Диплом (1230220), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

На рисунке 3.7 представлена рама тепловоза.

Рисунок 3.7 – Рама тепловоза: 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

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.

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.

4 РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ДОВОРОТА

Проводим расчет системы доворота нагружением в программе SolidWorks.

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 доворота в программе С представляет собой сборку отдельно спроектированных деталей.

4.2 Оборудование механической системы доворота

Покажем оборудование системы доворота отдельными пунктами.

4.2.1 Балка

Балка, представленная на рисунке 4.1, воспринимает усилия от угольника крепежного и стойки.

Рисунок 4.1 – Балка

Балка служит для фиксации кузова при повороте тележки.

4.2.2 Вилка

В системе применяются две тяговые вилки. Тяговые вилки предназначены для распределения динамических нагрузок от рамы тепловоза к угольникам крепежным.

Тяговые вилки (рисунок 4.2) крепятся между угольником крепежным и угольником.

Рисунок 4.2 – Вилка

4.2.3 Угольник

Угольник (рисунок 4.3) является основной несущей частью системы, а также распределителем тяговых нагрузок.

Рисунок 4.3 – Угольник

Все динамические и статические силы проходят через угольник. Он крепится к раме тележки с помощью шарнирной опоры.

4.2.4 Угольник крепежной

В системе применяют два угольника крепежных. Угольник крепежной (рисунок 4.4) предназначен для распределения динамических нагрузок от вилок к балке.

Рисунок 4.4 – Угольник крепежной

Угловые передачи крепятся к корпусу.

4.2.5 Стойка

Столб (рисунок 4.5) является основной несущей частью системы, а также распределителем тяговых нагрузок.

Рисунок 4.5 Стойка

Все динамические и статические силы проходят через столб. Он крепится к кузову локомотива и балке.

4.3 Определение действующих сил

Для проверки на прочность нашей системы доворота, нужно найти максимальную силу действующую в кривой на нее. Для этого нужно знать, что при входе в кривую на состав действует центробежное ускорение

, (4.1)

где – масса локомотива равная 138 т;

– скорость равная 28 м/c (100 км/ч);

– радиус кривого участка пути 600 м;

– сила тяжести.

Расстояние между кругами катания колес 1560 мм, возвышение одного рельса над другим 150 мм. На рисунке 4.6 представлены поперечные силы

Рисунок 4.6 – поперечные силы

Определяем силу действующую на систему доворота при движении в кривой:

, (4.2)

Подставив численные значения в формулу (4.2), получим

кН

В программе солид воркс производим расчет нагрузок на систему доворота.

Построив модель тележки и под геометрические размеры тележки построили геометрическую систему доворота, взяв систему доворота открыв ее c помощью SolidWorks Simulation, выбрали материал, и зафиксировав ее как жесткую заделку указали в каких местах действуют силы, указали с какой силой действуют на саму систему, и запускали процесс симуляции. Система доворота представлена на рисунке 4.7

Рисунок 4.7 – Система доворота в программе SolidWorks

5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА

5.1 Общая характеристика показателей оценки экономической эффективности технических решений

Использование современных достижений в области новой техники и технологий производства имеет важное значение для развития национального хозяйства страны. Создание и внедрение новой техники сопряжено с существенными материальными и финансовыми затратами. Поэтому целесообразность освоения и разработки новой техники, а также ее использование в условиях конкретного производства требуют технико-экономического обоснования.

Технико-экономическое обоснование создания и внедрения новых машин и оборудования, а также новых технологических процессов в каждом отраслевом предприятии имеет свои особенности, которые базируются на отраслевой специфике производства.

При этом существуют общие для всех отраслей национального хозяйства методические основы экономической оценки и обоснования эффективности внедрения новой техники.

К новой технике и технологиям, внедряемым в производство относятся:

• конструктивно новые средства труда, не имеющие аналогов. Создание их требует существенных капитальных вложений и затрат времени (5 - 8 лет).

• новые для конкретного предприятия виды техники отвечающие современным научно-техническим требованиям, которые используются в других отраслях или за рубежом и требуют адаптации к конкретному производству.

• модернизированная техника, отвечающая современным научно-техническим требованиям. Эти виды техники могут создаваться на основе действующих образцов, создание и внедрение их не требует значительных затрат и продолжительного времени на освоение.

• новые или усовершенствованные технологические процессы.

• принципиально новые или качественно усовершенствованные материальные ресурсы или предметы труда.

Мероприятия, связанные с внедрением новой техники, как правило, являются менее капиталоемкими, чем инвестиционные проекты, предусматривающие капитальное строительство, создание новых производств или полную техническую или технологическую реконструкцию производства. Решение задачи внедрения новой техники связано с желанием предприятия более ускоренными мерами повысить эффективность производства.

5.2 Расчет расходов на изготовление системы доворота тележек

Основной задачей данного экономического расчета является определение необходимых затрат для изготовления доворота тележек.

Характеристики

Список файлов ВКР