Машиностроение \ Конструкция и динамика тепловозов

Проектировка магистрального 2-х секционного тепловоза с электропередачей переменно-постоянного тока, страница 5

Вш=1,5 м-высота шахты вентилятора;

А=Zc bc/2 nв=38 0,154/2 2=1,46;

n=8 1,46 1,5/3,14 1,52(1-0,332)=2,79;

6.5.Коэффициент аэродинамического сопротивления шахты холодильника:

ξш=(1,84+1,1/ n-0,76 Двен/ А) d-0,24-1;

ξш=(1,84+1,1/2,79-0,76 1,5/1,46)(0,33) -0,24-1=1,62;

6.6.Полное давление,развиваемое вентилятором:

Н=ΔРбж+ ΔРс+ ΔРш+ ΔРвж+ ΔРдин,Па;

6.6.1.Аэродинамическое сопротивление боковых жалюзи:

ΔРбж=ξбж ρвз Vбж2/2,Па;

Vбж-скорость воздуха перед фронтом жалюзи;

Vбж= uвз ωвз/ρвз ωфс; ωфс-площадь фронта одной секции;

ωфс= bc Lр=0,154 1,206=0,2 м2; ξбж=0,24;

Vбж=10 0,149/1,1 0,2=7,45 м/с;

ΔРбж=0,24 1,1 7,452/2=6,7 Па;

6.6.2. Аэродинамическое сопротивление секций радиатора:

ΔРс=Eu uвз2/ ρвз,Па;

Eu-критерий Эйлера(1400<Re вз<3382);

Eu=38,5 10 0,00339 Θ/ Re вз 0,35; Re вз=1990-число Рейнольдса;Θ-температурный фактор(11,16);

Eu=38,5 100,00339 11,6/19900,35=2,96;

ΔРс=2,96 102/1,1=268,8 Па;

6.6.3. Аэродинамическое сопротивление шахты холодильника:

ΔРш =ξш ρвз Vвз2/2,Па;

ΔРш =1,82 1,1 18,52/2=349,7 Па;

6.6.4. Аэродинамическое сопротивление верхних жалюзи:

ΔРвж=1,5 ΔРбж=1,5 6,7=10 Па;

6.6.5.Динамическое давление на выходе из вентилятора:

ΔРдин=ρвз Vвз2/2=1,1 18,52/2=194,5 Па;

Полный расчетный напор вентилятора;

Н=6,7+268,8+349,7+10+194,5=831,7 Па;

6.7.Допустимая угловая частота вращения:

ωдоп=120 м/с;

Максимальная частота вращения вентилятора:

nmax=60 ωдоп/π Двен=60 120/3,14 1,5=1400 об/мин;

6.8.Построение характеристики вентилятора:

Таблица.1 .  

Параметры

Формула

Значения при nmax,об/мин

  

800

1000

1200

1400

  

1.Окружная скорость,м/с.

w=pDk n/60

71,2

89,0

106,8

124,6

  
 

2.Коэффициент расхода, м3/с.

Kq=pDв²/4w

161,6

202,0

242,4

282,8

3.Коэффициент напора, кг/м с2

Kн=ρω²

5576,4

8713,1

12546,8

17077,7

4.Относительная производительность

Q=Gв/Kq

0,21

0,17

0,14

0,12

5.Относительный напор

H=H/Kн

0,15

0,095

0,066

0,049

  

По аэродинамической характеристике УК-2М (см.рис.   .)определяем:

Оптимальный угол закрутки:Θопт=250;

Оптимальная производительность:Qопт=0,25;

Оптимальный напор:Hопт=0,17;

К.П.Д.вентилятора:η= 82%;

6.9.Оптимальная частота вращения вентилятора:

nопт= Vвен 4 60/ Qопт π2 Двен3,об/мин;

nопт=28,5 4 60/0,25 3,142 1,53=1223,7=1200об/мин;

6.10. Оптимальная угловая частота:

ωопт=π Двен nопт/60,м/с;

ωопт=3,14 1,5 1200/60=94,2м/с<120м/с;

6.11.Требуемая мощность на привод вентилятора:

Nвент= Vвен H/1000 ηвент,кВт;

N’вент=28,5 831,7/1000 0,   =34,9=35кВт(1-н вентилятор);

Nвент=2 N’вент=2 35=70кВт;

 


7.ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ДИЗЕЛЯ ПРОЕКТИРУЕМОГО ТЕПЛОВОЗА.

7.1.Система воздухоснабжения:

       На боковых стенках с обеих сторон кузова в средней его части расположены 2-х ступенчатые воздухоочистители4,предназначенные для фильтрации воздуха, поступающего в дизель (см .рис.  .).Воздух засасасывается из окружающей среды через регулируемые жалюзи1,или из машинного отделения через жалюзи5.Пройдя фильтры, воздух поступает в турбокомпрессор 7.Дизель 1А-5Д49 снабжен системой газотурбинного наддува с одноступенчатым сжатием воздуха и последующем его охлаждением в трубчатом воздухоохладителе8.После охлаждения воздух поступает в ресивер9,а затем через впускные клапаны в полость цилиндров.

      Нагнетатель турбокомпрессора Н приводится во вращение от газовой турбины Т.Отработавщие газы из цилиндров поступают в выпускные патрубки10 и далее в газовую турбину.Из турбины газы по выпускной трубе направляются в глушитель11 и далее в атмосферу.

       ХАРАКТЕРИСТИКА ТУРБОКОМПРЕССОРА ТК-38:

Диаметр колес турбины и компрессора-380 мм;

Степень повышения давления-1,3-2,5;

КПД компрессора-0,8;

КПД турбины-0,78;

Масса-700 кг;

Габаритные размеры-1150мм-длинна,900 мм-ширина и высота;

Охлаждение-водяное.

7.2.Топливная система:

           Топливная система (см. рис.  .)включает в себя аппаратуру, предназначенную для подачи топлива под высоким давлением в мелко распыленном виде непосредственно в цилиндры дизеля, и оборудование, которое служит для подвода топлива  к этой аппаратуре, фильтрации, подогрева и хранения его на тепловозе.

    Основной путь питания дизеля топливом по порядку прохождения устройств системы:1-2-4-5-6-7-8(11)-9(10).Замкнутый контур циркуляции топлива1-2-4-5-6-7-12-13-1 обеспечивает поддержание необходимого давления в топливном коллекторе7 для обеспечения надежного заполнения ТНВД. Контур циркуляции1-2-4-5-13-1 обеспечивает надежную подачу топлива в коллектор при загрязнении фильтра тонкой очистки.Аварийное питание дизеля осуществляется за счет разрежения создаваемое плунжерными парами ТНВД по контуру:1-3-5-6-7.

    1.Фильтр грубой очистки топлива (ФГО) задерживает частицы крупнее 50-100мкм. Применен однокорпусный фильтр с сетчатыми фильтрующими элементами. Элемент представляет собой набор чечевицеобразных сетчатых дисков, насаженных на центральный стержень с внутренним каналом. Сетка имеет квадратные ячейки со стороной0,045 мм.

    2.Фильтр тонкой очистки топлива (ФТО) задерживает частицы более 4-5мкм.

Применяется 2-х секционные тканевые фильтры.

    3.Топливоподкачивающий насос, применяемый для прокачки топлива перед запуском дизеля шестеренного типа, с внутренним зацеплением. Приводится в действие от электродвигателя постоянного тока типаП21,мощностью 0,5 кВт.

    4. Топливоподкачивающий насос, применяемый при работе дизеля, шестеренный, с наружным зацеплением. Приводится в действие от вала дизеля .

Скачать файл