3. Определение динамических показателей тепловоза

При своем движении тепловоз оказывает воздействие на путь, которое зависит от конструкции ходовых частей. При движении могут возникнуть не только повышенное динамическое напряжение, но и явления, опасные для движения: разгрузка колес, всползание направляющего колеса на головку рельса с последующим сходом с рельса, расшивка пути, резонансные колебания. Эти явления особенно опасны при движении тепловоза в кривых участках пути. Динамические нагрузки в вертикальной плоскости в основном зависят от параметров рессорного подвешивания тележки тепловоза.

Определим жесткость рессорного подвешивания тележки, кН/мм:

Ж_т = (Р_сц-q₀)/f_ст , (3.1)

где Р_сц - сцепной вес одной секции тепловоза, кН;

f_ст - статический прогиб рессорного подвешивания, мм;

q₀ - неподрессоренный вес, приходящийся на секцию тепловоза, кН.

q₀ = q∙m, (3.2)

где q - неподрессоренный вес, приходящийся на одну колесную пару, зависит от типа подвешивания тягового электродвигателя (ТЭД), и может принимать значения q=45 кН, при опорно-осевом подвешивании ТЭД, и q=26 кН при опорно-рамном подвешивании ТЭД;

m – количество ведущих осей локомотива.

q₀ = 45 6 = 270 кН,

Ж_т = (1140-270)/77 = 11,3 кН/мм.

Определим коэффициент вертикальной динамики, учитывающий дополнительную нагрузку в динамическом режиме:

К_д = 0,1+0,2(V_k/f_ст) , (3.3)

К_д = 0,1+0,2(100/77) = 0,36 .

Определим динамическую нагрузку на ось колесной пары, кН:

Р_д = (1+К_д)·Р_сц/m , (3.4)

Р_д = (1+3,6)·1140/6 = 258,4 кН .

Определяем линейную частоту колебаний подрессоренного груза, Гц:

Н_с = , (3.5)

Н_с = 6/ = 2,16Гц.

При исследовании тепловозов в кривой скорость движения не должна превышать конструкционную и допустимую которая определяется критерием комфортабельности и допустимом возвышением наружного рельса.

Критериям комфортабельности является величина непогашенного ускорения α_н , которое не должно превышать ≤ 0,7 м/с² .

Допустимая скорость движения в кривой определяется по формуле , км/ч:

V_доп = , (3.6)

где R_д- радиус кривой для динамического вписывания , м ;

α_н- величина непогашенного ускорения , м/с² ;

h – возвышение наружного рельса в кривой , мм .

V_доп = = 90,7 км/ч .

Вывод: тепловоз М62 может вписаться в заданную кривую при допустимой скорости V_доп = 90,7 км/ч.