|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 5 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результати розрахунку електромеханічних характеристик ТЕД |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Повне поле (ПП) |
|
|
|
Перший ступінь послаблення поля |
|
Другий ступінь послаблення поля |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(ОП1) |
|
|
|
|
|
|
(ОП2) |
|
|||||||||
|
Iдв |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
αб =100 % |
|
αп =100 % |
|
|
αб ==… |
|
αп = … |
|
αб = … |
αп = … |
||||||||||||||||
|
|
M |
n |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
, А |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
Mдвб, |
|
nдвб, |
|
Mдвп, |
|
nдвп, |
|
Mдвб, |
nдвб, |
Mдвп, |
nдвп, |
|
Mдвб, |
|
nдвб, |
Mдвп, |
nдвп, |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Н·м |
|
хв–1 |
|
Н·м |
|
хв–1 |
|
|
Н·м |
хв–1 |
|
Н·м |
|
хв–1 |
|
Н·м |
|
хв–1 |
Н·м |
хв–1 |
|||||
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
# |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ii |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 6 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Результати розрахунку електротягових характеристик КМБ |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
ПП ( α= 100 %) |
|
|
|
Режим роботи ТЕД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ОП1 ( α = .....) |
|
|
|
|
|
|
|
|
ОП2 ( α=.....) |
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
Iдв, |
|
|
Мдвп, |
|
Fдвп, |
nдвп, |
|
Vдвп, |
|
Мдвп, |
|
Fдвп, |
nдвп, |
Vдвп, |
|
Мдвп, |
|
Fдвп, |
|
nдвп, |
|
Vдвп, |
||||||||||||||
|
А |
|
|
|
кН·м |
|
кН |
хв–1 |
|
км/год |
|
кН·м |
|
кН |
|
хв–1 |
км/год |
|
|
кН·м |
|
|
кН |
|
хв–1 |
|
км/год |
||||||||||
|
I1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
# |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ii |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11
Таблиця 7
Результати розрахунку тягової характеристики тепловоза
|
|
|
|
Режим роботи ТЕД |
|
|
|
||||
V , |
ПП ( α =100 %) |
ОП1 ( α =.....) |
|
ОП2 ( α =.....) |
|
||||||
Iдв , |
Fдв п, |
Fд , |
Iдв , |
Fдвп, |
|
Fд , |
Iдв , |
Fдв п, |
Fд , |
||
км/год |
|||||||||||
|
А |
кН |
кН |
А |
кН |
кН |
А |
кН |
кН |
||
V1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
#
Vк
Правильно побудовані електротягові характеристики КМБ і розраховані швидкості переходів з одного режиму роботи ТЕД на наступний забезпечують тяговій характеристиці тепловоза вигляд рівнобічної гіперболи без різкої зміни сили тяги локомотива в момент цих переходів.
На тягову характеристику нанести обмеження сили тяги по тривалому струму ТЕД і пусковому струму тягового генератора, а також по зчепленню коліс локомотива с рейками.
Для нанесення обмеження по тривалому струму ТЕД треба:
1) визначити за значенням тривалого струму обраного тягового генератора значення тривалого струму ТЕД Iдв∞ з урахуванням способу з’єднання їх
в силовому електричному колі передачі тепловоза
Ідв∞ = Ікгг∞ ,
де кг − кількість паралельно з’єднаних ТЕД або гілок ТЕД;
2)за електротяговими характеристиками КМБ проектного тепловоза та значенням Iдв∞ знайти силу тяги Fдв∞ одного КМБ;
3)визначити силу тяги тепловоза, що обмежена тривалим струмом:
Fд∞ = Fд∞ к.
Аналогічно наноситься обмеження сили тяги з пускового струму тягового генератора.
Для визначення обмеження за зчепленням коліс з рейками розрахувати та побудувати залежність Fдзч = f (V ) . При цьому
F |
= Рб |
ψ |
р |
, |
(25) |
дзч |
зч |
|
|
|
де Рзчб − зчіпна вага базового тепловоза, кН.
Величина Fдзч визначається для кількох значень швидкості: 0, 5, 10,
20, ..., км/год.
Результати розрахунку звести у таблицю.
12
6. РОЗРАХУНОК І ПОБУДОВА ТЕХНІКО-ЕКОНОМІЧНИХ ХАРАКТЕРИСТИК
Одним із основних техніко-економічних показників тепловоза, що проектується, є його ККД ηт
ηт = |
3600 Nд |
, |
(26) |
|
B |
Qн |
|||
|
г |
р |
|
|
де Nд− дотична потужність тепловоза, кВт; |
|
|
||
Bг− годинна витрата палива, кг/год; |
|
|
||
Qн− питома теплота згоряння палива, Qн |
= 42500 кДж/кг. |
|||
р |
|
р |
|
|
У курсовому проекті розрахувати та побудувати залежність ККД тепловоза від швидкості його руху для всіх трьох ступенів ослаблення поля ТЕД.
Попередньо необхідно розрахувати та побудувати залежності Nд = f (V ) ;
Вг = f (V ) ; ηп = f (V ) .
Дотична потужність секції тепловоза Nд, кВт, залежно від швидкості його руху визначається зі співвідношення
Nд = |
Fд V |
. |
(27) |
|
3,6 |
||||
|
|
|
Величина сили тяги визначається по тяговій характеристиці секції проектного тепловоза для всіх трьох ступенів ослаблення поля ТЕД в інтервалі
швидкості руху тепловоза від 0 до Vк.
Годинна витрата палива, кг/год, визначається з виразу
Bг =bе Nе, |
(28) |
де bе− питома ефективна витрата палива, кг/(кВт·год), приймається залежно
від типу вибраного дизеля (додаток Б). ККД передачі ηп визначається за формулою
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Nд |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
ηп = |
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
(29) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
Nе−∑Nдоп |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Результати розрахунку параметрів Nд, ηп, ηт, а також значення Nе і Bг |
|||||||||||||||||||||||||
звести в табл. 8. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця 8 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
Результати розрахунку економічних характеристик |
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
V , |
|
|
|
|
|
|
|
|
Режим роботи ТЕД |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
ПП ( α =100 % ) |
|
|
|
|
|
ОП1 ( α =.....) |
|
|
|
|
ОП2 ( α =.....) |
|
|
|
||||||||||
км/год |
Fд , |
Nд, |
Nе, |
Вч, |
η |
η |
|
Fд , |
|
Nд, |
|
Nе, |
Вч, |
η |
η |
|
Fд , |
Nд, |
Nе, |
Вч, |
η |
η |
|
||
|
кН |
кВт |
кВт |
кг/год |
п |
|
т |
кН |
|
кВт |
|
кВт |
кг/год |
п |
|
т |
кН |
кВт |
кВт |
кг/год |
п |
|
т |
||
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vк |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13
Примітка:
1.Інтервал завдання швидкості руху тепловоза – 10 км/год, розрахункову швидкість і швидкість переходу з одного режиму ТЕД на інший занести обов’язково.
2.Відповідні вихідні величини швидкості руху V і дотичної сили тяги Fд при-
йняти по тяговій характеристиці проектного тепловоза.
БІБЛІОГРАФІЧНИЙ СПИСОК
1.Конструкция и динамика тепловозов / Под ред. В. Н. Иванова. - М.:
Транспорт, 1974. – 336 с.
2.Конструкция, расчет и проектирование тепловозов / Под ред. Н. Г. Апановича. - М.: Машиностроение, 1969. – 387 с.
3.Правила тяговых расчетов для поездной работы. - М.: Транспорт, 1985.
–287 с.
4.Гаккель Е. Я. Проектирование и расчет электрической передачи тепловозов. / Е. Я. Гаккель, К. И. Рудая - М.: Транспорт, 1972. – 320 с.
5.Камаев А. А. Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. - М.: Машиностроение, 1981. – 458 с.
6.Тепловозы СССР: Каталог-справочник. М.: НИИинформтяжмаш, 1976.
–126 с.
14
|
|
|
|
|
|
|
Додаток А |
||
|
|
|
|
|
|
|
Таблиця А.1 |
||
Дані щодо вибору тягового електродвигуна для секції тепловоза потужністю до 2208 кВт |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Параметр |
|
|
Значення параметра за типом ТЕД |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||
ЭДТ-200Б |
ЭДТ-200Б |
ЭДТ-200Б |
ЭД-107 |
ЭД-107 |
ЭД-118 |
ЭД-118А |
ЭД-120А |
||
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Номінальна потужність, кВт |
207 |
207 |
87 |
192 |
105-113 |
307 |
192 |
135 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Частота обертання якоря, хв–1: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
– найбільша допустима |
2200 |
2200 |
2200 |
2290 |
2290 |
2290 |
2290 |
1890 |
|
– тривала |
|||||||||
500 |
500 |
500 |
580 |
580 |
580 |
580 |
245 |
||
|
|||||||||
Струм тривалого режиму, А |
820 |
820 |
820 |
595(720) |
605 |
710 |
595(720) |
800 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Масадвигуна, кг |
3300 |
3300 |
3300 |
3100 |
3100 |
3100 |
3100 |
3000 |
|
|
|
|
|
|
68:15 |
|
|
|
|
Передаточне число редуктора |
75:17 |
66:26 |
75:17 |
68:15 |
75:17 |
75:17* |
75:17 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Модуль зачеплення, мм |
10 |
10 |
10 |
11 |
11 |
10 |
10 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Тепловоз, на який може бути |
ТЭ3 |
ТЭ7 |
ТЭМ1 |
М62 |
ТЭМ2 |
ТЭ114 |
М62 |
ТЭМ7 |
|
встановлений двигун даного типу |
V200 |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Примітка: * в експлуатації є тепловози з передаточним числом 68:15 = 4,53 при модулі зачеплення 11 мм
15