рассчитать и построить электротяговые характеристики КМБ, тяговую характеристику тепловоза и экономические характеристики.
При расчёте охлаждающего устройства нужно определить количество секций радиатора, температуры охлаждающих жидкостей и воздух на выходе из секций, требуемый расход воздуха через секции, подачуциркуляционного насоса, а так же основные параметры вентилятора - создаваемый напор, требуемую подачу, диаметр колеса, частоту вращения, потребляемую мощность, а так же рассчитать теплообменник - требуемую поверхность теплообмена, общую длину трубок, их количество.
Спроектировать размещение оборудования на тепловозе.
Произвести геометрическое и динамическое вписывание в кривой участок пути.
Начертить общий вид тепловоза М62.
1 РАСЧЕТ И ПРОЕКТИРОВАНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ
ХАРАКТАРИСТИК ПРОЕКТНОГО ТЕПЛОВОЗА
1.1 Расчет параметров тягового редуктора
Крутящий момент с вала тягового электродвигателя (ТЭД) на колесную пару передается через зубчатый одноступенчатый цилиндрический редуктор.
Основным параметром, оказывающим влияние на тяговые свойства колесно-моторного блока в целом, является передаточное число зубчатой передачи этого редуктора.
Передаточное число определяется по формуле
(1) |
где – |
конструкционная скорость движения тепловоза, =105км/ч; |
– |
диаметр колеса, =1,05м; |
– |
максимально-допустимая частота вращения якоря ТЭД, принимаемая в расчетах, =2250 об/мин. |
Подставляя численные значения, получим
Окончательное значение передаточного числа устанавливается с учетом принятой длинны централи А, которая показывает расстояние между осями якоря ТЭД и колесной пары
(2) |
где А– |
длина централи, =468,8мм; |
– |
модуль зубчатого зацепления, =10; |
– |
числа зубьев ведущей и ведомой шестерен. |
Числа зубьев ведущей шестерни и ведомого зубчатого колеса определяются из совместного решения двух уравнений
(3) |
(4) |
Подставляя численные значения и решая совместно систему, получим
Принимаем значения z1=18 и z2=76.
Окончательно устанавливаем передаточное отношение
Произведем перерасчет максимально допустимой частоты вращения якоря ТЭД ,nдmax, в соответствии с полученным значением передаточного отношения i.
(5) |
Определим длительную частоту вращения якоря ТЭД
Проверка расстояния между нижней частью кожуха и головки рельса определяется по формуле
(6) |
где С– |
расстояние от торца зубьев ведомого колеса до нижней поверхности кожуха, С=20мм; |
– |
диаметр делительной окружности ведомого колеса, мм, |
(7) |
Тогда
Так как Δ=125мм вкладывается в указанный предел, следовательно можно разместить ведомое зубчатое колесо с кожухом в нижней части габарита подвижного состава.
1.2 Расчет электромеханических и электротяговых характеристик колесно-моторного блока (КМБ)
Электротяговыми характеристиками КМБ называют зависимости касательной силы тяги и скорости движения тепловоза от величины тока нагрузки
Для построения внешней характеристики генератора, без которой нельзя построить электромеханические характеристики ТЭД, поступают следующим образом.
Находим длительную мощность генератора
(8) |
где– |
эффективная мощность дизеля, =1650кВт; |
– |
КПД генератора, =0,96; |
– |
коэффициент, учитывающий затраты мощности на вспомогательные нужды. |
Коэффициент определяется из выражения
(9) |
где– |
мощность, затрачиваемая на привод вспомогательных агрегатов, кВт. |
Приближенно затраты составляют 8-12% от эффективной мощности.
Подставляя численные значения, определим длительную мощность генератора
Определим длительные параметры тягового генератора
(10) |
где – |
максимальное напряжение генератора, рекомендуется принимать в пределах 700-950В; |
– |
относительное значение максимального напряжения. |
Для определения находим относительные значения максимальной скорости движения тепловоза, при которой используется полная мощность дизеля
(11) |
где – |
максимальная скорость движения, =105 км/ч; |
– |
длительная (расчетная) скорость, =30 км/ч. |
По универсальной характеристике ТЭД [1] для значения по кривой полагая, что для ослабления поля , находим значение при котором используется полная мощность дизеля. Для полученного значения по универсальной характеристике генератора [1] определим . Относительное значение максимального напряжения получается =1,28.
Подставив полученное значение в выражение (10), получим
Длительный ток генератора
(12) |
Расчет электромеханических характеристик ТЭД проектного тепловоза ведем следующим образом
Определяем длительную мощность ТЭД
(13) |
где к– |
количество ТЭД, к=6. |
Длительная сила тяги одного КМБ
(14) |
где – |
КПД электродвигателя при длительном режиме, =0,915. |
Длительный вращающий момент ТЭД
(15) |
где – |
КПД зубчатой передачи тягового редуктора, =0,975. |
Длительная частота вращения ТЭД
(16) |
где – |
максимальная частота вращения ТЭД, =2221об/мин; |
Длительное значение тока нагрузки ТЭД проектного тепловоза при параллельном соединении ТЭД
(17) |
Подставляя численные значения, получим
Электромеханические характеристики ТЭД проектного тепловоза определяются из соотношений
(18) |
(19) |
(20) |
Для каждого значения по универсальным характеристикам ТЭД [1] определим и .
Значение силы тяги КМБ определяется из выражения
(21) |
Скорость движения тепловоза
(22) |
Расчет электромеханических характеристик КМБ тепловоза М62 представим
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.