ПЗ - Федосеев А.В (1229434), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Скорости движения в часовом Vчас и номинальном Vном режимах
Мощность, подводимая к тяговой передаче в часовом и номинальных режимах
Подводимая мощность для часового режима Pп.ном =100 %, тогда согласно [2, таблица 1.2] зп.ном =0,978.
Для часового режима
Вращающий момент на валу тягового двигателя в часовом режиме
Сила тяги электровоза в часовом и номинальном режимах
Выполним проверку сцепной массы локомотива.
где в – коэффициент использования сцепного веса, согласно [2] в=0,85;
МП – масса пассажирского поезда, согласно [2] МП=1000, т;
0 – основное удельное сопротивление движению поезда, н/т;
ТР – удельное сопротивление при трогании с места, н/т;
i0 – дополнительное сопротивление от уклона, н/т;
Согласно [2] принимаем величину полного удельного сопротивления движению поезда в момент трогания (0+ТР+i0)=80 н/т;
У – удельное сопротивление от ускоряющего момента.
где аП – пусковое ускорение поезда, согласно [1] ап=1500 км/ч2;
– удельное пусковое ускорение, согласно [1] =12,2 кмт/ч2н.
К – коэффициент сцепления колеса с рельсом, для электровозов переменного тока с плавным регулированием
Подставляя численные значения в формулу (1.24) получим
Так как 129>101,4, то сцепная масса обеспечивает движение электровоза по расчётному подъёму с установившейся скоростью без боксования.
Определим длину локомотива по осям автосцепок. Минимальная длина электровоза по прочности путевых сооружений
где [qп] – допускаемая нагрузка на единицу длины пути, для проектируемых локомотивов [qп]=88,5 кН/м.
Длина электровоза прототипа по осям автосцепок Lл=22,5 м, т.е. условие Lл<Lл..min выполняется.
Жесткая база локомотива Lб, есть расстояние между шкворнями или геометрическими центрами крайних тележек
где е – коэффициент, согласно [1] e=0,58;
nс – число секций, nc=1.
1.2 Разработка эскизного проекта механической части локомотива
Для определения основных размеров тележки используем расчётную схему, приведённую на рисунке 1.1
Рисунок 1.1 – Расчетная схема для определения основных размеров тележки
Жёсткая база тележки определяется по формуле
где lподв – расстояние между точками подвешивания тягового двигателя на раме тележки, lподв=1,24 м;
B2 – ширина средней поперечной балки рамы тележки, B2=0,5 м;
– зазор между опорными кронштейнами и поперечной балкой рамы, для пассажирского электровоза принимаем =0,04 м.
Диаметр колеса колёсной пары по окружности гребня
По рекомендации [2, стр. 18], принимаем ширину концевых поперечных балок B1=0,1м и расстояние между гребнем бандажа и поперечной концевой балкой рамы тележки l2=0,2 м.
Расстояние от геометрической оси колёсной пары до торца концевой поперечной балки
Длина тележки
Высота тележки от уровня головки рельса до верхней горизонтальной плоскости рамы hт и ширина рамы тележки по осевым линиям боковин bт по [1 стр. 19] hт=1,16 м, bт=2,2 м.
Длина рамы кузова электровоза определяется по формуле
Расстояние от торцов рамы кузова до торцов рам крайних тележек электровоза l3 по [2 стр.21] l3=1,45 м. Расстояние между смежными тележками для электровоза (секции) с двумя двухосными тележками
Расстояние l4 удовлетворяет условиям компоновки ходовых частей (2,04 > 2,0).
Уточнённая жёсткая база электровоза
На рисунке 1.2 приведена компоновочная схема экипажной части одной секции электровоза.
Рисунок 1.2 – Компоновочная схема экипажной части
Длина концевой части боковины
lкчб=0,1·lт=0,492 м;
Длина средней части боковины
lсчб=0,23·lт=1,132 м;
Длина переходной части боковины
Уточнённая длина тележки
Длина усиливающей накладки
Расстояние между внутренними поверхностями вертикальных листов, образующих сечение
где 1 – вылет концов горизонтальных листов под сварной шов, 1=0,02 м.
δ2 – толщина вертикальных листов, δ2=13 мм.
Расчётная высота вертикального листа для сечений без усиливающей накладки
где Н – высота сечения;
δ1 – толщина горизонтальных листов, δ2=15 мм.
а для сечения с усиливающей накладкой
где δ3 – толщина усиливающей накладки, δ3=13 мм.
Ширина сечения по средним линиям составляющих его элементов для всех сечений рамы тележки
Высота сечения по средним линиям составляющих его элементов для сечений без усиливающих накладок:
а для сечения с усиливающей накладкой:
Расчётная ширина усиливающей накладки:
Размеры и расчётные данные сечений балок приведены в таблице 2.1
Таблица 1.2 – Размеры и расчётные данные сечений балок рамы тележки
Элемент рамы | B, 10-3м | H, 10-3м | h, 10-3м | b, 10-3м | h0, 10-3м | b0, 10-3м | 1, 10-3м | 2, 10-3м | 3, 10-3м |
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Концевая поперечная балка | 200 | 190 | 160 | 134 | 167 | 147 | 15 | 13 | - |
Концевая часть боковины | 190 | 190 | 160 | 64 | 167 | 137 | 15 | 13 | - |
Окончание таблицы 1.2
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
Средняя часть боковины | 190 | 400 | 357 | 64 | 379 | 137 | 15 | 13 | 13 |
Средняя поперечная балка | 500 | 400 | 370 | 434 | 385 | 447 | 15 | 13 | - |
На рисунках 1.3 – 1.6 представлены внешний вид боковины рамы тележки и сечения балок тележки.
Рисунок 1.3 – Боковина рамы тележки
Рисунок 1.4 – Сечение концевой поперечной балки рамы тележки
Рисунок 1.5 – Сечения боковины рамы тележки:
а – средней части; б – концевых частей
Рисунок 1.6 – Сечение средней поперечной балки рамы тележки
Выполним расчет геометрических характеристик сечений рамы тележки.
Для сечения концевых поперечных балок получаем:
а) площадь сечения горизонтального листа F1.2 = B·1 = 0,2·0,015 = 0,003 м2;
б) площадь сечения вертикального листа F3.4 = H·2 = 0,16·0,013 = 0,0208 м2;
в) ординаты и абсциссы собственных центров тяжести для горизонтальных листов z1,2 = h0/2, м; x1,2 = 0;