 = 8700 (мм)
Длина основных элементов кузова
Длина основных элементов кузова и подкузовных частей проектируемого магистрального электровоза связаны между собой уравнением габаритного баланса локомотива
nк · Iк + Iмаш + Iхол = nт · Iт + 2 · Iсв + Iмт, (6)
где Iк – длина кабины машиниста, мм;
Iмаш – длина машинного отделения, мм;
Iхол – длина холодильника, мм;
Iт – длина тележки, мм;
Iсв – длина свеса рамы локомотива относительно наружных габаритов тележки, мм;
Iмт – длина межтележечного пространства, мм;
nк – число кабин машиниста секции электровоза;
nт – число тележек секции электровоза.
Длина машинного отделения Iмаш зависит от мощности и габаритных размеров силовой установки электровоза, м
Iмаш = (10-3 · Ne + 8,5) / (0,76 – 0,74 · 10-3 · Ne)
Iмаш = (10-3 · 1470 + 8,5) / (0,76 – 0,74 · 10-3 · 1470) = 13,31 (мм)
|
|
|
Длина кабины машиниста Iк с учетом норм техники безопасности и производственной санитарии может быть принята равной Iк = 2 м.
Длина тележки Iт зависит в первую очередь от осевой формулы, а также типа привода колесных пар и эффективной мощности силовой установки. В первом приближении длину тележки Iт можно определить из следующего выражения, м:
Iт = (1,7÷1,9) · nо (7)
где nо – число сцепных осей в тележке
Iт = 1,9 · 3 = 5,7 (м)
Длина холодильника Iхол может быть определена из следующего эмпирического выражения, м
Iхол = 5,6 · 10-4 · Ne + 1,14
Iхол = 5,6 · 10-4 · 1470 + 1,14 = 1,96 (м)
Длина свеса рамы локомотива Iсв можно принимать равной Iсв = 1,25 м
Ширина и высота проектируемого электровоза
Максимальная ширина строительного очертания локомотива Вл ограничена габаритом подвижного состава 1-Т (ГОСТ 9238-83) и может быть принята равной:
Вл = 3400 мм
Высота строительного очертания электровоза Нл определяется от уровня верха головки рельса. В соответствии с габаритом подвижного состава 1-Т максимальное значение величины Нл составляет:
|
|
|
Нл = 5300 мм
Лабораторная работа №4
Выбор оборудования и его компоновка на электровозе.
Цель работы: Ознакомиться с основными элементами оборудования электровоза ВЛ80с
Построение тяговой характеристики локомотива
Теоретическая часть.
При определении весогабаритных характеристик основных узлов и оборудования следует ориентироваться на аналогичные параметры электровоза
Для выполнения развески используется схема (эскиз) расположения узлов и оборудования (наглядный плакат).
Развеска позволяет определить положение центра тяжести верхнего строения электровоза и распределение нагрузок по его тележкам и колесным парам.
Таблица 3
Весогабаритные характеристики основных узлов и оборудования секции электровоза
| № | Наименование узла или оборудование | Вес Gi кН | Плечо li м | Момент Mi кН*м |
| 1. | Кабина машиниста | 4 | 1,5 | 6 |
| 2. | Высоковольтная камера | 29 | 3,2 | 92,8 |
| 3. | Выпрямительная установка | 10 | 5,5 | 55 |
| 4. | Тяговый генератор | 58,8 | 6,5 | 382,2 |
| 5. | Рама электровоза | 77,1 | 9,4 | 724,74 |
| 6 | Тяговый электродвигатель | 62 | 6 | 386,3 |
| 7. | Электродвигатель компрессора | 3 | 14,4 | 43,2 |
| 8. | Шахта холодильника | 50 | 17,4 | 870 |
| Итого: | ∑Gi=453,7 | ∑Mi=4262,68 |
|
|
|
Xцт = ∑Mi ÷ ∑Gi (8)
где ∑Mi - суммарный момент сил тяжести узлов и оборудования, входящих в верхнее строение тепловоза, кН*м;
∑Gi - вес верхнего строения тепловоза, кН;
Xцт = 4262,68 ÷ 453,7 = 9,4 (м)
Для определения нагрузок на тележки используют уравнения статики. Раму электровоза представляем в виде балки, расположенной на двух мнимых опорах. Нагрузки на тележки заменяют реакциями РА и РБ мнимых опоров (рис. 1,1) на схеме также указываются геометрическая середина электровоза (Lт/2) и координата Xцт центра тяжести ∑Gi верхнего строения электровоза, а также вектор силы тяжести ∑Gi.
Рисунок - 6 Схема для определения неравномерности распределения нагрузок по тележкам локомотив
Несовпадение центра тяжести Xцт и геометрического центра тяжести верхнего строения электровоза ∆Х можно определить из выражения, мм
∆Х = | Xцт' – Xцт |, (9)
Xцт - центр тяжести электровоза, м
Xцт' = Lт ÷ 2
Xцт' = 19,27 ÷ 2 = 9,64 (м)
∆Х = | 9,64 - 9,4 | = 0,24 (м)
Определим, равномерно ли распределена нагрузка на колёсные пары (и тележки) локомотива. Для определения нагрузок на тележки используют уравнения статики. В соответствии со схемой сил, показанной на схеме для определения неравномерности распределения нагрузок по тележкам локомотива, уравнение проекций всех сил на вертикальную ось ординат Z будет иметь вид:
РА + РБ - ∑Gi = 0 , (10)
Уравнение моментов этих сил относительно точки «О»
PA * lА + PБ * lБ - ∑Gi * Xцт = O, (11)
где PA и PБ - реакции в мнимых опорах тележек, вызванные действием силы тяжести (веса) ∑Gi, верхнего строения тепловоза, кН;
lА и lБ - расстояния от оси моментов Z до мнимых опор А первой (по ходу) и Б второй тележек, м
Из уравнения (10):
PA = ∑Gi - PБ , (12)
Подставим (12) в (11) и найдём из получившегося уравнения PБ:
PБ = ∑Gi (Xцт - lА) ÷ (lБ - lА)
PБ = 453,7 * (9,4 - 4,2) ÷ (14,1 - 4,2) = 233,7 кН.
Подставив значение PБ в уравнение (12), найдём PA:
PA = 453,7 – 233,7 = 220 кН.
По нормам, применяемых при проектировании тепловоза, неравномерность распределения нагрузок ∆2П по колесным парам разных тележек не должна превышать величины ±0,03. В этом случае величина ∆2П может быть определена из следующего выражения, кН:
∆2П = |2П1 - 2П2| ÷ 2П, (13)
где 2П - нагрузка от каждой из колесных пар первой тележки, кН.
2П1 = (РА + Gт) ÷ Nт, (14)
где Gт - вес тележки тепловоза, кН;
Nт - количество осей в тележке, кН;
2П1 - нагрузка от каждой из колесных пар второй тележки, кН
2П1 = (220 + 147) ÷ 3 = 122,3 кН
2П2 = (РБ + Gт) ÷ Nт, (15)
2П2 = (233,7 + 147) ÷ 3 = 126,9 кН
2П2 - нагрузка от колесной пары на рельсы при равномерном распределении нагрузок по колесным парам электровоза кН.
Тогда:
∆2П = |122,3 – 126,9| ÷ 194 = 0,024
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 430; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!