Диплом Акрамов (1229601), страница 4
Текст из файла (страница 4)
Рисунок 3.7 - Комбинированная опора
Каждая комбинированная опора по отношению к центру поворота тележки установлена так, что роликовой частью обеспечивается поворот тележки и возвращающий момент, а поперечное перемещение кузова (относ) достигается за счет поперечного сдвига каждого комплекта РМЭ. Упругое опирание кузова позволяет получить дополнительный прогиб до 20 мм в рессорном подвешивании тепловоза и тем самым улучшить динамико-прочностные показатели ходовых частей экипажа тепловоза.
Сила тяги с тележки на кузов передается шкворневым устройством с поперечной свободно-упругой подвижностью ±40 мм для улучшения условий вписывания и показателей горизонтальной динамики при движении тепловоза, а также для уменьшения рамных усилий на рельс и обратного воздействия массы тележки на кузов. Шкворень также является осью поворота тележки в горизонтальной плоскости.
а — поперечный разрез; б — продольный разрез по оси тележки; 1 — стакан; 2— пружина; 3 — рама тепловоза; 4 — упор; 5, 12, 14, 15, 16— планки; 6 — ползун; 7—втулка ползуна; 8 — шкворень; 9 — втулка шкворня; 10 — подвижная крышка; 11 — неподвижная крышка; 13—шкворневая балка; 17—втулка упора; 18 — пробка; А — ось шкворня.
Рисунок 3.8 - Шкворневой узел
Шкворень 8 (рис. 3.8) приварен к главной раме тепловоза 3. При установке надтележечного строения тепловоза на тележки нижняя часть шкворня с приваренной стальной втулкой 9 входит по легкоходовой посадке во втулку 7 ползуна 6. На пяти поверхностях ползуна (на нижнем основании, поверхностях, перпендикулярных и параллельных оси тележки) приварены планки 5, 12, 16, изготовленные из стали 60Г и термообработанные. Ползун вмонтирован в гнездо литой шкворневой балки 13 рамы тележки. На внутренних поверхностях гнезда шкворневой балки пенпендикулярно к продольной оси тележки и днищу приварены планки 14 и 15, также изготовленные из стали 60Г и термообработанные, между которыми установлен ползун (с зазором 0,14—1,42 мм), перемещающийся в гнезде в поперечном направлении на 40 мм в каждую сторону.
При поперечном перемещении шкворня ползун упирается в упор 4, который передвигается во втулке 17, запрессованной в гнездо, и через свой бурт сжимает пружину 2. Пружина установлена в боковом цилиндрическом стакане 1, закрепленном снаружи гнезда шкворневой балки. На противоположной стороне гнезда шкворневой балки расположено аналогичное упорно-возвращающее шкворневое устройство.
Для проведения поперечной расцентровки кузова относительно тележек, необходимой при взвешивании и определении нагрузки по осям тепловоза, на торцах стаканов / предусмотрены отверстия с резьбой М36, через которые с помощью технологических болтов устанавливают ползун 6 вместе с кузовом в центральное положение. После взвешивания технологические болты снимают, а отверстия в стаканах закрывают пробками 18.
Гнездо шкворневой балки заполняют осевым маслом и закрывают сверху неподвижной крышкой 11, имеющей четыре направляющих кронштейна, в которых перемещается подвижная крышка 10. Уровень масла контролируют по уровню в масленке на трубе, подводящей смазку.
3.1.4 Рама тепловоза
На современных отечественных магистральных тепловозах применяют два основных типа конструкций кузовов: с несущей рамой и цельнонесущие. На тепловозе ТЭ10М предусмотрена рама (рис. 3.9) несущей конструкции. Для крайней и средней секций тепловоза рамы аналогичны по конструкции и отличаются только: формой передней части (для крайней секции она выполнена по наружному очертанию кабины, т. е. овальной формы, а для средней — по наружному очертанию тамбура, т. е. прямоугольной формы, как показано на рисунке, узел 1), установкой дополнительного балласта на средней секции, а также некоторыми вырезами в раме, связанными с изменением трубопроводов в тамбуре. Рама служит для установки дизель-генератора, вспомогательного оборудования, кузова и топливного бака, а также для передачи на автосцепку от шкворней рамы тягового усилия, развиваемого тяговыми электродвигателями, восприятия ударных нагрузок при толчках и сжимающих усилий при торможении. Рама тепловоза сварной конструкции. Ее каркас состоит из двух хребтовых балок 15, выполненных из двутавра, усиленных полосами 14 толщиной 18 мм, приваренными к нижней и верхней полкам двутавра, обносного швеллера 16 и ряда поперечных креплений. По торцам хребтовые балки связаны стяжными ящиками 8. Задний и передний стяжные ящики одинаковы по конструкции и представляют собой фасонные отливки, приспособленные не только для связи хребтовых балок, но и для размещения в их внутренних полостях ударно-тяговых приборов 1. В отличие от заднего стяжного ящика на переднем снизу приварены два кронштейна 20 для крепления путеочистителя. Для опорных поверхностей поддизельной рамы дизель-генератора на верхних поясах хребтовых балок приварены платики, обрабатываемые в одной плоскости, а снизу установлены ребра жесткости, соединяющие верхнюю и нижнюю полки двутавра. В промежутках между балками вварены вертикальные поперечные листы-перегородки, которые имеют вырезы для прохода кондуитов 9 и нагнетательных каналов 10 охлаждения тяговых электродвигателей. Обносной швеллер соединен с хребтовыми балками приварными поперечными кронштейнами. К наружным вертикальным поверхностям хребтовых балок в средней части рамы с правой и левой стороны приварены по два кронштейна 5, к которым подвешен топливный бак. В районах расположения крайних (передних и задних) опор снизу приварены четыре кронштейна 4 для подъема на домкратах надтележечной части секции тепловоза. Под каждый кронштейн установлен наклонный лист толщиной 10 мм, соединяющий обносной швеллер с нижним поясом хребтовой балки, усиленный сверху двумя ребрами, образующими усиление коробчатого типа. Внутри рамы между хребтовыми балками вварены кондуиты, представляющие собой стальные трубы, внутри которых прокладывают силовые кабели и провода цепей управления тепловозом для предохранения их от механических повреждений и попадания на них масла. Между хребтовыми балками также установлены нагнетательные каналы отдельно для передней и задней тележек. Каналы выполнены прямоугольного сечения из стального листа толщиной 2 мм, они предназначены для подачи охлаждающего воздуха от вентилятора по разветвлениям к каждому тяговому электродвигателю. Сверху и снизу к раме приварены стальные настильные листы. Верхний настил установлен по всей поверхности рамы, кроме средней части между хребтовыми балками, где выполнен поддон для установки дизель-генератор а. Толщина настильных листов 4 мм, за исключением мест установки редукторов и теплообменника, где установлены более толстые листы. Снизу рама закрыта настильными листами только между хребтовыми балками. Толщина листов 8 мм, а в местах приварки шкворней 13 — 18 мм. Для стока воды и масла, попавших на настил рамы из систем дизеля, в поддоне дизеля предусмотрено два желоба 7 с патрубками для подсоединения сливных труб. В местах установки редукторов и компрессора настильные листы снизу усилены приваренными швеллерами и угольниками. В верхней части рамы приварены ящики 6 для установки аккумуляторов. Для предотвращения попадания различных загрязнений и снега под кабину машиниста и в кузов через отверстия в настиле рамы для прохода трубопроводов и кондуитов эти отверстия закрывают заделками, герметизируют. Конструкция рамы и качество ее изготовления исключают попадание в тяговые двигатели топлива и масла, просочившихся из систем дизеля.
Масса главной рамы со всем размещенным на ней оборудованием передается на две тележки через восемь резинометаллических опор (по четыре на каждую тележку). Места под опоры на раме тепловоза расположены симметрично относительно продольной оси рамы на расстоянии от нее 1067 мм.
К нижним листам сварных кронштейнов коробчатого типа приварены стальные опорные кольца 19, у которых поверхности Г для каждой группы из четырех опор обрабатывают с одной установки, что обеспечивает расположение опор в одной плоскости. К поверхности Г кольца 19 приварен стакан 18, у которого внутренняя поверхность дна служит опорой для резинометаллических элементов опор, и обечайка 17, к которой крепится верхняя часть брезентового чехла, предохраняющего опору от попадания загрязнений.
1 — ударно-тяговые приборы, 2, 3—балласты, 4—кронштейн для подъема на домкратах, 5—кронштейн для крепления топливного бака, 6— ящик для аккумуляторов, 7 — желоб, 8 — стяжной ящик, 9 — кондуиты, 10— каналы нагнетательные, 11 — заглушка, 12—кольцо шкворня, 13 — шкворень, 14 — полоса усиливающая, 15 — хребтовая балка, 16 — швеллер обносной, 17 — обечайка, 18 — стакан, 19 — кольцо опорное, 20 — кронштейн для крепления путеочистителя, 21 — балласт дополнительный, I—передняя часть рамы средней секции тепловоза
Рисунок 3.9 – Рама тепловоза
В нижней части рамы на листах толщиной 18 мм, усиленных сверху перегородками, приварены два шкворня 13 на расстоянии 8600 мм друг от друга по продольной оси тепловоза. Шкворни вертикальных нагрузок не воспринимают и служат только для передачи горизонтальных сил (силы тяги, торможения, боковых давлений и др.). Для уменьшения износа на шкворни установлены и приварены прерывистым швом сменные стальные кольца 12 с наружным диаметром 230 мм. Шкворень литой, внутри полый, снизу закрыт приварной заглушкой 11.
3.2 Разработка механической системы догружения
В данной работе мы разрабатываем механическую систему догружения для трехосных локомотивов серии ТЭ10М. Она состоит из основания механизма (корпус), которая крепится к раме тележки, двух угловых передач соединенных перемычкой и двух тяговых передач. Создаваемое усилие локомотива через тяговые передачи передаются на угловые передачи, а они в свою очередь передают усилие на корпус механизма, который прикреплен к раме тележки. Тем самым догружая колесные пары. Но в отличии от пневматической системы в которой догружение идет задаваемым давлением, в нашей системе догружение идет механически, то есть какое усилие создается, столько же идет догружение. Тем самым идет равномерное догружение и эффективное использование сцепного веса.
4. РАСЧЕТ МЕХАНИЧЕСКОЙ СИСТЕМЫ ДОГРУЖЕНИЯ
4.1 Компьютерное моделирование нагружения тележек локомотива
Компьютерное моделирование выполнялось в программе SolidWorks. Произведено проектирование на реальную тележку ТЭ10 и расчет сил действущих на элементы системы.
SolidWorks — программный комплекс систем автоматизированного проектирования для автоматизации работ промышленного предприятия на этапах конструкторской и технологической подготовки производства. Обеспечивает разработку изделий любой степени сложности и назначения. Работает в среде Microsoft Windows. Разработан компанией SolidWorks Corporation, ныне являющейся независимым подразделением компании Dassault Systemes.
Проект механической системы догружения в программе Solidworks представляет собой сборку отдельно спроектированных деталей.
4.2 Оборудование механической системы догружения
4.2.1 Основание механизма (корпус)
Корпус является основной несущей частью системы, а также распределителем тяговых нагрузок. Т.е. все динамические и статические силы проходят через корпус.
Он крепится к раме тележки болтовым соединением.
Рисунок 4.1 – Основнание механизма (корпус)
4.2.2 Угловые передачи
В системе применяют две угловые передачи. Угловые передачи предназначены для распределения динамических нагрузок от тяг к корпусу.
Угловые передачи крепятся к корпусу.
Рисунок 4.2 – Угловые предачи
4.2.3 Перемычка
Перемычка предназначена для соединения угловых передач. Несет силовое воздействие при работе системы.
Рисунок 4.3 – Перемычка
4.2.4 Тяговые передачи
В системе применяют две тяговые передачи. Тяговые передачи предназначены для распределения динамических нагрузок от рамы тепловоза к угловым передачам.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
