Выбор количества и типов гидроаппаратов. Выбор типов ГТР для совместной работы в передачи локомотива

Определим передаточное отношение элементов механической трансмиссии при работе на ГТР1:

а) общее передаточное отношение ГДП при работе на первой ступени

                                                   ,                                           (25)

                                                 .

б) передаточное отношение механической трансмиссии без учёта силовых колёс

                                                  ,                                                    (26)

                                              .

в) передаточное отношение пары силовых зубчатых колес первой ступени равно   i_c1=1.

Диапазон экономической работы ГТР определим по следующей формуле

                                                                                               (27)

где i _{j max} и i_{j min} – соответственно максимальное и минимальное значение передаточного отношения j-го гидроаппарата, при котором h>0,8.

Диапазон экономической работы 1-го ГТР:

         Диапазон экономической работы 2-го ГТР:

         Диапазон экономической работы 3-го ГТР:

5.3   Составление схемы привода колесных пар тепловоза

Трансмиссия тепловоза обеспечивает передачу и трансформацию вращающего момента от дизеля к колесным парам. Отдельные узлы трансмиссии работают в тяжелых условиях. Для осевой формулы 2-2 схема привода показана на рисунке 6.

Рисунок 6 – Схема привода колесных пар проектного тепловоза

6 Расчет и построение тягово-экономических характеристик

6.1 Расчет тяговой характеристики тепловоза

Для заданного расчета необходимо иметь:

-  приведенные характеристики ГА передачи;

-  точки или зоны совместной работы дизеля и ГТР;

-  кинематическую схему проектной ГП;

-  значения передаточных отношений зубчатых зацеплений механической трансмиссии передачи.

Определим текущие значение касательной силы тяги локомотива при работе на i-м гидроаппарате

                                        ,                                                    (28)

где   С₃  –  коэффициент, учитывающий постоянные члены выражения;

       h_{ГА i} – текущее   значение   КПД   i-го  гидроаппарата;  определяется   по                приведенной характеристике h=f(i); 

        M_еi –  вращающий  момент   на   валу   дизеля  соответствующей  точке совместной работы дизеля и i-го гидроаппарата, 3800 ;

         i_{ГА i} – текущее значение передаточного отношения i-го гидроаппарата в  диапазоне его экономической работы d;

       i_{мех i}  – передаточное   число  механической   трансмиссии  передачи   при работе на i-го гидроаппарате.

Коэффициент, учитывающий постоянные члены выражения (28),

                                      ,                                  (29)

где  h_ц – КПД   цилиндрических    зубчатых   колес,    входящих  в   передачу, h_ц =0,98 % [6];

        z1– число  пар  цилиндрических  зубчатых  колес,  находящихся в   зацеплении; z1=4;

       h_к  – КПД конических зубчатых колес, входящих в передачу; h_к=0,97[6];

       z2 – число   пар   конических  зубчатых  колес,  находящихся  в   зацеплении; z2=1;

        h_кп – общий КПД всех карданных приводов колесных пар или спарников и шатунного механизма; h_кп=0,98 [1];

 Для определения значение касательной силы тяги локомотива в момент трогания воспользуемся следующей формулой

                                                 ,                                                 (30)

                                  кН

Определим текущие значения скорости движения  локомотива  при  работе  на i-ом гидроаппарате

                                    ,                                              (31)

где n_{е i} – частота вращения коленчатого вала дизеля, соответствующая точке совместной работы дизеля и i-го гидроаппарата, n_{е i}=1400 об/мин

Определим ограничение силы тяги по условиям сцепления колесных пар с рельсами

                                                 ,                                                  (32)

где Р_К – сцепной вес локомотива, по заданию Р_К=1170 кН;

      y_кр – расчетный коэффициент сцепления.

Для промышленных тепловозов

                                         ,                                                  (33)

Результаты расчета F_{K сц} и y_кр сводим в таблицу – 6 и наносим на тяговую характеристику.

Таблица – 6 Расчет ограничения силы тяги по условиям сцепления колесных пар с рельсами

6.2 Расчет экономических характеристик тепловоза

КПД проектной передачи

                                            ,                                          (34)

КПД локомотива с проектной передачей

                                                                             ,                                              (35)

где h_е – эффективный КПД дизеля, h_е=0,403 .

Расчет параметров тягово-экономических характеристик локомотива с проектной передачей сводим в таблицу 7.

По данным таблицы 7 осуществляем построение тяговой характеристики тепловоза с проектной передачей.

Таблица – 7 Расчет параметров тягово-экономических характеристик