Тепловоз ТЭП60
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
Введение
Железнодорожному транспорту России, кроме выполнения плановых объемов перевозок, предстоит совершенствование всех его составляющих звеньев путем улучшения организации и технического переустройства, с целью повышения экономичности, рентабельности, эффективности перевозочного процесса и уменьшения транспортных издержек.
Железнодорожный транспорт является одним из самых крупных потребителей топливно-энергетических ресурсов; на его долю приходится более 16% от общего потребления энергоресурсов всеми видами транспорта. Расход топлива и электроэнергии в поездной работе зависит от многочисленных факторов и конструктивных особенностей локомотива. К ним относятся: режим ведения состава, характеристика поезда и пути, техническое состояние локомотива, климатические условия, организация движения.
В локомотивном хозяйстве занято около 22% всего эксплуатационного персонала железных дорог России. Поэтому дальнейшее повышение производительности труда работников локомотивного хозяйства, повышение эффективности использования локомотивного парка, повышение надежности отдельных узлов тепловоза, улучшение эксплуатационных показателей использования локомотивов в значительной степени улучшают показатели работы железнодорожного транспорта в целом.
Существенное повышение надежности локомотивного парка повлечет
за собой снижение трудоемкости и себестоимости его обслуживания и ремонта. Выбор методов эксплуатации локомотивов в большей степени основывается на современной математической базе. К решению эксплуатационных задач всё шире привлекается вычислительная техника, внедряются диагностические, испытательные стенды и комплексы, автоматизированное и механизированное ремонтное оборудование, экипировочные устройства.
1.Расчет и построение тяговой характеристики тепловоза
Тяговая характеристика Fk=f(V) рассчитывается и строится для номинальной мощности тепловоза с учётом типа электрической передачи и количества секций тепловоза-образца.
Касательная мощность локомотива определяется по формуле, кВт:
Nк=Nе?т.г?тэд?з.п?всп,(1.1)
где Nе - эффективная мощность энергетической установки тепловоза, кВт;
?т.г=0,938 - коэффициент полезного действия тягового генератора,
?тэд=0,915 - коэффициент полезного действия тяговых электродвигателей,
?з.п=0,975 - коэффициент полезного действия тяговой зубчатой передачи,
?всп - коэффициент, учитывающий отбор мощности от силовой установки на привод вспомогательных механизмов тепловозов (ВСП),
?всп =, (1.2)
где ?N=(0,08-0,15) Nе-расход мощности на привод вспомогательных механизмов, кВт.
Подставляя в формулу (1.2) значения, получаем:
Подставляя в формулу (1.1) значения, получаем:
Nк=2200?0,938?0,915?0,975?0,9=1657 кВт.
Касательная сила тяги локомотива, кН,
Fк=3,6Nk/ V, (1.3)
где V - скорость движения тепловоза, км/ч.
Значения скорости задаются в интервале от 10 до Vк=160 км/ч (конструкционная скорость).
Расчётная сила тяги Fкропределяется из формулы (1.3) при расчётной скорости движения Vр=47 км/ч.
Fкр=3,6Nk/ Vр. (1.4)
Подставляя в формулу (1.4) значения, получаем:
Fкр=3,6?1657/47=126,91 кН.
На график зависимости Fk=f(V) наносят кривую ограничения по сцеплению, рассчитываемую по формуле, кН:
Fсц=Рсц?к, (1.5)
где Рсц =qлn - cценой вес тепловоза, кН;л = 226 кН - нагрузка на ось локомотива;
n = 6 - количество ведущих осей локомотива;
?к - расчетных коэффициент сцепления,
Рсц =226?6=1356 кН.
?к= 0,118+ 5 / (27,5+V). (1.6)
Значения Fсц определяется при скоростях 0,5,10,15,20…км/ч:
Результаты расчётов зависимостей Fсц = f(V) и Fк =f(V) свести в табл. 1.1
Таблица 1.1. Результаты расчётов Fсц и Fк
Скорость, км/чКоэффициент сцепленияСила тяги по сцеплению, кНКасательная сила тяги, кН00,30406,55-50,27368,62-100,25340,81596,48150,24319,54397,65200,22302,74298,2425-289,15238,5930--198,8350--119,2970--85,2180--74,5690--66,27100--59,65110--54,23120--49,71130--45,88140--42,61150--39,77160--37,28
Тяговая характеристика, с нанесенными ограничениями, представлена на рис. 1.1. Точке пересечения кривой Fсц=f(V) и Fк=f(V) соответствует скорость Vок, начиная с которой полностью используется как сцепной вес локомотива, так и мощность его энергетической установки (дизеля).
2.Расчет массы поезда
тепловоз тяговый оборудование энергетический
Перемещение транспортного средства с грузом осуществляется действием силы тяги, которая создаётся энергетической установкой транспортного средства. На тепловозе энергетической установкой является дизель, и его мощности зависит максимальная расчётная масса поезда.
Вес поезда определяется из условия равенства расчетной силы тяги Fкр
и суммарной силы сопротивления при равномерном движении на заданном расчётном подъёмеipcрасчётной скоростью Vрпо формуле (2.1), кН:
Q=(Fkp-Pсц(?0+ip))/(?0+ip),(2.1)
где Fкр= 126910 Н - расчётная сила тяги локомотива (определяется по формуле (1.4)) при расчетной скорости, Н;
Рсц= 1356кН - сцепной вес локомотива;
?0 - основное удельное сопротивление движению локомотива, Н/кН;
?0 - основное удельное сопротивление движению состава, Н/кН;
ip=8,0 ‰ - крутизна расчётного подъёма;
Основные удельные сопротивления движению локомотива ?0 и состава ?0 определяются для расчётной скорости Vpпо формулам, Н/кН:
?0= 1,9 + 0,01 Vp+0,0003Vp2;(2.2)
?0 = ??04 + ??06, (2.3)
где ?=0,50, ?=0,50 - соответственно доли 4 - и 6 - осных вагонов в составе;
?04, ?06 - основ