Определение массы элементов экипажной части

Упрощенная весовая ведомость пассажирского электровоза ЭП1 представлена в таблице 6.1

Таблица 6.1 – Упрощенная ведомость масс оборудования пассажирского электровоза

Наименование оборудования Масса единицы оборудования,т Количество единиц оборудования Масса оборудования,т
Передняя поперечная балка рамы Мкnб=0,13 nm=1 nmМкnб=0,13
Средняя поперечная балка рамы Мсnб=0,23 nm=1 nmМcnб=0,23
Задняя поперечная балка рамы Мкnб=0,13 nm=1 nmМкnб=0,13
Боковина рамы Мб=0,334 2nm=2 nmМб=0,668
Кронштейны крепления поводковых букс Мккnб=0,47 nm=1 nmМккnб=0,47
Рама тележки в сборе Мртсб=1,63 nm=1 nmМртсб=1,63
Колесная пара с двумя зубчатыми колесами Мкn=2,57 nкn=2 nкnМкn=5,14
Тяговый двигатель Мтэд=3,5 nкn=2 nкn Мтэд=7
Подвеска тягового двигателя Мnд=0,06 nкn=2 nкn Мnд=0,12
Тяговый редуктор Мmp=1,15 nкn=2 nкn Мmp=2,3
Передаточный механизм тягового момента Мnм=0,12 nкn=2 nкn Мnм=0,24
Колесно-моторный блок в сборе Мкмб=7,4 nкn=2 nкn Мкмб=14,8
Первая ступень рессорного подвешивания в сборе Мбрп=0,2 nкn=2 nкn Мбрп=0,4
Тормозное оборудование Мmo=0,95 nm=1 nm Мmo=0,95
Устройство связи с кузовом Мmy=0,188 nm=1 nm Мmy=0,188
Пневматический монтаж и прочие детали Мnнев=0,08 nm=1 nm Мnнев=0,08

 

Продолжение таблицы 6.1

Наименование оборудования Масса единицы оборудования, т Количество единиц оборудования Масса оборудования, т
Тележка в сборе Мm=18,05 nm=1 nm Мm=18,05
Кузов с оборудованием Мк / nc=77,85 nc=1 Мк=77,85
Электровоз в целом Мсц / nc=132 nc=1 Мсц=132

 

Массы концевых поперечных балок рамы тележки рассчитываются по формуле:

(6.1)

где γс – объемная масса стали, принимается 7,8 т/м3;

В – ширина балки, определяемая по таблице 5.1, м;

Fкnб – площадь сечения концевой поперечной балки, м2, определяемая по строке «Сумма» в таблице 5.1

Масса средней поперечной балки рассчитывается по аналогичной формуле:

(6.2)

где Fcnб – площадь сечения средней поперечной балки, м2, определяемая по строке «Сумма» в таблице 5.1

Мспб = 7,8·(2,2-0,2)·148·10-4 = 0,23 т.

Так как боковина рамы тележки имеет сложную конфигурацию по высоте, то ее масса определяется как совокупность масс отдельных составляющих частей. Масса концевой части боковины определяется по формуле:

(6.3)

где Fкчб – площадь сечения концевой части боковины, определяемая по строке «Сумма» в таблице 5.2, м2,

 

 

т.

Масса средней части боковины рассчитывается по формуле:

(6.4)

где Fсчб – площадь сечения средней части боковины, м2, определяемая по строке «Сумма» в таблице 5.3, .

Мсчб = 7,8·1,16·142,4·10-4 = 0,13 т.

Масса переходной части боковины определяется по формуле:

, (6.5)

где B – ширина средней части боковины, определяемая по таблице 5.1, м;

hсчб, hкчб – значения расчетной высоты вертикальных листов сечений средней и концевой частей боковины соответственно, определяемые по таблице 5.1, м;

Нсчб, Нкчб – значения высоты сечений средней и концевой частей боковины соответственно, определяемые по таблице 5.1, м

т.

Масса боковины рамы тележки в целом определяется по формуле:

(6.6)

Мб = 2·0,037+2·0,065+0,13 = 0,334 т.

Масса кронштейнов для крепления поводковых букс, приходящаяся на одну тележку электровоза, определяется по формуле:

(6.7)

Мккпб ≈ 0,7·0,668≈0,47 т.

Масса рамы тележки в сборе представляет собой сумму масс составляющих ее элементов и рассчитывается по формуле:

 

(6.8)

Мртсб = 2·0,13+0,23+0,668+0,47=1,63 т.

Число тележек электровоза nm=3 и осей колесных пар nкn=6 определяется в соответствии с осевой формулой, указанной в задании на курсовой проект.

Рекомендуется принять массы:

– колесной пары Мкп с учетом массы зубчатых колес 2,57 т;

– тягового двигателя Mтэд = 3,5т в соответствии с параметрами заданного ТЭД;

– подвески тягового двигателя Мпд = 0,06 т;

– тягового редуктора Мmр = 1,15 т;

– передаточного механизма тягового момента Mnн = 0,12;

– первой ступени рессорного подвешивания в сборе Мбрп = 0,2 т.

– тормозного оборудования Мmo в интервале от 0,95 до 0,985 т в расчете на одну тележку;

– тягового устройства (связи кузова с тележкой) Mmy = 0,188 т в расчете на одну тележку;

– пневматического монтажа и прочих мелких деталей Mnнев в расчете на одну тележку 0,08 т.

Масса колесно-моторного блока в сборе рассчитывается по формуле:

(6.9)

Мкмб = 2,57+3,5+0,06+1,15+0,12=7,4 т.

Масса тележки в сборе рассчитывается по формуле:

(6.10)

Мm = 1,63+2·7,4+2·0,2+0,95+0,188+0,08=18,05 т.

Масса кузова с оборудованием для электровоза в целом определяется по формуле:

(6.11)

Мк = 132–2·18,05=77,85 т.