Проектирование маневрового односекционного тепловоза ТЭМ2
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
ктеристикой 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
NK = = 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
Здесь: ?г, ?тэд, ?тр - кпд тягового генератора, тягового электродвигателя, тягового редуктора.
Для ориентировочных раiетов можно принимать: ?г = 0,93тАж0,95; ?тэд = 0,85тАж0,88; ?тр = 0,97.
Определив касательную мощность по формуле (21), строят тяговую характеристику по формуле (20), задаваясь различными скоростями V от 5 км/ч до конструкционной с интервалом 5тАж 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)
Кпд тепловоза в основном зависит от кпд дизеля и затрат мощности на привод вспомогательного оборудования. Для современных тепловозов он находится в пределах
?т = 0,28тАж0,32.
Для нашего тепловоза:
?пер = 0,93 тАв 0,85 тАв 0,97=0,76;
?всп = (1 - 0,1) = 0,9
Тогда NK=880 тАв 0,76 тАв 0,9 = 601,92 кВт.
Задаемся различными значениями скорости V и результаты раiета сводим в табл. 5.
Таблица 5. Результаты раiёта силы тяги
V, км/ч5102030405060708090100FK, кН4332161087254433630272421
На построенную по этим данным тяговую характеристику наносим ограничения по сцеплению и конструктивной скорости. Для построения ограничения по сцеплению принимаем
- Рсц = ?Gi+2Gт = 760 + 463,2 = 1223,2 кН
- Тогда
- FKCЦ = 1223,2 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?к0,30,270,2510,2230,2050,192Fксц, кН366,9330307273251235Кпд тепловоза при Вч = ge тАв Ne = 197,2 кг/ч и =42745 кДж/кг.
8. 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 определяется емкостью топливных баков.
Исходную (основную) норму расхода дизельного топлива на прямом и горизонтальном пути в кг на измеритель 104 ткмбр можно определить по формуле
,(26)
гдеQ - масса состава, т;
Вч - часовой расход топлива, кг/ч;
V0 - равномерная скорость движения поезда на площадке, км/ч.
Часовой расход топлива дизелем определяется по формуле
- Bч=ge тАв Ne,(27)
- где gе - удельный эффективный расход топлива, кг/экВтч;
- Nе - эффективная мощность дизеля, кВт.
- На тяговую характеристику тепловоза необходимо нанести зависимость полного сопротивления движению поезда W0 = f(V). Пересечение графиков этих зависимостей определяет искомую скорость V0.
- Полное сопротивлению движению поезда W0 слагается полного сопротивления локомотива W0 и состава W0 при движении на площадке.
(28)
где w0 - основное удельное сопротивление движению локомотива в режиме тяги, кгс/т;
w0 - основное удельное средневзвешенное сопротивление движению состава, кгс/т;
Р - масса локомотива, т
Q - масса состава, т.
Удельное сопротивление движению локомотива, кгс/т.
w0 = 1,9 + 0,01 тАв V + 0,0003 тАв V2,(29)
гдеV
Copyright © 2008-2014 studsell.com рубрикатор по предметам рубрикатор по типам работ пользовательское соглашение