Определение основных размеров тележки
Для определения основных размеров тележки можно использовать расчётную схему, приведённую на рисунке 2.1.
Жёсткая база тележки определяется по формуле:
2·aт=2·lподв+B2+2·D (2.1)
где lподв – расстояние между точками подвешивания тягового двигателя на раме тележки, lподв=1.180 м;
B2 – ширина средней поперечной балки рамы тележки, B2=0.3 м;
D - зазор между опорными кронштейнами и поперечной балкой рамы, D=0.04 м;
2·aт=2·1.180+0.3+2·0.04=2.74 м
Диаметр колеса колёсной пары по окружности гребня:
D=Dк+0.06 (2.2)
D=1.2+0.06=1.26 м
По рекомендации [1, стр. 18], принимаем ширину концевых поперечных балок B1=0.15 м и расстояние между гребнем бандажа и поперечной концевой балкой рамы тележки l2=0.05 м.
Расстояние от геометрической оси колёсной пары до торца концевой поперечной балки:
(2.3)
Длина тележки:
lт=2·l1+aт (2.4)
lт=2·0.83+2.74=4.4 м
Высота тележки от уровня головки рельса до верхней горизонтальной плоскости рамы hт и ширина рамы тележки по осевым линиям боковин bт по [1] hт= 1.16 м, bт=2.1 м.
Длина рамы кузова электровоза определяется по формуле:
(2.5)
Расстояние от торцов рамы кузова до торцов рам крайних тележек электровоза l3 по [1 с.21] l3=1.42 м. Расстояние между смежными тележками электровоза:
(2.6)
Полученное расстояние l4>2 м, поэтому корректировку l3, lл и lк не производим.
Уточнённая жёсткая база электровоза:
Lб=2·(l4+lт) (2.7)
Lб=2·(3.78+4.4)= 16.36 м
На рисунке 2.2 приведена компоновочная схема экипажной части электровоза ЧС8.
Длина концевой части боковины lкчб=0.1·lт=0.44 м;
Длина средней части боковины lсчб=0.23·lт=1.012 м;
Длина переходной части боковины:
(2.8)
 |
Уточнённая длина тележки:
lт=2·lкчб+2·lпчб+lсчб (2.9)
lт=2·0.44+2·1.254+1.012=4.4 м
Длина усиливающей накладки lн=0.45·lт=1.98 м.
На рисунке 2.3 показаны формы сечений концевых поперечных балок и концевых частей боковины.
Рисунок 2.3 а. Сечение средней части боковины рамы.
б. Сечение поперечных балок и концевых частей боковины
Расстояние между внутренними поверхностями вертикальных листов, образующих сечение:
b=B-2·d2-2·D1 (2.10)
где D1 – вылет концов горизонтальных листов под сварной шов, D1=0.02 м.
Расчётная высота вертикального листа для сечений без усиливающей накладки:
h=H-2·d1 (2.11)
а для сечения с усиливающей накладкой
h=H-2·d1-d3 (2.12)
Ширина сечения по средним линиям составляющих его элементов для всех сечений рамы тележки:
b0=b+d1 (2.13)
Высота сечения по средним линиям составляющих его элементов для сечений без усиливающих накладок:
h0=h+d1 (2.14)
а для сечения с усиливающей накладкой:
h0=h+d1+d3/2 (2.15)
Расчётная ширина усиливающей накладки:
Bн=B-2·D1 (2.16)
Bн=0.21-2·0.02=0.17 м
Расчёт геометрических характеристик сечений рамы тележки
Размеры и расчётные данные сечений балок приведены в таблице 2.1
Таблица 2.1 Размеры и расчётные данные сечений балок рамы тележки
|
Элемент |
B, |
H, |
h, |
b, |
h0, |
b0, |
1, |
2, |
3, |
|
рамы |
10-3 м |
10-3 м |
10-3 м |
10-3 м |
10-3 м |
10-3 м |
10-3 м |
10-3 м |
10-3 м |
|
Концевая поперечная балка |
150 |
200 |
166 |
80 |
183 |
95 |
17 |
15 |
- |
|
Концевая часть боковины |
210 |
200 |
166 |
140 |
183 |
155 |
17 |
15 |
- |
|
Средняя часть боковины |
40 |
430 |
381 |
140 |
406 |
155 |
17 |
15 |
15 |
|
Средняя поперчная балка |
300 |
400 |
366 |
230 |
383 |
245 |
17 |
15 |
- |