1.3. Определение динамических показателей тепловоза

При своём движении тепловоз оказывает воздействие на путь, которое зависит от конструкции ходовых частей. При движении могут возникать не только повышенные динамические напряжения в пути и деталях локомотива, но и явления, опасные для движения: разгрузка колёс, вползание направляющего колеса на головку рельса с последующим сходом с рельсов, расшивка пути, резонансные колебания. Эти явления особенно опасны для движения тепловоза в кривых участках пути. Динамические нагрузки в вертикальной плоскости в основном зависят от параметров рессорного подвешивания тележки тепловоза.

Жёсткость рессорного подвешивания тележки, кН/мм,

где – сцепной вес одной секции тепловоза, кН;

– статический прогиб рессорного подвешивания, мм;

– неподрессоренный вес, приходящийся на секцию тепловоза, кН.

Подставляя значения в выражение (1.3.1), получаем:

.

Неподрессоренный вес, приходящийся на секцию тепловоза, кН:

(1.3.2)

где q – неподрессоренный вес, приходящийся на одну колёсную пару, зависит от типа подвешивания тягового двигателя, при опорно-осевом подвешивании ТЭД q = 45 кН, при опорно-рамном – q = 26 кН;

m – количество ведущих осей локомотива.

Подставляя значения в выражение (1.3.2), получаем:

.

Коэффициент вертикальной динамики, учитывающий дополнительную

нагрузку в динамическом режиме:

(1.3.3)

Подставляя значения в выражение (1.3.3), получаем:

.

Динамическая нагрузка на ось колёсной пары, кН,

(1.3.4)

Подставляя значения в выражение (1.3.4), получаем:

.

Линейная частота колебаний подрессоренного груза, Гц,

(1.3.5)

Подставляя значения в выражение (1.3.5), получаем:

.

Для современных тепловозов частота колебаний 1,8-2,2 Гц.

При следовании тепловоза в кривых скорость движения не должна превышать конструкционной и допустимой определяемой критерием комфортабельности и допустимым возвышением нагруженного рельса.

Критерием комфортабельности является непогашенное ускорение , которое не должно превышать 0,7 м/с².

Допустимая скорость движения в кривой, км/ч,

(1.3.6)

где – радиус кривой для динамического вписывания, м;

h – возвышение нагруженного рельса в кривой, мм.

Подставляя значения в выражение (1.3.6), получаем:

.

Несмотря на значительный радиус динамического вписывания и габариты, тепловоз имеет приличную скорость движения в кривых участках. Тепловоз ТЭП70 обладает отличными характеристиками и показателями, которые соответствуют лучшим современным образцам.