Проектирование и раiет тепловоза ТЭП 70
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
?рмуле
Vкрит=3,6L тАв ?, км/ч,
где L - длина рельса, м.
Локомотивы проектируются так, чтобы Vкрит ? Vконст .
В нашем случае индивидуальное рессорное подвешивание и:
=0,1 тАв 790,5 тАв 103 = 79,05 тАв 103 кг
кН/мм = 1129,3 тАв 104 Н/мм
с-1
Гц
При длине рельса L = 12,5 м
Vкрит=3,6 тАв 12,5 тАв 1,9 = 85,5 км/ч,
При длине рельса L = 25 м
Vкрит=3,6 тАв 25 тАв 1,9 = 171 км/ч.
Таким образом, наш локомотив с данной жесткостью рессорного подвешивания не может двигаться с конструктивной скоростью 160 км/ч по рельсовой колее с длиной рельса 12,5 м
. Построение тяговой характеристики тепловоза и определение его кпд
Тяговой характеристикой тепловоза называется зависимость касательной силы тяги, создаваемой локомотивом, от скорости, т.е. Fк = f(V). Напомним, что идеальная тяговая характеристика, обеспечивающая постоянство касательной мощности во всем диапазоне скоростей, описывается выражением
K = = const, т.е. FKV=const,
откуда (20)
где NK - касательная мощность тепловоза, кВт;
FK - касательная сила тяги, кН.
Реализуемая на ободе колес касательная мощность будет равна
NK = Ne тАв ?пер тАв ?всп, (21)
где Ne- эффективная мощность дизеля, кВт;
?пер - кпд электрической передачи;
?всп = (1 - ?всп) - коэффициент, учитывающий потери мощности на привод вспомогательных агрегатов (определены в разд. 4.3).
Кпд электрической передачи определяется:
для передачи постоянного тока:
?пер = ?г тАв ?тэд тАв ?тр тАв ?ву
Здесь: ?г, ?тэд, ?тр ?ву - кпд тягового генератора, тягового электродвигателя, тягового редуктора, выпрямительной установки
Для ориентировочных раiетов можно принимать: ?г = 0,93...0,95; ?тэд = 0,85тАж0,88; ?тр = 0,975. ?ву=0,99
Определив касательную мощность по формуле (21), строят тяговую характеристику по формуле (20), задаваясь различными скоростями V от 5 км/ч до конструкционной с интервалом 5... 10 км/ч. При этом принимаем, что мощность во всем диапазоне скоростей постоянна.
По результатам раiета строится зависимость FK=f(V).
На построенную зависимость FK=f(V) необходимо нанести ограничение по сцеплению FKСЦ=f(V).
Согласно основному закону локомотивной тяги FK ? FKCЦ, сила сцепления колеса с рельсом FKCЦ определяется по выражению
FKCЦ = Рсц тАв ?к(22)
колеса с
где ?к - раiетный коэффициент сцепления колеса с рельсом, определяемый по формулам:
(24)
Рсц - сцепной вес локомотива, кН. Определяется по результатам раiета развески (разд. 4.2):
Рсц = ?Gi+2Gт , кН
Раiет FKCЦ по формуле (22) производится для скоростей: 0, 5, 10, 20, 30 (до пересечения с тяговой характеристикой). Точка пересечения этих кривых соответствует скорости, при которой начинает использоваться полная мощность локомотива и выход на автоматическую тяговую характеристику (скорость порога).
Если на тяговую характеристику FK = f(V) нанести зависимость W = f(V), т.е. полного сопротивления состава в функции от скорости, то точка пересечения этих кривых определит равномерную скорость движения поезда для того профиля пути, для которого расiитано сопротивление состава.
Эта методика определения равномерных скоростей будет использована дальше при раiете пробега тепловоза между наборами топлива.
Основным экономическим показателем тепловоза является его кпд, который представляет собой отношение полезной работы (или мощности) к затраченному теплу, полученному в результате сгорания топлива.
(25)
Здесь: NK - касательная мощность тепловоза, кВт;
Вч - часовой расход топлива, Вч = ge тАв Ne, кг/ч, или , кг/с (секундный расход топлива).
ge- удельный эффективный расход топлива для тепловоза-образца
- удельная теплота сгорания топлива на рабочую массу, кДж/кг (т.е. количество тепла, выделяемое при сгорании 1 кг топлива). В раiетах можно принять =42745 кДж/кг;
Nc- эффективная мощность дизеля тепловоза-образца (табл. 1).
Кпд тепловоза в основном зависит от кпд дизеля и затрат мощности на привод вспомогательного оборудования. Для современных тепловозов он находится в пределах
?т = 0,28...0,32.
Для нашего тепловоза:
?пер = 0,93 тАв 0,86 тАв 0,975 тАв 0,99=0,77;
?всп = (1 - 0,1) = 0,9
Тогда NK=2940 тАв 0,77 тАв 0,9 = 2037,42 кВт.
Задаемся различными значениями скорости V и результаты раiета сводим в табл. 5.
Таблица 5 Результаты раiёта силы тяги
V, км/ч5102030405060708090100FK, кН1466,94733,47366,74244,49183,37146,69122,25104,7891,6881,573,35
На построенную по этим данным тяговую характеристику наносим ограничения по сцеплению и конструктивной скорости. Для построения ограничения по сцеплению принимаем
Рсц = ?Gi+2Gт = 869+ 2 тАв 431 =1731 кН
ТогдаKCЦ = 1731 тАв ?к
Коэффициент сцепления определяем по формуле
Задаемся скоростями от 0 до 30 км/ч. Результаты сводим в табл. 6.
Таблица 6. Результаты ограничения силы тяги по сцеплению
V, км/ч0510203040?к0,30,260,250,220,20,19Fксц, кН519,3450,06432,8380,8346,2328,9Кпд тепловоза при Вч = ge тАв Ne = 0,21 тАв 2940= 617,4 кг/ч и =42745 кДж/кг.
. Определение пробега тепловоза между наборами топлива
В условиях эксплуатации очень важно знать пробег тепловоза между экипировками и, в частности, между снабжением тепловоза дизельным топливом. Это позволит более рационально разместить на заданном участке пункты экипировки и технического обслуживания тепловозов и организовать их эксплуатационную работу. Пробег тепловоза между снабжением топливом в основном определя
Copyright © 2008-2013 geum.ru рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение