Курсовая работа (т): Расчет технических параметров локомотива

Расчет технических параметров локомотива

РОСЖЕЛДОР Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования

«Ростовский государственный университете путей сообщения»

Кафедра «Локомотивы и локомотивное хозяйство»

КУРСОВАЯ РАБОТА

ПО ДИСЦИПЛИНЕ

«Подвижной состав железных дорог»

Расчет технических параметров локомотива

Содержание

Введение

. Развеска тепловоза

. Составление кинематической схемы привода вспомогательных агрегатов и определение затрат мощности на их привод

.1 Расчет мощности на привод вентилятора холодильника

.2 Расчет мощности на привод вентилятора централизованного охлаждения электрических машин

.3 Расчет мощности на привод тормозного компрессора

.4 Расчет расхода мощности на привод агрегатов от стартер-генератора

.5 Расчет потери мощности на возбуждение тягового генератора, приведённые к фланцу коленчатого вала

. Схема колесно-моторного блока локомотива-образца и определение передаточного отношения тягового редуктора

. Построение тяговой характеристики локомотива и определение его КПД

. Определение количества водяных секций холодильника тепловоза

. Ответ на дополнительный вопрос «Система воздухоснабжения тепловоза ТЭМ7А»

Заключение

Список литературы

Введение

Локомотив (от лат. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> loco «с места» (аблатив <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B1%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%B2> лат. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> locus «место») + лат. <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B0%D1%82%D0%B8%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D1%8F%D0%B7%D1%8B%D0%BA> motivus, «сдвигающий») - самоходный рельсовый экипаж, предназначенный для тяги несамоходных вагонов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BD>.Маневровый локомотив - локомотив <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%BE%D0%BA%D0%BE%D0%BC%D0%BE%D1%82%D0%B8%D0%B2>, предназначенный для маневровых работ <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%B0%D1%8F_%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D0%B0> на станциях <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%96%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%B7%D0%BD%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80%D0%BE%D0%B6%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D1%8F> и подъездных путях <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B4%D1%8A%D0%B5%D0%B7%D0%B4%D0%BD%D0%BE%D0%B9_%D0%BF%D1%83%D1%82%D1%8C>, то есть для выполнения всех передвижений вагонов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D0%BD> по станционным путям <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%82%D0%B0%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BE%D0%BD%D0%BD%D1%8B%D0%B9_%D0%BF%D1%83%D1%82%D1%8C>, формирования и расформирования поездов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D0%B5%D0%B7%D0%B4>, подачи вагонов к грузовым фронтам <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D1%80%D1%83%D0%B7%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B9_%D1%84%D1%80%D0%BE%D0%BD%D1%82>, на ремонтные пути, перестановки из парка в парк.

Современный маневрово-вывозной тепловоз с электропередачей ТЭМ7А мощностью 2040 л.с. предназначен для работы на крупных сортировочных станциях, в специфических условиях открытых горнорудных и угольных разрезах с их временными переносными путями. Может работать по системе двух единиц.

Дизель в составе дизель-генератора 12-26ДГ - 12ЧН26/26 четырехтактный 12-цилиндpовый с V-обpазным расположением цилиндров, с газотуpбинным наддувом и охлаждением наддувочного воздуха (производства ОАО ХК «Коломенский завод», г. Коломна).

Электpопеpедача пеpеменно-постоянного тока состоит из синхронного тягового генератора, выпрямительной установки, восьми тяговых электродвигателей постоянного тока, возбудителя и комплекта электрической аппаратуры.

Каждая четырехосная тележка состоит из двухосных тележек, соединенных между собой промежуточной рамой. Pессоpное подвешивание двухступенчатое. Тормозная система оборудована автоматическим прямодействующим тормозом с двухсторонним нажатием колодок. Для получения высокой надежности тормозного оборудования применена система осушки воздуха. Компрессор двухступенчатый с приводом от электродвигателя. Ручной тормоз - механический. Для возможности работы с самоpазгpужающимися вагонами тепловоз поставляется с двумя компpессоpными установками. Управление тепловозом может осуществляться одним машинистом с любой стороны кабины. Место нахождения машиниста указывается сигнализаторами, расположенными на торцах кабины. На тепловозе предусмотрена система бдительности.

1. Развеска тепловоза

Развеску локомотива выполняют для определения служебной массы и для размещения оборудования на тепловозе, которое должно обеспечить заданную нагрузку от колесных пар на рельсы

Расчет моментов относительно условной оси моментов:

где - вес узла, групп деталей;

 - плечо узла, группа деталей;

Вращающий момент дизель-генераторной группы:

Таблица 1 - Расчет моментов узлов и агрегатов тепловоза ТЭМ7А

Определим положения центра тяжести от условной оси моментов:

где  - алгебраическая сумма моментов;  - алгебраическая сумма веса; Чтобы нагрузки на каждую тележку были одинаковыми, центр тяжести должен находиться по середине тепловоза:

где - 21,5 м - длина по осям автосцепки.

Центр тяжести не совпадает с серединой тепловоза, т.е. .

Рассчитаем эти расстояния:

где l_ш- расстояние между шкворнями, l_ш= 10,9 м

Определяем нагрузки по тележкам:

Определяем разницу между нагрузками:

Данная разница не превышает 3%, что допустимо.

Для расчёта рессорного подвешивания и определения динамических качеств локомотива необходимо найти обрессоренный вес, приходящийся на каждую тележку:

где  - обрессоренный вес тележки;

 - обрессоренный вес приходящийся на каждую тележку;

 = 290,5 кН - полный вес одной тележки;

 = 4 - число колесных пар;

необрессореннный (мертвый) вес каждой колесной пары.

Определим обресоренный вес, приходящийся на колесную пару:

Полная нагрузка от оси колесной пары на рельсы:

где  - число осей секции тепловоза (.

2. Составление кинематической схемы привода вспомогательных агрегатов и определение затрат мощности на их привод

Для определения затрат мощности на привод вспомогательных агрегатов, используем данные таблицы 2.

локомотив тяговый охлаждение привод

Таблица 2 - Вспомогательные агрегаты тепловоза ТЭМ7А

2.1 Расчет мощности на привод вентилятора холодильника

Мощность потребляемая вентилятором при частоте вращения =1300 об/мин. Скольжение гидромуфты на номинальном режиме S=3%=0,03. Номинальная частота вращения вала дизеля  об/мин. Число зубьев конического зацепления . Передаточное число механического редуктора с учетом скольжения гидромуфты:

Приведенная к валу дизеля мощность на привод вентилятора холодильника:

,

где  - механический КПД передачи от вала дизеля к валу вентилятора;

 - КПД гидромуфты;

 = 0,985 - КПД цилиндрической пары зацепления;

 = 0,99 - КПД карданного вала;

 = 0,975 - КПД конического зацепления.

Определим КПД гидромуфты:

Частота вращения насосного колеса гидромуфты:

Частота вращения турбинного колеса гидромуфты:

Тогда КПД гидромуфты равен:

Приведенная к валу дизеля мощность на привод вентилятора:

.2 Расчет мощности на привод вентилятора централизованного охлаждения электрических машин

При номинальном режиме вентилятор потребляет мощность кВт. Приведенный к валу дизеля мощность вентилятора централизованного охлаждения, при КПД конического зацепления , будет равна:

.3 Расчет мощности на привод тормозного компрессора

В качестве примера принимаем тормозной компрессор КТ-7с параметрами:

мощность, потребляемая компрессором, - 44,1 кВт при 1000 об/мин;

мощность на холостом ходу  - 22,8 кВт.

Привод компрессора происходи непосредственно от коленчатого вала.

В тяговом режиме компрессор работает 25% и на холостом ходу 75%.

.4 Расчет расхода мощности на привод агрегатов от стартер -генератора

Расход мощности на привод агрегатов тепловоза приведен в таблице 3.

Таблица 3 - Расход мощности на привод агрегатов

Определим мощность стартер-генератора, приведенного к фланцу коленчатого вала:

где = 0,84 - КПД стартер-генератора;