1.2 Визначення числа рушійних колісних пар локомотива, що проектується

Число колісних пар залежить від маси локомотива і навантаження від колісної пари на рейки. Якщо в розрахунку використовувати службову масу, то буде визначено повне число колісних пар, якщо зчіпну вагу - число рушійних колісних пар. Для однієї секції локомотива число може дорівнювати 2, 3, 4, 6 і 8. Якщо ця цифра більша, то локомотив формують з двох секцій.

Число колісних пар локомотива знаходимо за формулою:

(4)

де		-	зчіпна вага локомотива, кН.
		-	допустиме статичне навантаження від колісної пари на рейки, кН. Допустиме статичне навантаження залежить від конструкції і стану верхньої будови колії і встановлюється технічними вимогами. На коліях з рейками Р50 і Р65, укладеними на дерев'яних шпалах і щебеневому баласті, допускаються такі значення: = 226 кН для вантажних локомотивів, = 206 кН - для пасажирських. На реконструйованих ділянках допустиме навантаження від колісної пари на рейку дорівнює = 246 кН.

1.3 Визначення діаметра колісних пар локомотива, що проектується

На більшості вітчизняних тепловозів з навантаженням від осі на рейки до 225 кН застосовуються колісні пари з колесами діаметром 1050 мм. На пасажирських тепловозах ТЭП70 колеса мають діаметр 1220 мм. На вантажних тепловозах з навантаженням від осі на рейки до 245 кН діаметр коліс прийнятий 1250 мм. Більший діаметр коліс сприяє зниженню величини контактних напружень в колесі і рейці, зменшує знос коліс і збільшує габарити простору, яке може займати тяговий електродвигун. У той же час застосування коліс більшого діаметра має і негативні наслідки, головний з них - збільшення ваги. Маса колісної пари з діаметром коліс 1250 мм приблизно на 500 кг більше, ніж звичайної (з діаметром коліс 1050 мм).

Діаметр колісних пар локомотива знаходимо за формулою:

(5)

де		-	допустиме статичне навантаження від колісної пари на рейки, кН.
			допустиме навантаження на 1 мм діаметра колеса кН/мм. Для розрахунку умовно можна прийняти межах: для вантажних тепловозів для пасажирських тепловозів для маневрових тепловозів

Отриманий за розрахунком діаметр колеса округляється до найближчого стандартного розміру. Для тепловозів діаметри коліс по стандарту можуть бути 950, 1050, 1220, 1320 мм при товщині бандажа 75 мм, а також 980, 1080, 1250, 1350 мм при товщині бандажа 90 мм. Бандажі товщиною 75 мм встановлюють на колісні пари локомотивів осьовим навантаженням до 210 кН; при великих навантаженнях використовують бандажі товщиною 90 мм..

1.4 Визначення попередньої (орієнтовною) величини довжини локомотива по осях автозчепів

Довжину локомотива по осях автозчепів встановлюють в процесі компонування обладнання. Довжина секції проектованого тепловоза по осях автозчепів L_Т (див. рисунок 1) пропорційна ефективній потужності силової установки N_е.

Рисунок 1 - Розташування основних елементів кузова і підкузовних частин.

На початковій стадії проектування довжину локомотива L_Т, в мм, можна визначити за допомогою наступних емпіричних залежностей:

- для локомотивів потужністю 1000 кВт.

(6)

- для локомотивів потужністю 1000-3000 кВт.

(7)

- для локомотивів потужністю більше 3000 кВт.

(8)

де

-

Ефективна потужність дизельної установки, кВт.

Мінімальну довжину секції тепловоза L_Тmin, в мм, визначаємо з наступного виразу:

(9)

де

-

гранично допустиме навантаження на 1 метр колії, Кн/м. - для магістральних залізниць приймаємо = 73,5 кН/м.; - для залізниць промислових підприємств приймаємо = 88,5 кН/м.

При попередній оцінці довжини секції тепловоза необхідно керуватися наступними положеннями: максимальна довжина секції L_Тmах обмежується технічними вимогами на довжину ремонтних стійл депо і мінімальним радіусом кривих на ділянках звернення локомотива, а мінімальна довжина секції L_Тmin - міцністю верхньої будови колії та штучних споруд (наприклад, мостів).

Максимальна довжина секції тепловоза L_Тmах по вісях автозчепів встановлюється відповідно до ГОСТ 25463-82 і технічним вимогам на магістральні і маневрові тепловози.

Таким чином, при проектуванні локомотива повинна бути виконана така умова:

(10)

Максимальна довжина секції тепловоза L_Тmах по осях автозчепів відповідно до ГОСТ 25463-82 і технічними вимогами на магістральні тепловози нового покоління потужністю 2500-3500 кВт в одній секції з електричною передачею встановлюється не більше 22800 мм; для промислових тепловозів з гідропередачею величина L_Тmах встановлюється не більше 14500 мм.