6 Определение массы элементов экипажной части

Упрощенная весовая ведомость пассажирского электровоза ЭП1 представлена в таблице 6.1

Таблица 6.1 – Упрощенная ведомость масс оборудования пассажирского электровоза

Наименование оборудования	Масса единицы оборудования,т	Количество единиц оборудования	Масса оборудования,т
Передняя поперечная балка рамы	Мкnб=0,13	nm=1	nmМкnб=0,13
Средняя поперечная балка рамы	Мсnб=0,23	nm=1	nmМcnб=0,23
Задняя поперечная балка рамы	Мкnб=0,13	nm=1	nmМкnб=0,13
Боковина рамы	Мб=0,334	2nm=2	nmМб=0,668
Кронштейны крепления поводковых букс	Мккnб=0,47	nm=1	nmМккnб=0,47
Рама тележки в сборе	Мртсб=1,63	nm=1	nmМртсб=1,63
Колесная пара с двумя зубчатыми колесами	Мкn=2,57	nкn=2	nкnМкn=5,14
Тяговый двигатель	Мтэд=3,5	nкn=2	nкn Мтэд=7
Подвеска тягового двигателя	Мnд=0,06	nкn=2	nкn Мnд=0,12
Тяговый редуктор	Мmp=1,15	nкn=2	nкn Мmp=2,3
Передаточный механизм тягового момента	Мnм=0,12	nкn=2	nкn Мnм=0,24
Колесно-моторный блок в сборе	Мкмб=7,4	nкn=2	nкn Мкмб=14,8
Первая ступень рессорного подвешивания в сборе	Мбрп=0,2	nкn=2	nкn Мбрп=0,4
Тормозное оборудование	Мmo=0,95	nm=1	nm Мmo=0,95
Устройство связи с кузовом	Мmy=0,188	nm=1	nm Мmy=0,188
Пневматический монтаж и прочие детали	Мnнев=0,08	nm=1	nm Мnнев=0,08

Продолжение таблицы 6.1

Наименование оборудования	Масса единицы оборудования, т	Количество единиц оборудования	Масса оборудования, т
Тележка в сборе	Мm=18,05	nm=1	nm Мm=18,05
Кузов с оборудованием	Мк / nc=77,85	nc=1	Мк=77,85
Электровоз в целом	Мсц / nc=132	nc=1	Мсц=132

Массы концевых поперечных балок рамы тележки рассчитываются по формуле:

(6.1)

где γ_с – объемная масса стали, принимается 7,8 т/м³;

В – ширина балки, определяемая по таблице 5.1, м;

F_кnб – площадь сечения концевой поперечной балки, м², определяемая по строке «Сумма» в таблице 5.1

Масса средней поперечной балки рассчитывается по аналогичной формуле:

(6.2)

где F_cnб – площадь сечения средней поперечной балки, м², определяемая по строке «Сумма» в таблице 5.1

М_спб = 7,8·(2,2-0,2)·148·10^-4 = 0,23 т.

Так как боковина рамы тележки имеет сложную конфигурацию по высоте, то ее масса определяется как совокупность масс отдельных составляющих частей. Масса концевой части боковины определяется по формуле:

(6.3)

где F_кчб – площадь сечения концевой части боковины, определяемая по строке «Сумма» в таблице 5.2, м²,

т.

Масса средней части боковины рассчитывается по формуле:

(6.4)

где F_счб – площадь сечения средней части боковины, м², определяемая по строке «Сумма» в таблице 5.3, .

М_счб = 7,8·1,16·142,4·10^-4 = 0,13 т.

Масса переходной части боковины определяется по формуле:

, (6.5)

где B – ширина средней части боковины, определяемая по таблице 5.1, м;

h_счб, h_кчб – значения расчетной высоты вертикальных листов сечений средней и концевой частей боковины соответственно, определяемые по таблице 5.1, м;

Н_счб, Н_кчб – значения высоты сечений средней и концевой частей боковины соответственно, определяемые по таблице 5.1, м

т.

Масса боковины рамы тележки в целом определяется по формуле:

(6.6)

М_б = 2·0,037+2·0,065+0,13 = 0,334 т.

Масса кронштейнов для крепления поводковых букс, приходящаяся на одну тележку электровоза, определяется по формуле:

(6.7)

М_ккпб ≈ 0,7·0,668≈0,47 т.

Масса рамы тележки в сборе представляет собой сумму масс составляющих ее элементов и рассчитывается по формуле:

(6.8)

М_ртсб = 2·0,13+0,23+0,668+0,47=1,63 т.

Число тележек электровоза n_m=3 и осей колесных пар n_кn=6 определяется в соответствии с осевой формулой, указанной в задании на курсовой проект.

Рекомендуется принять массы:

– колесной пары М_кп с учетом массы зубчатых колес 2,57 т;

– тягового двигателя M_тэд = 3,5т в соответствии с параметрами заданного ТЭД;

– подвески тягового двигателя М_пд = 0,06 т;

– тягового редуктора М_mр = 1,15 т;

– передаточного механизма тягового момента M_nн = 0,12;

– первой ступени рессорного подвешивания в сборе М_брп = 0,2 т.

– тормозного оборудования М_mo в интервале от 0,95 до 0,985 т в расчете на одну тележку;

– тягового устройства (связи кузова с тележкой) M_my = 0,188 т в расчете на одну тележку;

– пневматического монтажа и прочих мелких деталей M_nнев в расчете на одну тележку 0,08 т.

Масса колесно-моторного блока в сборе рассчитывается по формуле:

(6.9)

М_кмб = 2,57+3,5+0,06+1,15+0,12=7,4 т.

Масса тележки в сборе рассчитывается по формуле:

(6.10)

М_m = 1,63+2·7,4+2·0,2+0,95+0,188+0,08=18,05 т.

Масса кузова с оборудованием для электровоза в целом определяется по формуле:

(6.11)

М_к = 132–2·18,05=77,85 т.