курсовая. Компановка и развеска оборудования на

• Название: Компановка и развеска оборудования на
• Дата: 26.06.2020
• Размер: 0.73 Mb.
• Имя файла: курсовая.docx
• Тип: Реферат; #132701

Содержание:
Введение ………………………………………………………………….3

1. 
   Компановка и развеска оборудования на электровозе....... 4
   
2. 
   Определение тяговой характеристики электровоза………..…8
   
3. 
   Геометрическое вписывание электровоза в кривую заданного радиуса…………………………………………………….11
   
4. 
   Патентный поиск…………………………………..……14
   

Заключение…………………………………………………..28

Список литературы………………………………………………..29

Приложение 1. Развеска оборудования электровоза ЧС 4.

Приложение 2. Геометрическое вписывание электровоза в кривую заданного радиуса.

Введение

Выполнение курсовой работы способствует достижению основной цели дисциплины «Принципы проектирования подвижного состава». Пониманию студентом как правильное и последовательное использование принципов проектирования приводит к созданию нового подвижного состава с требуемыми технико-экономическими показателями, к исполнению главной задачи проектирования — создания тягового подвижного состава в расчете на максимальное удовлетворение и согласование эксплуатационных и производственных требований.

1.Компоновка и развеска оборудования на электровозе

Таблица 1.1. Исходные данные.

	Cepns onexi pOBO3a/ ,Quota ceKuøïï, M		Kys o uaя рама s лектровоs а	Ksy oвв целом	Кабпна uauiu i i ici ia	KOMnpec	B mpnz миa ельФ ИП	А И Н	Геіісратор ленин	Мотор-вентилятор	Высоковохы ііая xwepa	Аккум. батарея	Блох пу рав. сил.	Ѕ лхо пу ар в. всгіом.
2	ЧС-4 20м	13	10,6	13	1,5	0,6	6,5		0,3	0,14	2,6	1,6

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

Таблица 1.2: определение плеча l“i.

Элемент секции электровоза	Рекомендуемые расстояния расположения центра тяжести элемента от левой автосцепки в м
Трансформатор	0,5 L=0.5*20=10м
Кузовная рама	0,97 L/2=0,97*20/2=9,7м
Кузов в целом
Кабина машиниста	1,1 м
ВИП
Генератор управле- НИЯ	0,19 L—0,l9*20—3,8м
Мотор-вентилятор	1) 0,3 L=0,З*20=бм 2) 0,7 L=0,87* 17=14м
Высоковольтная камера	0,3 L=0,3*20=6м

Аккумуляторная 6a- тарея	0,65 L=0,б5*20=lЗм
Блок управления си- ловыми цепями	0,6 L=0,б*20=12м

Таблица 1.3. Весовая ведомость проектируемого электровоза

N п/п	Наименование уз- ла или оборудования	Вес Gi, кН	Плечо li, м	Момент Mi, кН-м	Примечание
1.	Трансформатор	13	10	130
2.	Кузовная рама	10,6	9,7	102,82
3.	Кузов в целом	13	10,3	133,9
4.	Кабина машиниста	1,5	1,1	2,25
5.	Мотор-компрессор	0,6	17,4	10,44
6.	ВИИ	6,5	17,6	114,4
7.	Генератор управ- гения	0,3	3,8	1,14
8.	Мотор-вентилятор (2шт)	0,14 0,14	6 14	0,84 1,96
9	Высоковольтная камера	2,6	6	15,6
10.	Аккуляторная батарея	1,6	13	20,8

- определяется координата Хцт центра тяжести верхнего строения электрово- за по следующей формуле, м

= 419,75/49,84=8,42 м

(м)

где _Z ^Mi - суммарный момент сил тяжести узлов и оборудования, входящих в верхнее строение электровоза, кН-м

(1.2)

В соответствии со схемой сил, показанной на рис. 2, уравнение проекций всех сил на вертикальную ось ординат Z будет иметь вид

РА + РБ - _Z^Gi = 0 РА ⁼_Z ^Gi— РБ

Уравнение моментов этих сил относительно точки «о» ( см. рис. 1.2)

_Z ^Gi- РБ ) lA + РБ- lБ _{- Z}^Gi Хцт - 0 (49,84- РБ ) 2 + Pb 18 — 49,84 - 8,42=0 РБ =l9,99 кН

РА = 49,84-19,99 кН РА — 29,85 кН

(1.3)

(1.4)

(1.5)

Из рис. 1.2 тaкиe следует, что

/6 — fБ - /А = 18-2-15 м (1.6)
По нормам, применяемых при проектировании электровозов, неравномерность распределения нагрузок A2fI по колесным парам разных тележек не должна превышать величины 30,03. При этом принимается, что колесные пары одной тележки, имеют одинаковое нагружение.

Рис. 1.2. Схема для определения неравномерности распределения нагрузок по тележкам локомотива

^]Р_А+Щ^{{_ 29,85+}₁₉₀₃


09 92 кН

(1.7)

^т ¹

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

Pg-t-^GтI _ 19,99-F190 _l04,99кH

"т 2

^2П ₂ - нагрузка от каждой из колесных пар второй тележки, кН

(1.8)

_2M G+21

*0

_ 49,84+2* _{' 107,46 кН} 4

(1.9)

2П нагрузка от колесной пары на рельсы при равномерном распределении нагрузок по колесным парам электровоза (случай идеальной компоновки, когда Хцт = LT/2), кН

Величина A2 CI может быть определена из следующего выражения, кН

‘ '
d2 П = ' ²_‘ ^{1 2 2} < 0,0 3


=0,029
109,92-104,99

107,46

(1.10)

(1.11)

(условие выполняется)

Несовпадение центра тяжести Хцт и геометрического центра тяжести верх- него строения электровоза АХ можно определить из выражения, м

АХ=

²⁰ — 8,42=1,58м

Развеску оборудования проектируемого электровоза 2ЭС5К смотреть

приложение №1.

1. Определение тяговой характеристики электровоза

Таблица №2.1 Исходные данные

Мощность электровоза (номинальная ,на валу Тип) (Ne-n)	3200
Сцепной вес электровоза	86
Тип локомо- тива	Пост. тока
№ варианта	2

Тяговая характеристика электровоза — это графическая зависимость

касательной силы тяги локомотива от скорости движения Fк=f(v) и режимов работы его энергетической (силовой) установки:

• 
  для электровозов, оборудованных коллекторными тяговыми двигателями — это сумма мощностей тяговых двигателей, установленных на электровозе
  
• 
  для оборудованных асинхронными — это сумма мощностей транзисторных статических преобразователей (СПЧ), питающих асинхронные тяговые
  

двигатели (АТД).

Касательная мощность электровоза ( на ободе его колеса) прямо

пропорциональна мощности его силовой установки, кВт:
Nz——n-^N_o- ц —520-0 0,97 = 5044 37 ^(2.1)

Первое ограничение — касательной силы тяги электровоза — по условиям сцепления колес электровоза с рельсом ( или просто — по «сцеплению»). Максимально возможная реализация в эксплуатации величины касательной силы тяги Fz pqg не может превосходить силу сцепления колес электровоза с рельсами, Н

^О_{к нtnx} й 10 00 % сц

F zz——1000 0,34 • 860 = 292400H

F, qg Е 292400H

(?.2)

Значения расчетного коэффициента сцепления определяют опытным

путем с помощью опытных поездок электровозов с поездами различного веса и они должны соответствовать наиболее распространенным условиям эксплуатации и определенному техническому состоянию локомотивов. В «Правилах тяговых расчетов для поездной работы» [1] приводятся эмпирические формулы для определения значений расчетного коэффициента сцепления для электровозов различных серий.

Так для электровозов постоянного тока:

‹р, 0,28 +

где V — скорость движения, км/ч.

— 0.00073

50+ 203

(2.3)

_Ок' ^0/28 + ³

3

^{0 + 20} 0

0•0007 ^{• 0 = 0,34}

Аналогично рассчитывается коэффициент сцепления для остальных скоро-

стей и результаты заносятся в таблицу 2.2.

Таблица 2.2.Результаты расчетов ограничения кривой Fк—f(v) по сцеплению.

V. к›t/ч	0		10	15	20	25	30	35	40	45	50	55
Qt	0,34	0,296	0,285	0,278	0,277	0,267	0,263	0,259	0,255	0,251	0,247	0,244
KH	292400	254990	235100	239141	234493	2304409	226709	223170	219755	21642fi	21315?	209933

Второе ограничение — касательной силы тяги — по мощности силовой

установки — для ЭПС силовой установкой является либо сумма мощностей ТЭД

или сумма СПЧ для электровозов с АТД. Сами мощности делятся на три вида.

С учетом принятых при проведении тяговых расчетов единиц измерения основных параметров двигателя (Fz и V) уравнение примет вид, кВт

3600
Если брать единицы измерения Fg в кГс, то формула будет иметь вид:
N

^ 367

(2.4)

Получим равенство для определения второго ограничения касательной силы тяги, Н

^ tr 40
^{F 36оо Ne‘*‘П 3} 600 ^5200*0,97 453960Н


(2.6)

Аналогично касательная сила рассчитывается для остальных скоростей и результаты заносятся в таблицу 2.3.

По формуле (2.6) необходимо рассчитать ограничения тяговых характеристик F,=f(v) проектируемого электровоза по трем типам мощностей электровозов с коллекторными ТЭД .

Соотношение мощностей следует принять следующее:
час длительная ' 1 р1 Рудцу„„р'5200 1,1=4727.
max час' 1282 Ру '5200*198—9360.
Результаты расчетов ограничения кривой Fк=f(v) по часовой, длительной, максимальной мощностям электровоза
Таблица 2.3

V. км/ч	40	50	60	70	80	90	100	110	120
F„„ Н	453960	363168	302640	259405	226980	201760	181584	165076	151320
Fg„„H	412667	330133	275111	235809	206333	183407	163066	150060	137555
F, „Н	817128	653702	544752	466930	408564	363168	326851	297137	272376

По данным таблиц 2.2 и 2.3 строим в масштабе расчетную тяговую характе- ристику проектируемого электровоза.


Рисунок 2.1. Тяговая характеристика проектируемого электровоза
Масштаб по оси Ft: в 1 клетке 2000 Н. Масштаб по оси V: в 1 клетке 4 км/ч.
1.Геометрическое вписывание электровоза в кривую заданного радиуса.
Основное назначение операции графического вписывания электровоза — проверить возможность прохождения локомотивом кривой заданного радиуса без заклинивания и подреза гребней бандажей колесных пар или разрушения рельсовой колеи, т.е. теоретическим способом определить условия безопасного движения проектируемого электровоза по кривым участкам пути.

Параметры экипажной части электровоза, необходимые для расчетов вписывания в кривую

Таблица 3.1 Исходные данные

Чиспо осей тележки	Длина элек- тровоаа, L„ xi	Длина базы тележки, Lц м	Межюкворневое расстояние. Lq м	R кривой, м	№ вариан- та
Два осная те.1ежга	17,5	2,6	11.9	250	2

В целом, ширина колеи должна соответствовать следующим требованиям:

• 
  не допускать заклинивания и подреза бандажей, а также взбегания колеса на рельс;
  
• 
  обеспечивать наименьшие величины сопротивления движению подвижного состава и, соответственно, рациональное расходование энергоресурсов на тягу поездов и оптимизацию расходов на содержание экипажной части подвижного состава и рельсовой колеи.
  

Различают геометрическое (статическое) и динамическое вписывание локомотива в кривую. Геометрическое вписывание локомотива в кривую заданного радиуса является наиболее простым способом, позволяющим оценить лишь саму возможность вписывание электровоза при движении с малыми скоростями, например, по кривым малого радиуса, которые имеют место на путях тяговых территорий локомотивных депо.

Наиболее часто для геометрического вписывания применяют метод параболической диаграммы.

Рекомендуемые масштабы mx для графических построений:

- для двухосных тележек mx = 1:50

Данные для построения, в зависимости от варианта, представлены в таблице. Задаемся направление движения локомотива — вектором скорости v. Обозначаем все колесные пары по ходу движения электровоза.

Под схемой экипажной части проводим горизонтальную ось абсцисс х, в середине этой оси отмечаем начало координат О, от которого вниз направляется вертикальная ось ординат у. Обе оси х и у разбиваются на равные от резки по 10 мм. Длина оси х может быть равна длине электровоза в масштабе mx

Рассчитываются координаты (х, у) точек кривой, отображающей ветви параболы наружного рельса по уравнению, мм
.g2

mj -Z%10°
где х, у — координаты точек ветвей параболы, изображающей положение наружного рельса в кривой, мм; при расчетах шаг изменения координаты х можно принять равным 10 nn,

R — радиус кривой, м;

m, — масштаб по оси х; его величина принимается в зависимости от

осно сти тележек;

m, — поперечный масштаб; принимается равным: для двухосных тележек

y 1: 2•

0,5

2 2 i 250 • 10° *

_o² = о

Аналогично рассчитываются группе координаты и результаты заносятся в таблицу 3.2.

Результаты расчета координат точек, ветвей параболы наружного рельса целесообразно представить в табличной форме.

Таблица 3.2. Точки координат ветвей параболы.

х	0	10 20			30		40	60			70		80		90	100	110	120	130
	0	0.25 1			2,25		4	6,25 9			12,25		16		20,25	25	30,25	36	42,1
х	140		150	160		170			180 18	190		200
у	49		56,25	64		72,25				90,25		100

Геометрическое вписывание электровоза в кривую методом параболической диаграммы смотреть приложение №2.

Заключение:
В данном курсовом проекте был разработан аван проект на проектирование электровоза. Были рассчитаны определяющие параметры основных узлов и тяговая характеристика электровоза, проверено вписывание электровоза в кривую заданного радиуса.

Список использованной литературы.

1. 
   Правила составления, подачи и рассмотрения заявки на вы дачу патента на изобретение. - М.: Роспатент, 2003. - 157 с.
   
2. 
   Патентный Закон РФ от 23 сентября 1992 г. N 3517-1: "Российская газета" от 14.10.92 г.
   
3. 
   Методические указания 2411 составители : /Д. Я. Носырев, Ю. Е. Просви- ров, А. Д. Росляков, С. Г. Фролов,А. В Муратов. — Самара: СамГУПС, 2009. — 20 с.
   
4. 
   Методические указания к выпoлнeнию курсовой работы для студентов специальности 190300 «Подвижной состав железных дорог» очной и заочной форм обучения .Составители: /В.А.Силаев, Д.Я. Носырев ,А.С. Тычков. — Самара:СамГУПС,20l5.-35c.
   

5. Носырев Д.Я. Методология инженерной и научной работы: учебное

пособие / Д.Я. Носырев, В.А. Четвергов, Е.А.:СамГАПС, 2005. — 172

6.Б.А.Тушканов, Н.Г.Пушкарев, Л.А.Позднжова и др. Электровоз ВЛ-85. Руководство по эксплуатации. М., 1992, 480 с.), Скачкова. — Самара

7. 
   Сайт Роспатента http://wwwl .fips.ru