Необходимая емкость топливного бака:
,где
– запас топлива при работе на номинальном режиме; – плотность дизельного топлива. ,где
– коэффициент запаса (резерв); – время работы локомотива на участке обращения; – величина удельного расхода топлива; ,где
– длина участка обращения тепловоза; – расчетная техническая скорость движения тепловоза на участке обращения.Округляем запас топлива до 5000 кг (для ТЭП60).
Запас масла в системе дизеля составляет 1580 кг, воды – 1060 кг, песка – 600 кг.
Раздел 5.
ВЫБОР КОНСТРУКЦИИ ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ И ЕГО УПРУГИХ ЭЛЕМЕНТОВ
Экипаж тепловоза. В конструкциях магистральных локомотивов обычно используют кузова вагонного типа. Кузов изготовлен с несущей рамой. Основой кузова является каркас из гнутых профилей, который снаружи обшит металлическими листами толщиной 1,5 мм. Изнутри на каркасе закреплена винтами внутренняя обшивка из металлических листов толщиной 1 мм. Тележки тепловоза прежде всего должны обеспечивать выполнение установленных показателей безопасности движения и динамических качеств экипажа, способствовать реализации максимальных тяговых свойств и содержать наименьшее количество узлов трения. Кроме этого, наиболее ответственные элементы конструкции тележек должны быть доступны для проведения диагностического контроля и обладать минимальной трудоёмкостью при проведении ТО и ТР. Так как проектируемый тепловоз является пассажирским с конструкционной скоростью равной 160 км/ч, то применяем для проектируемого локомотива двухступенчатое рессорное подвешивание и тяговый привод 3-го класса. Вертикальные и поперечные колебания экипажа в этом случае гасятся специальными демпферами. Величина суммарного статического прогиба Δ∑=170 мм для проектируемого тепловоза.
Передаточное число тягового редуктора:
,где nдmax – допустимая частота вращения якоря ТЭД, об/мин;
5.1 Первая ступень рессорного подвешивания
5.1.1 Цилиндрическая винтовая пружина
Сцепной вес тепловоза: 1378 кН;
вес кузовной части тепловоза с экипировкой:
, кН;вес надрессорного строения, приходящийся на одну тележку:
, кНгде
- обрессоренный вес тележки тепловоза;суммарный статический прогиб рессорного подвешивания:
;прогиб первой ступени:
;прогиб второй ступени:
.Расчётная схема цилиндрической винтовой пружины (см. рис.8).
Рис 8. Расчетная схема цилиндрической винтовой пружины
Жесткость пружин первой ступени рессорного подвешивания тележки:
.Жесткость одного из двух комплектов пружин буксы колесной пары:
.Принимаем, что комплект будет состоять из двух концентрически расположенных пружин. Принимаем соотношение жесткостей наружной и внутренней пружины
.Тогда
;Диаметр наружной пружины:
.Принимаем значение числа рабочих витков для наружной пружины
, соответствующее число витков для внутренней пружины составит .Принимаем
.Величина расчетных касательных напряжений в витках пружины:
где
; ; ; .Дополнительное напряжение в витках:
. ; .Проверка условия прочности пружин:
.Наружная пружина:
;Внутренняя пружина:
.Шаг витков пружин:
,где
– коэффициент запаса, учитывающий деформацию пружины от дополнительных динамических сил; – величина запаса по высоте на отсутствие возможного смыкания витков при деформации пружины.Наружная пружина:
Внутренняя пружина:
.Высота пружин в свободном состоянии:
. .Разность высот пружин при формировании упругого комплекта нивилируется подкладкой или формой опорной поверхности сопрягающихся с пружинами деталей.
5.1.2 Резиновые амортизаторы
Резиновые амортизаторы установлены в первой ступени рессорного подвешивания в каждом упругом комплекте буксы, последовательно двум концентрически расположенным пружинам.
Рис 9. Расчетная схема резинового амортизатора
Нагрузка, воспринимаемая резиновым амортизатором:
Исходя из известных значений параметров пружин и соображений компоновки, принимаем
.Высота амортизатора в свободном состоянии с учетом величины допустимой деформации сжатия:
.Твердость резины в единицах ТИР:
Так как амортизатор работает в условиях воздействия воздуха и влаги, то согласно справочным данным, выбираем резину марки 7-2959.
Жесткость резинового амортизатора:
Раздел 6.
КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ И ВЫПОЛНЕНИЕ УПРОЩЁННОЙ РАЗВЕСКИ ТЕПЛОВОЗА
Размещение оборудования на локомотиве подчинено ряду требований, главным из которых можно считать минимизация длины экипажной части, малогабаритность и компактность сборочных единиц; удобство монтажа оборудования и доступность его обслуживания; равномерность распределения нагрузки на рельсы.