Эскизный проект грузового тепловоза мощностью 2700 кВт с анализом воздухоочистителей

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 2
Заведующий кафедрой 2
Руководитель проекта ____________________________ Корчагин В.О. 3
ВВЕДЕНИЕ 10
1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОКОМОТИВА 11
2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАЗМЕРОВ СТРОИТЕЛЬНОГО ОЧЕРТАНИЯ ЛОКОМОТИВА 13
3. ВЫБОР ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ 19
4. ВЫБОР СИЛОВОГО И ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО ОБОРУДОВАНИЯ 20
4.1.Выбор дизеля 20
4.2. Выбор типа передачи 21
а – постоянного тока; б – переменно-постоянного тока; в – переменного тока 23
4.3. Выбор тягового генератора 23
4.4. Выбор тяговых электродвигателей 24
4.5. Топливная система тепловоза 25
4.6. Масляная система тепловоза 29
4.7. Выбор водяной системы охлаждения тепловоза 32
4.8. Система воздухоснабжения и воздушного охлаждения 34
4.9. Выбор компрессора 36
4.10. Тормозная система тепловоза 37
4.11. Песочная система тепловоза 38
5. КОМПОНОВКА ЛОКОМОТИВА 40
6. РАЗВЕСКА ЛОКОМОТИВА 41
7. РАСЧЕТ ДИНАМИЧЕСКОГО ВПИСЫВАНИЯ В ЗАДАННЫЕ КРИВЫЕ 45
7.1. Определение угла поворота тележки относительно рамы тепловоза и возвращающего момента пружин «флексикойл» 45
7.2. Расчет горизонтально-динамических паспортов направляющих, рамных, боковых сил и сил отжатия рельсов. 47
7.4. Оценка безопасности по деформации пути для рельса Р50: 47
7.5. Оценка безопасности по непогашенному ускорению: 48
8. РАСЧЕТ ТЯГОВО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК 49
8.1. Основные параметры электрической передачи мощности тепловоза. 49
9. БАЛАНС ЭНЕРГИИ ТЕПЛОВОЗА 59
10. РАСЧЕТ СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ДИЗЕЛЯ 62
10.1. Тепловой расчет радиатора локомотива 62
11. РЕШЕНИЕ ТОРМОЗНОЙ ЗАДАЧИ 65
12.НАЗНАЧЕНИЕ И ПРИНЦИП РАБОТЫ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЕЙ 67
13.ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЕЙ 72
14.ТИПЫ ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЕЙ, ПРИМЕНЯЕМЫЕ В ЛОКОМОТИВАХ. 75
16.ВОЗДУШНЫЕ ФИЛЬТРЫ ТЯГОВЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 81
16.1 Фильтры главных генераторов 83
16.2 Фильтры тяговых электродвигателей 85
16.3 Воздухоочиститель системы охлаждения электрических машин 86
17. ПРИНЯТАЯ СИСТЕМА ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ДИЗЕЛЯ 87
18.ПРИНЯТАЯ СИСТЕМА ОЧИСТКИ ВОЗДУХА ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ МАШИН 88
19 РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО УЛУЧШЕНИЮ УСЛОВИЙ И ОХРАНЫ ТРУДА НА РАБОЧЕМ МЕСТЕ МАШИНИСТА ТЕПЛОВОЗА 89
19.1 Воздействие производственных факторов 89
19.2 Опасное воздействие электромагнитных полей на машиниста 95
19.3 Безопасные уровни излучений 107
19.4 Вибрация как вредный производственный фактор рабочего места машиниста тепловоза центру 110
19.5 Снижение уровня вибрации в депо 113
19.6 Анализ и оценка опасных производственных факторов 120
20. РАСЧЁТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВВОДА В ЭКСПЛУАТАЦИЮ ТЕПЛОВОЗА 124
20.1 Расчёт капитальных вложений 124
20.2 Определение экономического эффекта от модернизации. 126
11.3 Расчет эффективности и срока окупаемости при введении в эксплуатацию тепловоза 133
Список использованной литературы 137

Весь текст будет доступен после покупки

Для полного удовлетворения потребностей в перевозках для хозяйства страны и населения необходимо дальнейшее развитие всех видов транспорта, в том числе и железнодорожного, при помощи которого осуществляется около двух третей всего грузооборота и значительный объем пассажирских перевозок. Большую роль в решении этой важной задачи возлагается на автономные локомотивы.
В данном дипломной работе разрабатываем магистральный тепловоз для грузовой службы на дорогах стран СНГ с соблюдением следующих требований: вписывания в габарит, обеспечения надежности, технологичности, необходимого уровня унификации и стандартизации, а также безопасности, эстетических и эргономических показателей.
Согласно теме дипломного проекта спроектирован грузовой тепловоз мощностью 2700 кВт с электрической передачей переменно-переменного тока.

Весь текст будет доступен после покупки

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОСНОВНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЛОКОМОТИВА
Исходные данные:
Род службы — грузовой
Мощность - 2700 кВт
Осевая формула - 2?(30-30)
Передача — переменного тока
Габарит - 1-Т ГОСТ 9238-83

Расчетная касательная мощность локомотива:
Nк = Nе•?п•?c=2700• 0,87•0,92 = 2161 кВт;
где: ?п=0,87 - КПД электрической передачи;
?c = 0,92- коэффициент свободной мощности.
Выбираем скорость на расчётном подъёме для проектируемого тепловоза: Vp = 25км/ч и используя выбранное значение по графику зависимости удельной мощности определяем Vп=96км/ч;
Определяем конструкционную скорость локомотива:
Vк=1,25•Vп =1, 25•96 ==120км/ч;
Найдем коэффициент сцепления при скорости Vp:
?_K=0,118+(5/(27,5+V_p ))=0,118+(5/(27,5+25))=0,23,
Касательная сила тяги на расчетном подъеме, найдем по формуле:
F_K=(3,6•N_K)/V_p =(3,6•2161)/25=311 кН;
где: Vp = 25 км/ч - скорость на расчетном подъёме.
Определим сцепной вес локомотива:
Q_сц=(3,6•N_K)/(?_K•?_B•V_P )=(3,6•2161)/(0,23•0,91•25)=1446 кН, [1,стр.39];
где: ?_B= 0,91-коэффициент использования сцепного веса для локомотива с индивидуальным приводом.
Для получения значений коэффициента, ?_B= 0,92, рекомендуют использовать поводковые буксы, рядное расположение тяговых двигателей, низкое размещение шкворня, наклонные поводки тягового устройства, мономоторный привод, догружатели, устройства, поосное регулирование сил тяги.
Служебная масса тепловоза:
mсл=0,1•Qсц=0,1•1446=144,6 т,
Выбор числа колесных пар. Число колесных пар зависит от массы локомотива и нагрузки от колесной пары на рельсы. Если в расчете использовать служебную массу, то будет определено полное число колесных пар, если сцепной вес — число движущих колесных пар. Для одной секции локомотива число nкп может быть равно 2, 3, 4, 6 и 8. Если nкп больше, то локомотив формируют из двух секций. Для проектного локомотива согласно осевой формуле 2х(30-30), число колесных пар секции тепловоза п = 6.
Наметив для проектируемого локомотива число колесных пар, необходимо проверить статическую нагрузку на рельсы по выражению
2П=9,8•m_сл/n_п ?[2П]=(9,8•144,6)/6=235,4?256 кН, [1,стр.42];
где [2П] -допускаемая статическая нагрузка от колесной пары на рельсы, кН.
Допускаемая нагрузка [2П] зависит от конструкции и состояния верхнего строения пути и устанавливается техническими требованиями МПС. Для грузовых локомотивов [2П]=256кН.
Диаметр движущих колес локомотивов зависит от многих факторов, из которых надежность и минимальная неподрессоренная масса являются основными.

Весь текст будет доступен после покупки

1. Теория и конструкция локомотивов: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Г.С. Михальченко, В.Н. Кашников, В.С. Коссов, В.А. Симонов.; под ред. Г.С. Михальченко. – М.: Маршрут, 2006. – 584 с.
2. Теория и конструкция локомотивов: методические указания выполнению курсового проекта для студентов дневной формы обучения специальности 17.09 «Локомотивы».– Брянск: БИТМ, 1993.
3. Создание тепловоза нового поколения с асинхронным тяговым электроприводом. Тепловоз2ТЭ25А «Витязь» : Труды института / В.С. Коссов, Ю.В. Бабков.; под ред. Ю.В. Бабков. – Коломна.: ВНИКТИ, 2009. – 232 с.
4. Анализ и сравнение характеристик локомотивов. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Локомотивы» (общий курс) для студентов дневной, вечерней и дневной формы обучения специальности 150700 – «Локомотивы».– Брянск: БГТУ, 2004. – 28 с.
5. Тепловозы: Основы теории и конструкция: Учебник для техникумов ж.-д. трансп. / В.Д. Кузьмич, И.П. Бородулин, Э.А. Пахомов, Г.М. Русаков. Под ред. В.Д. Кузьмеча. – М.: Транспорт, 1982. – 317 с.
6. Инструкция по применению габаритов подвижного состава ГОСТ 9238-83. – М.: транспорт, 1988. – 133 с.
7. Развитие локомотивной тяги. / Н.А. Фуфрянский, А.С. Нестрахов,
А.Н. Долганов, Н.Н. Каменев, Э.А. Пахомов; Под ред. Н.А. Фуфрянского и
А.Н. Бевзенко. – М.: Транспорт, 1982. – 303 с.
8. ГОСТ 12.2.056–81 «Электровозы и тепловозы колеи 1520 мм». Требования безопасности.
9. Тепловозы: Конструкция, теория и расчет. Под.ред. Н.И. Панова. М., Машиностроение, 1976. – 544 с.

Весь текст будет доступен после покупки