Маслов М.А. гр. 11-ПСЖД-2 / Маслов, ТДПС

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Брянский государственный технический университет»

Учебно-научный институт транспорта

Кафедра

«Подвижной состав железных дорог»

РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

к расчетно-графической работе по дисциплине:

«Техническая диагностика подвижного состава»

Студент гр. 11-ПСЖД-2:

_________(Маслов М.А.)

«____» __________2015г.

Руководитель:

________(Булычев М.А.)

«____» __________2015г.

Брянск 2015

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

1. Описание локомотива	3
2. Исходные данные	4
3. Создание модели рамы тепловоза и ее расчет 4. Список используемой литературы	5 10

1. ОПИСАНИЕ ЛОКОМОТИВА

Своим появлением тепловоз М62 обязан одному интересному факту: в 1961 году Венгерские железные дороги закупили у шведской фирмы «Nydqvist och Holm AB» (NOHAB) 20 тепловозов «Di3» мощностью 1950 л. с., которым дали обозначение M61. Советское руководство (в частности, первый секретарь ЦК КПСС Никита Хрущёв) было очень недовольно, когда узнало об этой покупке. После этого случая странам социалистического лагеря была запрещена закупка локомотивов у капиталистических стран. В то же время на Луганский тепловозостроительный завод был отправлен приказ в срочном порядке разработать тепловоз в габарите европейских железных дорог для колеи 1435 мм с мощностью силовой установки 2000 л.с.

По крайней мере в начале 60-х годов претендентом на эту роль многие видели ТГ102. Однако, после полного фиаско с этим тепловозом было принято решение о создании нового тепловоза с электропередачей, получившего венгерскую серию М62, следующую после нохабовского М61.

Первые опытные экземпляры были построены в 1965 году.

Как было указано, в Венгрии тепловоз получил обозначение серии М62, которое стало применяться и в Советском Союзе вместо запланированного ТЭ112 (что нетипично для наших железных дорог). Тепловоз строился на Луганском тепловозостроительном заводе и поначалу поставлялся только в социалистические страны. В Польше он получил индекс ST44 , в ГДР сначала V 200, потом BR 120, затем BR 220 (смена единой классификации), в ЧССР Т679.1 — потом изменили на 781, в КНДР — К62, на Кубе — 61.6. Тепловоз также поставлялся в МНР в двухсекционной модификации под индексом 2М62М.

В новой машине многое было заимствовано из конструкции тепловозов ТЭ3 и ТЭ10. Но, благодаря удачной компоновке и некоторым другим конструктивным особенностям, машинисты оказались очень довольны этим тепловозом. Хотя тут не обошлось без одного курьеза — проектируя тепловоз под западный габарит, пришлось немного пожертвовать КПД тепловоза, который оказался чуть ниже, чем у ТЭ3. Из крупных недостатков, выявившихся в ходе эксплуатации, можно назвать сочетание малой емкости топливного бака с чрезмерной прожорливостью двухтактного дизеля. Этот недостаток естественно перекочевал на 2М62, только на 2М62У топливный бак стал больше.

В связи с началом выпуска М62 в Чехословакии на ЧКД был прекращён выпуск тепловоза T 678.0.

С 1970 года тепловозы этой серии (с номера 1003) стали строиться для эксплуатации на железных дорогах колеи 1520 мм Советского Союза. Часть локомотивов, построенных для Советских железных дорог, предназначались для эксплуатации на колее 1435 мм в приграничных районах. Всего построена 721 машина (№ 1003—1723).

Технические характеристики:

• Мощность дизеля локомотива: 2000 л.с.;

• Конструкционная скорость: 100 км/ч;

• Дизель: 14Д40 (после капитального ремонта обычно ставится дизель 2Д49);

• Масса (одной секции): 116т, (120т у 2М62, 126т у 2М62У);

• Нагрузка на ось: 19,3т (20т у 2М62, 21т у 2М62У);

• Сила тяги (М62) в часовом режиме (15 км/ч): 245 кН;

• Максимальная сила тяги (ДМ62) в длительном режиме (20.9 км/ч): 191 кН;

• Сила тяги (2М62) в расчетном режиме (20.9 км/ч): 2×196 кН.

2. ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

В данной расчетно-графической работе производится расчет напряженно-деформированного состояния рамы тепловоза М62. Нагрузка – собственный вес.

Профиль рамы, использованный для расчета НДС, представлен на рис. 1. Рама имеет длину 16420 мм, состоит из двух двутавров №45, полки двутавров усилены металлическими пластинами толщиной 18 мм, продольные балки соединяются листом металла толщиной 6 мм.

Рис. 1 Профиль шкворневой балки для расчета НДС

Для прогнозирования НДС используется промышленный программный комплекс Siemens PLM NX.

3. Создание модели РАМЫ ТЕПЛОВОЗА и ее расчет

1. Создадим эскиз предлагаемой конструкции узла с помощью команды «Эскиз» (рис. 2).

Рис. 2 Эскиз балки, выполненный в NX

2. Командой «Вытягивание» создаем объемное тело рамы тепловоза (рис. 3).

Рис. 3 Твердотельная модель шкворневой балки

3. Создаем конечно-элементную модель рамы: «Начало»-«Расширенная симуляция»-«Новая КЭ-модель и симуляция».

Рис. 4 Создание нового расчетного случая

4. Командой «Назначить материал» назначаем материал для тела рамы «Steel» (рис. 5).

5. Командой «3D-тетраэдральная сетка» накладываем сетку с размером элемента 80 мм на объемную модель рамы (рис. 6).

Рис. 5 Назначение материала

Рис. 6 КЭ-модель рамы тележки

6. Командой «Активировать симуляцию» переходим к наложению ограничений. Наложим следующие ограничения: заделаем оба конца рамы. Для этого используем команду «Тип ограничения»-«Заделка» и выберем полигональные поверхности, образованные торцами двутавров рамы (рис. 7).

7. Нагрузкой является собственный вес шкворневой балки. Командой «Тип нагрузки»-«Сила тяжести» наложим нагрузку на раму, выбрав ее модель (рис. 8).

Рис. 7 Наложение ограничений

Рис. 8 Приложение силы тяжести

8. Командой «Решить…» запускаем расчет НДС. Результаты расчета НДС представлены на рис. 9.

Рис. 9 Результаты расчета

Максимальные напряжения в рассматриваемом случае составляют 68,08 МПа, что не превышает допустимых значений [90 МПА].

4. Список используемой литературы

1. Максакова, Е.Н. Технология локомотивостроения: учебник для вузов/ Е.Н. Максакова. – 2 - е изд., перераб. и доп. - Брянск: БГТУ, 2008. – 544 с.

2. Михальченко Г.С., Кашников В.Н., Коссов В.С., Симонов В.А. Теория и конструкция локомотивов: учебник для ВУЗов / Под ред. Г.С. Михаль-ченко. – М.: Маршрут, 2006. – 586 с.

3. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов: Учебник для студентов втузов, обучающихся по специальности «Локомотивостроение»/А.А. Камаев, Н.Г. Апанович, В.А. Камаев и др.; Под ред. А.А. Камаева. - М.: Машиностроение, 1981, 351 с., ил.

4. Ведмидь П.А.,Сулинов А.В. Программирование обработки в NX CAM. – Москва: ДМК Пресс, 2014 – 304 с.:ил.

5. Данилов Ю.В. Практическое использование NX. – Москва: ДМК Пресс, 2011 – 332 с.:ил.