Главная рама тепловоза
Главная рама тепловоза является основанием для силовой установки и вспомогательного оборудования.
Главная рама тепловоза является основанием для силовой установки и вспомогательного оборудования.
В связи с этим она, как и всякое основание, должна быть достаточно жесткой, чтобы обеспечить надежную работу размешенного на ней оборудования.
В то же время, так как главная рама служит и для передачи горизонтальных поперечных и продольных сил, она должна быть достаточно прочной и жесткой и в этих направлениях.
С увеличением мощности тепловозов растут как вертикальные нагрузки на раму (масса одного дизель-генератора составляет 27 — 29 т), так и продольные силы (тяговые, тормозные, инерционные). Все эти обстоятельства приводят к тому, что главная рама является одним из наиболее крупных и тяжелых узлов тепловоза.
Кузов тепловоза служит для внешнего ограждения с целью защиты от атмосферных воздействий основных узлов и агрегатов тепловоза и создания необходимых условий для работы локомотивной бригады. Кузов может выполняться в виде съемного капота либо быть полностью закрытым (вагонного типа). В последнем случае кузов представляет собой значительную металлоконструкцию, по ширине и длине связанную с главной рамой. Поэтому естественным дальнейшим развитием такой конструкции является создание так называемого несущего кузова, совместно с рамой участвующего в передаче вертикальных и горизонтальных сил.
Использование несущего кузова позволяет не только значительно снизить вес главной рамы тепловоза, но и уменьшить общий суммарный вес кузова и рамы (на 20—30%).
Главные рамы и несущие кузова поездных тепловозов рассчитываются на изгиб под действием вертикальных статических и динамических нагрузок, а также на продольное сжатие и растяжение силами, приложенными по осям автосцепок на концах рамы. Величина продольных сил принимается не менее 2500 кН для грузовых тепловозов и 2000 кН для пассажирских.
На современных советских тепловозах использованы различные конструкции кузовов и, следовательно, рам.
Несущие кузова вагонного типа имеют пассажирские локомотивы ТЭП10, ТЭП60, ТЭП70. Грузовые тепловозы ТЭЗ, 2ТЭ10Л(В), 2ТЭ116 выполнены с несущей главной рамой и составным кузовом вагонного типа. На маневровых тепловозах применены съемные кузова капотного типа на несущей раме.
Главная рама и кузов тепловоза 2ТЭ10В. Рама каждой секции тепловоза (рис. И.33) цельносварная из стального проката (СтЗ). Ее основу составляют две мощные продольные («хребтовые») балки 4 (см. рис. 11.33,6) из двутаврового проката № 45а. Балки соединены между собой поперечными перегородками 10 из листа толщиной 10—12 мм, а по концам — передним и задним стяжными ящиками 6 (см. рис. 11.33, а). Стяж¬ные ящики отлиты из стали 25Л11 и служат для размещения ударно-тяговых приборов.
Хребтовые балки усилены по своим верхним и нижним полкам более широкими (340 мм) продольными накладными полосами 7 из стального листа толщиной 18—20 мм. Нижние полосы проходят по всей длине ба¬лок, а верхние—только до кабины машиниста. Хребтовые балки сверху и снизу связаны между собой горизонтальными листами настила 9, приваренными к усиливающим поло-сам. Толщина листов настила раз-личная по длине тепловоза; снизу 6—8 мм, а сверху 8 — 14 мм.
Хребтовые балки, поперечные перегородки, продольные полосы и нас-тильные листы образуют жесткую коробчатую конструкцию рамы, об-ладающей необходимой прочностью в продольном и поперечном направ-лениях, как в горизонтальной, так и в вертикальной плоскости. Рама имеет также поперечные кронштейны 12, штампованные из I I Зак 443 листа толщиной 6 мм и приваренные к хребтовым балкам с их наружной стороны. Кронштейны длиной 850 мм увеличивают ширину рамы для воз-можности размещения на ней кузова, ширина которого (3080 мм) значи¬тельно больше расстояния между хребтовыми балками (1380 мм). С наружной стороны по периметру (по концам кронштейнов) раму окаймля¬ет обносный пояс 5, выполненный из швеллера № 16 и являющийся основанием для кузова. Продольные элементы пояса (обносные балки) приварены к торцам поперечных кронштейнов 12. К раме приварены также четыре опоры / для подъемки тепловоза при ремонте. Внутри рамы между хребтовыми балками на ниж¬них листах настила, а также на вертикальных стенках балок укреп¬лены трубы («кондуиты»)//, в ко¬торых протянуты кабели электричес¬кой схемы. Кроме того, там же проходят каналы, подводящие воздух для охлаждения тяговых электродвигателей.
В средней части рамы между хребтовыми и обносными балками с обеих сторон вварены отсеки (ящики) 8, в которых размещается аккумуляторная батарея. В двух местах на продольной оси рамы (на расстоянии 8600 мм друг от друга) снизу приварены шкворни 2, соединяющие раму с тележками. Вокруг каждого шкворня на раме установлены по четыре сферические опоры 3, которыми рама тепловоза опирается на рамы тележек. Шкворень представляет собой от-литый из стали цилиндрический стакан диаметром 280 мм с опорной плитой-основанием. На его рабочую поверхность надето и приварено прерывистым швом сменное кольцо из термообработанной стали.
Литература
Тепловозы: Основы теории и конструкция: Учеб, для техникумов/В. Д. Кузьмич, И. П. Бородулин, Э. А. Пахомов и др.; Под ред. В. Д. Кузьмича,—2-е изд., перераб. и доп—М.: Транспорт, 1991.—352 с