|
Реферат: Механическое оборудование электровозов (Транспорт)
МЕХАНИЧЕСКОЕ ОБОРУДОВАНИЕ ЭЛЕКТРОВОЗОВ.
Локомотивный транспорт является преобладающим на шахтах и служат для
перевозки основных и вспомогательных грузов, перевозки людей и производства
маневровых работ.
Преимущества – многофункциональность; практически не ограниченная
производительность высокая экономичность, маневренность; высокая надежность
процесса транспортирования.
Недостатки – периодичность действия; зависимость производительности от
уровня организации; ограниченность применения (зависящая от уклона);
затруднение в обеспечении безопасности работы при завышенных профилях
работы; сложное аккумуляторное хозяйство.
Механическая часть рудничного электровоза состоит из рамы с одной или двумя
кабинами, буферов, тормозной системы, песочной системы, редукторов,
колесных пар, рессорного подвешивания рамы, подвески электродвигателей,
батарейный ящик и устройство перекатывания аккумуляторной батареи.
В условных обозначениях серийно изготовляемых типы аккумуляторных
локомотивов 3КР; 4КР; 4,5РВ2М; 5АРП2М; 7КР1У, а цифра слева от букв
индекса обозначает вес; (соответственно 30, 40, 45, 50, 70)- это будет
сцепной вес электровозов в кН. В обозначениях новых электровозов АРП7,
АРВ7, АРП10 вес локомотива указывается после буквенного обозначения
исполнения электровоза: А –аккумуляторный, Р - рудничный, В –
взрывобезопасный и т. п.
Сцепной вес Рсц –часть конструктивного веса локомотива, приходящего на
ведущие оси.
Ускорение поезда – изменение скорости поезда от нуля до некоторого
наибольшего значения. Изменение скорости может быть положительным
(ускорение) и отрицательным (снижение – торможение).
Принципиально схема подвески рамы электровоза выглядит следующим образом
и обеспечивает смягчение
ударов при прохождении по
стыкам рельсов и стрелочным
переводам. На рисунке показа
на эластичная подвеска с про-
дольными балансирами и листовыми рессорами, где 1 – рессора, 2 –
балансир, 3 – демпфер. Такие подвески применяют на тяжелых электровозах. В
них для демпфирования колебаний параллельно рессоре устанавливают демпфер.
Электровоз имеет две системы торможения: электрическую и механическую.
Основным видом рабочего торможения является электрическое реостатное. Для
экстренного торможения и полной остановки используют механические средства
торможения, в основном колодочные тормоза.
По типу привода механические колодочные тормоза подразделяются на ручные,
пневматические, гидравлические. В ручном приводе колодки 1 прижимаются к
бандажам колес 2 с помощью
винтовой пары 3 вращением
маховика 4. По мере износа
зазор между колодками и
бандажом регулируется
винтовой стяжкой 5. для
длительного затормажива-
ния на стоянках все элек-
тровозы оборудуются ручными
тормозами.
Тормоза с пневматическим приводом, как правило, объединены с ручным
приводом. Компрессор, приводимый в действие от самостоятельного
электродвигателя, питает пневмоцилиндры 6, соединенные рычажно – шарнирной
системой с колодками тормозов.
Некоторые электровозы имеют пневматическое оборудование, которое делится на
напорную, рабочую (или исполнительную) и вспомогательные части. К напорной
части относятся двигатель – компрессор, резервуары для сжатого
воздуха(ресиверы), регулятор давления, обратный, предохранительный,
редукционный клапаны, манометры и напорный трубопровод. К рабочей части
пневматического оборудования относятся цилиндры, инжекторы песочниц,
цилиндр пантографа, сигнал и краны управления. К вспомогательной части
пневмооборудования относится вспомогательная аппаратура: фильтры для
очистки наружного воздуха, маслоотделители, спускные и продувные краны.
Источником сжатого воздуха является компрессорная установка, состоящая из
компрессора и электродвигателя постоянного тока. Для аккумуляции сжатого
воздуха и сглаживания
неравномерности в подаче в подаче воздуха устанавливают воздухосборники.
Для автоматического включения и выключения компрессора и регулирования
давления в пневмосистеме электровозов применяют регулятор давления. Чтобы
сжатый воздух не поступал обратно к компрессору (при его остановке)
устанавливается
обратный клапан. Для предохранения пневмосистемы и воздухосборника от
избыточного давления(при неисправности регулятора давления) устанавливают
предохранительный клапан. Для передачи усилия на тормозные колодки
предназначен тормозной цилиндр.
Тормозной цилиндр состоит из корпуса 5 и горловины 6.,
соединенных болтами, поршня 4, манжетного
уплотнения 3, направляющей трубки 2, пружины 1,
штока 7 со сферической головкой, пробки 8 с фильтром,
шариковой масленки 9 и вилки 10.
Сжатый воздух требуемого давления, поступая из
тормозного крана в цилиндр, перемещает поршень 4
вместе со штоком 7, в результате чего через рычаги
тормозной системы передается необходимое усилие на тормозные колодки.
После торможения сжатый воздух из тормозных цилиндров через тормозной кран
выйдет в атмосферу и пружина 1 возвратит поршень в исходное положение.
Образуемый в полости цилиндра (над поршнем) вакуум через пробку 8
заполняется из атмосферы воздухом. Прижатие тормозных колодок
осуществляется через 0,4- 0,9 сек. после включения крана. Для обеспечения
независимой работы пневмопривода тормозной системы как при управлении
тормозной педалью, так и в автоматическом режиме электропневматического
вентиля применен распределительный клапан. Для приведения в действие
тормозной системы применен тормозной кран. Сжатый воздух содержит частицы
масла и влаги попадающие от компрессора. Для очистки воздуха от этих
примесей в пневмосистему включают маслоотборный фильтр, а для очистки
засасываемого воздуха от пыли и влаги из шахтного воздуха устанавливают
воздухоочиститель. На электровозах устанавливают четыре песочницы с
инжектором и пескоотводящими трубками. Песок из бункера песочницы через
отверстия
попадает в корпус
инжектора 3, где подхваты-
вается струей сжатого
воздуха, выходящего из
сопла 4. Песок
направляется по трубке 2 и шлангу 1
на рельсы. Регулирование
количества производится
изменением зазора вращением
сопла 4. Для регулиров-
ки отвинчивают пробку 5 и
вращением сопла от-
верткой изменяют зазор. Песочницы приводят в действие
попарно.
Запрещается работа на неисправных электровозах, в том числе при
- неисправности сцепных устройств;
- неисправных или неотрегулированных тормозах;
- неисправности песочниц или отсутствия песка в них( это требование не
распространяется на электровозы сцепным устройством весом до 2 т.)
- ослабления крепления контроллера
-неисправности рессор
-нагреве двигателей, букс, подшипников и других трущихся частей.
-----------------------
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
1
ЛР 18 08 РТ 00 05
Разраб.
Провер.
Стариков
Реценз.
Н. Контр.
Утверд.
Механическое оборудование электровоза
Лит.
Листов
3
ГЭМ 02
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
2
ЛР 18 08 РТ 00 05
Изм.
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Лист
3
ЛР 18 08 РТ 00 05
Реферат на тему: Мидель-шпангоут сухогрузного судна
Исходные данные:
L = 96.5м – длина расчетная;
B = 15,8м – ширина;
Н = 10,2м – высота борта;
Т = 7,1м – осадка;
R = 1,20м – радиус скругления скулы;
Sфл = 9,0мм – толщина флора;
№ 22б – шпангоут полособульб;
№ 18а – бимс-полособульб;
Sдд = 9,0мм – толщина настила двойного дна;
Sxh = 12x450мм – стенка карлингса;
Sxb = 14x220мм – поясок карлингса;
Sп = 11мм – толщина настила палубы;
Sб = 12мм – толщина наружной обшивки борта;
Sдн = 14мм – толщина днища.
1.Введение
На корпус движущегося судна могут действовать постоянные и случайные
нагрузки.
Постоянные нагрузки, действующие в течение всего периода эксплуатации,
- это вес корпуса, надстроек, судовых механизмов и принятого груза, силы
поддержания и силы сопротивления воды движению судна. Силы веса судна и
силы гидростатического поддержания направлены в противоположные стороны и
уравновешивают друг друга. По длине судна эти силы распределены
неравномерно. Так в трюмах, расположенных в средней части судна, груза
больше, чем в концевых трюмах, особенно в первом. При полной загрузке судна
генеральным грузом форпик и ахтерпик часто бывают пустыми. Главный
двигатель занимает небольшую площадь в машинном отделении, но масса его
значительна. Однако общая масса механизмов в машинном отделении обычно
меньше, чем масса груза в полностью загруженном трюме. Силы поддержания
также неравномерно распределены по судну. Их интенсивность зависит от
величины вытесняемых объемов, которые постепенно уменьшаются от середины
судна к оконечностям при плавании судна на тихой воде и непрерывно
изменяются в условиях волнения.
Случайные нагрузки воздействуют на корпус в течение какого-либо
промежутка времени и возникают при ударах волн, посадке судна на мель,
столкновении судов.
Для упрощения расчетов действующие нагрузки условно делят на две
категории: вызывающие общий изгиб корпуса или местный изгиб отдельных его
элементов.
На тихой воде характер общей деформации корпуса обычно сохраняется в
течение всего рейса, если распределение основных грузов или балласта
постоянное. Изменяется только степень кривизны корпуса в ДП по мере расхода
топлива и запасов. На волнении общая деформация корпуса изменяется
циклически множество раз: прогиб корпуса чередуется с перегибом. Прочность
корпуса обеспечивается с учетом повторяемости нагрузок. Наибольший
изгибающий момент действует в районе середины судна.
Способность корпуса выдерживать нагрузки, действующие на отдельные его
перекрытия и связи, определяет местную прочность. Среди местных нагрузок
выделяют гидростатическое давление при аварийных затоплениях отсеков,
сосредоточенные и распределенные силы при приеме и снятии грузов в районе
грузоподъемных устройств, реакции кильблоков при постановке в док,
сосредоточенные силы при швартовке и буксировке, силы обжатия корпуса льдом
при ледовой проводке судна.
Фактически напряжения в конструкциях корпуса вычисляют как
алгебраическую сумму напряжений от общего изгиба и местных нагрузок.
2. Выбор системы набора и материала корпуса.
На сравнительно небольших судах (длиной до 100 метров) величина
изгибающего момента от общего продольного изгиба корпуса сравнительно
невелика. Определяющими для таких судов являются местные нагрузки: давление
груза, воды, удары волн, удары льдин и другие.
Размеры основных связей корпуса таких судов определяются, в основном,
из условий обеспечения местной прочности, но они достаточны для обеспечения
общей прочности судна. Общая продольная прочность судов длиной до 100
метров обеспечивается при сравнительно небольших толщинах наружной обшивки
и настила верхней палубы.
Местная прочность корпуса легко обеспечивается при поперечной системе
набора перекрытий. При поперечной системе набора главные связи расположены
поперек судна. Связи днищевого перекрытия, за исключением далеко отстоящих
друг от друга продольных связей состоят из сплошных или бракетных флоров на
каждом практическом шпангоуте; связи бортового перекрытия состоят из
шпангоутов с нормальным расстоянием друг от друга; связи палубного
перекрытия состоят из бимсов.
Поперечная система набора сравнительно проста и экономична.
Исходя из приведенных данных, в данной работе считаем, что корпус
набран по поперечной системе набора.
Для судов небольшой длины (до 120м) применяется обычно сталь
углеродистая судостроительная марки ВСт3спII с пределом текучести ReH = 235
МПа. Так как L = 96.5м, то в данной работе принимаем, что для постройки
судна будет применяться сталь именно этой мерки.
3. Расчет основных связей корпуса
3.1 Вертикальный киль
Высота вертикального киля определяется по эмпирической формуле:
hвк = 0,0078L + 0,3 = 0,0078*96,5 + 0,3 = 1,053м,
где L – расчетная длина судна, м.
Принимаем hвк = 1м = 1000мм.
Толщина вертикального киля определяется по формуле:
hвк 235 1000
235
Sвк = ((*(( = ((*(( = 12,5мм,
80 ReH 80
235
где ReH – предел текучести стали, которая принимается для постройки
данного судна, м.
Согласно выпускаемым в промышленности листам принимаем толщину
вертикального киля Sвк = 13,0мм.
3.2 Шпация
Шпация определяется по формуле:
а = 0,002L + 0,48 = 0,002*96,5 + 0,48 = 0,67м.
Принимаем шпацию а = 700мм.
3.3 Днищевые стрингеры
Число днищевых стрингеров определяется в зависимости от ширины судна.
Исходя из того, что судно набрано по поперечной системе и В = 15,8м
(т.е. 8(В(16), располагаем по одному днищевому стрингеру с каждого борта.
Толщина днищевого стрингера Sст равна толщине флора Sст = Sфл = 9,0мм.
3.4 Флор
На флоре высотой более 900мм должны быть поставлены ребра жесткости
толщиной не менее 0,8Sфл и высотой не менее 10 толщин ребра, но не более
90мм.
Принимаем Sрж =8мм.
При поперечной системе набора ребра жесткости флора устанавливаются
так, чтобы неподкрепленный пролет флора не превышал 1,5м, поэтому в данной
работе днищевой стрингер смещен. Одно из ребер жесткости располагается
непосредственно под концом скуловой кницы.
Для доступа в междудонное пространство необходимо во флоре сделать
лазы. Минимальная высота лаза 500мм, минимальная длина 500мм. Лазы
располагаются посредине высоты флора. Отстояние кромки лаза от
вертикального киля составляет 0,5 высоты вертикального киля. Отстояние
кромки лаза от днищевого стрингера и ребер жесткости флора составляет 0,25
высоты флора в данном сечении.
Междудонное пространство используется для приемки балласта и
технической воды. Кроме того, при доковании судна проверяется
непроницаемость отсеков двойного дна наливом воды. Для вывода воздуха из
отсеков двойного дна в атмосферу предусмотрены воздушные трубы, выходящие
на верхнюю палубу. В верхней части флора у настила второго дна для выхода
воздуха при заполнении отсека двойного дна жидкостью предусмотрены вырезы
полукруглые диаметром 50мм. Для возможности осушения отсека во флорах
выполнены аналогичные вырезы у обшивки днища.
3.5 Скуловая кница
Скуловая кница служит для соединения шпангоута с флором.
Высота скуловой кницы:
hкн = 0,1lшп ,
где lшп – пролет шпангоута, который определяется по формуле:
lшп = Н – hвк = 10,2 – 1,0 = 9,2 м.
Тогда получим значение высоты скуловой кницы:
hкн = 0,1*9,2 = 0,92м = 920мм.
Принимаем hкн = 900мм.
Ширина скуловой кницы:
bск кн = hск кн + hшп = 900 + 220 = 1120мм,
hшп – высота шпангоута, определяемая по номеру шпангоута полособульба.
3.6 Междудонный лист
На современных судах в трюмах междудонный лист выполняется
горизонтальным.
Ширина междудонного листа:
bмл = bск кн + 40 = 1120 + 40 = 1160мм.
Междудонный лист подвержен интенсивной коррозии, поэтому его толщина
принимается на 1мм толще остальных листов настила второго дна
Sмл = Sдд + 1,0 = 9 + 1 = 10мм.
3.7 Бимсовая кница
Бимсовая кница имеет два одинаковых катета С, величина которого может
быть принята:
С = 1,5hбимса = 1,5*180 = 270мм,
где hбимса - высота бимса согласно номеру профиля.
Толщина бимсовой кницы равна толщине стенки бимса Sкн = 8мм.
Так как катет бимсовой кницы С ( 250мм, предусмотрен фланец по
свободной кромке кницы для обеспечения ее жесткости – отогнутая свободная
кромка под углом ~90( шириной 10 толщин кницы, т.е. 80мм.
3.8 Наружная обшивка
Ширстрек – усиленный лист обшивки борта.
Ширина ширстрека bш ( 0,1Н, м и может быть принята в пределах от 500 до
2000мм. Принимаем bш =1100мм.
Толщина ширстрека Sш принимается равной толщине наружной обшивки борта
или настила палубы, что больше. Принимаем Sш = 12мм.
Горизонтальный киль – усиленный лист обшивки днища.
Ширина горизонтального киля определяется в зависимости от длины судна.
Для судна длина L ( 80м ширина горизонтального киля определяется по
формуле:
bгк =0,004L + 0,9 = 0,004*96,5 + 0,9 = 1290мм.
Принимаем bгк = 1300мм.
Толщина горизонтального киля (мм) должна быть больше толщины листов
обшивки днища в средней части судна на величину
(S = 0,03L + 0,6 = 0,03*96,5 + 0,6 = 3,5мм,
но эта величина не может превышать 3 мм, поэтому принимаем (S = 3 мм и
соответственно Sгк = 17 мм.
3.9 Настил палубы
Так как толщина обшивки борта больше толщины настила палубы, крайний
лист настила, примыкающий к борту, должен быть усилен, т.е. необходимо
определить размеры палубного стрингера.
Ширина палубного стрингера равна ширине горизонтального киля bпс =
bгк = 1300мм.
Толщина палубного стрингера принимается равной толщине обшивки борта
Sпс = Sб = 12мм.
Примечание: Все необходимые построения произведены, и все необходимые
размеры указаны на чертеже, прилагаемом к расчетно-пояснительной записке.
Литература:
1. Фрид Е.Г. Устройство судна - Л. : Судостроение, 1969.
2. Смирнов Н.Г. Теория и устройство судна – М. : Транспорт, 1992.
3. Р. Допатка, А. Перепечко Книга о судах – Л. : Судостроение, 1981.
| |
