Диплом новый 09.06.16 . вечер. (1234939), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Рисунок 1.7 – Расположение опор на раме тележки: 1 – комбинированная опора;
2 – шкворневой узел; А – положение средней колесной пары относительно шкворня.
Рисунок 1.8 – Комбинированная опора: 1 – корпус роликовой опоры; 2, 6 – нижняя и верхняя опорные плиты; 3 – ролик; 4 – втулка; 5 – износостойкая накладка; 7 – крышка; 8 – болт; 9, 12 – опорные кольца; 10 – кольцевой зацеп стальной пластины; 11 – упругий элемент; 13 – регулировочные прокладки; 14 – конический стакан; 15, 16 – хомуты; 17 – чехол; 18 – пробка; 19 – обойма; 20 – сливная пробка; 21 – рама тележки; К – высота резинометаллического комплекта.
Поверхности качения опорных плит выполнены наклонными: угол наклона составляет 2º. На прямом участке пути ролики занимают среднее положение между наклонными плоскостями. При повороте тележки относительно кузова ролики накатываются на наклонные поверхности опор. При этом возникают горизонтальные силы, создающие на радиусе опор возвращающий момент. Кроме возвращающих сил, при повороте тележек в опоре возникают силы трения и момент сил трения, который способствует уменьшению колебаний виляния тележек.
Упругая ступень комбинированной опоры содержит семь упругих элемен-
тов 11, расположенных между опорным кольцом 9 роликового устройства
на тележке и опорным кольцом 12 на кузове тепловоза. Упругий комплект
ограничен коническим стаканом 14 с обеспечением зазора А, превышающего
максимальный размер относа кузова, который происходит при прохождении тепловозом кривой радиусом 125 мм. Упругий элемент 11 представляет со-
бой резиновую шайбу, привулканизированную к стальным пластинам,
имеющим выштампованные кольцевые зацепы 10 для исключения поперечно-
го сдвига элементов в комплекте и в соединениях с опорными плитами. Мате-
риал упругих элементов – резина 7-ИРП-1347, твердость 47–57 условных
единиц. Каждый комплект РМЭ комбинированной опоры подвергается стен-
довой тарировке по определению его высоты (размера К) под нагрузкой с
учетом динамической нагрузки, равной 140 кН, а также проверке качества
изготовления РМЭ. В пределах тележки отклонение по высоте комплектов
допускается не более 1 мм и обеспечивается установкой регулировочных
прокладок 13 под опорную часть кузова.
Внутреннюю полость роликовой опоры заполняют осевым маслом. Масло
в опору заливают через пробку 18, а слив масла и промывка опоры произво-
дятся через пробку 20. Роликовая опора закрыта крышкой 7, которая
предохраняет от выброса масла из опоры ее подвижной системой. Для
предотвращения попадания в комбинированную опору посторонних предме-
тов, атмосферных осадков она закрыта чехлом 17, закрепленным на корпусе
роликовой опоры и защитном кольце кузова хомутами 15 и 16.
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 подвеши-вании 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 тепло-
воза, а также для уменьшения рамных усилий на рельс и обратного воз-
действия массы тележки на кузов. Шкворень также является осью поворота
тележки в горизонтальной плоскости.
1.6 Развеска тепловоза
Развеска тепловоза заключается в таком размещении оборудования, при котором достигается заданное распределение нагрузок по осям. В настоящее время тепловозы строят с тележечным экипажем, включение составляют лишь тепловозы малой мощности, все оси которого чаще всего являются движущими и, следовательно распределение нагрузок между осями должно быть равномерным. В практике проектирования тепловозов неравномерность распределения нагрузки по осям равна ±3 %.
Задачу развески тепловоза обычно решают как плоскую (в предпо-
ложении, что веса отдельных узлов и агрегатов могут быть представлены в виде системы сил, действующих в продольной плоскости симметрии, проходящей через центр тяжести всего тепловоза) статическую с использованием уравнений проекций всех сил на вертикаль и уравнений моментов этих сил относительно произвольно выбранной оси.
Расчет развески ведут в следующей последовательности. Составляют эскиз расположения оборудования на тепловозе. На эскизе вес каждого узла представляют в виде вертикальной силы, приложенной в его центре тяжести. Ось моментов часто совмещают с осью сцепления передней автосцепки. Эскиз представлен на рисунке 1.9.
По результатам окончательного расчета развески устанавливают координа-ты отверстий для крепления к раме тепловоза дизель-генератора и другого оборудования.
Весовые ведомости представлены в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Весовые ведомости тепловоза ТЭ10
Наименование узла (группы деталей) | Вес, кН | Плечо, м |
1. Дизель-генераторная группа | 297,34 | 7,5 |
2. Система охлаждения и обогрева | 47,14 | 12,4 |
3. Топливная и масляная системы | 31,99 | 9,75 |
4. Рама тепловоза | 141,06 | 8,566 |
5. Тормозное оборудование и пневматика, песочная система | 22,19 | 7,68 |
6. Кузов и его оборудование | 99,99 | 9,11 |
7. Электрооборудование | 50,96 | 6,425 |
8. Силовые и вспомогательные механизмы | 37,29 | 9,24 |
9. Вспомогательное оборудование | 17,7 | 8,04 |
10. Обслуживающий вес | 79,0 | 10,33 |
11. Тележки (две) | 235,9×2 | |
12. Неподрессоренный вес тепловоза (секции) | 256,9 |
Рассчитываем суммарный вес ,кН по формуле
Подставив численные значения в формулу (1.1) получим
Вычисляем сумму моментов , кНм
Подставив численные значения в формулу (1.2) получим
Находим расстояние от условной оси моментов проходящей до ЦТМ м
Подставив численные значения в формулу (1.3) получим
Найдем расстояние от ц.м. до силы PТ1 и силы PТ2, м
Подставив численные значения в формулу (1.4) получим
Подставив численные значения в формулу (1.5) получим :
Так как <
, увеличим плечи для дизель-генераторной группы на 0,3, а рамы тепловоза на 0,1 и сделаем перерасчет :
Неподрессоренный вес, приходящийся на колесную пару
Подставив численные значения в формулу (1.6) получим
Подрессоренный вес, приходящийся на колесную пару
Подставив численные значения в формулу (1.7) получим
Нагрузка от колесной пары на рельс
Подставив численные значения в формулу (1.8) получим
Судя по данным протокола развески, таблица 1.2, проводимой на УЛРЗ, наблюдается явный перегруз правой стороны, то есть нагрузки на оси и колеса разные, что будет приводить ухудшению тяговых и тормозных свойств тепловоза. На рисунке 1.10 показана схема расположения балластов тепловоза ТЭ10
Рисунок 1.10 – Схема расположение балласта на раме тепловоза ТЭ10: 1 – кабина машиниста; 2 – дизель; 3 – балласт; 4 – шахта вентилятора.
Таблица 1.2 – Форма протокола развески
Нагрузка(кг) | 131100 | |||||
Ось № | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
Нагрузка(кг) | 21700 | 21700 | 21950 | 21900 | 22000 | 21850 |
Колесо л. | 10850 | 10750 | 10950 | 10900 | 10950 | 11050 |
Колесо пр. | 10850 | 10950 | 11000 | 11000 | 11050 | 10800 |
На основе этих данных вычисляем средние расчетные значения нагрузок для трех осей первой и второй тележки :