Красноярский институт железнодорожного транспорта

Составление весовой ведомости

На основании весовой ведомости определяется нагрузка, действующая на раму тележки, с учетом которой выполняется проектирование и расчет рессорного подвешивания, а также прочностной расчет рамы. Составление весовой ведомости – заключается в установлении веса отдельных элементов и всей тележки в целом, а также веса кузова. Вес рамы тележки подсчитывается по ее отдельным узлам и складывается из веса:

– рамы тележки

– рессорного подвешивания;

– тормозного оборудования;

– колесных пар;

– тяговых двигателей;

– тяговой передачи.

Нагрузки колесных пар на рельсы принимаются для всех колесных пар одинаковыми.

Составление весовой ведомости электровоза преследует цель увязать конструктивный вес с заданной нагрузкой колесных пар на рельсы.

Весовая ведомость составляется упрощенно, т.е. вес мелких деталей учитывается с помощью равномерно распределенной по длине боковины нагрузки и суммируется с весом самой боковины. Вес мелких деталей, расположенных на поперечных балках, суммируется с их весом. Весовая ведомость электровоза с опорно-осевым подвешиванием представлена в таблице 5.1.

 

 

Таблица 5.1 – Весовая ведомость электровоза с опорно-осевым подвешиванием

Наименование деталей	Число деталей на одну ось тележки, шт	Вес одной детали, кН	Вес деталей, приходящийся на одну тележку, кН
1	2	3	4
1. Обрессореный вес тележки Ртобр			135,2
1.1. Рама тележки
1.2. Боковина рамы	2	4,5	9
1.3. Шкворневая балка	1	6,2	6,2
1.4. Передняя концевая балка	1	1,5	1,5
1.5. Задняя концевая балка	1	1,5	1,5
1.6.  Половина веса ТЭД	2	52,5	105
1.7. Прочее оборудование (тормозная система)	-	12	12
2. Необрессоренный вес тележки Ртнеобр			70
1.1.  Колесная пара в сборе	2	30	60
2.2. Прочее оборудование (рессорное подвешивание)	-	10	10
2. Полный вес тягового двигателя Рт = Ртнеобр + Ртобр			205,2
3. Вес электровоза, приходящийся на тележку Ртсц = Р осьсц = N			360
4. Вес кузова, приходящийся на тележку Ртк = Ртсц - Рт			154,8
5. Обрессореный вес электровоза, приходящийся на тележку Ртобр = Ртобр + Ртк			290
6. Реакция в точке рессорного подвешивания R = Ртобр / Np			36,25
7. Обрессореный вес тележки Ртобр			135,2

Красноярский институт железнодорожного транспорта

- филиал федерального государственного бюджетного

образовательного учреждения высшего профессионального

образования

«Иркутский государственный университет путей сообщения»

(ФГБОУ ВПО КрИЖТ ИрГУПС)

 

Факультет «Транспортные системы»

Кафедра «Эксплуатация железных дорог»

 

Курсовая работа

 

по дисциплине «Подвижной состав железных дорог 2»

 

КР.420100.190303.65.ПЗ

 

 

Выполнил:	Проверил:
Студент гр. ПСЖ.3-15-1	доцент Сидоров А.А.
Иванов И.И.
______________________________ (дата, подпись)	_______________________ (дата, подпись)

 

 

Красноярск 2017

Содержание

 

Введение	3
1. Определение основные технических данных электровоза	4
1.1 Расчет основных технических характеристик электровоза	4
2 Определение основных размеров тележки и экипажной части электровоза	12
2.1 Определение размеров тележки электровоза	12
3 Конструкция рамы тележки и назначение основных ее элементов	17
3.1 Анализ технологичности конструкции тележки электровоза	20
4 Геометрическое вписывание электровоза в кривую	21
5 Статическая развеска электровоза	26
5.1 Составление весовой ведомости	26
5.2 Определение положения опор кузова на раме тележки	27
6 Расчет рессорного подвешивания электровоза	32
6.1 Расчет буксового рессорного подвешивания грузового электровоза	32
6.2 Расчет пружин системы «флексикойл»	37
7 Снижение перераспределения статических нагрузок между отдельными колесами, колесными парами и тележками	40
7.1 Нагрузки в раме тележки при работе ТЭД	40
Заключение	46
Список использованной литературы	47

 

Введение

 

Обоснование и выбор экипажной части тягового подвижного состава, а также вагонов, является одной из практических задач, рассматриваемых при проектировании этих машин. Конструкция экипажной части решающим образом влияет на динамические качества, безопасность движения подвижного состава. В свою очередь от динамических процессов в системе экипаж-путь, возникающих при движении, например, локомотива, зависит динамическая нагруженность несущих элементов конструкции экипажа и пути, и, следовательно, надежность работы, эксплуатационные затраты на их обслуживание и ремонт.

Также рассматривается конструкция и режимы работы наиболее важного и ответственного узла электровоза - тележки. Конструкция тележки обеспечивает возможность монтажа и демонтажа тягового двигателя вместе с колесной парой, снятия кожуха зубчатой передачи без подъема кузова и смены тормозных колодок без смотровой канавы.

Также в курсовой проект входит определение основных размеров тележки, расчет ходовой части электровоза, проектирование и расчет системы буксового и рессорного подвешивания локомотивов, расчет нагрузок, действующих на раму тележки в эксплуатации, расчет амплитудно-частотной характеристики передачи, определение динамических нагрузок в зубчатом зацеплении и на подвеске.

В курсовой работе студент также решает эти задачи, кроме того, он должен определить собственные частоты колебаний и скорости, при которых могут возникать резонансные явления.

 

 

1 Определение основные технических данных электровоза

 

Таблица 1.1 – Технические данные тягового двигателя НБ-412К

Параметры тягового двигателя		Численные значения
Мощность двигателя, кВт:	В часовом режиме	775
	В номинальном режиме	675
Частота вращения якоря,	В часовом режиме	850
	В номинальном режиме	895
	Максимальная	1680
Масса (вес) двигателя		4850
Централь двигателя  мм		617,5
Поперечная длина остова  мм		1090
Расстояние между точками подвешивания  мм		1270
Тип передачи		ВЛ60, 60пк

 

1.1 Расчет основных технических характеристик электровоза

 

Сцепная масса электровоза  есть масса вложенных в конструкцию материалов с 2/3 запаса песка и рассчитывается по формуле:

 

 

где число колесных пар, определяемое по формуле ходовых частей, указанной в задании на курсовой проект.

максимальная нагрузка на ось, кН.

Передаточное число зубчатой тяговой передачи должно обеспечивать движение электровоза с заданной конструкционной скоростью. Предварительное значение передаточного числа тяговой зубчатой передачи μ рассчитывается по формуле:

где диаметр колеса по кругу катания, рекомендуется принять значение 1250 мм.

Определим вращающий момент на валу тягового двигателя в номинальном режиме (за номинальный режим принимается продолжительный режим работы), кН·м:

 

 

Модуль зубчатого зацепления зависит от типа передачи (прямозубая, косозубая, односторонняя, двухсторонняя) и величины вращающего момента на валу тягового двигателя.

По рассчитанному значению станавливаются граничные значения модуля зубчатого зацепления:

- для прямозубых (односторонних) передач:

 

 

- для косозубых (двухсторонних) передач:

 

 

 

Расчетное значение модуля зубчатого зацепления m назначается в соответствие с условием:

 

 

Затем принимается равным стандартному значению по СТ СЭВ 310-76 (табл. 1.2), которое используется в дальнейших расчетах.

Таблица 1.2 – Модули зубчатого зацепления по СТ СЭВ 310-76

Модуль мм	1 ряд	8	10	12	16	20	25
	2 ряд	9	11	14	18	22	28

 

Диаметры делительных окружностей зубчатой шестерни и зубчатого колеса тяговой передачи рассчитываются по формулам:

 

 

Значение диаметра  необходимо проверить на выполнение требований габарита подвижного состава [2]:

 

 

 

где клиренс зубчатой передачи, т. е. расстояние от уровня головки рельса до низа кожуха зубчатой передачи, b = 120 мм;

расстояние от низа кожуха зубчатой передачи до делительной окружности зубчатого колеса, принимается от 20 до 25 мм.

Условие выполняется.

На следующем этапе рассчитываются числа зубьев зубчатого колеса и шестерни по формулам:

 

 

Уточненное значение передаточного числа тяговой передачи определяется как:

 

Уточненное значение передаточного числа должно обеспечивать выполнение условия:

 

 

Условие выполняется  следовательно, тяговый привод обеспечивает движение электровоза с заданной конструкционной скоростью.

Эффективные мощности электровоза в часовом и номинальном режимах рассчитываются по формулам:

 

 

где число тяговых двигателей электровоза.

Скорости движения электровоза в часовом и номинальном режимах определяются по формулам:

 

 

.

Для определения силы тяги электровоза в часовом режиме необходимо рассчитать подводимую к тяговой передаче мощность в этом режиме:

 

 

Подводимая мощность для часового режима тогда по таблице 1.3  Для часового режима:

Таблица 1.3 – Коэффициент полезного действия зубчатой передачи в зависимости от подводимой мощности

	22,5	40	60	80	100	120	140	160	180	200
	0,915	0,958	0,974	0,978	0,978	0,974	0,970	0,968	0,966	0,965

 

тяговой передачи для часового режима рассчитывается по формуле:

 

 

После этого необходимо определить вращающий момент на валу тягового двигателя в часовом режиме, кН·м:

 

 

а затем – силу тяги электровоза в часовом и номинальном режимах, кН:

 

 

1. Проверим сцепную массу электровоза. Сцепная масса грузового локомотива является суммарной нагрузкой на движущиеся колесные пары и характеризует его способность развивать необходимую силу тяги без боксования. Значение сцепной массы должно обеспечивать движение по расчетному подъему с установившейся скоростью без боксования, для чего необходимо выполнение условия:

 

 

где коэффициент использования сцепного веса, который рекомендуется принимать в пределах от 0,85 до 0,92 [1];

       коэффициент сцепления колеса с рельсом, который определяется по формулам [2]:

– для электровозов постоянного тока:

 

 

– для электровозов переменного тока со ступенчатым регулированием:

 

 

– для электровозов переменного тока с плавным регулированием:

 

2. сцепная масса пассажирского электровоза должна обеспечивать заданное пусковое ускорение и удовлетворять следующему условию:

 

 

где коэффициент использования сцепного веса, который рекомендуется принимать в пределах от 0,85 до 0,92 [1];

      удельное сопротивление при трогании с места, Н/т;

      дополнительное сопротивление от уклона, Н/т;

      удельное сопротивление от ускоряющего усилия, Н/т.

Рекомендуется принимать величину полного удельного сопротивления движению в момент трогания  равную 80 Н/т. Величина ωy определяется по формуле:

 

 

где пусковое ускорение поезда, рекомендуется в пределах от 1200 до 1800 км/ч2;

  удельное пусковое ускорение, согласно [1] принимается  

;

;

Так как то сцепная масса обеспечивает движение электровоза по расчётному подъёму с установившейся скоростью без боксования.

 

 

2 Определение размеров тележки электровоза

12345Следующая ⇒

Поделиться: