
- •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
- •1.5. Секционная мощность тепловоза по дизелю
- •1.8. Осевая нагрузка тепловоза и число движущих осей
- •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
1.9. Ориентировочный диаметр колеса тепловоза
Ориентировочный диаметр колеса тепловоза Dк (мм) определяют по условию контактной прочности колеса и рельса, выражаемому неравенством [3,4]
(25)
где [2р] – допустимая по условию контактной прочности колеса и рельса удельная нагрузка, приходящаяся на 1 мм диаметра колеса ([2р]=0,20-0,24 кН/мм).
Полученное значение Dк округляют в большую сторону до ближайшего стандартного диаметра: 1050 мм, 1250 мм. Для тепловозов типа ТЭП70 с тяговым приводом III класса допускается использовать колеса с диаметром Dк=1220 мм.
Примечание: выбранное значение диаметра колеса уточняется в дальнейшем при разработке компоновочной схемы тягового привода проектируемого тепловоза
1.10. Ориентировочные размеры секции тепловоза
1) Длина секции по осям автосцепок Lа, м
(26)
где Lуд – удельная длина тепловоза, мм/кВт.
Значение Lуд (мм/кВт) для магистрального тепловоза можно оценить по эмпирической формуле
(27)
Длина секции по осям автосцепок Lа должна соответствовать ограничению по прочности искусственных сооружений пути [3]:
(28)
где [qп] – погонная нагрузка локомотива, допускаемая по условию прочности искусственных сооружений пути ([qп]=73,5-88,5 кН/м).
2) База локомотива Lб, м
Значение базы локомотива, то есть расстояния между шкворнями или геометрическими центрами тележек одной секции, можно оценить с помощью формулы [3,4]
(29)
где е – числовой коэффициент (е=0,50-0,54 при Lа≤20 м; е=0,55-0,60 при Lа>20 м).
3) База тележки Lт, м
Ориентировочное значение базы тележки – расстояния между крайними осями тележки – для двух- и трехосных тележек составляет
(30)
где nтос – число осей в тележке;
Lос – расстояние между смежными осями в тележке, мм (Lос=1850-2300 мм).
По результатам расчетов необходимо заполнить таблицу 1 с полученными значениями основных технических параметров проектируемого локомотива, а также выбрать локомотив-прототип из числа существующих магистральных тепловозов.
Таблица 1.
Основные технические параметры проектируемого локомотива
№ п/п |
Название параметра |
Значение параметра |
1. |
Число секций |
|
2. |
Расчетная скорость, км/ч |
|
3. |
Конструкционная скорость, км/ч |
|
4. |
Расчетная касательная сила тяги секции, кН 1) |
|
5. |
Номинальная касательная мощность секции, кВт 2) |
|
6. |
Секционная мощность по дизелю, кВт |
|
7. |
Сцепной вес секции, кН |
|
8. |
Служебная масса секции, т |
|
9. |
Осевая нагрузка локомотива, кН |
|
10. |
Осевая формула |
|
11. |
Диаметр колеса, мм |
|
Серия локомотива-прототипа |
|
Примечания:
1) расчетная касательная сила тяги секции определяется как Fкр/nс;
2) номинальная касательная мощность секции определяется как Nк/nс