Оглавление
1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОКОМОТИВА 5
2 РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ НА ЭЛЕКТРОВОЗЕ 10
Режим 22
Часовой 22
Продолжительный 22
3 ВПИСЫВАНИЕ ЛОКОМОТИВА В ГАБАРИТ 23
4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЯГОВОЙ ПЕРЕДАЧИ 27
4.0Определение передаточного отношения тягового редуктора 27
4.0Определение числа зубьев зубчатих колес тяговой передачи 27
4.0Определениеосновныхразмеровзубчатыхколес 28
4.4 Реактивный момент работы ТЭД 29
5 ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ВПИСЫВАНИЕ электровоза в кривой 30
6 ДИНАМИЧЕСКОЕ ВПИСЫВАНИЕ ЭЛЕКТРОВОЗА В КРИВОЙ 33
ЛИТЕРАТУРА 41
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 42
Приложение 2 – Чертеж электровоза ВЛ8
Введение
Электровозы и электропоезда имеют высокие экономические показатели и ряд технических преимуществ по сравнению с тепловозной тягой. На электровозах и электропоездах нет первичных источников энергии в виде дизелей, поэтому они имеют меньший вес на единицу мощности. Например: электровозы имеют 12 кВт на 1 тонну веса, в то время как вес тепловоза значительно больше и удельная мощность меньше. Электровозы обеспечивают бесперебойную работу, то есть электровозы не требуют экипировок дизельным маслом и т. д. Мощность тяговых двигателей электровоза ограничивается в основном нагреванием обмоток и эта мощность в два-три раза больше тепловозной. Введение электрической тяги на грузонапряжённых линиях приводит к значительному росту производительности локомотивов, снижению эксплуатационных расходов на содержание и обслуживание. Из-за более высокой участковой скорости сокращается простой электровозов, пункты оборота. Перевод на электрическую тягу позволяет на 30-40% повысить скорость движения поездов. Увеличение электровооружённости электрической тяги позволило повысить производительность труда на электрофицированных участках более чем на 17-20%. Значительно сократился штат работников по ремонту и эксплуатации тягового подвижного состава. Статистикой установлено, что отказ повреждений энергосиловых установок на электрической тяге значительно меньше, чем при тепловозной тяге, т. к. при тепловозной тяге 50% неисправностей приходится на дизель и вспомогательное оборудование. Степень автоматизации управления на электровозе значительно выше, чем на тепловозе. Особенно эффективна электрическая тяга в пригородном движении (электропоезда), так как электропоезд имеет значительно большее ускорение, по сравнением с дизель поездом или же с поездом тепловозом.
1 Определение основных параметров локомотива
К основным параметрам локомотиваотносятся мощность, сила тяги на ободе колеса, служебная масса, сцепной вес, число колесных пар, нагрузка от колесной пары на рельсы, расчетная скорость, линейные базовые и габаритные размеры.
Основные технические данные электровоза ВЛ8 |
|
Номинальное напряжение, кВ |
3 |
Частота питающего тока, Гц |
50 |
Формула ходовой части |
20+20+20+20 |
Сцепной вес, т |
180 |
Ширина колеи, мм |
1520 |
Передаточное число зубчатой передачи |
82:21 |
Расчётная скорость, км/ч |
45,5 |
Наибольшее допустимое нажатие оси на рельсы, т |
22,5 |
Диаметр колес по кругу катания при новых бандажах, мм |
1200 |
Длина электровоза по осям автосцепок, мм |
27520 |
Ширина кузова по раме, мм |
3106 |
Высота от уровня головки рельса до опущенного токоприемника, мм |
5080 |
Часовой режим: |
|
Мощность на валах ТЭД, кВт |
4200 |
Сила тяги, кН |
35,2 |
Скорость, км/ч |
42,6 |
Продолжительный режим: |
|
Мощность на валах ТЭД, кВт |
3760 |
Сила тяги, кН |
30,83 |
Скорость, км/ч |
44,3 |
К.п.д. |
0,891 |
При проектировании с целью максимального анализа определяют следующие показатели: удельная масса (равная отношению массы локомотива к его касательной мощности), удельная мощность (равная отношению касательной мощности к массе поезда), коэффициент тяги (равен отношению действительной тяги к сцепному весу локомотива).
Расчетная касательная мощность локомотива наобода колес электровоза ВЛ8 при условии установившегося движения, кВт
,
где
–
касательная сила тяги на расчетном
режиме, равная сопротивлению движения
поезда с заданной массой, кН;
- расчетная
скорость движения, км/ч.
,
где
– полное удельное сопротивление;
m -масса состава; принимаем m = 6000т;
– основное
сопротивление; принимаем
= 30 Н / т;
– удельное
сопротивление от подъема,
=
(0..5)Н / т.
=
216 кН/m
;
кВт.
Эффективная
мощность
определяется как суммарная мощность
на валах тяговых двигателей, кВт
,
где
- коэффициент передачи;
;
принимаем
;
- коэффициент
свободной мощности, учитывающий затраты
на привод вспомогательных машин
;;
принимаем
кВт.
Сцепной
вес
является суммарной нагрузкой на движущие
колесные пары, который характеризует
способность локомотива развивать
необходимую силу тяги без проскальзывания
колес по рельсам при условии его движения
по расчетному подъему с установившейся
скоростью без буксования
,
где
- коэффициент сцепления колеса с рельсом
при расчетной скорости
;
принимаем
;
- коэффициент
использования сцепного веса; для
локомотивов; принимаем
кH.
Для получения большего рекомендуется использовать поводковые буксы, низкое расположение шкворневого узла, мономоторный (индивидуальный) привод, догружатели.
Служебную массу определяют количеством материалов, вложенных в конструкцию машины. У тележки локомотива, у которого все колесные пары движущие, служебная масса в тоннах mсл = 0,1.Nсц.
В начальной стадии проектирования служебную массу находят по формуле
,
где
- мощность часового режима, кВт;
- удельный показатель
служебной массы,
кг/кВт.
При выборе числа колесных пар проводят проверку на допускаемую статическую нагрузку от колесной пары на рельс
,
где
– число колесных пар;
- допускаемая
нагрузка от колесной пары на рельсы;
для пассажирских локомотивов,
кН.
кН.
Диаметры движущих колес, мм
,
где
- допускаемая нагрузка на 1 мм диаметра
колеса по кругу катания;
;принимаем
.
мм
При выборе диаметра колеса следует руководствоваться стандартными размерами бандажей для подвижного состава широкой колеи и ГОСТ на колесные пары для локомотивов.
Диаметр движущих колес по бандажу принимаем 1250мм.
Длину
локомотива по осям автосцепки
;
мм.
В целях проектирования принимаем длину локомотива Lэ=27520 мм.
База
локомотива
–
это расстояние между шкворнями или
геометрическими центрами тележек
,
где
при
;
принимаем
.
мм.
Для
2-хосных тележек база тележки
.
Базу тележки принимаем равной
м.