Московский государственный университет путей сообщения

(МИИТ)

Институт транспортной техники и систем управления

(ИТТСУ)

Кафедра «Электропоезда и локомотивы»

Курсовой проект

по дисциплине «Теория и конструкция локомотивов»

Выполнил: студент гр.ТЛТ-411

Тишечкин А. Д.

Принял: к.т.н., доц. Неревяткин К. А.

Москва-2014

	ВВЕДЕНИЕ………………………………………………………..........		4
1	РАСЧЁТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ПРЕКТНОГО ТЕПЛОВОЗА……………………………………………............		5
2	ВЫБОР ТЯГОВО-ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРЕКТНОГО ТЕПЛОВОЗА……………………………………………..		9
	2.1	Выбор тягового электродвигателя………………………………	9
	2.2	Режим работы тяговых электрических машин ………………...	13
	2.3	Выбор тягового генератора……………………………………...	17
	2.4	Выбор дизеля……………………………………………………..	19
	2.5	Оценка параметров тягового зубчатого редуктора…………….	21
3	РАСЧЁТ ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ ПРОЕКТНОГО ТЕПЛОВОЗА…………………………………………...		25
	3.1	Выбор схемы охлаждения теплоносителей дизеля и конструкции охлаждающих устройств…………………………	25
	3.2	Тепловой расчёт водовоздушных радиаторов………………….	25
	3.3	Расчет технических требований вентилятора охлаждающего устройства………………………………………………………...	33
	3.4	Тепловой и гидравлический расчёты водомасляного теплообменника…………………………………………………..	40
	3.5	Оценка основных параметров системы охлаждения тяговых электрических машин……………………………………………	55
	3.6	Разработка схемы приводов вспомогательного оборудования тепловоза, расчёт коэффициента отбора мощности на привод вспомогательного оборудования………………………………..	58
4	РАСЧЁТ ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТНОГО ТЕПЛОВОЗА……..		60
	4.1	Расчет статического коэффициента использования сцепного веса……………………………………………………………….	61
	4.2	Геометрическое вписывание тепловоза ……………………….	65
5	ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПРОЕКТИРОВАННОГО ТЕПЛОВОЗА……………………………………………………………..		68
	5.1	Расчёт и анализ удельных параметров тепловоза…….……...	68
	5.2	Расчёт и анализ тяговой характеристики тепловоза….……...	69
	ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………………………..		73
	СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ…………………….		74

Введение

В данном курсовом проекте закреплены теоретические знания, полученные в лекционном курсе "Теория и конструкция локомотивов". На основе тепловоза прототипа разрабатывается проект магистрального грузового тепловоза заданной мощности. В работе выбираются и рассчитываются конструкции охлаждающего устройства и его вентилятора, водомасляный теплообменник, секции радиатора, а также выбирается и рассчитывается система охлаждения тяговых электрических машин. Выполняется геометрическое вписывание в кривую заданного радиуса, производится расчет статического коэффициента использования сцепного веса, строится тяговая характеристика проектного тепловоза.

Объём курсового проекта включает расчетно-пояснительную записку и графическую часть.

1 Расчёт основных технических параметров проектного тепловоза

Исходные данные:

1. род службы тепловоза – грузовой;

2. расчётная скорость - км/ч;

3. конструкционная скорость - км/ч;

4. минимальный радиус проходимых кривых – R=80 м;

5. весовая норма состава – т;

6. расчётный подъём – ⁰/₀₀;

7. осевая нагрузка вагона –т.

1. Определение расчетной касательной силы тяги.

где –ускорение свободного падения;

–коэффициент тяги;

–основное удельное сопротивление движению локомотива;

–основное удельное сопротивление движению вагонов;

1.1 Коэффициент сцепления при расчётной скорости:

1.2 Коэффициент тяги:

_{1.3 Основное удельное сопротивление движению локомотива:}

_{1.4 Основное удельное сопротивление движению вагонов:}

Теперь можно рассчитать :

2. Сила тяги тепловоза при трогании с места:

где –основное удельное сопротивление при трогании;

расчетный коэффициент сцепления при трогании;

удельная ускоряющая сила.

2.1 Расчетный коэффициент сцепления при трогании:

можно найти:

2.2 Основное удельное сопротивление при трогании

Теперь можно определить :

3. Номинальная касательная мощность тепловоза:

_{4. Номинальная мощность тепловоза по дизелю:}

где - коэффициент отбора мощности по дизелю.

5. Секционная мощность тепловоза по дизелю:

где число секций локомотива .

Принимаем

6. Сцепной вес секции тепловоза.

6.1 Сцепной вес, требуемый для реализации силы тяги при разгоне:

6.2 Сцепной вес, требуемый для реализации силы тяги при трогании:

Принимаем максимальный сцепной вес

7. Служебная масса секции тепловоза.

7.1 Служебная масса, необходимая для создания требуемого сцепного веса:

7.2 Служебная масса тепловоза как постройки:

где удельная металлоемкость.

Окончательно принимаем

8. Осевая нагрузка тепловоза.

Принимаем осевую формулу .

9. Ориентировочный диаметр колеса.

где – удельная нагрузка на один миллиметр диаметра колеса.

Принимаем =1050 мм

10. Габаритные и базовые размеры секции тепловоза.

10.1 Ориентировочная длина тепловоза по осям автосцепки:

Максимальная длина локомотива ограничена техническими требованиями к ремонтным стойлам депо, минимальная – прочностью путевых сооружений.

где – допускаемая нагрузка на единицу длины пути.

Окончательно принимаем L_л=17720 мм.

10.2 База локомотива:

где числовой коэффициент

10.3 База тележек:

где число осей в тележке

Вывод: по результатам расчета получаем данные тепловоза (в скобках указаны значения параметров тепловоза-прототипа ):

n_с=1 ( n_с=1);

осевая формула 3₀-3₀

F_кр=190 кН (F_кр=200 кН);

Ne=1547,7 кВт (Ne=1470 кВт);

m_сл=110,66 т

По полученным данным выбираем прототип тепловоза – М62К.