ЗАДАНИЕ. На выполнение дипломного проекта

На выполнение дипломного проекта

образовательно-квалификационного уровня бакалавра

студенту Слипченко Игорю Николаевичу гр. ТМ-58

1 Тема проекта Расчет режимов работы и тягового привода грузового тепловоза с электрической передачей переменно-переменного тока с 35 вагонами, массой 2400 х 10³ кг при движении по участку пути с заданным профилем

2 Содержание задания Решить тяговую задачу. Выбрать тип тяговой передачи. Выполнить компоновку колесно-моторного блока. Провести геометрический и прочностной расчет тягового редуктора. Рассчитать прочность рамы тележки при комбинированной нагрузке от веса кузова и передаче тяговых усилий.

3 Исходные данные для выполнения проекта Тип поезда. Количество вагонов. Масса состава. Скорость движения. Профиль участка пути.

Составить отчет и выполнить необходимые документы (конструкторские, технологические, программные, плакаты) в соответствии с планом дипломного проекта.

План выполнения дипломной работы

Этап. Наименование	Срок выполнения	Фамилия консультанта
1. Решение тяговой задачи (построение
характеристик V(t), S(t), ge(t))	12.03.2012
2. Выбор типа передачи и компоновка
колесно-моторного блока	19.03.2012
3. Расчет редуктора	26.03.2012
4. Расчет рамы тележки на прочность	16.04.2012
5. Графическая часть	23.04.2012
6.Экономическое обоснование проекта	30.04.2012
7. Охрана труда, экология и окружающая среда	30.04.2012
8. Написание реферата	03.05.2012
9. Оформление отчета	03.05.2012
10. Составление ведомости документов	03.05.2012
11. Оформление и комплектование проекта	03.05.2012
12. Представление проекта на допуск к защите	12.05.2010
13. Защита проекта	.05.2012

 

Руководитель работы _______________ доцент Кривякин Г.В.

(подпись) (инициалы и фамилия)

Студент-дипломник _______________ Р.А.Антропов

(подпись) (инициалы и фамилия)

«9» февраля 2012 г.

УТВЕРЖДАЮ Заведующий кафедрой проф. В.И. Омельяненко (подпись, инициалы и фамилия) “___” ________________ 2012 г.     ОТЧЕТ О ВЫПОЛНЕНИИ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА   Расчет режимов работы и тягового привода грузового тепловоза с электрической передачей переменно-переменного тока с 35 вагонами, массой 2400 х 103 кг при движении по участку пути с заданным профилем   Исполнитель ____________ Р.А.Антропов     Руководитель ДП ____________ доцент Г.В. Кривякин (подпись) (должность, инициалы и фамилия)     Консультанты по разделам
Экономическое обоснование _____________	С.П.Есипов
Охрана труда и окружающей среды _____________	Е.А. Максименко
Нормоконтроль _____________ (подпись)	В.Г. Маслиев (инициалы и фамилия)

 

УДК 629.423.1:621.332.6:621.311.4

 

РЕФЕРАТ

Проект, стр., ил., табл., библиогр. назв.

 

Рассматривается неэлектрифицированный участок железной дороги. Заданы профиль пути, параметры состава и тепловоза. Путем решения тяговой задачи определены кривые движения и энергетические показатели работы тепловоза. На этой базе выполнен выбор и расчет тяговой передачи, выполнен уточненный геометрический расчет зубчатой передачи. Проведен расчет прочности рамы тележки тепловоза.

ключевые слова: состав, грузовой локомотив, тяговая задача, тяговый привод, зубчатая передача, рама тележки

 

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………………9

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ И ЗАДАЧИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ…………………….11

2 РЕШЕНИЕ ТЯГОВОЙ ЗАДАЧИ………………………………………………..14

2.1 Описание программно алгоритмического комплекса…………………….14

2.2Выбор элементов передачи мощности………………………………………18

3 РЕШЕНИЕ ТЯГОВОЙ ЗАДАЧИ………………………………………………..22

3.1 Описание программы PotyagVV……………………………………………22

3.2 Блок-схема программы PotyagVV…………………………………………..24

3.3 Программа PotyagVV………………………………………………………..39

3.4 Описание переменных программы PotyagVV…………………………….52

3.5 Описание программы PotyagAS……………………………………………55

3.6 Блок-схема программы PotyagAS………………………………………….59

3.7 Программа PotyagAS………………………………………………………..70

3.8 Описание переменных программы PotyagAS………………………………83

3.9 Результаты решения тяговой задачи и их анализ………………………….90

4 Расчет тяговой передачи………………………………………………..94

4.1 Устройство тягового привода тепловоза…………………………………..94

4.2 Обоснование выбора тяговой передачи……………………………………95

4.3 Расчет тяговой передачи…………………………………………………….100

4.4 Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе

и на контактную выносливость………………………………………………….103

5 Расчет рамы тележки на прочность……………………………….105

5.1 Конструкция рамы и схема приложения сил……………………………..105

5.2 Задание исходных данных и расчет……………………………………….106

6 ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ БАКАЛАВРСКОЙ РАБОТЫ……….109

6.1 Расчет себестоимости производства рамы…………………………………..109

6.2Расчет годового экономического эффекта от производства новой рамы….116

6.3 Выводы……………………………………………………………………......119

7 Охрана труда и окружающей среды………………………………...120

7.1Общие вопросы охраны труда………………………………………………120

7.2Производственная санитария……………………………………………..120

7.3Электробезопасность………………………………………………………125

7.4 Пожарная безопасность……………………………………………………126

7.5Защита окружающей среды……………………………………………….128

заключение…………………………………………………………………….129

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ……………………………………..130

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Железнодорожный транспорт, обеспечивая массовые сухопутные перевозки народно-хозяйственных грузов и пассажиров, на сегодняшний день является одним из важнейших видов транспорта. Поездами на тепловозной тяге осуществляется более четверти общего объема грузовых и пассажирских перевозок, которые приходятся на железнодорожный транспорт Украины.

Тепловоз преобразует тепловую энергию сгорающего топлива в механическую и тем самым обеспечивает перемещение состава вдоль пути. Дизель тепловоза приводит генератор, обеспечивающий тепловоз электроэнергией затрачиваемой на тягу и вспомогательные нужды.

Требуемые характеристики тепловоза во многом зависят от типа тягового привода и устройства ходовой части, определяющих тягово-энергетические и динамические показатели тепловоза.

Тяговый привод локомотива представляет собой комплекс устройств, включающий:

- систему питания и управления, которая обеспечивает регулирование потока мощности и трансформацию параметров электрической энергии, получаемой от первичного источника, в вид, требуемый для тягового электродвигателя;

- тяговый двигатель, осуществляющий преобразование электрической энергии в механическую;

- тяговую передачу, предназначенную для канализации потока мощности от вала тягового двигателя к рабочему органу – колесо-рельс.

Ходовой частью локомотива являются тележки, предназначенные для установки элементов тягового привода и воспринимающие нагрузки от веса кузова локомотива, а также от тяговых и тормозных усилий передающихся от колесных пар, через раму тележки к кузову локомотива.

Кроме очевидного требования высокой надежности, предъявляемого к тяговому приводу, механическая часть тягового привода – тяговая передача, должна обеспечивать качество передачи от тягового двигателя к колесной паре. Ходовая часть в свою очередь должна иметь низкую массу, обеспечивая при этом требуемые показатели прочности.

При движении тепловоза с поездом по определенному участку пути потребляемое им количество топлива изменяется в довольно широком диапазоне. Это сказывается на эффективности использования данного типа тепловоза на данном участке с составами установленной весовой нормы.

Умение посредством математического моделирования прогнозировать поведение поезда на тепловозной тяге в различных ситуациях является важнейшим квалификационным признаком бакалавра-механика по специальности подвижной состав и специальная техника железнодорожного транспорта. Поэтому перед данной работой поставлена следующая цель.

Для участка железной дороги с определенным профилем пути решить тяговую задачу для движения поезда с заданными параметрами состава и типом локомотива. Исходя из рода службы тепловоза и заданной скорости, выбрать тип тяговой передачи локомотива, рассчитать ее основные параметры и выполнить схему компоновки. Провести уточненный геометрический расчет зубчатой передачи. Выполнить расчет на прочность тележки локомотива при действии комбинированной нагрузки от веса кузова при реализации максимальной силы тяги.

Дипломная работа построена следующим образом.

В первой части приводятся исходные данные и формулируются задачи проектирования.

Во второй части описан программно-алгоритмический комплекс (ПАК), которые обеспечивают решение тяговой задачи.

Решению тяговой задачи, в итоге которой получены токовые и энергетические характеристики подвижного состава посвящен третий раздел.

Расчет тяговой передачи приведен в четвертом разделе.

Расчет на прочность рамы тележки приведен в пятом разделе.