Компоновка локомотива

 

Размещение на локомотиве разнотипного оборудования, механизмов со сложными функциональными связями является многовариантной задачей.

При компоновке оборудования учитываются следующие условия:

­ равномерность распределения нагрузки на рельсы от движущих колёсных пар;

­ минимальную длину экипажной части, малогабаритность и компактность сборочных единиц;

­ удобство монтажа оборудования, и доступность его обслуживания;

­ простоту конструкций элементов рабочих связей силового и вспомогательного оборудования;

­ возможность использования широкой унификации, и пригодности конструкции к крупносерийному производству;

­ нормированный расход дефицитных и дорогостоящих материалов;

­ оптимальные условия работы обслуживающего персонала;

­ внешние очертания, обеспечивающие требования промышленной этики.

На компоновку так же оказывают влияние следующие факторы: его назначение, условия эксплуатации, габаритные очертания, уровень технического и технологического производства.

Кузов локомотива предназначен для обеспечения нормальной эксплуатации оборудования, расположенного на раме и создания благоприятных условий для работы локомотивной бригады.

Для проектного локомотива выбираем кузов вагонного типа, который обеспечивает нормальные условия для работы локомотивной бригады и обслуживания ЛЭУ тепловоза во время эксплуатации локомотива.

Кузов проектного тепловоза несущий, со съемной крышей блочного исполнения. Каждый блок крыши выполнен с учетом крепления к нему узлов вспомогательного оборудования.

Конструктивно кузов разделяется на пять основных частей:

­ рама;

­ бак для топлива;

­ стенки боковые с обшивными листами;

­ блоки крыши;

­ кабина машиниста.

Экипажная часть проектируемого тепловоза соответствует осевой формуле . Рама с расположенным на ней оборудованием и кузовом опирается на четыре двухосные бесчелюстные тележки с двухступенчатым рессорным подвешиванием, статический прогиб .

Кузов локомотива предназначен для обеспечения нормальной эксплуатации оборудования, расположенного на раме и создания благоприятных условий для работы локомотивной бригады.

5. Развеска проектного тепловоза

 

Расчет развески выполняется для варианта компоновки пассажирского тепловоза (см. рис. 11) мощностью 4400 кВт.

Целью данного расчёта является определение веса и распределение нагрузок по осям (тележкам) проектируемого тепловоза.

 

Таблица 6 Ведомость развески:
№	Наименование	Масса, кг	Плечо момента, м	Момент, кг · м
	Дизель-генератор
	Установка мотор-компрессора		17,44
	Кабина машиниста		1,68
	Установка топливного бака		10,15
	Рама тепловоза		12,25
	Стена кузова левая
	Стена кузова правая
	Тележки (две)	29600х2
	Установка ударно-тяговых приборов	1129,2
	Установка блоков секций	3231,5	16,58
	Установка вентиляторная		16,58
	Установка аккумуляторной батареи		10,15
	Кабина машиниста		20,8
Итого:

 

Из ведомости развески (табл. 3) определяем координаты центра тяжести кузова равно:

. (53)

Определим расстояние от оси моментов до центра тяжести тележек:

­ передняя тележка:

. (54)

­ задняя тележка:

(55)

 

Рис. 12. Схема распределения надтележечной массы по тележкам тепловоза.

 

Надтележечная масса, приходящаяся на переднюю тележку определяется по формуле:

, (56)

где - надтележечная масса.

Надтележечная масса, приходящаяся на заднюю тележку:

. (57)

Разность надтележечных масс, приходящихся на заднюю и переднюю тележки:

. (58)

Средняя нагрузка на колесную пару передней тележки, при условии равномерного распределения нагрузок по осям тележки:

. (59)

Средняя нагрузка на колесную пару задней тележки, при условии равномерного распределения нагрузок по осям тележки:

. (60)

Разность нагрузок по осям составляет 41 кг.

 

Заключение

В результате проведенного расчета развески получено:

1. Центр тяжести надтележечной массы тепловоза смещен от середины тепловоза в противоположную сторону от холодильной камеры на 12,23 мм.

2. Надтележечная масса тепловоза по тележкам распределилась следующим образом:

a. на переднюю тележку –28677,5 кг;

b. на заднюю тележку –28510,5 кг;

c. разность надтележечных масс, приходящихся на заднюю и переднюю тележки составляет – 167 кг.

3. Максимальная нагрузка на колесную пару составляет 14544 кг.

4. Максимальная разность нагрузок по осям составляет 41 кг.

Так как при расчете развески было учтено не все оборудования тепловоза, то полученные результаты можно считать предварительными.

6. Энергетический баланс тепловоза

 

1. Эффективным кпд дизеля называется отношение эффективной работы к количеству тепла, подводимого с топливом:

, (61)

где - низшая теплотворная способность топлива () [9.стр.17]; - удельный расход топлива.

. (62)

2. Тепло, выброшенное с отработанными газами:

. (63)

3. Потери тепла на вспомогательные нужды:

, (64)

где – коэффициент, учитывающий расход мощности на вспомогательные нужды.

. (65)

4. Потери тепла в передаче:

, (66)

где – кпд электрической передачи.

. (67)

5. Эффективный кпд тепловоза:

. (68)

 

7. Требования безопасности на проектном локомотиве

 

Согласно ГОСТ 12.2.056–81 на проектном тепловозе должны быть соблюдены требования безопасности. В частности в ГОСТе изложены требования к электрооборудованию, машинному отделению, особое внимание уделено кабине машиниста.