 |
Выбор конструкции экипажной части. Определение параметров рессорного подвешивания и его упругих элементов
|
|
|
|
Экипаж тепловоза. В конструкциях магистральных локомотивов обычно используют кузова вагонного типа. Кузов изготовлен с несущей рамой. Основой кузова является каркас из гнутых профилей, который снаружи обшит металлическими листами толщиной 1,5 мм. Изнутри на каркасе закреплена винтами внутренняя обшивка из металлических листов толщиной 1 мм. Тележки тепловоза прежде всего должны обеспечивать выполнение установленных показателей безопасности движения и динамических качеств экипажа, способствовать реализации максимальных тяговых свойств и содержать наименьшее количество узлов трения. Кроме этого, наиболее ответственные элементы конструкции тележек должны быть доступны для проведения диагностического контроля и обладать минимальной трудоёмкостью при проведении ТО и ТР. Так как проектируемый тепловоз является пассажирским с конструкционной скоростью равной 160 км/ч, то применяем для проектируемого локомотива двухступенчатое рессорное подвешивание и тяговый привод 3-го класса. Вертикальные и поперечные колебания экипажа в этом случае гасятся специальными демпферами. Величина суммарного статического прогиба Δ∑=170 мм для проектируемого тепловоза.
Передаточное число тягового редуктора:
,
где nдmax – допустимая частота вращения якоря ТЭД, об/мин;
Первая ступень рессорного подвешивания
Цилиндрическая винтовая пружина
Сцепной вес тепловоза: 1378 кН;
вес кузовной части тепловоза с экипировкой:
, кН;
вес надрессорного строения, приходящийся на одну тележку:
, кН
где 
- обрессоренный вес тележки тепловоза;
суммарный статический прогиб рессорного подвешивания: 
;
|
|
|
прогиб первой ступени: 
;
прогиб второй ступени: 
.
Расчётная схема цилиндрической винтовой пружины (см. рис.8).
Рис 8. Расчетная схема цилиндрической винтовой пружины
Жесткость пружин первой ступени рессорного подвешивания тележки:
.
Жесткость одного из двух комплектов пружин буксы колесной пары:
.
Принимаем, что комплект будет состоять из двух концентрически расположенных пружин. Принимаем соотношение жесткостей наружной и внутренней пружины 
.
Тогда 
;
,
.
Диаметр наружной пружины:
.
Принимаем значение числа рабочих витков для наружной пружины 
, соответствующее число витков для внутренней пружины составит 
.
Принимаем 
.
Величина расчетных касательных напряжений в витках пружины:
где 
;
;
;
.
Дополнительное напряжение в витках:
.
;
.
Проверка условия прочности пружин:
.
Наружная пружина:
;
Внутренняя пружина:
.
Шаг витков пружин:
,
где 
– коэффициент запаса, учитывающий деформацию пружины от дополнительных динамических сил;
– величина запаса по высоте на отсутствие возможного смыкания витков при деформации пружины.
Наружная пружина:
;
Внутренняя пружина:
.
Высота пружин в свободном состоянии:
.
.
Разность высот пружин при формировании упругого комплекта нивилируется подкладкой или формой опорной поверхности сопрягающихся с пружинами деталей.
Резиновые амортизаторы
Резиновые амортизаторы установлены в первой ступени рессорного подвешивания в каждом упругом комплекте буксы, последовательно двум концентрически расположенным пружинам.
Рис 9. Расчетная схема резинового амортизатора
Нагрузка, воспринимаемая резиновым амортизатором:
Исходя из известных значений параметров пружин и соображений компоновки, принимаем 
.
|
|
|
Высота амортизатора в свободном состоянии с учетом величины допустимой деформации сжатия:
.
Твердость резины в единицах ТИР:
Так как амортизатор работает в условиях воздействия воздуха и влаги, то согласно справочным данным, выбираем резину марки 7-2959.
Жесткость резинового амортизатора:
Раздел 6.
|
|
|
