147341 (594329), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

Расчет и выбор параметров дозатора производят с целью обеспечения возможности формирования балластной призмы в соответствии с заданным типом верхнего строения пути. Конструктивная схема дозатора представлена на рисунке 4. К геометрическим параметрам относят: параметры, определяющие расположение частей и элементов дозатора относительно рельсошпальной решетки или поверхности балластной призмы; размеры частей; параметры, определяющие взаимное расположение частей и элементов дозатора.

Требуемая толщина слоя балласта , м [2]:

, (1)

где – исходная толщина слоя балласта под шпалой, м;

– высота подъемки РШР, м.

Верхнее строение пути включает:

а) Шпалы железобетонные : длина шпалы L_шп =2,7 м;

ширина шпалы b_шп=0,262м;

высота шпалы Н_шп=0,15м.

б) Рельсы Р75: h_р=h+5=0,192+0,005=0,195м (включает толщину подкладки) .

в) Плечо балластной призмы l_пл=0,45м.

Для определения высоты рассматривается разность объемов балласта, задозированного в шпальных ящиках на длине , и балласта, находящегося под шпалами:

, где (2)

- объем шпалы; - объем задозированный под РШР;

- объем подъемки РШР.

,

.

.

Размеры щита дозатора определяют вписыванием его в подферменное пространство с учетом нижнего очертания габарита подвижного состава.

Длина щита дозатора , м [2]:

, (3)

.

Наибольшая высота щита , м [2]:

, (4)

где - расстояние от нижнего уровня головки рельса до нижнего пояса фермы, м ( [2 ]);

- расстояние от уровня головки рельса до самой нижней части дозатора, м ( из условия безопасности).

.

Боковое крыло проектируют с учетом поперечного профиля пути и размеров балластной призмы и щита.

Высота корня крыла ,м [2]:

.

Длина корня крыла ,м [2]:

, (5)

где x,y,z – координаты точек 1 и 2, м.

Координаты характерных точек крыла устанавливают по размерам элементов балластной призмы.

.

, (6)

где - длина балластной призмы поверху, м ( );

- угол наклона крыла дозатора к оси пути ( ).

Принят .

.

, (7)

(8)

.

.

.

Высота основной части крыла у его корня ,м [2]:

, (9)

.

Высота основной части крыла у козырька ,м [2]:

, (10)

.

Средняя высота откосной части крыла , м [2]:

.

Длина основной части крыла ,м [2]:

,

,

.

,

.

,

где - расстояние от уровня головки рельса до поверхности земляного полотна в точке 3, м ( ).

.

Высота подкрылка , м [2]:

.

Длина подкрылка принята из прототипа и равна [3]:

.

2.3 Кинематические параметры дозатора

К кинематическим параметрам дозатора относятся: скорость подъема дозатора; угловые скорости наклона и прикрытия крыла.

Кинематическая схема для определения скорости прикрытия крыла приведена на рисунке 5.

Рисунок 5 – Кинематическая схема механизма наклона крыла

Угловую скорость наклона крыла определяют из условия безопасного производства работ. При проходе участка со скоростью крыло из рабочего положения ( ) поднимают в положение с углом [2].

,

, (11)

. (12)

, (13)

.

2.4 Расчет cил, действующие на дозатор

Дозатор режет балласт и перемещает его вдоль и поперек пути. Для определения сил, действующих на части дозатора, составлена расчетная схема, которая приведена на рисунке 6. С учетом геометрической компоновки частей дозатора, их размеров и расположения относительно поверхности призмы рассчитывают силы сопротивления балласта резанию и волочению соответствующих элементов.

Глубина резания щитом , корнем крыла , его основной частью и подкрылком принимают из условия производства работ в начале сооружения отвода возвышения [2].

Рисунок 6- Силы действующие на дозатор

м,

Сила сопротивления балласта резанию для корня крыла , кН [2]:

, (14)

где к – коэффициент сопротивления балласта резанию, кПа (для щебня [3] );

– глубина резания щебня корнем крыла, м;

– длина режущей части корня крыла, м.

.

Сила сопротивления балласта волочению для корня крыла , кН [2]:

, (15)

где – плотность балласта, ( для щебня [3] );

- ускорение свободного падения, ( ),

- коэффициент внутреннего трения балласта ( [3] ).

.

Сила сопротивления балласта резанию щита , кН [2]:

, (16)

.

Сила сопротивления балласта волочению щита , кН [2]:

, (17)

.

Сила сопротивления балласта резанию подкрылка , кН [2]:

, (18)

.

Сила сопротивления балласта волочению подкрылка , кН [2]:

, (19)

.

Сила сопротивления балласта резанию для основной части крыла , кН [2]:

, (20)

где - коэффициент сопротивления балласта резанию с учетом прижатия режущей кромки крыла к обрабатываемой поверхности, кПа ( [2].

.

.

Сила на перемещение призмы волочения основной части крыла , кН [2]:

, (21)

где , (22)

, (23)

(24)

Н₀- средняя высота откосной части крыла, м.

, (25)

Подставляя значение F^в_во в формулу для определения (21)_, получим:

,

,

.

Сила трения балласта о поверхность крыла , кН [2]:

, (26)

.

Суммарная приведенная сила резанию крыла без подкрылка , кН [2]:

кН.

Суммарная приведенная сила волочению балласта крылом без подкрылка , кН:

.

2.5 Тяговый расчет машины

Цель расчета: определить тягу локомотива при дозировке пути и подобрать локомотив

Исходные данные: уклон – 0,015; радиус кривой – 250м.; остальные данные взяты в пояснительной записке

Рисунок 1 – Расчетная схема для определения действующих на машину сопротивлений

Суммарное сопротивление перемещению машины:

,

где к – коэффициент на неучтенные сопротивления;

- сопротивление перемещению при дозировке;

- сопротивление перемещению машины как повозки:

,

где - вес машины; - удельное сопротивление перемещению машины;

.

.

- сопротивление при движении на уклоне:

,

где - удельное сопротивление движению на подъеме:

.

- сопротивление при движении по кривой:

,

где - удельное сопротивление при движении по кривой:

.

.

- сопротивление при трогании с места:

,

где - удельное сопротивление при трогании с места:

,

где - нагрузка на колесную пару:

.

.

Предварительно принимаем тяговую силу и принимаем локомотив при условии:

.

Принят тепловоз ТЭ10 со следующими характеристиками:

Конструкционная скорость , км/ч ……………100;

Расчетная масса, т………………………………..129;

Тип электродвигателя……………………………ЭД107.

На рисунке 2 приведена тяговая характеристика тепловоза ТЭ10 для соответствующей силы тяги.

Рисунок 2 - Тяговая характеристика тепловоза ТЭ10

На рисунке 2 - касательная сила тяги тепловоза. По известной определяют избыточную силу тяги :

.

.

По графику определена скорость тепловоза при дозировке пути:

7,5км/ч = 2,08 м/с.

Данная скорость удовлетворяет, т.к. по прототипу скорость при дозировке 1,39 – 4,17 м/с.

Суммарное сопротивление перемещению машины:

2.6 Конструирование частей дозатора

При разработки металлоконструкции частей дозатора и узлов их соединений рассматриваются характерные случаи нагружения дозатора при реализации полной силы тяги локомотива. Первый случай – машина перемещается под уклон, оба крыла раскрыты на рабочий угол. Второй случай – машина перемещается на прямом горизонтальном участке, одно крыло раскрыто на наибольший рабочий угол, второе полностью прикрыто; третий случай – машина на прямом горизонтальном участке, одно крыло раскрыто на минимальный рабочий угол, второе полностью прикрыто. Первые два случая рассматриваются при расчете крыла на прочность.

При расчете крыла на прочность в первом приближении принимают следующую расчетную схему: крыло как балка на двух опорах с одной консолью; по длине балки действуют равномерно распределенные нагрузки q_р.кр и q_в.кр.

Рисунок 7- Схема сил действующих на крыло

Суммарная приведенная сила резанию и волочению крыла и , кН:

\

кН,

кН.

Определяем равномерно распределенные нагрузки q_р.кр и q_в.кр, Н/м [2]:

; (28)

, (29)

где и -суммарная приведенная сила резанию и волочению крыла, кН.

Н/м;

Н/м.

Определим реакции в опорах С и Е:

М_с=0: отсюда

М_Е=0:

Нам необходимо определить наиболее опасное сечение крыла, для этого составим эпюру изгибающего момента.

Рассмотрим участки:

1 участок

:

,

,

2 участок

:

,

Определение момента кручения крыла

Вследствие смещения нагрузок q_р.кр и q_в.кр относительно опор в вертикальной плоскости крыло по длине будет скручиваться моментом М_.кр.

Рисунок 8- Схема для определения крутящего момента действующего на крыло

Для определения наиболее опасного сечения крыла, рассмотрим эпюру крутящего момента.

Рассмотрим участки:

1 участок

:

Характеристики

Список файлов ВКР