Решение второго этапа развески возможно, если известен центр упругости рессорного подвешивания лгщ (рис. 195) для первой тележки и центр тяжести ее подрессорной массы. Следует учитывать при развеске, что возможность перераспределения масс обрессорных частей тележки для изменения ее центра тяжести весьма ограниченна. Заданное распределение нагрузок на рельсы от колесных пар обеспечивается, если равнодействующая Ri нагрузок от веса обрессоренных частей тележки и кузова Ni проходит через центр упругости ее рессорного подвешивания. Из этого условия определяем координату точки лгц приложения нагрузки от кузова

(92)

где Хц - координата центра тяжести обрессоренной части тележки, м.

Подставляя в выражение (92) числовые значения сил и координат из табл. 36, получим Хп = 4,40 м, что практически не отличается от координаты /тх- Это означает, что предварительно принятое положение тележки относительно кузова выбрано правильно.

Если этого не получилось, то необходимо было бы изменить положение тележки относительно кузова или перенести точки кузова с координатами /i и /та, не нарушая равенство 1 = = 1. Так как тележки конструктивно аналогичны, то расчет развески второй тележки не выполняем.

§ 55. ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ЛОКОМОТИВОСТРОЕНИЯ

Высокие темпы развития народного хозяйства, дальнейшее освоение природных ресурсов сопровождаются постоянным увеличением грузооборота и требуют непрерывного развития и совершенствования всех видов транспорта. В СССР железнодорожный транспорт выполняет более 70% грузовых и около 65% пассажирских перевозок.

Наши железные дороги выполняют около 50% мирового железнодорожного грузооборота. Средняя грузонапряженность железнодорожных линий СССР примерно в 5-6 раз больше, чем в США.

К числу важнейших проблем, связанных с развитием железнодорожного транспорта, относится задача модернизации и совершенствования эксплуатируемых Ци своевременное создание иЬнедрение новых типов мощных надежных и экономичных локомотивов.

Локомотивостроение имеет следующие основные направления развития:

увеличение мощности, приходящейся на одну ведущую ось, и мощности локомотива в целом;

улучшение тяговых и ходовых качеств и повышение скорости движения;

совершенствование тяговых энергетических установок и передач;

снижение удельного расхода топлива, масла, электроэнергии; совершенствование систем управления, автоматического регулирования, контроля, защиты;

совершенствование систем вспомогательного оборудования; снижение удельного расхода металла;

улучшение конструкции с целью снижения себестоимости постройки и снижения расходов на ремонт;

расширение до экономически оправданных пределов унификации и взаимозаменяемости деталей и узлов;

повышение надежности;

улучшение условий труда локомотивных бригад и т. д.

Улучшение тяговых и ходовых качеств и повышение скоростей движения связано с совершенствованием экипажной части локомотивов.

В настоящее время прочно утвердился тележечный тип экипажной части на двух и более тележках, экипажная часть такого типа позволяет наращивать мощность и силу тяги, имеет больше возможностей по улучшению ходовых качеств локомотивов, уменьшать трудоемкость изготовления и ремонта путем унификации и агрегатной сборки узлов тележек.

Большим шагом в области магистрального тепловозостроения является использование колес диаметром 1250 мм вместо 1050 мм. Это позволяет повысить удельные нагрузки от колесной пары на рельсы, увеличить мощность и силу тяги, снимаемую с оси, применить опорно-рамное подвешивание тяговых двигателей как для пассажирских, так и для грузовых локомотивов, унифицировать экипажную часть тепловозов и электровозов.

Проектирование мощных грузовых тепловозов ведется с расчетом на осевую нагрузку 245-264 кН. Для увеличения сцепного веса локомотива будут использованы восьмиосные экипажные части.

Возрастут конструкционные скорости локомотивов: грузовых до 120 км/ч, пассажирских до 160-200 км/ч. Для обеспечения высоких ходовых качеств при таких скоростях экипажная часть локомотива будет иметь мягкое рессорное подвешивание, упругую поперечную связь кузова с тележками, гидравлические и фрикционные гасители колебаний.

Применение совершенных систем обнаружения и автоматического прекращения буксования колесных пар, устройств для искусственного увеличения нагрузки от колеса на рельсы, наклонных тяг и низкоопущенных шкворней для передачи тяговых сил от тележек к кузову повысит тяговые качества локомотива.

Развитие теплоэнергетических установок локомотивов направлено на повышение их топливной экономичности и улучшение других эксплуатационных характеристик. Для тепловозных дизелей актуальным является создание и применение регулируемых турбокомпрессоров, а также согласование расходных характеристик со скоростными, а также условий работы дизелей по мощности.

Прогресс в развитии передач мощности характеризуется внедрением бесколлекторных тяговых электрических машин и силовой полупроводниковой техники (статических преобразователей переменного тока в постоянный и статических преобразователей частоты). В настоящее время серийно производятся магистральные тепловозы с электрической передачей переменно-постоянного тока. Изготавливаются образцы локомотивов с электрической передачей переменного тока. В электровозостроении также намечается переход на бесколлекторные тяговые электродвигатели (асинхронные и вентильные).

Развитие систем управления, регулирования, контроля и защиты характеризуется широким внедрением малогабаритной бесконтактной (магнитной и полупроводниковой) аппаратуры с использованием блочных конструкций. Будут внедрены системы автоматического централизованного контроля и наблюдения за работой всех агрегатов и систем локомотива и систем автоматического управления движением поезда. Такие системы в настоящее время находятся в стадии опытной проверки и доводки. Вспомогательное оборудование совершенствуется в направлении использования электропривода для вспомогательных машин и механизмов, применения централизованной системы воздухоснабжения и вентиляции с высокой степенью очистки воздуха, повышения эффективности систем автоматического регулирования теплового режима дизеля.

Перспективным следует считать использование асинхронных частотноуправляемых электродвигателей для привода главных вентиляторов холодильника.

Увеличение секционной мощности тепловозов потребовало разработки принципиально новых систем охлаждения теплоносителей. Так, для охлаждения наддувочного воздуха дизелей разработан эффективный воздухо-воздушный холодильник, который впервые применен на тепловозе ТЭП75. Он позволяет значительно уменьшить массу охлаждающего устройства наддувочного воздуха.

Снижение удельного расхода металла обусловлено общим улучшением конструкции, применением более прочных легированных сталей, легких алюминиевых сплавов, пластмасс и других материалов.

Важнейшей задачей современного и перспективного локомотивостроения является задача улучшения условий труда локомотивных бригад. Решение этой проблемы связано с улучшением микроклимата в кабине машиниста, улучшением видимости пути

и освещенности, рациональным расположением приборов на пульте управления, эстетическим оформлением рабочего места и другими факторами.

Для улучшения условий труда важным является уменьшение шума и вибрации. Уровень шума может быть понижен применением более совершенных силовых и вспомогательных агрегатов и тележек, установкой противошумной изоляции между кабиной и машинным отделением, более удачной расстановкой оборудования на раме и т. д. Для уменьшения вибрации используют хорошо уравновешенные агрегаты, осуществляют амортизацию кабины и кресла машиниста.

список ЛИТЕРАТУРЫ

1. Апанович Н. Г. Электрические передачи мощности тепловозов иа переменном токе. Тула: ТПИ, 1976.

2. Апаиович Н. Г. Электрические передачи мощности иа постоянном и переменном токе. Тула: ТПИ, 977.

3. Вагоиы/Под ред. Л. А. Шадура. 2-е изд. М.: Транспорт, 1973.

4. Камаев В. А., Никитин С. В. Топливные и масляные системы локомотивов. Тула: ТПИ, 1977.

5. Камаев В. А., Никитин С. В. Системы локомотивов. Тула: ТПИ, 1978.

6. Конструкция и динамика тепловозов/Под ред. В. Н. Иванова. 2-е изд. доп. М.: Транспорт, 1974.

7. Медель В. Б. Подвижной состав электрических железных дорог. 4-е изд. М.: Транспорт, 1974.

8. Отечественные газотурбовозы/Л. А. Воронков, С. М. Зархе, В. А. Мартынов и др. М.: Машииостроение, 1971.

9. Пассажирский тепловоз ТЭП70/В. Г. Быков, Б. Н. Морошкии, Е. Г. Серделевич и др. М.: Транспорт, 1976.

10. Пневматическое рессорное подвешивание тепловозов/Под ред. С. М. Ку-цеико. Харьков: В1ща школа, 1978.

11. Пойда А. А., Кокошинский И. Г. Механическое оборудование тепловозов. М.: Транспорт, 1971.

12. Сороко М. И., Михальчеико Г. С. Основы проектирования транспортных машин. Тула: ТПИ, 1977.

13. Тепловозы/Под ред. В. Д. Кузьмича, 4-е изд., перераб. М.: Транспорт, 1973.

14. Тепловозы. Конструкция, теория и расчет/Под ред. Н. И. Панова. М.: Машивостроение, 1973.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Глава I. Общие сведения о локомотивах ........... 3

§ 1. История развития локомотивостроения (д-р техн. наук А. А. Камаев, канд. техн. наук СВ. Никитин) ..................... 3

§ 2. Основные типы тягового подвижного состава и его классификация (д-р техн. наук А. А. Камаев, канд.

техн. наук М. И. Сороко)........... 4

§ 3. Типы и классификация экипажных частей (канд. техн. наук М. И. Сороко, канд. техн. наук Г. С. Михальчеико) .................. б

§ 4. Тепловозы (канд. техн. иаук Н. Г. Апаиович)... 9 § 5. Электровозы (канд. техн. иаук Н. Г. Апаиович) 11 § 6. Газотурбовозы (канд. техн. иаук Н. Г. Апаиович) 16

Глава II. Главные рамы и кузова . . . ,........... 21

§ 7. Типы рам и кузовов (канд. техн. иаук С. В. Никитин) 21

§ 8. Конструкция главных несущих рам и их элементов (канд. техн. иаук С. В. Никитин)...... 21

§ 9. Кузова иеиесущего типа (канд. техн. наук С. В. Никитин) .................... 28

§ 10. Несущие кузова и особенности их работы (канд.

техн. иаук С. В. Никитин) .......... 31

§ 11. Расчет рам и кузовов (канд. техн. иаук В. А. Симонов) .................... 34

§ 12. Кабина машиниста (канд. техн. наук С. В. Никитин) ..................... 54

Глава III. Тележки ...................... 56

§ 13. Классификация и типы тележек (д-р техн. иаук,

A. А. Камаев) ................. 56

§ 14. Рамы тележек (канд. техн. иаук М. И. Сороко,

канд. техн. наук В. А. Симонов)........ 58

§ 15. Колесные пары (канд. техн. наук М. И. Сорокой 65

§ 16. Буксовые узлы (канд. техн. наук С. В. Никитин) 71

§ 17. Рессорное подвешивание (канд. техн. иаук 77

B. А. Камаев, канд. техн. иаук С. В. Никитин). . § 18. Опорио-возвращающие устройства (канд. техн.

иаук Г. С. Михальченко) ........... 97

§ 19. Тормозные устройства (канд. техн. иаук В. С. Кононов) .................... 106

Глава IV. Тяговые приводы.................. ИЗ

§ 20. Назначение, классификация и общее устройство тяговых приводов (канд. техн. наук Г. С. Михальчеико, канд. техн. иаук М. И. Сороко)..... ИЗ