6.2 Взвешивание надтележечного пространства, как этап технологического процесса развески

Как указывалось в пункте 1, взвешивание надтележечного пространства должно быть неотъемлимой частью технологического процесса развески, но в связи с отсутвием специальных устройств это было невозможным, но при применении технологической рамы (пункт 6.1) в условиях завода этот процес станет возможным и не сильно трудоемким.

Чтобы грамотно внедрить в процесс ремонта этап взвешивания верхнего строения тепловоза необходимо знать поэтапность сборки тепловоза в целом и какие работы производятся в том или ином цеху.

Первое, что должно устанавливаться на отремонтированную раму это топливный бак. Далее утанавливаются главные резервуары, путеотчиститель, автосцепное устройство, монтаж песочной системы и др.

Перед опуском на тележки следует подготовка главной рамы, а затем происходит и сам опуск кузова на тележки.

Далее на участке сборки (рисунок 6.8) устанавливают дизель-генераторную установку и монтируют все остальное оборудование. Процесс сборки заканчивается монтажем съемной части кузова и системы пожаротушения.

Главной задачей остается расположение домкратов в цехе для подъема собранного тепловоза и подкатки технологических рам.

На позиции 1 (рисунок 6.8) следует установить 4 стационарных домкратов для подъема локомотива типа УДС-200. В обязательном порядке домкраты нужно поднимать одновременно, при этом закреплять тележки на участке до взвешивания не нужно. При подъеме должен присутствовать мастер и возле каждого домкрата должен быть слесарь. После подъема кузова тележки выкатить.

Далее за выкаткой тележек следует подкатка технологических рам под боковые опоры. После подкатки тележек тепловоз опускают одновременно 4-мя

домкратами, соблюдая центричность опуска.

При опущеном тепловозе на технолjгической раме тензометрическая система выдает данные по весу левой и правой части тепловоза, что дает возможность грамотного расположения балластов и распределения нагрузки на раме.

После работ по балластировке следует обратный процесс. А именно подъема, выкатки рам и подкатки тележек. После чего следует закрепить тележки и передать тепловоз в депо сдачи.

6.3 Способ компоновки водомаслянного теплообменника

Для установки нового оборудования на тепловозе произведена необходимая перекомпоновка и демонтаж части штатных агрегатов.

Далее приведена таблица, в которой описаны весовые характеристики заменяемых единиц тепловоза на новые. Цель данной таблицы - увидеть разницу по массе заменяемых узлов, чтобы определить массу надтележечного строения тепловоза.

Таблица 6.7 - Весовые параметры заменяемых узлов тепловоза

Наименование группы деталей	Вес, кг
1	2
Демонтируемые составные части
Установка дизель-генератора	28840
Установка искрогасителей	242
Привод скоростемера	52
Стенка задняя кабины	253
Арка	53

Продолжение таблицы 6.7

Установка двери	56
Установка привода ручного тормоза	47
Установка пульта управления	160
Привод силовых механизмов со стороны генератора	43
Привод силовых механизмов со стороны холодильной камеры	138
Фильтр тонкой очистки масла	150
Фильтр масла	150
Устанавливаемые составные части
Установка дизель-генератора	28900
Установка искрогасителя-глушителя	180
Стенка задняя кабины	253
Арка	53
Установка двери	56
Установка привода ручного тормоза	47
Установка пульта управления	152
Привод силовых механизмов со стороны генератора	46
Привод силовых механизмов со стороны холодильной камеры	143
Фильтр масла полнопоточный	214

Следует определить массу надтележечного строения исходя из таблицы 6.7. Масса надлежащего строения тепловоза 2ТЭ10МК определяются из выражения

, (6.4)

где – масса надтележечного строения секции тепловоза 2ТЭ10МК со штатным балластом тепловоза 2ТЭ10М и 2/3 запаса топлива и песка;

– масса надтележечного строения секции тепловоза 2ТЭ10МК со штатным балластом и 2/3 запаса топлива и песка;

- масса демонтируемого оборудования;

- масса устанавливаемого оборудования.

, (6.5)

где М – масса секции тепловоза 2ТЭ10М с балластом и 2/3 запаса топлива и песка, М=138000 кг;

- масса передней тележки, 24896 кг;

- масса задней тележки, 24823 кг.

,

.

На рисунке 6.9 представлено схематичное изображение тепловоза 2ТЭ10МК. Взглянув и сопоставив факты из результатов взвешивания (таблица 5.6) можно сделать вывод о том, что большая нагрузка приходится на правую часть рамы из-за водомаслянного теплообменника, т.е. к несбалансированной массе тепловоза в поперечном сечении добавляется дисбаланс нагрузок на левую и правую стороны.

1 - теплообменник; 2 - ДГУ; 3,5 - правая и левая аппаратные камеры; 4 - унифицированный пульт управления; 6,7 - силовые механизмы со стороны генератора и холодильной камеры; 8 -холодильная установка

Рисунок 6.9 - Схематичное представление тепловоза 2ТЭ10МК

Расчет в пункте 5.2 показывает, что центр тяжести смещен в сторону задней тележки на 0,503 м. Это говорит о значительном перегрузе задней части тепловоза.

На основе данных фактов и имеющихся экспериментальных данных взвешивания следует рассмотреть нагрузки на левую и правую часть тепловоза, обращая внимание на заднюю часть тепловоза.

В связи со всем вышеперечисленным возникает небходимость переукомпоновки теплообменника. Если взглянуть на компоновочную схему тепловоза 2ТЭ116, то можно увидеть, что теплообменник расположен на ДГУ, но в нашем случае это недостижимо в связи с конструкцией тепловоза 2ТЭ10МК. [7]

В рассматриваемом случае подойдет вариант положить теплообменник на специальную подставку и тем самым добится более равномерного распределения нагрузок на левую и правую стороны тепловоза. Схематичное расположение теплообменника изображено на рисунке 6.10.

Рисунок 6.10 - Схематичное расположение водомаслянного теплообменника

Не трудно представить, что разница нагрузок на левую и правую сторону в районе теплообменника составляет от 800 до 1500 кг, но при горизонтальном положении теплообменника можно сократить эту цифру в половину в силу смещения центра масс.

Недостатком данного способа размещения теплообменника является то, что передвигаться по дизельному помещению будет неудобно, т.к. он располагается на силовыми механизмами, т.е. достаточно высоко.

6.4 Технология подбора прокладок без применения специальных весов

6.4.1 Конструкция тележки тепловоза 2ТЭ10МК

Тележка (рисунок 6.11) трехосная с индивидуальным приводом каждой колесной пары через односторонний и одноступенчатый тяговый редуктор от тягового электродвигателя постоянного тока ЭД-118А с польстерной системой смазывания или электродвигателя ЭД-118Б с циркуляционной принудительной системой смазывания моторно-осевых подшипников (МОП). Установка ТЭД на тележке выполнена опорно-осевой с рядным их расположением. Такое расположение ТЭД позволяет улучшить использование сцепной массы (на 10—12%) за счет однозначного распределения нагрузок по осям от тяги при движении тепловоза.

Рама тележки связана с колесными парами через поводковые бесчелюстные буксы с жесткими осевыми упорами качения одностороннего действия. Такая связь позволяет передавать от колесных пар на раму тележки упруго без трения скольжения и зазоров силы тяги и торможения, поперечные силы при набегании на рельс, а также обеспечивать симметричность и параллельность осей колесных пар в раме тележки и относительные вертикальные ее колебания. Жесткость поводков буксы в поперечном направлении составляет 35 • 105 Н/м, в продольном — 240 • 105 — 280 • 105 Н/м. Кроме того, для уменьшения воздействия тепловоза на путь увеличена поперечная подвижность средней колесной пары за счет установки ее в буксах со свободным осевым разбегом ±14 мм.

Рессорное подвешивание тележки индивидуальное с пружинными комплектами на каждый буксовый узел Оно без учета поводков обеспечивает статический прогиб 126 мм и под статической нагрузкой зазор 40—50 мм между корпусом буксы и боковиной рамы тележки, необходимый во избежание ударов при колебаниях надрессорного строения, возникающих при движении тепловоза и зависящих от состояния пути. Каждый пружинный комплект установлен с прокладками, которые служат для регулирования распределения нагрузок по осям тепловоза.

Параллельно индивидуальному буксовому рессорному подвешиванию включены фрикционные гасители колебаний сухого трения, которые способны одновременно гасить все три вида колебаний: подпрыгивание, галопирование и поперечную качку. Демпфирование колебаний регулируется изменением силы трения и на основании испытаний тепловоза обеспечивается в диапазоне 5—6 % к подрессоренной массе, что соответствует коэффициенту демпфирования 4—5, представляющему собой отношение работы сил трения фрикционных гасителей к работе упругих сил системы рессорного подвешивания при изменении прогиба от нуля до статического.

1- рама тележки, 2 - колесно-моторный блок, 3 - пружинный комплект рессорного подвешивания; 4 - опорно-возвращающее устройство, 5 - рычажная передача тормоза, 6 - тормозной воздухопровод; 7 - песочный трубопровод тележки

Рисунок 6.11 - Тележка тепловоза 2ТЭ10МК

Нагрузка от надтележечного строения тепловоза передается на четыре комбинированные с резинометаллическими элементами роликовые опоры, которые размещены на боковинах рам тележек. Каждая опора по отношению к центру поворота тележки установлена так, что роликовой частью обеспечивается поворот тележки и возвращающий момент, а поперечное перемещение кузова (относ) достигается за счет поперечной свободно-упругой подвижности шкворня и сдвига каждого комплекта из семи резинометаллических элементов, установленных на верхней плите роликовой опоры. Как возвращающий момент, так и момент упругих сил опор обеспечивают гашение относительных колебаний кузова и тележек в горизонтальной плоскости (без установки дополнительных демпферов) при движении тепловоза со скоростью до 120 км/ч. При таком опорно-возвращающем устройстве возможен устойчивый максимальный поворот тележки (с учетом относа) относительно кузова до 5°, а упругое опирание кузова позволяет получить дополнительный прогиб до 20 мм в рессорном подвешивании тепловоза.

Сила тяги от рамы тележки на кузов передается шкворневым узлом, обеспечивающим поперечную свободно-упругую подвижность шкворня кузова ±40 мм. Шкворень также является осью поворота тележки в горизонтальной плоскости. Вследствие минимального одинакового значения колесной базы тележки (1850 Х2 мм) и рядного расположения ТЭД шкворневой узел размещен на продольной балке со смещением на 185 мм от оси средней колесной пары.

Конструкция тележки, тяговый привод, система связи ее с кузовом обеспечивают максимально возможный коэффициент сцепления, а также расчетный коэффициент использования сцепной массы, равный 0,90, что значительно выше по сравнению с тепловозами на челюстных тележках. Тележка тепловоза прошла всесторонние испытания по своим динамико-прочностным качествам и воздействию на путь с участием ведущих институтов - Всесоюзного научно-исследовательского тепловозного института (ВНИТИ) и Всесоюзного научно-исследовательского института железнодорожного транспорта.

По результатам испытаний были проведены конструктивные изменения, позволившие довести прочностные качества корпусов букс, рамы тележки до обеспечения коэффициентов запаса прочности не менее 2; показатели надежности и долговечности тягового редуктора до 1,2-1,8 млн. км пробега за счет замены жесткой зубчатой передачи с модулем 11 мм на передачу с модулем 10 мм и упругим зубчатым колесом (УЗК); показатели вертикальной и горизонтальной динамики, обеспечивающие без ограничения по ходовой части экипажа прохождения тепловозом прямых, крутых кривых участков пути и стрелочных переводов в результате замены жестких опор кузова на комбинированные с резинометаллическими элементами. [11]