Специальности 23.05.03 «Подвижной состав Железных дорог»

Борзенко Е.В.(176833)______________

Руководитель: Кривошея Ю.В.

Национальная шкала:_________

Количество баллов:___________

Оценка: ECTS:_______________

Члены комиссии: __________ Гончарова Д.С.

__________ Кривошея Ю.В.

__________ Слепокуров Д.А.

Г. Донецк- 2019г.

Содержание

ВВЕДЕНИЕ

Экипажная часть локомотива — часть конструкции тяговой единицы подвижного состава, обеспечивающая её движение в рельсовой колее, представляет собой кузов с колёсными парами, в котором располагается необходимое энергетическое и вспомогательное оборудование. Экипажная часть является основой локомотива, непосредственно обеспечивающей движение.

При использовании кузова вагонного типа локомотивная бригада имеет доступ к силовому оборудованию во время движения без выхода из кузова, что улучшает условия работы бригады; кроме того, кузов вагонного типа имеет хорошую аэродинамику. Кузов капотного типа боковыми стенками и крышей закрывает лишь силовые агрегаты, что обеспечивает хороший обзор пути из кабины машиниста.

К экипажной части локомотива относятся кузов, главная рама, автосцепное устройство, тележки, рессорное подвешивание и др.

К экипажной части предъявляется ряд обязательных конструктивных требований и условий содержания при эксплуатации, к которым относятся:

- прочность и надёжность эксплуатации, как в целом, так и отдельных узлов;

- выдерживать нагрузки статического, динамического и ударного характера;

- обеспечивать определённые, научно-обоснованные показатели динамического качества локомотивов;

- обеспечивать удобство эксплуатации и ремонта отдельных элементов;

- обеспечивать заданный срок службы как верхнего строения пути, так и отдельных своих элементов;

- её конструкция не должна быть чрезмерно сложной и дорогой.

Подвижной состав железнодорожного транспорта не имеет рулевого управления. Траекторию его движения определяет рельсовая колея. Этим определяются и особенности ходовых частей: наличие гребней у бандажей колес; глухая насадка колёс на оси; параллельное расположение осей у тележек локомотивов и вагонов; коничность бандажей колёс; возможность поворота тележек и отдельных осей. Постоянство рельсовой колеи требует и постоянства расстояния между колёсами, для этого их запрессовывают так, чтобы они не могли ни смещаться на оси, ни поворачиваться относительно неё. Это называется глухой насадкой колёс. Ось с насаженными на неё двумя колёсами называют колесной парой.

При улучшении конструкции и содержания пути и, следовательно, его состояния, уменьшатся динамические взаимодействия подвижного состава и пути и напряжения во всех элементах не только пути, но и подвижного состава.

Целью данной работы заключается конструктивные особенности и принципы расчёта отдельных элементов экипажа локомотивов и железнодорожного пути, взаимодействующего с подвижным составом.

Выбор серии локомотива и его технические характеристики

Табл.1: Выбор серии локомотива и его технические характеристики

 

Показатели технической характеристики локомотива	Исходные данные	Показательные данные
Осевая характеристика	2(3о-3о)	2(3о-3о)
Нагрузка колёсной пары на рельсы, Кн (тс)	220	226
Конструкционная скорость, км/ч	100	100
Мощность номинального режима, кВт	2*2200	2*2210
Габаритные размеры: - высота от головки рельса - длина от осей автосцепок - Ширина локомотива	4900   34000   3200	4948   33938   3080
Масса состава, т	4000	5040
Расчётный подъём, %	7	6
Минимальный радиус кривой, м	125	125
Допустимая скорость движения в кривой, км/ч	60	60
Радиус Кривой участка пути, м	350	350

 

Исходя из исходных данных заданий в методических указаниях и при помощи литературы, был выбран грузовой тепловоз 2ТЭ10М.

Тепловозы типа ТЭ10М выпускаются производственным объединением «ПАО «Лугансктепловоз»» двухсекционные общей мощностью 4412 кВт —2ТЭ10М и трёхсекционные общей мощности 6618 кВт — 3ТЭ10М- Тепловоз 2ТЭ10М состоит из двух однокабинных секций (А и Б), одинаковых по конструкции Секции тепловоза соединяются между собой автосцепкой СА-3, а для обеспечения перехода членов локомотивной бригады из секции в секцию оборудованы переходными тамбурами.

 

Общая техническая характеристика тепловоза

 

Род службы:………………………..……………Грузовой, магистральный;

Тип передачи:…………………...………Электрическая, постоянного тока;

Мощность дизеля:…………………………………...…2210 кВт.(3000 л.с.);

Осевая формула:……………………………………………….………..3о-3о;

Масса тепловоза:………………………………………………….…….138*2;

Нагрузка от колёсной пары на рельсы:……………………….….…..226 кН;

Скорость длительного режима:……………………………...……....24 Км/ч.;

Конструкционная скорость:……………………………………….100 км/ч.;

Ширина колеи:………………………………………………………1520 мм.;

Диаметр колёс:……………………………………...……………….1050 мм.;

Минимальный радиус проходимых кривых:…………………………125 м.;

Длина:……………………………………………………………..16969*2мм.;

Ширина:……………………………………………………………...3080 мм.;

Высота:…………………………………………………...…………..4948 мм.;

Дизель 10Д100

Установленный на тепловозе дизель создан на базе дизеля 2Д100. По конструкции примерно 80% деталей и сборочных единиц дизеля 10Д100 аналогичны деталям и сборочным единицам дизеля 2Д100 Мощность дизеля увеличена до 2206 кВт путем повышения давления надувочного воздуха с 0,03 до 0,13 МПа, его промежуточного охлаждения и увеличения цикловой подачи топлива.[1]

Рис.1: Дизель-Генератор 10Д100: 1, 17—валы отбора мощности, 2—масляный насос, 3—регулятор частоты вращения, 4—выпускной патрубок, 5—тахометр, 6—компенсатор, 7—турбокомпрессор, 8—маслоотделитель, 9—блок цилиндров, 10—крышка блока, 11—трубопровод воздушный, 12—топливный насос, 13—форсунка, 14—верхний шатун, 15—верхний коленчатый вал, 16—вертикальная передача, 18—нагнетатель второй ступени, 19— воздухоохладитель, 20—валоповоротный механизм, 21—генератор, 22— муфта привода генератора, 23—нижний коленчатый вал, 24—нижний шатун, 25—поддизельиая рама, 26—антивибратор, 27—привод масляного насоса и регулятора, 28, 29—смотровые люки, 30—маслопровод, 31, 37—коренные подшипники, 32—распределительный вал, 33, 36— поршни верхний и нижний, 34—втулка цилиндра, 35—водяной патрубок, 38—сетка

 

Основные данные дизеля:

 

Марка:.......................................................................................................10Д100;

Тактность:...........................................................................................................2;

Расположение цилиндров:......................................однорядное, вертикальное;

Число цилиндров:........................................................................................10 шт;

Диаметр цилиндра:..................................................................................207 мм.;

Ход поршня:…………………………………………………..............2x254 мм;

Частота вращения коленчатого вала на номинальном режиме: ………………………………………………………….………….......850 об/мин.;

Масса дизеля:………………………………………………..………..…. 28,3 т.;

Удельный расход топлива:………………………….…..…...……217 г / кВт·ч;

Удельных расход масла:……………………………………………..…….1,7%.

Тяговый генератор

Для преобразования механической энергии дизеля в электрическую и питания тяговых электродвигателей на тепловозах установлен тяговый генератор (рис. 2). При пуске дизеля генератор используется в качестве электродвигателя с последовательным возбуждением, получая питание от аккумуляторной батареи. Генератор представляет собой десятиполюсную электрическую машину постоянного тока с независимым возбуждением. Обмотка возбуждения питается от якоря возбудителя В-600 двухмашинного агрегата А-706Б и создает основной магнитный поток. Схема регулирования возбуждения генератора обеспечивает использование всей свободной мощности и автоматическое регулирование напряжения генератора в соответствии с током, потребляемым электродвигателями в диапазоне от продолжительного тока до максимального напряжения.

  Рис.2: Тяговый генератор ГП-311Б (продольный и поперечный разрезы) 1—отверстия выброса охлаждающего воздуха, 2—лапа генератора, 3—роликоподшипник, 4— трубка подачи смазки, 5—коллектор, 6—подшипниковый щит, 7—щеткодержатели, 8—крышка кол лекторной камеры, 9—бракеты, 10—изоляторы, 11—поворотная траверса, 12—уравнители, 13— пусковая обмотка, 14—обмотка независимого возбуждения, 15—станина, 16—главный полюс, 17— добавочный полюс, 18—сердечник якоря, 19—обмотка добавочного полюса, 20—обмотка якоря, 21—воздухоподводящий патрубок, 22—корпус якоря, 23—электрошетки

Техническая характеристика генератора ГП-311Б тепловоза 2ТЭ10М

 

Мощность:..............................................................................................2000 кВт

Номинальная частота вращения:......................................................850 об/мин

Продолжительный ток:.............................................................................4320 А

Напряжение при продолжительном токе:.................................................465 В

Максимальный кратковременный ток:…................................................6600 А

Максимальное напряжение:........................................................................700 В

Ток при максимальном напряжении:......................................................2870 А

КПД в номинальном режиме:....................................................................94,3%

Расход охлаждающего воздуха:.............................................................4,16 м /с

Падение статического давления внутри генератора:..............................981 Па

Масса:.........................................................................................................8700 кг