Характеристика параметров тепловоза, обоснование типа дизеля, охлаждающего устройства и их конструирование. Оборудование для тепловоза и конструкция экипажной части. Тепловой расчёт водомасляного теплообменника. Выполнение упрощенной развески тепловоза.
Краткое сожержание материала:

21

Министерство Путей Сообщения Российской Федерации

Московский государственный университет путей сообщения

(МИИТ)

Кафедра «Локомотивы и локомотивное хозяйство»

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

«ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ, РАСЧЁТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ТЕПЛОВОЗОВ»

Выполнил :ст. гр. ТЛТ-411

Зуев Г.В.

Принял: проф. Логинова Е.Ю.

2008

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВОЗА

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО ТИПА ДИЗЕЛЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ЕГО ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ ПАРАМЕТРОВ, КОЛИЧЕСТВА И РАЗМЕРОВ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ ТЕПЛОВОЗА

4. ВЫБОР ОБОРУДОВАНИЯ ДЛЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО ТЕПЛОВОЗА

5. ХАРАКТЕРИСТИКА ЭКИПАЖА И РАСЧЕТ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ РЕССОРНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ ТЕПЛОВОЗА

6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОРИЕНТИРОВОЧНОГО ВЕСА ОБОРУДОВАНИЯ. РАЗВЕСКА И КОМПОНОВКА ОБОРУДОВАНИЯ

7. ОПРЕДЕЛЕНИЕ КОЭФФИЦИЕНТА ИСПОЛЬЗОВАНИЯ СЦЕПОНОГО

ВЕСА ЛОКОМОТИВА

8. ГЕОМЕТРИЧЕСКОЕ ВПИСЫВАНИЕ ЭКИПАЖА В КРИВУЮ

9. СРАВНЕНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОГО ТЕПЛОВОЗА С ТЕПЛОВОЗОМ АНАЛОГОМ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ЛИТЕРАТУРА

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Род службы: пассажирский;

тип передачи: электрическая;

мощность: = 3000 л.с. (2200 кВт);

габарит подвижного состава: 1Т;

конструкционная скорость: = 160 км/ч;

радиус кривой: = 125 м.

1. ВЫБОР ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ТЕПЛОВОЗА

Определение касательной мощности

,

где - к.п.д. выбранной передачи мощности проектируемого локомотива; - коэффициент, учитывающий расход мощности энергетической установки на собственные нужды ( = 0,88…0,92).

- к.п.д. тягового генератора (0,93…0,96);

- к.п.д. выпрямительной установки (0,99);

- к.п.д. тягового электродвигателя (0,92…0,94);

- к.п.д. зубчатой передачи (0,98…0,985).

кВт

Определение сцепного веса локомотива:

[кН],

где т - масса пассажирского поезда; - полное удельное сопротивление движению поезда в момент трогания с условной скоростью км/ч на уклоне (%₀), Н/т. Для расчета можно принять величину Н/т; - удельное сопротивление от ускоряющего усилия, Н/т; - коэффициент использования сцепного веса. Для локомотивов с индивидуальным приводом колесных пар .

,

где км/ч² - ускорение поезда после трогания с места в зависимости от категории поезда; - ускорение поезда, км/ч², при действии удельной ускоряющей силы 1 Н/т. Значение для пассажирских поездов равны 12,2 км/ч².

Величина расчетной скорости пассажирского локомотива принимается в пределах км/ч.

Принимаем км/ч, . Тогда

кН

Определение служебной массы локомотива

В предварительных расчетах служебная масса определяется в виде

[кг],

где - удельный показатель служебной массы, реализованный у эксплуатируемых и рекомендуемый для перспективных локомотивов, кг/кВт. Для тепловоза ТЭП 60, для которого кг/кВт, получаем

т.

Число колесных пар .

Проверка величины статической нагрузки колес на рельсы

кН для пассажирских локомотивов.

< 225 кН.

Определение диаметра движущих колес.

[мм],

где [2p] - допустимая нагрузка на 1 мм диаметра колеса. Принимается в пределах 0,2…0,27 кН/мм.

мм.

Принимаем стандартный диаметр колес тепловозов - 1050 мм.

Определение предварительной (ориентировочной) величины длины локомотива по осям автосцепок

Для кВт длина локомотива может быть расчитана в соответсвии с эмпирическим выражением

[мм].

Получим

Определение базы локомотива

Предварительно , где - коэффициент, равный 0,5…0,54 для экипажной части длиной до 20 м.

Получим .

2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБРАННОГО ТИПА ДИЗЕЛЯ И ХАРАКТЕРИСТИКА ЕГО ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ

Для проектного тепловоза кВт, поэтому выбираем дизель 1А-5Д49 с величиной эффективной мощности 2264 кВт. Основные технические характеристики указанного типа дизеля (Табл. 2.1.)

Таблица 2.1.

Техническая характеристика дизеля

Тип дизеля	Д49
Марка дизеля	1А-5Д49
Обозначение по ГОСТ	16ЧН26/26
Номинальная мощность, кВт	2264
Расположение цилиндров	16V
Диаметр цилиндра, мм	260
Ход поршня, мм	260
Частота вращения коленчатого вала, об/мин
номинальная	1000
минимальная	350
Среднее эффективное давление, МПа	1,22
Средняя скорость поршня, м/с	8,67
Удельный расход топлива, кг/кВт·ч	0,203
Тепловыделение, кВт
в масло дизеля	423
в охлаждающую воду	780
от наддувочного воздуха	410
Подача насосов, м3/с
масляного	0,0222
водяного	0,0222
Габариты дизеля, м
длина	4,85
ширина	1,92
высота	2,9
Масса дизеля, кг	18000

3. ОПРЕДЕЛЕНИЕ НЕОБХОДИМЫХ ПАРАМЕТРОВ, КОЛИЧЕСТВА И РАЗМЕРОВ ОХЛАЖДАЮЩИХ УСТРОЙСТВ

Обоснование выбора типа охлаждающего устройства

Компромиссным решением, используемым на большинстве типов тепловозов, является открытая двухконтурная система охлаждения (Рис. 3.1.). В двухконтурной системе контур охлаждения элементов дизеля и контур охлаждения наддувочного воздуха и масла разделены. В качестве основного теплоносителя используется вода, циркулирующая в замкнутых системах охлаждения (контурах) с поверхностными теплообменниками. Каждый контур системы оборудован индивидуальным насосом. Это дает возможность раздельного регулирования температуры охлаждающей воды в обоих контурах. На проектируемом тепловозе целесообразно применить данную схему водяного охлаждения.

Рис. 3.1. Двухконтурная схема водяного охлаждения конструкции теплового дизеля

Расчет числа секций радиатора первого контура охлаждения воды дизеля

Необходимое количество секций радиаторов для охлаждения воды определяется на основе решения системы уравнения, описывающих процесс теплообмена:

- - количество тепла, отводимого в холодильник с водой дизеля;