Українська державна академія залізничного транспорту

Кафедра “Експлуатація та ремонт рухомого складу”

КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни “Теорія та конструкція локомотивів”

ПАСАЖИРСЬКИЙ ТЕПЛОВОЗ ПОТУЖНІСТЮ 2950 кВт

КПМ.520.03.00.ПЗ

Керівник

Коваленко

Виконав

студент гр. 3-3-Лс

Агатьев

2011

Зміст

Вступ………………………………………………………………………..3

1 Вибір та визначення основних параметрів екіпажної частини…………..4

1.1 Вибір типу кузова та рами локомотива……………………………..4

1.2 Вибір типу та бази візка………………………………………………7

1.3 Вибір кількості колісних пар та визначення їх діаметрів…………..9

2 Вибір та визначення силової енергетичної установки…………………….10

3 Вибір та обґрунтування основних елементів передачі……………………..14

4 Визначення основних параметрів електричної передачі……………………20

5 Вибір схеми і розрахунок охолоджувального пристрою……………………27

6 Вибір конструкції, робота та розрахунок вузла……………………………..36

6.1Опис конструкції та розрахунок вузла………………………………………38

7 Розрахунок тягових й економічних характеристик локомотива………….43

8 Короткий опис конструкції локомотива…………………………………….43

9 Охорона праці. Безпека та протипожежні заходи на локомотиві…………49

Література…………………………………………………………………….56

ВСТУП

Необхідність виконання залізничним транспортом в незалежній Україні зростаючого обсягу перевезень потребує подальшого його розвитку на базі технічних досягнень і рішень, які є в наявності, та перспектив науково-технічного прогресу вітчизняного локомотивобудування. Незважаючи на економічні труднощі, наші залізничники багато працюють, щоб не лише забезпечити перевезення вантажів та пасажирів, а також вирішити життєво важливі проблеми – здійснення реконструкції мережі залізниць України, створити національну промислову базу, яка дозволить розробляти і випускати нові зразки рухомого складу і різноманітної техніки, а також оновлювати наявний рухомий склад на основі передових систем ремонту. Завданням же залізничного транспорту на даному етапі розвитку - є зниження тарифів на перевезення, а також підвищення якості обслуговування, підвищення швидкостей і безпеки руху, зменшення витрат енергоресурсів на тягу, що в свою чергу потребує повного оновлення локомотивного та вагонного парку тому, що більшість локомотивів та вагонів вже відпрацювали свій ресурс. Укрзалізниця вже здійснює закупку нового обладнання та нових типів рухомого складу.

Пріоритети залізничної галузі у новому столітті пов’язуються з виробленням якісно нових видів транспортних послуг та способів їх виконання, побудови нового технологічного устрою (швидкісні магістральні комплекси мегаполісів, єдиний транспортний простір у межах держави, інтегрований у світовий).

Метою даного курсового проекту є вибір та визначення параметрів пасажирського локомотива потужністю 2980 кВт., розрахунок основних параметрів електричної передачі, спираючись на прототип – пасажирський тепловоз ТЕП70.

1 Вибір та визначення основних параметрів екіпажної частини

1.1Вибір типу кузова та рами локомотива

Рама і кузов тепловозу призначені для розміщення силового і допоміжного обладнання і розміщення робочих місць для локомотивної бригади. Конструкція головної рами і кузова локомотива визначається компонуванням обладнанням, способом сприйняття і передачі статичних і динамічних навантажень, технологічністю виготовлення, родом служби і умовами експлуатації локомотива.

В залежності від конструкції і компоновки несучих елементів, їх участі у сприйнятті і передачі зовнішніх навантажень розрізняють кузови двох типів – несучі та ненесучі. До ненесучих відносять кузова, що не сприймають основных зовнішніх навантажень. Цю функцію виконує головна несуча рама локомотива. В несучому кузові рама не є самостійним несучим елементом, бо в сприйнятті зовнішніх навантажень беруть участь також бокові стінки, кабіна,паливні баки.Всі ці вузли жорстко поєднані між собою. Зазвичай головна рама має меншу масу, бо ії виконують не такою потужною, як в локомотива з ненесучою кузовом. Підвищення секційної потужності локомотива, а також швидкості їх руху потребує зменшення маси вузлів і агрегатів. Застосування несучих кузовів дозволяє суттєво знизити загальну масу.

На локомотивах застосовуються кузова закритого (вагонного) і капотного типу. Кузова закритого типу використовуються переважно на магістральних локомотивах, капотні кузова на маневрових. Це викликане тим, що кузова вагонного типу мають менший аеродинамічний опір і дозволяють локомотивній бригаді обслуговувати силові агрегати, не виходячи з тепловозу. Бічні стінки розташовують з урахуванням максимального використання ширини рухомого складу.

Маневрові локомотиви мають одну кабіну машиніста. Капотний кузов при цьому дозволяє забезпечити кращий огляд з кабіни у всіх напрямках. Він технологічніший у виготовленні, ніж кузов вагонного типу. Його легко знімати з рами при необхідності демонтажу агрегатів локомотива і під час ремонту.

Таким чином, засновуючись на вище викладеному, відповідно до завдання і прототипу локомотива, яким є ТЕП-70, приймаємо для проектуємого локомотива кузов вагонного типу, так як за завданням проектуємий локомотив є магістральним пасажирським. Кузов локомотива приймаємо несучим, ферменно-розкосного типу. Рама кузова охоплюючого типу утворена двома повздовжніми балками коробчатого перерізу, двома лобовими поперечними балками, які утворюють короби для встановлення зчепних приладів, і чотирма поперечними шкворневими балками. В силову схему рами включені бак і канали централізованої системи повітряпостачання. Кінцеві секції рами сприймають повздовжні сили, для чого в них встановлюють автозчепи СА-3 з поглинальними апаратами пасажирського типу.

В кожній проміжній секції рами дві поперечні шкворневі балки безпосередньо сприймають силу тяги від візків і одночасно передають на іх вагу кузова. Бічні стінки біля кінцевих секцій рами з’єднують нижній повздовжній силовий пояс рами і верхній пояс бічних стінок за допомогою розкосів. При такому вирішенні відбувається кращий розподіл сил по елементах кузова і конструкція лобової частини кабіни машиніста стає більш жорсткою і міцною.

Попередньо визначаємо довжину локомотива по вісях автозчеплень L_л, мм за формулою

, (1.1.1)

де N_е-потужність локомотива, кВт.

мм

Відповідно до прототипу приймаємо довжину локомотива по вісях автозчеплень L_л=20470 мм.

Максимальна довжина локомотива може бути до 24 м з умов обмеження довжини ремонтних стійл та забезпечення проходження кривих двома локомотивами , які рухаються назустріч один одному (з умови геометричного вписування).

Мінімальна довжина L_min, м визначається міцністю шляхових споруд

, (1.1.2)

де [q_ш] - граничне навантаження на одиницю довжини шляху, q_ш=73,5 ;

m_сл - службова маса локомотива, m_сл=129 т.

м

База локомотива L_б – відстань між шворнями або геометричними центрами візків однієї секції. Вона визначає умови компонування екіпажної частини знизу та надійність зчеплення локомотива з вагонами .

Попередньо база локомотива L_б, м визначається за формулою

, (1.1.3)

де е – чисельний коефіцієнт, е=0,55

мм

Відповідно до прототипу приймаємо базу локомотива L_б=11100 мм.