- •190300 «Подвижной состав железных дорог» (специализация «Локомотивы»)
- •Содержание
- •Введение
- •1. Определение основных технических параметров магистрального тепловоза
- •1.1. Расчетная касательная сила тяги тепловоза
- •1.2. Касательная сила тяги тепловоза при трогании
- •1.3. Номинальная касательная мощность тепловоза
- •1.4. Номинальная мощность тепловоза по дизелю
- •1.8. Осевая нагрузка тепловоза и число движущих осей
- •1.5. Секционная мощность тепловоза по дизелю
- •1.9. Ориентировочный диаметр колеса тепловоза
- •1.10. Ориентировочные размеры секции тепловоза
- •1) Длина секции по осям автосцепок Lа, м
- •2) База локомотива Lб, м
- •3) База тележки Lт, м
- •2. Выбор тягового электрического двигателя проектируемого тепловоза
- •2.1. Электрическая мощность тягового электрического двигателя
- •2.2. Линейная скорость на поверхности якоря тягового двигателя при движении тепловоза с конструкционной скоростью
- •2.3. Линейная скорость на поверхности якоря тягового двигателя при движении тепловоза с расчетной скоростью
- •2.4. Линейная токовая нагрузка тягового двигателя в продолжительном режиме работы
- •2.5. Коэффициент регулирования напряжения тягового двигателя
- •2.6. Магнитная индукция в воздушном зазоре тягового двигателя при продолжительном режиме работы
- •2.7. Напряжение между коллекторными пластинами тягового двигателя при движении тепловоза с конструкционной скоростью
- •1) Среднее напряжение между коллекторными пластинами при конструкционной скорости, в
- •2) Максимальное напряжение между коллекторными пластинами при конструкционной скорости, в
- •2.8. Реактивная эдс в якорной обмотке тягового двигателя при движении тепловоза с конструкционной скоростью
- •3.6. Максимальное напряжение питания тягового двигателя, в
- •3.7. Минимальная сила тока тягового двигателя при работе с номинальной мощностью, а
- •3.8. Максимальная сила тока тягового двигателя, а
- •3.9. Минимальное напряжение питания тягового двигателя при работе с номинальной мощностью, в
- •3.10. Электрическая мощность тягового генератора, кВт
- •3.11. Напряжение и сила тока тягового генератора в продолжительном режиме
- •4. Выбор тягового генератора проектируемого тепловоза
- •4.1. Линейная токовая нагрузка тягового генератора
- •1) Линейная токовая нагрузка тягового генератора постоянного тока, а/м
- •2) Линейная токовая нагрузка тягового синхронного генератора, а/м
- •4.2. Номинальная частота вращения ротора тягового генератора
- •5. Выбор дизеля проектируемого тепловоза
- •6. Оценка параметров тягового зубчатого редуктора проектируемого тепловоза
- •6.1. Вращающий момент на валу тягового электродвигателя в продолжительном режиме, н.М
- •6.2. Передаточное отношение тягового зубчатого редуктора
- •6.3. Модуль зубчатого зацепления
- •6.4. Геометрические параметры большого зубчатого колеса
- •1) Допустимый диаметр делительной окружности Dz, мм
- •6.7. Предельные значения габаритных размеров остова тэд
- •1) Предельная ширина остова тэд по условию совместной компоновки с тяговым редуктором, мм
- •Список использованных источников
1.5. Секционная мощность тепловоза по дизелю
Секционную мощность тепловоза по дизелю, то есть номинальную эффективную мощность дизеля Nе (кВт), определяют с учетом числа секций тепловоза nс по формуле
(15)
Число секций проектируемого тепловоза выбирают минимально возможным, но обеспечивающим выполнение ограничения Nе ≤ 4410 кВт, которое обусловлено предельной достигнутой мощностью отечественных тепловозных дизелей.
1.6. Сцепной вес секции тепловоза
Сцепной вес секции тепловоза, то есть вес, приходящийся на движущие колесные пары и участвующий в создании силы тяги, определяют из двух условий.
1) Сцепной вес (кН), требуемый для реализации расчетной касательной силы тяги
(16)
2) Сцепной вес (кН), требуемый для реализации касательной силы тяги при трогании и разгоне поезда
(17)
В качестве окончательного значения сцепного веса Рсц (кН) принимают максимальную из двух полученных величин, то есть
Рсц = max [(Рсц)р, (Рсц)тр]. (18)
1.7. Служебная масса секции тепловоза
Служебную массу секции mсл (т) можно определить из двух условий.
1) Служебная масса, необходимая для создания требуемого сцепного веса
(19)
Примечание: формула (19) используется в предположении, что все оси проектируемого тепловоза являются движущими.
2) Служебная масса секции как постройки (металлоконструкции)
(20)
где mуд – удельная строительная масса (металлоемкость) тепловоза, кг/кВт.
Значения металлоемкости mуд (кг/кВт) для отечественных магистральных тепловозов с электрической передачей можно оценить с помощью эмпирических формул:
для грузовых тепловозов
(21)
для пассажирских тепловозов
(22)
В качестве окончательного значения служебной массы mсл (т) принимают максимальную из двух полученных величин (mсл)сц и (mсл)стр , то есть
mсл = max [(mсл)сц ,(mсл)стр]. (23)
Примечание: если (mсл)сц > (mсл)стр , то секцию тепловоза догружают чугунным балластом массой mбал = (mсл)сц - (mсл)стр , т.
1.8. Осевая нагрузка тепловоза и число движущих осей
Значения осевой нагрузки 2П (кН) и числа движущих осей секции тепловоза nос взаимосвязаны друг с другом соотношением
(24)
Число движущих осей секции может составлять nос=2;3;4;6;8. Его необходимо подобрать таким, чтобы выполнялось ограничение 2П ≤ [2П], где [2П] – допустимая осевая нагрузка локомотива. Для грузовых тепловозов [2П]=226-245 кН, для пассажирских тепловозов [2П]=211-221 кН [4].
Если при nос=8 осевая нагрузка 2П превышает допустимую величину [2П], то необходимо выполнить пересчет основных технических параметров локомотива с увеличением числа его секций nс либо с увеличением значений расчетных коэффициентов сцепления ψкр и ψктр (по согласованию с консультантом курсового проекта).
Используя окончательные результаты, составляют осевую формулу проектируемого локомотива, отображающую число его секций, а также количество и назначение осей.
