4.1 Расчёт статического коэффициента использования сцепного веса тепловоза

1. Момент на раме кузова от сил тяги в автосцепке:

где

2) От сил, действующих в подвесках ТЭД:

кН∙м

3) Результирующий момент:

М = 889,5 - 170,94=718,56

4) Изменение обрессоренных нагрузок на оси КП от момента на раме тележки:

При индивидуальном рессорном подвешивании и наклоне надрессорного строения на угол φ прогиб пружин и следовательно дополнительные нагрузки на колесные пары будут примерно пропорциональны расстояниям от колесной пары до центра поворота кузова.

2. Фактическая нагрузка на оси КП:

Проверка:

3. Статический коэффициент использования веса локомотива:

=0,97 - 0,98 - коэффициент, учитывающий наличие статического прогиба в опорах кузова

Cсхема экипажной части представлена на рисунке 9.

4.2 Геометрическое вписывание тепловоза в кривую заданного радиуса

1. Построение параболической диаграммы:

Суммарный рельсовый зазор при радиусе кривых менее 300 м:

При построении диаграммы изображают внутренние грани головок рельсов, а расстояние между ними принимают равным рельсовому зазору.

Масштабы:

- по оси х: ;

- по оси у: ;

- R радиус заданной кривой, принимаем из исходных данных 80000 мм

Построения будем вести по зависимостям:

, мм

, мм

Расчет параболической диаграммы сведем в таблицу:

Таблица 6

Расчет параболической диаграммы

x,мм	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90
yнар,мм	0	3,125	12,5	28,13	50	78,13	112,5	153	200	253
yвн,мм	14,5	17,6	27	42,6	64,5	92,6	127	167,5	214,5	267,5

2. Вписывание локомотива.

Экипаж локомотива изображается с уменьшением линейных размеров в масштабе . На диаграмме тележка изображается одной прямой линией – эта линия представляет собой горизонтальный след совмещения плоскостей наружных граней гребней колес.

Тележки изображаются в положении наибольшего перекоса. КП показываются точками на прямой линии, изображающей тележку .

Схема вписывания тепловоза в кривую показана на рисунке 10.

По построению видно, что проектируемый тепловоз не вписывается в кривую заданного радиуса. Для вписывания в кривую можно увеличить боковой разбег средних колесных пар (5 и 2 на диаграмме) на 10 мм на сторону.

5 Технические характеристики спроектированного тепловоза

5.1 Расчёт и анализ удельных параметров тепловоза

Таблица 7

Удельные параметры тепловозов

№	Параметры	М62К	М62К*
1	Расчетная касательная сила тяги, Fkp, kH	200	190
2	Расчетная скорость тепловоза, Vp, км/ч	20	22
3	Номинальная мощность дизеля, Ne, кВт	1470	1547,7
4	Служебная масса секции, mсл, т	120	110,66
5	Число движущих осей	6	6
6	Удельная мощность , Вт/т	12,25	14
7	Удельная масса локомотива , кг/кВт	81,6	71,5
8	Осевая мощность локомотива	245	258
9	Осевая сила тяги Foc=, кН/ось	33,4	31,67
10	Удельная сила тяги , Н/кВт	0,136	0.123
11	Коэффициент силы тяги	0,17	0,175
12	Статический коэффициент использования сцепного веса локомотива	0,86	0,839
13	Коэффициент отбора мощности на привод вспомогательного оборудования	0,07	0,071
14	Коэффициент полезного использования мощности дизеля для тяги	0,756	0,805
15	Номинальный КПД тепловоза на расчетном режиме ηт	0,305	0,326

- для проектного тепловоза:

η_т=(3600/Q^р_н*g_ен)*

η_т=(3600/42500*0.21)*=0.326

-для серийного тепловоза:

η_т=(3600/Q^р_н*g_ен)*

η_т=(3600/42500*0.21)*=0.305

Проанализировав удельные параметры делаем вывод, что проектный тепловоз превосходит базовый по мощности, коэффициенту силы тяги и т.д (см таблицу 7), но это не дает эффекта, так как статический коэффициент использования сцепного веса у проектного тепловоза ниже (0.839 против 0.86 у серийного тепловоза). Таким образом, не целесообразно увеличивать мощность тепловоза, который не сможет реализовать эту ее на колесной паре. Следует применить какую-либо систему для повышения коэффициента статического использования сцепного веса, например догрузить лимитирующую колесную пару (кп №3, см. стр. 62). Для этого можно применить пневматический догружатель по типу 2ТЭ70. За счет его применения можно увеличить β_сц до 0.92.