Выбор оборудования и его компановка на тепловозе

При выполнении этой части курсового проектирования необходимо выполнить продольную развеску, с помощью которой оценивается правильность выполнения компоновки оборудования на тепловозе.

Развеска позволяет определить положение центра тяжести верхнего (надтележечного) строения локомотива и распределение нагрузок по его тележкам и (или) колесным парам.

 

Таблица 1

Весовая ведомость проектируемого тепловоза

 

№ Наименование узла или оборудование Вес Gi кН Плечо li м Момент Mi кН*м
Шахта холодильника
Дизель
Вспомогательный генератор 3,3 12,5 41,85
Топливный бак 11,3 644,1
Вентилятор тележки 1,7 15,5 26,35
Высоковольтная камера 43,2 17,3 747,3
  Итого: ∑Gi=379,6   ∑Mi=4052,1

 

Определяется координата Хцтцентра тяжести верхнего строения тепловоза по следующей формуле, м

,

где - суммарный момент сил тяжести узлов и оборудования, входящих в верхнее строение тепловоза, кНм;

 

 

где – вес верхнего строения тепловоза, кН;

li - плечо приложения силы тяжести i-ого узла относительно оси моментов Z;

n - количество узлов и оборудования

м

Для определения нагрузок на тележки используют уравнения статики. Раму тепловоза представляют в виде балки, расположенной на двух мнимых опорах (центры шкворней). Нагрузки на тележки заменяют реакциями РА и РБ мнимых опор. На схеме также указываются геометрическая середина тепловоза ( Lт/2) и координата Xцт центра тяжести ∑Gi верхнего строения тепловоза, а также вектор силы тяжести ∑Gi. Для нахождения двух неизвестных величин РА и РБ составляют два статики: уравнение проекций всех сил на вертикаль Z (ось ординат) и уравнение моментов этих сил относительно оси Z

Рис. 7. Схема для определения неравномерности распределения нагрузок по тележкам локомотив;

Уравнение моментов этих сил относительно точки «о».

 

 

где РА, РБ– реакции в мнимых опорах тележек, вызванные действием силы тяжести (веса) ∑Gi верхнего строения тепловоза, кН;

lA,lБ- расстояния от оси моментов Z до мнимых опор А первой (по ходу) и Б второй тележек, м.

 

lA=1.5 м

lБ=12 м

 

 

 

кН

 

РБ=757.5-400.3=372.8 кН

 

По нормам, применяемых при проектировании тепловозов, неравномерность распределения нагрузок 2П по колесным парам разных тележек не должна превышать величины 0,03. При этом принимается, что колесные пары одной тележки имеют одинаковое нагружение.

 

 

где 2П1– нагрузка от каждой из колесных пар первой (по ходу) тележки, кН;

Gm–вес тележки тепловоза, кН;

nm– количество осей в тележке, кН.

 

кН

 

 

где 2П2– нагрузка от каждой из колесных пар второй тележки, кН.

 

кН

 

2П- нагрузка от колесной пары на рельс при равномерном распределении нагрузок по колесным парам тепловоза, кН

 

 

где ∑G – вес верхнего строения тепловоза, кН;

Gm–вес тележки тепловоза, кН;

no- число сцепных осей локомотива.

 

кН

 

В этом случае величина ∆2П может быть определена из следующего выражения, кН

 

 

 

Несовпадение центра тяжести Хцти геометрического центра

тяжести верхнего строения тепловоза ∆X можно определить из выражения, мм

 

,

 

мм