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 Х_цтцентра 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 Р_А и Р_Б мнимых опор. На схеме также указываются геометрическая середина тепловоза (Lт/2) и координата X_цт центра тяжести ∑G_i верхнего строения тепловоза, а также вектор силы тяжести ∑G_i. Для нахождения двух неизвестных величин Р_А и Р_Б 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 Р_А, Р_Б– реакции в мнимых опорах тележек, вызванные действием силы тяжести (веса) ∑G_i верхнего строения тепловоза, кН;

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

 

l_A=1.5 м

l_Б=12 м

 

 

 

кН

 

Р_Б=757.5-400.3=372.8 кН

 

По нормам, применяемых при проектировании тепловозов, неравномерность распределения нагрузок 2 П 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;

G_m–вес тележки тепловоза, кН;

n_o- число сцепных осей локомотива.

 

кН

 

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

 

 

 

Несовпадение центра тяжести Х_цти геометрического центра

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

 

,

 

мм