з метою зменшення попадання пилу.
Таким чином, концепція кузова перспективного тепловоза передбачає використання модульного принципу збірки, застосування легких конструкційних матеріалів, несучу конструкцію кузова, застосування аеродинамічної форми, використання захисних елементів, зручність компонування вузлів і систем, комфортні умови роботи локомотивної бригади.
2.2 Тяговий привід
Характеристики локомотива в чому залежать від типу тягового приводу, визначального тягово-енергетичні показники, надійність і взаємодія локомотива з верхньою будовою шляху.
Слід зазначити, що до теперішнього часу на вітчизняному тяговому рухомому складі застосовувалися тягові приводи на базі тягових двигунів постійного струму, що мають низькі питомі показники і ненадійних в експлуатації.
Тенденція переходу до використання приводів на базі трифазних асинхронних тягових двигунів робить необхідним перегляд властивостей тягових приводів саме з позиції застосування асинхронного двигуна.
Привід з опорно-осьовий підвіскою тягового двигуна постійного струму має безпружинну масу до 6000кг, при цьому потужність двигуна може становити 400-500 кВт для тепловозів і 600-700 кВт для електровозів, при опорно-рамної підвісці тягового двигуна його потужність може бути підвищена до 850 кВт. Застосування асинхронних тягових двигунів дозволяє довести осьову потужність до 1400-1600 кВт.
Застосування в приводі асинхронного тягового двигуна з потужністю на рівні двигуна постійного струму, дозволяє використовувати такі його достоїнства як: 1) високі показники питомої потужності в порівнянні з двигуном постійного струму (для двигуна постійного струму цей показник становить 0 , 2-0,3 кВт/кг, для асинхронного - 0,4-0,7 кВт/кг; 2) висока надійність; 3) мінімум витрат на обслуговування.
Розглянемо це на прикладі розрахунку колісно-моторного блоку локомотива з асинхронними тяговим приводом і опорно-осьовий підвіскою призначеного для тяги десятівагонного пасажирського поїзда масою 700 т. з максимальною швидкістю 160 км/ч. Критеріями при цьому будуть: масо-габаритні показники, потужність тягового двигуна і дію на дорогу. Розрахунок проводиться за загальноприйнятими методиками викладеним у.
. Дотична сила тяги локомотива дорівнює опору руху поїзда заданої маси на розрахунковому режимі:
,
де - маса поїзда, т;- Прискорення вільного падіння, - питомий опір руху суцільнометалевого пасажирського вагона, Н/кН;- Додатковий опір при русі по розрахунковому підйому;- Розрахункова швидкість (км/ч);- Маса припадає на одну вісь вагона, т.
. Прийнявши зчіпний вагу визначаємо силу зчеплення локомотива в розрахунковому режимі
де - коефіцієнт зчеплення при русі з розрахунковою швидкістю.
. Розрахункова дотична потужність локомотива при роботі в сталому режимі становить:
Для подальшого розрахунку потужність тягового двигуна приймається тобто приблизно рівною потужності двигуна постійного струму.
. Найбільший можливий діаметр ділильної окружності зубчастого колеса
де - Діаметр коліс;- Кліренс;- Відстань від зовнішньої стінки кожуха до ділильної окружності.
. Вибираємо число зубів шестерні і модуль зачеплення, виходячи з рекомендацій наведених у [8, 9].
Централь передачі:
.
. Внутрішній діаметр розточення остова дорівнює:
де - діаметр зовнішньої обойми моторно-осьового підшипника.
. Зовнішній діаметр статора
. Частота обертання двигуна в номінальному режимі:
. Довжину сердечника якоря розрахуємо за формулою:
де - коефіцієнт полюсного перекриття;- Індукція в робочому зазорі;- Лінійне навантаження якоря.
Виходячи з довжини сердечника приймемо загальну осьову довжину двигуна Осьовий габарит тягового редуктора приймаємо як в більшості приводів з опорно-осьовий підвіскою тягового двигуна.
За отриманими геометричним параметрам побудуємо схему приводу з асинхронним тяговим двигуном, заштрихованої областю покажемо габарити приводу еквівалентної потужності з тяговим двигуном постійного струму.
Рис. 2.1 - Габарити колісно-моторного блоку з асинхронним двигуном і двигуном постійного струму (заштрихована область).
Як видно на рис. 2.1 при однаковій потужності асинхронний тяговий двигун має менший монтажний обсяг, ніж двигун постійного струму.
Маса асинхронного тягового двигуна з даними габаритами обчислюється за наближеною формулою:
де - товщина стінки литого остова.
Маса колісної пари з буксовими вузлами і корпусом тягового редуктора стан...
