Kursach_giggs


ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА (ФАЖТ)
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ (МИИТ)

Кафедра «Локомотивы и локомотивное хозяйство»
Курсовая работа по дисциплине
"Подвижной состав - 3"
ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ И КОМПОНОВОЧНОЙ СХЕМЫ ТЕПЛОВОЗА
Выполнил: ст. гр. ТПВ-212
Карев Д.Ю.
Проверил: Лященко Н.С.
Москва 2014 г.
Оглавление
Введение …………………………………………………………...…....3
1.Определение основных параметров тепловоза......................................5
2. Выбор конструкции экипажной части тепловоза ……………….….11
3. Выбор оборудования и его компоновка на тепловозе..….......……...19
4. Определение тяговой характеристики тепловоза……….....………...25
5. Определение веса (массы) состава грузового поезда с учетом ограничений по условиям эксплуатации..........................................................28
6. Определение сопротивления движению поезда..................................32
7. Определение средней скорости движения и времени хода поезда по участку.................................................................................................................34
8. Определение расхода топлива тепловозом на тягу поездов...............36
9.Индвидуальное задание...........................................................................38
Заключение..................................................................................................46
Список использованной литературы.........................................................47
Введение
Данное курсовое проектирование предусматривает самостоятельное решение задач, возникающих при эскизном проектировании автономного локомотива, а также практическое закрепление теоретической части дисциплины «Подвижной состав-3».
В курсовом проекте необходимо рассчитать или выбрать:
- основные параметры проектируемого тепловоза;
- конструкцию узлов экипажной части тепловоза;
- компоновку силового и вспомогательного оборудования на тепловозе и произвести его развеску;
- тяговую характеристику проектируемого тепловоза;
- вес (массу) состава поезда с учетом ограничений по условиям эксплуатации;
-сопротивление движения поезда по участку;
-среднюю скорость движения и время хода поезда по участку;

Технические данные тепловоза ТЭ3
Основные технические данные.
Вид передачи,………………………………………………. электрическаяРод службы, ……………………………………………………… грузовой
Число секций, ………………………………………………………….…. 2
Конструкционная скорость,……………………………………… км/ч 100
Осевая характеристика, ………………………………………… 2(30—З0)
Тип тележки, …………………………………... бесчелюстная, трехосная
Масса экипировочных материалов, кг:
воды кг, ………………………………………………………………… 800
масла в системе дизеля……………………………………….……… 1200
топлива………………………………………………………………… 5440
песка, л не менее………………………………………………………... 314
Минимальный радиус проходимых кривых, м……………………..…125
Наибольшая высота от головки рельса ……………………………...4 825
Наибольшая ширина по выступающим частям …………………….3 262
Общая длина одной секции между осями зацепления автосцепок 16 969
База тележки …………………………………………………………..4 200
Дизель-генератор
Марка, заводское обозначение 2Д100М
Тип вертикальный двухтактный, двухвальный, бескомпрессориый со встречно-движущимися поршнями
Мощность дизеля, кВт............................................................................1470
Рабочий объем всех цилиндров, л ……………………………….…..170,9
Средняя скорость поршня, м/с…………………………………………. 7,2
1.ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ
ТЕПЛОВОЗА
1.1 Сцепной вес секции тепловоза является одной из важнейших эксплуатационных характеристик локомотива, которая в основном определяет его тяговые возможности в режимах трогания с места и разгона с составом поезда.
Сцепным весом называется вес локомотива Рсц, приходящийся на движущиеся колесные пары (сцепные оси), с помощью которых при взаимодействии с рельсами создается сила тяги. Для современных тепловозов, у которых все оси колесных пар являются сцепными, сцепной вес Рсц равен служебному весу - весу конструкции локомотива с локомотивной бригадой, полным запасом воды и масла и двумя третями расходуемых материалов: топлива и песка.
Сцепной вес секции тепловоза Рсц зависит от допустимой статической нагрузки от оси на рельсы [2П], числа осей секции локомотива noc и рода службы локомотива, кН:
,(1)
Pсц=m∙g, (1)
где а – коэффициент, учитывающий род службы проектируемого тепловоза; можно принять: для грузовых и маневровых тепловозов а=1; [2П] - допустимая статическая нагрузка от оси колесной пары на рельсы, кН;
nос- число сцепных осей секции; принимается в соответствии с колесной формулой локомотива - 12
Pсц = 120·9.8
Pсц = 1176кН
1.2 Диаметр движущих, колес Дк определяется величиной допустимых контактных напряжений на единицу длины диаметра колеса, мм:
Дк, (2)
где - допустимая удельная нагрузка на 1 мм длины диаметра колеса, кН/мм; принимается в пределах: для грузовых и маневровых тепловозов =0,24-0,27 кН/мм.
Дк,
Дк = 1050 мм
Полученная расчетная величина Дк унифицируется, то есть приводится к стандартным диаметрам бандажей новых (не изношенных) колес. В соответствии с ГОСТ 25463-82 «Тепловозы магистральные железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования» диаметры бандажей новых колес для тепловозов составляют 1050 и 1250 мм. Для дизель-поездов и рельсовых автобусов величина Дк принимается равной 950 мм.
Необходимо отметить, что диаметр движущих колес - важнейший тяговый и конструктивный параметр проектируемого локомотива. С одной стороны увеличение Дк, как правило, может повысить тяговые качества локомотива, позволит снизить расходы топлива на движение самого тепловоза, т.к. уменьшаются силы сопротивления движению от трения качения и скольжения колес по рельсам, упрощается размещение элементов тягового привода и ряд других. С другой стороны увеличение величины Дк неизбежно приведет к росту динамических нагрузок в системе «колесо-рельс» из-за увеличения неподрессоренного веса ходовой части и увеличению высоты тележек и самого проектируемого локомотива и ряд других.
1.3 Длина секции проектируемого тепловоза по осям автосцепок LТ (пропорциональна эффективной мощности силовой установки Nе. Ее окончательная величина устанавливается в процессе компоновки оборудования проектируемого тепловоза.
Предварительно величина LТ может быть определена с помощью следующих эмпирических зависимостей, мм:
LТ= Nе(13 - 0,0012∙Nе) при Nе=1000-3000 кВт; (3)
LТ= 1470(13 - 0,0012∙1470) =16516.92 мм
где Nе- эффективная мощность одной секции тепловоза, кВт .
При предварительной оценке длины секции тепловоза необходимо руководствоваться следующими положениями: максимальная длина секции LТmах ограничивается техническими требованиями на длину ремонтных стойл депо и минимальным радиусом кривых на участках обращения локомотива, а минимальная длина секции LТmin –прочностью верхнего строения пути и искусственных сооружений (например, мостов).
Минимальная длина секции тепловоза LТmin может быть определена из следующего выражения, мм:
LТmin=1000·Рсц /, (4)
LТmin=1000 · 1176/73,5 = 16000 мм
где -предельно допустимая нагрузка на 1 метр пути, кН/м; для магистральных железных дорог можно принять =73,5 кН/м
Максимальная длина секции тепловоза LТmах по осям автосцепок в соответствии с ГОСТ 25463-82 и техническими требованиями на магистральные тепловозы нового поколения мощностью 2500-3500 кВт в одной секции с электрической передачей устанавливается не более 22800 мм;
Таким образом, при проектировании локомотива должно быть выполнено следующее условие:
LТmin LТ LТmах. (5)
1600 16516.92 22800
1.4 База секции тепловоза lб – это расстояние между шкворнями (центрами поворота тележек в кривых относительно оси рамы тепловоза) или геометрическими центрами тележек одной секции локомотива
Предварительно, база секции lб может быть установлена из следующего выражения, мм:
lб=е·LТ , (6)
lб=0.5· 16516.92 = 8258.46 мм
где е - эмпирический коэффициент; принимается равный: для тепловозов с трехосными тележками и длиной до 20 м е = 0,5÷0,52 .
1.5 Длина основных элементов кузова и подкузовных частей проектируемого магистрального тепловоза связаны между собой уравнением габаритного баланса локомотива
nk·lk+lмаш +lхол=nТ·lТ+2·lсв+lмт ,(7)
где lk - длина кабины машиниста, мм;
lмаш- длина машинного отделения, мм;
lхол - длина холодильника, мм;
lТ- длина тележки, мм;
lсв - длина свеса рамы локомотива относительно наружных габаритов тележки, мм;
lмт - длина межтележечного пространства, мм;
nk - число кабин машиниста секции тепловоза;
nТ - число тележек секции тепловоза.
Длина машинного отделения lмаш зависит от мощности и габаритных размеров силовой установки (дизель-генератора или дизель-гидропередачи) тепловоза, м:
lмаш=, (8)
lмаш = (10-3 · 1470+ 8,5)/(0,76 – 0,74 · 10-5 · 1470) = 13.49м
где Nе - эффективная мощность силовой установки локомотива, кВт.
Длина кабины машиниста lк с учетом норм техники безопасности и производственной санитарии может быть принята равной lк = 2 м.
Длина тележки lТ зависит в первую очередь от осевой формулы, а также типа привода колесных пар и эффективной мощности силовой установки.
В первом приближении длину тележки lт можно определить из следующего выражения, м:
lТ=(1,7÷1,9)∙no, (9)
где no - число сцепных осей в тележке.
lт = 1,8·3 = 5,4 м
При традиционной компоновке охлаждающих устройств дизеля тепловоза в виде шахты холодильника с вентиляторами охлаждения ориентировочная длина холодильника lхол может быть определена из следующего эмпирического выражения, м:
l хол=5,6∙10-4·Ne +1,14 , (10)
l хол=5,6∙10-4·1470 +1,14 = 1,9632 м
где Nе - эффективная мощность силовой установки локомотива, кВт.
Длину одного свеса рамы локомотива lсв можно принимать равной
lсв = 1,25 м.
Длина межтележечного пространства lмт зависит от емкости топливного бака тепловоза и первоначально может быть определена из уравнения (7), м:
lмт = nk·lk + lмаш+ lхол- nТ·lТ - 2∙lсв (11)
lмт = nk · lk + lмаш + lхол - nт ·lт - 2lсв = 1 · 2 + 14,38+ 2,372 - 2 · 5,4 - 2 · 1,25 = 5,452 (м).
1.6. Ширина и высота проектируемого тепловоза. Максимальная ширина строительного очертания локомотива Вл ограничена габаритом подвижного состава 1-Т (ГОСТ 9238-83) и может быть принята равной Вл=3400 мм.
Высота строительного очертания тепловоза Нл определяется от уровня верха головки рельса. В соответствии с габаритом подвижного состава 1-Т максимальное значение величины Нл составляет Нл=5300 мм.
2. Выбор конструкции экипажной части тепловоза.
Рама и кузов тепловоза
На раме тепловоза размещено все его оборудование. Рама сварная, рассчитанная на восприятие продольных, тяговых, ударных и сжимающих сил, а также вертикальных усилий от массы установленного на ней и подвешенного снизу оборудования (рис. 2.1).
Основными элементами рамы являются две продольные хребтовые двутавровые балки и два обносных швеллера. Хребтовые балки связаны между собой по концам литыми стяжными ящиками, а в промежутке между ними — поперечными листами с фасонными вырезами. Обносные швеллеры скреплены с хребтовыми балками поперечными приварными кронштейнами. Для увеличения жесткости к верхним и нижним полкам хребтовых балок приварены усиливающие накладки. В средней части рамы с обеих сторон установлены отсеки 4 для размещения аккумуляторной батареи. Сверху рама закрыта настильными листами. Настильные листы имеют различные вырезы для установки и размещения оборудования и механизмов тепловоза.

Рис.2.1. Рама тепловоза:
1 — кронштейн для подъема тепловоза; 2 — опоры рамы; 3 — шкворень; 4 — отсеки аккумуляторных батарей; 5, 7 — вырезы для пропуска брезентовых рукавов охлаждения тяговых электродвигателей; 6 — вырез для поддона редуктора; 8 — вырез для сливной трубы; 9 — хребтовая балка; 10 — обиоснойНа тепловозе применен составной разъемный кузов (рис. 2). Основой кузова является каркас, к которому с наружной стороны приварены стальные листы, а с внутренней прикреплен листовой обшивочный картон. Кузов состоит из кабины, съемных частей над дизелем и холодильником. Съемная часть кузова над дизелем по торцам окантована швеллерами, которые соединены с кабиной и кузовом над холодильником болтами, а с нижней несъемной частью винтами.
Над дизелем, генератором, аккумуляторными батареями, компрессором и двухмашинным агрегатом в крыше кузова сделаны люки для ремонта и выемки оборудования. Естественный приток воздуха в машинное помещение осуществляется через проемы, сделанные в передней части кузова на правой и левой стенках. Проемы закрыты жалюзи. Для принудительной вентиляции кузова в задней части кузова с правой стороны установлен вентилятор с электрическим приводом.

Рис. 2.2. Кузов тепловоза: 1 — буферные фонари; 2 — дверцы песочниц; 3 — указатель серии и номера тепловоза; 4 — прожектор; 5,9 — жалюзи отверстий для естественной вентиляции кузова; 6, 10 — вертикальные стыковые накладки; 7—жалюзи всасывающих каналов воздуходувки; 8— окна; // — верхние жалюзи холодильника; 12 — боковые жалюзи холодильника; 13 — межсекционное суфле; 14, 17—фильтры всасывающих каналов вентиляторов охлаждения тяговых электродвигателей; 15 — жалюзи вентиляционных аккумуляторных отсеков; 18 — скобы
Тележка
Тепловоз ТЭЗ опирается на две трехосные тележки (рис. 3). Тележка состоит из рамы, опорно-возвращающего устройства, рессорного подвешивания, тормоза, колесных пар с буксами и тяговыми двигателями.
База тележки, т.е. расстояние между центрами крайних колесных пар, равна 4200 мм.
Рама. Рама тележки сварена из листовой стали. Боковина рамы (рис. 4) коробчатого сечения. В боковину вварены стальные литые буксовые челюсти, которые снизу стянуты струнками. Концевая буксовая челюсть отлита за одно целое с гнездом для концевой пружины рессорного подвешивания. К обработанной поверхности задней части концевой челюсти прикреплена концевая балка, выполненная из швеллера. К балке приварены по концам планки, через которые проходят специальные при зонные болты, крепящие балку к челюсти.
Для восприятия горизонтальных усилий, действующих между кузовом и тележкой, служит литая шкворневая балка 3, опирающаяся своими фланцами на междурамные крепления. В середине шкворневой балки имеется гнездо для шкворня кузова, в которое вставлена втулка 13, приваренная к балке. В средней части тележки к боковинам рамы приварены кронштейны 6 тормозных цилиндров.

Рис. 2.3 Трехосная тележка
1-рама, 2-опорно-возваращающее устройство, 3-система рессорного подвешивания, 4-тормозная система

Рис.2.4. Рама тележки:
1 — боковина рамы; 2, 7— кронштейны поперечных балок; 3—шкворневая балка; 4 — скоба направляющая; 5 — угольник; 6 — кронштейн для крепления тормозного цилиндра; 8 — опоры рессооы; 9 — бонка; 10-втулка
Кабина машиниста
Кабина машиниста предназначена для размещения бригады, а также приборов и оборудования, необходимых для управления тепловозом и поездом. Кабина выполнена удобной для обслуживающего персонала и соответствующей требованиям безопасной работы.
Внешне кабина имеет красивые очертания с учетом требований аэродинамики. На лобовой части по вертикальной оси симметрии расположен прожектор, прикреплены четыре стальные полосы, покрытые дневной флюоресцирующей эмалью марки АС-554 общей площадью более 1,2 м2, предусмотрены поручни, ступеньки, а также ниши для ног, позволяющие обслуживающему персоналу заправлять песком передние бункера через горловины и ухаживать за лобовой частью тепловоза. На лобовой части также имеются жалюзи для всасывающего канала отопительно-вентиляционного агрегата и эмалированный накладной номер тепловоза. Внутренние размеры кабины и размещенное оборудование обеспечивают одновременное присутствие машиниста, помощника машиниста и машиниста-инструктора. Имеются два удобных кресла для машиниста и его помощника и ниши для ног. На задней стенке закреплено откидное сиденье для машиниста-инструктора.
431990538735
Рис 2.3. Кабина машиниста
1 — лобовое окно, 2 — горловина песочного бункера, 3 — поручень, 4 — прожектор, 5 — жалюзи всасывающего канала, 6 - накладной номер тепловоза, 7 — ниша для ног, 8 — полоса, 9 — пол кабины,10 — боковое окно, 11 — дверь
Окна кабины обеспечивают видимость пути следования, путевых сигналов, соседних путей и состава. В лобовых окнах вставлены безосколочные многослойные повышенной прочности стекла толщиной 15 мм. На лобовых стеклах снаружи установлены стеклоочистители и устройства для обмыва стекол. Изнутри по всей ширине окна установлены шторки, регулируемые по высоте, защищающие лицо от солнечных лучей. При необходимости лобовые стекла могут обогреваться теплым воздухом от отопительно-вентиляционного агрегата.
Колесные пары
Колесные пары тепловоза воспринимают и передают на рельсы массу кузова и тележек со всем оборудованием, а также собственную массу с деталями, смонтированными непосредственно на колесных парах (неподрессоренную). При движении тепловоза каждая колесная пара, взаимодействуя с рельсовой колеей, воспринимает удары от неровностей пути и направляющие силы и в свою очередь сама жестко воздействует на путь. Кроме того, колесной парой передается вращающий момент тягового электродвигателя, а в месте контакта колес с рельсами реализуется сила тяги и торможения. Значение и характер воздействия статических и динамических сил зависят от условий движения и состояния рельсового пути, конструкции и параметров ходовой экипажной чести тепловоза.
От состояния колесной пары зависит безопасность движения поездов, поэтому к выбору материала, изготовлению отдельных элементов и формированию колесной пары предъявляются особые требования. В условиях эксплуатации за состоянием колесных пар необходим тщательный уход, своевременные осмотры и ремонт.


Рис 2.4. .Колесная пара.
1— ось, 2 — колесный центр, 3 — зубчатое колесо, 4 — бандажное кольцо, 5 — бандаж
Ось колесной пары изготовлена из осевой стали. На поверхности оси различают: буксовые шейки для установки подшипников букс; предподступичные части, служащие для установки лабиринтных колец уплотнения букс подступичные части В, на которые напрессовывают колесные центры и зубчатое колесо; шейки моторно-осевых подшипников и среднюю часть. Все переходы с одного диаметра оси на другой выполнены плавными переходными галтелями радиусом 20—60 мм. Все наружные поверхности оси упрочняют накаткой стальными роликами. Глубина упрочненного слоя после накатки достигает 6—7 мм, поверхностная твердость металла повышается на 25—30 %. На концах оси выполнены: кольцевая канавка для установки стопорного кольца, предохраняющего внутреннее кольцо роликового буксового подшипника от сползания с шейки; проточка, на которую напрессовывают кольцо подшипника типа 8320 осевого упора буксы. В торцах оси выполнены центровые отверстия, позволяющие в процессе эксплуатации производить обточку колес для восстановления профиля бандажей колесных пар и устанавливать вкладыши-втулки привода скоростемера.
Зубчатое колесо тягового привода насажено на ось в нагретом состоянии до температуры ступицы не более 170 °С с натягом 0,16—0,22 мм.
3. Выбор оборудования и его компоновка на тепловозе
3.1 Общие принципы выбора оборудования
В общем случае проектируемый тепловоз можно представить состоящим из четырех основных частей: дизеля, тяговой передачи, экипажа и вспомогательного оборудования.
Дизель - самый тяжелый по весу и наиболее крупный по габаритным размерам узел - обычно устанавливается на главную раму примерно посередине машинного отделения магистральных тепловозов и в средней части главной рамы тепловозов капотного типа. Тем самым обеспечивается примерно равномерное нагружение тележек или колесных пар нетележечных тепловозов.

Вспомогательные механизмы тепловоза могут включать в себя следующее оборудование или машины (наиболее крупные узлы):
- тормозной компрессор с приводом,
- шахта холодильника с главным вентилятором охлаждения воды и масла дизеля;
- двухмашинный генератор (или стартер-генератор и вспомогательный генератор);
- передний и задний распределительные редукторы;
- вентиляторы охлаждения ТЭД передней и задней тележек (или вентилятор централизованного воздухоснабжения ЦВС);
- высоковольтная камера;
- аккумуляторная батарея;
- топливный бак с 2/3 запасами топлива.
Вспомогательные механизмы в основном размещаются в машинном отделении тепловоза. Топливный бак с запасом топлива и аккумуляторную батарею, установленную в боковые ниши топливного бака, размещают между тележками симметрично центра тяжести кузова тепловоза.
3.2. Компоновка оборудования на тепловозе
Для определения весогабаритных характеристик основных узлов и оборудования следует ориентироваться на аналогичные параметры тепловоза прототипа. Для выполнения развески проектируемого тепловоза в курсовой работе достаточно выбрать 8-10 основных узлов, образующих верхнее строение тепловоза, и тележки с элементами тягового привода. Развеска позволяет определить положение центра тяжести верхнего строения тепловоза и распределение нагрузок по его тележкам и колёсным парам.
Экипажная


Рама
тележки
Колёсные
пары
Рессорное
подвешивание
Кузов
Кабина
машиниста
Тележки
Главная
рама

3.3 Развеска оборудования локомотива
Развеска позволяет определить положение центра тяжести верхнего (надтележечного) строения локомотива и распределение нагрузок по его тележкам и (или) колесным парам. Таблица 3.1.
Характеристики основных узлов и оборудования 1 секции тепловоза ТЭ3
№ ппНаименование узла или оборудования Вес Gi, кН Плечо, мМомент, Нм
1 Дизель 300
2 Шахта холодильника с вентиляторами 62.1 3 Водомасляный теплообменник 5.7 4 Главная рама кузова 150.2 5 Тормозной компрессор с приводом 6.5 6 Кузов 109.4 7 Топливный бак с 2/3 запасами топлива 53.3 8 Аккумуляторная батарея 14.4 9 Высоковольтная камера 26.7 10 Тележка 246.7х211 Кабина машиниста 14.2 12 Вентилятор тележки с приводом 1.8 Итого 1237.7 Последовательность выполнения развески проектируемого тепловоза:
- вес каждого i-го узла представим в виде вектора силы тяжести приложенного в его центре тяжести и обозначим Gi;
- ось моментов z (см. рис. в Приложении) совмещаем с осью передней автосцепки тепловоза; ось х – с головками рельсов колеи;
- на схеме компоновки отмечаем расстояния от векторов сил тяжести узлов Gi до оси моментов z и обозначаем li ;- составляем весовую ведомость тепловоза, которую представляем в табличной форме, с помощью которой определяем вес верхнего строения тепловоза Σ Gi и суммарный момент сил тяжести Σ Мi ;-определяем координату хцт центра тяжести верхнего строения тепловоза пл следующей формуле, м
хцт = Σ Мi / Σ Gi , м (12)
хцт =6412Нм/1214.2кН=5.28м
где Σ Мi – суммарный момент сил тяжести узлов и оборудования, входящих в верхнее строение тепловоза, кН м
Σ Мi = Σ Gi li, Н*м (13)
где Σ Gi – вес верхнего строения тепловоза, кН;
li - плечо приложения силы тяжести i-го узла относительно оси моментов z;
n – количество узлов и оборудования, составляющих верхнее строение локомотива.
Для определения нагрузок на тележки используем уравнения статики. Раму тепловоза представляем в виде балки, расположенной на двух мнимых опорах. Нагрузки на тележки заменяют реакциями РА и РБ мнимых опор. Для нахождения двух неизвестных величин РА и РБ составляем уравнение статики: уравнение проекций всех сил а вертикаль z (ось ординат) и уравнение моментов этих сил относительно оси
РА + РБ - Σ Gi = 0, (14)
РА lA + РБ lБ - Σ Gi хцт = 0, (15)
где РА, РБ – реакции в мнимых опорах тележек, вызванные действием силы тяжести (веса) Σ Gi верхнего строения тепловоза, кН;
lA, lБ – расстояние от оси моментов z до мнимых опор А первой (по ходу) тележки и Б второй тележки, м.
Lб = lA + lБ , м (16)
где Lб – база проектного тепловоза, м.
Находим значения реакций в мнимых опорах тележек:
РА = 507.5 кН,
РБ = 492.5 кН.
По нормали, применяемых пи проектировании тепловозов, неравномерность распределения нагрузок δ2П по колесным парам разных тележек не должна превышать величины 0,03.
δ2П = ‌‌‌‌|2П1 – 2П2|/2П, (17)
где 2П1 – нагрузка от каждой из колесных пар первой (по ходу) тележки, кН
2П1 = (РА + Gm)/nm, кН (18)
где Gm – вес тележки тепловоза, кН;
nm – количество осей в тележке, кН;
2П2 – нагрузка от каждой из колесных пар второй тележки, кН
2П1 = (507.5 + 235.9)/6 = 123.9 кН
2П2 = (РБ + Gm)/nm ; кН (19)
2П2 = (492.5 + 235.9)/6 = 121.4 кН
2П – нагрузка от колесной пары на рельсы при равномерном распределении нагрузок по колесным парам тепловоза, кН
2П = Рсц /nо, кН (20)
где Рсц – сцепной вес локомотива, кН;
nо - число сцепных осей локомотива.
2П = 227 кН
δ2П = ‌‌‌‌|2*123.9 – 2*121.4 |/2*227 = 0,011
Т.к δ2П = 0,011, значит, колесные пары одной тележки имеют одинаковое нагружение.
*4. Определение тяговой характеристики тепловоза
Тяговая характеристика тепловоза – это зависимость касательной силы тяги локомотива от скорости движения Fk = f (v) и режимов работы его энергетической (силовой) установки, представленная графически.
Таблица 4.1
Результаты расчетов ограничения кривой Fk = f (v) по сцеплению
v, км/ч 0 5 10 15 20 25
Ψк 0,299 0,272 0,251 0,236 0,223 0,213
Fк, кН 351.62 319.87 295.176 277.54 265.25 250.5
Ψк = 0,118 + (5/(27,5 + v)), (21)
Fk = Ψк *Рсц (22)

Таблица 4.2
Результаты расчетов ограничения кривой Fk = f (v) по мощности дизеля

v, км/ч 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Fк, кН 554,4 277,2 184,8 138,6 110,8 92,4 79,2 69,3 61,6 55,4
Fk = 3.6* Nе φ/v, (23)
где Nе – эффективная мощность дизеля, кВт, Nе = 2200 кВт;
φ – коэффициент использования мощности дизеля; для тепловозов
Nе >1000 кВт – φ = 0,70
3. На миллиметровой бумаге по данным таблиц 3 и 4 строим в масштабе расчетную тяговую характеристику проектируемого тепловоза. Пересечение кривых Fkсц= f (v) (ограничение по сцеплению) и Fk = f (v) (ограничение по мощности) позволяет определить значение скорости порогового (автоматического) режима v*, начиная с которой на тепловозе осуществляется автоматическое регулирование основных параметров движения (Fk и v).
Одним из важнейших показателей тяговой характеристики локомотива является расчетная скорость движения vp .
Расчетная скорость – минимально допустимая по условиям обеспечения заданной надежности работы силового оборудования тепловоза равномерная (равновесная) скорость движения, которая достигается при ведении поезда расчетного (критического) веса по наиболее трудному элементу профиля железнодорожного участка. Такие элементы профиля для конкретных участков обращения локомотивов называют расчетные или руководящие подъемы.
4. На построенной тяговой характеристике отмечаем ее ограничения: по сцеплению и максимально допустимой скорости движения тепловоза.



Рис. 4. Тяговая характеристика проектируемого тепловоза
Исходя из графика получим, что на данном тепловозе Fкр=383кН и vр=15км/ч, где Fкр – расчетная сила тяги локомотива (с учетом числа секций) vр расчетная скорость.
5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЕСА (МАССЫ) СОСТАВА ГРУЗОВОГО ПОЕЗДА С УЧЕТОМ ОГРАНИЧЕНИЙ ПО УСЛОВИЯМ ЭКСПЛУАТАЦИИ
5.1. Определение расчетного веса (массы) состава грузового поезда.
Вес состава грузового поезда является одним из важнейших качественных показателей работы железных дорог. Правильный выбор веса состава грузового поезда позволяет снизить себестоимость и повысить экономичность перевозок, наиболее полно использовать мощность локомотивов без снижения надежности их работы в эксплуатации. Превышение весовых норм поездов может вызвать порчи локомотивов в пути следования и, соответственно, привести к нарушению графика движения поездов.
В качестве примера: в 2012 году средний вес грузового поезда на сети железных дорог России составил около 38500 кН (3850 т).
Расчетный вес состава грузового поезда Qр определяется исходя из условий полного использования мощности заданной серии локомотива при его равномерном движении по расчетному подъему с расчетной скоростью, кН:
,(24)
где Fкр – расчетная сила тяги локомотива (с учетом числа секций) при расчетной скорости vр, Н, определяется по тяговой характеристике (рис. 7);
Р – расчетный (сцепной) вес локомотива с учетом числа секций, кН;
- основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги при расчетной скорости, Н/кН:
. (25)
. Н/кН
- основное удельное сопротивление движению грузового состава, состоящего из четырехосных вагонов, при расчетной скорости, Н/кН:
., (26)
. Н/кН
q04=mб/n т (27)
q0440/4=10 т
q04 – масса, приходящаяся на одну ось четырехосных вагонов, т; определяется делением массы вагона на число осей. кН (28)
iр - величина расчетного подъема, ‰
Расчетная масса состава грузового поезда, т:
, (29)

где g - ускорение свободного падения, м/с (g = 9,81).
Расчетный вес состава грузового поезда, определенный из условия равномерного движения по расчетному подъему с расчетной скоростью, следует уточнить (проверить) по условиям эксплуатации. К числу ограничений веса поезда по условиям эксплуатации можно отнести: длину приемо-отправочных путей станций; возможность трогания поезда с места; перегрев обмоток тяговых электродвигателей локомотивов; прочность автосцепных приборов и ряд других.
5.2. Уточнение веса поезда в соответствии с числом вагонов
При расчете величины Qр не учитывалось то обстоятельство, что поезд состоит из конкретного числа четырехосных вагонов. Поэтому расчетный вес поезда необходимо уточнить в соответствии с реальным числом вагонов, кН:
,(30)
Q=9.81*76*40=29882
где m - масса грузового вагона , т (из задания);
n4 - число четырехосных вагонов (целое число) в составе поезда:
(31)

5.3. Проверка по длине приемо-отправочных путей станции
Длина поезда lп при уточненном весе состава не должна превышать длину приемо-отправочных путей станции lст (для возможности скрещения, остановки или обгона), т.е. lп lст. Можно принять lст=1250 м.
Длина поезда lп с учетом допуска на неточность установки поезда 10 м, м:
,(32)

где lв4, - длина четырехосных вагонов по осям автосцепок, м ;можно принять lв4=13,92 м.
lл - длина локомотива по осям автосцепок, м .
При невыполнении условия lп lст число вагонов в составе и, следовательно, вес грузового состава должны быть уменьшены.
5.4. Определение максимальной крутизны подъема imax, на котором возможно трогание с места поезда уточненного веса Q после остановки
Максимальная крутизна подъема imax, ‰:
,(33)
где Fктр - максимальная сила тяги локомотива при трогании, Н ;Fктр = 797500 Н

wтр - удельное сопротивление состава поезда при трогании с места на прямом горизонтальном пути, Н/кН:
.(34)

На элементах профиля с крутизной подъема больше величины imax должно быть предусмотрено только безостановочное движение поездов с установленной весовой нормой Q.
Масса грузового поезда Мп , с учетом ограничений по условиям эксплуатации, т:
.(35)

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЮ ПОЕЗДА
Неуправляемые внешние силы, направленные в сторону противоположную направлению движения поезда и, следовательно, препятствующие его движению, называются действительными силами сопротивления движению.
Полное сопротивление W представляет собой сопротивление движению поезда или единицы подвижного состава в целом.
Удельное сопротивление w - сила сопротивления в Н движению каждой единицы веса поезда, в кН. Удельные силы сопротивления движению широко используются при выполнении тяговых расчетов.
Полное W в Н, и удельное w в Н/кН, сопротивления движению взаимосвязаны:
W = w(P+Q),
или
,
где Р+Q – вес поезда, кН.
Общее полное сопротивление движению поезда Wк представляет собою алгебраическую сумму основного и дополнительного от уклона профиля пути сопротивлений, Н:
Wк = Wо + Wi , (36)
где Wо – основное полное сопротивление движению поезда, Н:
Wо =wo’P + wo”Q, (37)
где wo’ - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН; определяется по уравнению (25);
wo” - основное удельное сопротивление движению состава поезда, Н/кН; определяется по формуле (26);
Р – сцепной вес локомотива, кН; определяется в разделе 1;
Q – уточненный вес состава поезда, кН; определяется в разделе 5.2.;
Wi –дополнительное сопротивление движению поезда от уклона профиля пути, Н; определяется по следующей зависимости:
Wi = iр (P +Q), (38)
iр – крутизна расчетного уклона (подъема),%0 (из задания).
Подставив (37) и (37) в уравнение (36), после простейших алгебраических преобразований получим, Н:
Wк =(wo’ + iр) P + (wo” + iр )Q. (39)
При выполнении курсового проекта величина общего полного сопротивления движению поезда Wк определяется по формуле (39) для двух значений скорости: при ведении поезда с расчетной vр и конструкционной vк скоростями движения.Результаты расчетов величины общего полного сопротивления движению поезда Wк целесообразно оформить в виде таблицы, аналогичной табл.5.
Таблица 5
Результаты расчетов величины общего полного сопротивления движению поезда Wк
Расчетная величина Тепловоз
Vp, км/ч Vк, км/ч
wo’, Н/кН 2.11 5,9
wo”, Н/кН 1.206 3,6
Wк , Н/кН 302 384
7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СРЕДНЕЙ СКОРОСТИ ДВИЖЕНИЯ И ВРЕМЕНИ ХОДА ПОЕЗДА ПО УЧАСТКУ
7.1. Определение средней скорости движения поезда по участку
Для определения скорости и времени хода поезда по участку рекомендуется использовать способ равновесных скоростей, который относится к числу приближенных методов.
Равновесной скоростью называют скорость установившегося равномерного движения на уклоне известной крутизны (например, на расчетном подъеме) продольного профиля пути.
Скорость равномерного движения поезда vср на уклоне крутизной iр находят решением уравнения движения поезда из условия равновесия силы тяги локомотива Fк и общего полного сопротивления движения поезда Wк. Таким образом, можно записать:
Fк=Wк . (40)
При выполнении курсового проекта предлагается использовать графический метод определения равновесных скоростей движения поезда.
Определение средней (равновесной) скорости движения по участку графическим методом сводится к определению точек пересечения тяговой характеристики Fк=f(v) проектного тепловоза и кривой общего полного сопротивления движению поезда Wк=f(v), ведомого этим локомотивом.
При определении средней скорости движения тепловоза графическим методом нужно руководствоваться следующим:
- необходимо построить в произвольном масштабе тяговую характеристику Fк=f(v) проектного тепловоза;
- по результатам расчета полного основного сопротивления движению поезда (данные табл. 5) нужно в масштабе построить графическую зависимость Wк=f(v); при построении кривой Wк=f(v) необходимо руководствоваться следующим:
а) масштабы, выбранные при построении графиков Fк=f(v) и Wк=f(v), должны быть одинаковые;
б) средняя vср (равновесная) скорость движения поезда во главе с проектным тепловозом по участку определяется точкой пересечения кривых Fк=f(v) и Wк=f(v).

Рис.7. Совмещение тяговой характеристики тепловоза 2ТЭ10М и зависимости Wк = f(v)
7.2. Определение времени хода поезда по участку
В соответствии с методом равновесных скоростей время хода поезда по участку ti во главе с проектным тепловозом можно определить по следующей формуле, мин:
(41)

где S - длина участка обращения локомотивов, км (из задания);
vсрi- средняя (равновесная) скорость движения поезда , км/ч
8. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАСХОДА ТОПЛИВА ТЕПЛОВОЗОМ НА ТЯГУ ПОЕЗДОВ
В общем случае полный расход топлива тепловозом за поездку Eт определяется выражением, кг:
Eт =,
где Gмин - мгновенное значение минутного расхода топлива дизелем, кг/мин;
t - время движения поезда, мин.
В курсовом проекте определение расхода топлива проектным тепловозом на тягу поездов рекомендуется произвести с использованием средней (равновесной скорости) v и времени хода поезда по участку t.
В этом случае расход топлива тепловозом можно определить двумя способами: по данным ПТР и выполненной тепловозом механической работы:
а) определение расхода топлива тепловозом по данным ПТР можно выполнить по следующей зависимости, кг:
Ептр= (42)
Ептр=8.5*2*1125=19125кг
где Gмин- минутный расход топлива одной секцией тепловоза, кг/мин; определяется следующим образом: нужно по данным ПТР построить в масштабе кривую Gмин =f(v) для максимальной позиции рукоятки контроллера машиниста, затем по кривой Gмин =f(v) для скорости vопределить величину Gмин;
nc – число секций тепловоза;
t- время хода поезда во главе с тепловозом, мин.
б) определение расхода топлива тепловозом по выполненной механической работе, кг:
(43)

где -значение силы тяги при движении тепловоза со средней (равновесной) скоростью движения v, Н; определяется по тяговой характеристике тепловоза Fк=f(v).
S - длина эксплуатационного участка , км (из задания);
- средний к.п.д. тепловозной тяги; можно принять =0,3-0,32;
Q- удельная теплота сгорания дизельного топлива, кДж/кг; можно принять Q=42700 кДж/кг.
9. Индивидуальное задание
Структурная и принципиальная схемы тяговой электропередачи постоянного тока тепловоза 2ТЭ10М.
Схема регулирования возбуждения тягового генератора представляет собой замкнутую систему автоматического регулирования напряжения, тока и мощности тягового генератора Г (рис 1.). Синхронный подвозбудитель СПВ вырабатывает напряжение переменной частоты, пропорциональное частоте вращения вала дизеля. Тахометрический блок ТБ преобразует частоту напряжения синхронного подвозбудителя в пропорциональное ей напряжение и передает сигнал задания в амплистат АВ.
Сигналы обратной связи, пропорциональные напряжению тягового генератора и токам тяговых электродвигателей, поступают от трансформаторов постоянного напряжения ТПН и постоянного тока ТПТ в селективный узел СУ. В селективном узле формируется результирующий сигнал отрицательной обратной связи, поступающий в амплистат в виде тока управления.
В амплистате алгебраически суммируются магнитодвижущие силы, создаваемые встречно направленными сигналами задания и управления. Суммарный сигнал подмагничивания соответствует выходному напряжению амплистата и в свою очередь определяет возбуждение возбудителя В и тягового генератора. Такая схема регулирования создает селективную (вспомогательную) характеристику генератора. Для получения необходимой гиперболической внешней характеристики тягового генератора дополнительную коррекцию в амплистат вносит индуктивный датчик ИД, преобразующий механическое перемещение штока сервопривода регулятора частоты вращения дизеля Д в электрический сигнал. Регулятор частоты вращения реагирует на отклонение мощности дизеля от заданной. Стабилизирующий трансформатор СТ служит для обеспечения устойчивой работы схемы. Сигнал от стабилизирующего трансформатора поступает в амплистат только во время переходного процесса, когда изменяется напряжение возбудителя.
Принципиальная схема тяговой электропередачи.
Для передачи мощности от дизеля к колесным парам и регулирования тяговой мощности на тепловозе применяется электропередача постоянного тока. Принципиальная схема тяговой электропередачи каждой секции одинакова.
Тяговой генератор Г постоянного тока с независимым возбуждением питает шесть параллельно соединенных тяговых электродвигателей 1-6 последовательного возбуждения. Электромеханические характеристики электродвигателей последовательного возбуждения в рабочем диапазоне скоростей имеют вид гиперболы, что позволяет осуществить автоматическое регулирование возбуждения тягового генератора при помощи сравнительно несложных и надежных в эксплуатации электрических аппаратов. Тяговые электродвигатели включаются поездными контакторами П1—П6.

Вид БВид А
Рис. 9.1 Тяговый генератор ГП-311Б (продольный и поперечный разрезы)
1—отверстия выброса охлаждающего воздуха, 2—лапа генератора, 3—роликоподшипник, 4—трубка подачи смазки, 5—коллектор, 6—подшипниковый щит, 7—щеткодержатели, 8—крышка коллекторной камеры, 9—бракеты, 10—изоляторы, 11—поворотная траверса, 12—уравнители, 13— пусковая обмотка, 14—обмотка независимого возбуждения, 15—станина, 16— главный полюс, 17— добавочный полюс, 18—сердечник якоря, 19—обмотка добавочного полюса, 20—обмотка якоря, 21—воздухоподводяший патрубок, 22— корпус якоря, 23—электрощеткиДля увеличения диапазона использования полной мощности тяговых электродвигателей применяются две ступени ослабления возбуждения. Контакторы ослабления возбуждения ВШ1, ВШ2 включают резисторы ослабления возбуждения СШ1, СШ2 параллельно обмоткам возбуждения ОВ электродвигателей 1-6. Сигналы для срабатывания контакторов ВШ1, ВШ2 поступают от реле ослабления возбуждения РП1, РП2, катушки напряжения которых включены через регулировочные резисторы СРПН1, СРПН2 на напряжение тягового генератора, а токовые — через резисторы СРПТ параллельно обмоткам добавочных полюсов тягового генератора.

Рис. 9.2. Электродвигатель постоянного тока тяговый типа ЭД-118Б:
1—трубка подачи смазки, 2—коллектор, 3—подшипник роликовый; 4—щит подшипниковый, 5—щеткодержатель, 6—кронштейн; 7—щетка; 8—палец щеткодержателя, 9—катушка добавочного полюса, 10—остов; 11—шайба нажимная передняя, 12—сердечник добавочного полюса, 13—сердечник главного полюса, 14—якорь необмотанный; 15—катушка главного полюса, 16—катушка якорная, 17—шайба нажимная задняя, 18—дренажное отверстие, 19—лабиринтное кольцо, 20—вал якоря, 21—подшипник; 22—щит подшипниковыйНаправление движения тепловоза изменяется путем изменения направления тока в обмотках возбуждения ОВ тяговых электродвигателей при помощи электропневматического переключателя ПР (реверсора). Система возбуждения тягового генератора совместно с объединенным регулятором дизеля обеспечивает автоматическое поддержание постоянства мощности в рабочем диапазоне внешней характеристики, ограничение тока и напряжения генератора.
Независимая обмотка возбуждения тягового генератора питается от возбудителя постоянного тока В. Возбудитель имеет две обмотки возбуждения: независимую и размагничивающую. Независимая обмотка включена на выпрямленное напряжение амплистата АВ (магнитного усилителя). В амплистате осуществляется алгебраическое суммирование и усиление сигналов задания и обратной связи. Сигнал задания, пропорциональный частоте вращения вала дизеля, поступает в обмотку задания 03 амплистата от бесконтактного тахиметрического блока ТВ, питающегося от синхронного подвозбудителя СПВ. Дополнительный сигнал задания поступает в регулировочную обмотку ОР от индуктивного датчика ИД через выпрямительный мост. Сигналы обратной связи по напряжению и току тягового генератора поступают в селективный узел от трансформатора постоянного напряжения ТПН и трансформаторов постоянного тока ТПТ. В селективном узле формируется результирующий сигнал обратной связи, поступающий в обмотку управления ОУ амплистата.
Для устойчивости электропередачи в переходных режимах сигнал по напряжению возбудителя через стабилизирующий трансформатор поступает в стабилизирующую обмотку ОС амплистата. Для устойчивости электропередачи с уравнительными соединениями (при боксовании) дополнительно введена отрицательная обратная связь по уравнительному току. Размагничивающая обмотка возбудителя, питающаяся напряжением постоянного тока, служит для аварийного возбуждения возбудителя при выходе из строя элементов системы автоматического регулирования тягового генератора и компенсирует напряжение холостого хода амплистата. Трансформаторы постоянного тока и напряжения, рабочие обмотки амплистата, индуктивный датчик питаются от синхронного подвозбудителя через распределительный трансформатор ТР.
ТПТ
ТПН

Д
В
СТСПВ
АВ
ТБ
ИД
1-6
Г
- Механическая связь
- Электрическая связь
СУ
ТРРисунок 9.3

Рис. 9.3. Структурная схема электропередачи
Д— дизель, Г—генератор, 1-6—двигатели тяговые, ТПТ—трансформатор постоянного тока, ТПН—трансформатор постоянного напряжения, В—возбудитель, СПВ—подвозбудитель, ИД—датчик индуктивный, АВ—амплистат, ТБ—тахиметрический блок, СУ—селективный узел, ТР—трансформатор распределительный, СТ—трансформатор стабилизирующий
Комплексное противобоксовочное устройство тепловоза обеспечивает получение динамических жестких характеристик генератора, т. е. неизменность его напряжения при боксовании одной или нескольких колесных пар, а также своевременное обнаружение боксования и его прекращения с наименьшими потерями силы тяги тепловоза. Уравнительные соединения ПВ1—ПВЗ предназначены для улучшения противобоксовочных свойств тепловоза и представляют собой полупроводниковые диоды, включенные попарно между обмотками возбуждения тяговых электродвигателей. При боксовании одного из электродвигателей в его обмотку возбуждения поступает дополнительный ток от небоксующего двигателя, что повышает жесткость характеристики боксующего двигателя и стабилизирует режим боксования, не давая ему перерасти в «разносное».
Основные неисправности узлов и способы их устранения.
Узел: Остов
Неисправность: Образование трещин у отверстий под болты для крепления подшипниковых щитов, у коллекторных люков и вентиляционного окна. Возникновение трещин в подшипниковых щитах и их крышках, в шапках моторно-осевых подшипников; проявление износа и овальности посадочных поверхностей. Происходит ослабление болтовых и заклепочных соединений, износ поверхностей опорных выступов на корпусах, повреждение коллекторных люков. У якорных подшипников проявляются повышенный износ, трещины, вмятины на кольцах и роликах, шелушение и отколы роликов
Способ устранения: При ремонте в депо разрешается заварка трещин у коллекторного люка или вентиляционного окна длиной не более 150 мм, в средней части моторно-осевой горловины — не более 100 мм. Трещины у отверстий под болты для крепления подшипниковых щитов можно заваривать только тогда, когда они направлены к кромке якорной горловины. Изношенные поверхности остова и его деталей восстанавливают электродуговой наплавкой. Горловины и внутреннюю поверхность шапок моторно-осевых подшипников наплавляют так, чтобы наплавляемая поверхность располагалась горизонтально. Восстановление изношенных посадочных поверхностей щитов и крышек, устранение их конусности, овальности производят электронаплавкой или нанесением слоя полимерного клея ГЭН-150В. Якорные подшипники промывают в мыльной эмульсии, протирают и промывают в бензине. Ослабшие заклепки заменяют новым.
Узел: Полюсы
Неисправность: Ослабление болтов, крепящих полюсы к остову. Сильное опускание полюса приводит к заклиниванию якоря. Ослабление катушек на сердечниках
Способ устранения: Ослабшие болты, крепящие полюса в остове, подтягивают после предварительного подогрева катушки. Катушки полюсов с незначительным повреждением изоляции очищают от нагара, грязи, копоти; поврежденное место покрывают лаком
Узел: Якорь
Неисправность: Износ рабочей поверхности коллектора, образование на ней рисок и забоин, наблюдается подгар и оплавление коллекторных пластин, в том числе на поверхности петушков, выплавление припоя в местах пайки обмотки. Повреждается изоляция, ослабляется затяжка коллекторных болтов, возникают трещины и сколы пластмассовых корпусов. Старение изоляции якорной обмотки: изоляция истирается, разрывается. Ослабляются крепление текстолитовых клиньев в пазах сердечника. Повреждаются бандажи. Трещины в валах, якорных коробках, фланцах, нажимных шайбах, вентиляторных колесах, лабиринтовых кольцах; ослабление посадки колец, втулок; нарушение притирки и износ конусной части вала
Способ устранения: Неисправности коллектора устраняют продорожкой (углубление канавок между коллекторными пластинами путем снятия части поверхности миканитовых прокладок специальной фрезой), обточкой, снятием фасок, шлифовкой (коллектор шлифуют стеклянной бумагой) и полировкой. Коллекторные болты затягивают при температуре якоря не ниже 80 "С. Трещины в пластмассовом корпусе коллектора зачищают до полного устранения, после чего шлифуют и покрывают электроизоляционной эмалью. При глубоких трещинах коллектор подлежит замене. Ослабшие или поврежденные клинья обмотки якоря выбивают из паза, после чего проверяют прокладки между обмоткой и клиньями. При повреждении прокладка заменяется новой. Поврежденные клинья подлежат замене. Бандажи из стеклоленты, имеющие повреждения, снимают. Подбандажную изоляцию при необходимости заменяют. На поврежденных шейках и конусах вала проводят проточку шеек до полного удаления дефекта. Изношенные поверхности восстанавливают вибродуговой наплавкой
Узел: Щеткодержатель
Неисправность: От износа увеличиваются размеры щеточных окон, щетки изнашиваются, в них появляются трещины и сколы, задир, надрыв шунтов. Перетираются шунты, как у щеток, так и у нажимных пружин. Изнашиваются шарнирные соединения и рифленые поверхности корпуса и кронштейна; возникают трещины в корпусе щеткодержателя; слабнут болты, крепящие корпус к кронштейну щеткодержателя. Снижается электрическая прочность изоляции пальцев, происходит их электрический пробой; у фарфоровых изоляционных втулок появляются трещины. У пластмассовых кронштейнов наблюдаются прожоги, трещины, сколы, ослабление резьбовых втулок
Способ устранения: Корпус щеткодержателя зачищают от оплавлений. Трещины заваривают газовой сваркой. Трещины у основания прилива и трещины, ведущие к отколу щеточного окна, ремонту не подлежат. Поврежденные гнезда для щеток опиливают, после чего восстанавливают наращиванием металла гальваническим способом или наплавлением газовой сваркой с последующей обработкой. Оси, шплинты, шайбы, имеющие износ и повреждения, заменяют новыми, оцинкованными. Пружины с трещинами, потерей упругости заменяют. Фарфоровые изоляторы с трещинами, отколами, потемневшей глазурью заменяют, а при ослаблении — снимают и уплотняют прокладками из тонкого миканита или слюды или пластмассой АСТ-Т. Неисправные корпус кронштейна и гребенку ремонтируют одинаково: резьбовые отверстия восстанавливают заваркой с последующей рассверловкой и нарезанием резьбы. Трещины длиной до 30 мм и прожоги, расположенные не ближе 300 мм от отверстий под пальцы, заваривают с последующей обработкой. Поврежденные пластмассовые кронштейны заменяют
Заключение
В данном курсовом проекте на основе исходных данных мы провели анализ и необходимый расчет. В результате мы выяснили, что проектируемый тепловоз относится к грузовым тепловозам. За прототип проектируемого тепловоза был выбран грузовой тепловоз серии 2ТЭ10М. В ходе курсового проекта были определены основные параметра тепловоза, была разработана конструкция экипажной части тепловоза с подробным описанием каждого узла. Далее провели расчет по выбору оборудования и предложили расположение этого оборудования на тепловозе, в результате чего выяснили, что такое расположение вполне уместно.
При выполнения пункта - "определение тяговой характеристики проектируемого тепловоза" была рассчитана и по полученным данным построена графическая зависимость силы тяги от скорости движения Fk=f(v), по которой можно определить значение скорости порогового (автоматического) режима, начиная с которой на тепловозе осуществляется автоматическое регулирование основных параметров движения. Используя тяговую характеристику мы определили среднюю скорость движения.
В итоге можно отметить, что данный тепловоз может эксплуатироваться на железных дорогах страны.
Список использованной литературы
Тепловозы. Под. ред. В.Д.Кузьмича. – М.: Транспорт, 1991. – 352с.
Локомотивные энергетические установки. Под. ред. А.И.Володина. – М.: ИПК «Желдориздат», 2002. – 718с.
Электрические передачи локомотивов. Под. ред. В.В.Стрекопытова. – М.: Маршрут, 2003. – 310с.
Тепловозы. Под. ред. Н.И.Панова. – М.: Машиностроение, 1976. – 544с.
Кононов В.Е., Скалин А.В. справочник машиниста тепловоза. – М.: Транспорт, 1993.- 256с.
Тепловозы типа 2ТЭ10М и 3ТЭ10М. – М.: Транспорт, 1984. – 290с
Правила тяговых расчетов для поездной работы. – М.: Транспорт, 1985. – 287 с.
С.П. Филиппов, А.И. Гибалов, В.Е. Быковский: Тепловоз 2ТЭ10М, издательство Транспорт 1982г 326 стр.


Приложенные файлы

  • docx 15620324
    Размер файла: 625 kB Загрузок: 1

Добавить комментарий