Расчет и проектирование тенико-экономических характеристик дизеля. Расчет параметров тягового редуктора

Таблица 1- Расчетные значения электромеханических и электротяговых характеристик.

Режим работы тяговых электродвигателей
ПП (a=100%)					ОП1 (a1=60%)					ОП2 (a2=25%)
Iд	Mд	nд	Fд	uд	Iд	Mд	nд	Fд	uд	Iд	Mд	nд	Fд	uд
А	КН·м	об/мин	КН	км/ч	А	кН·м	об/мин	кН	км/ч	А	КН·м	об/мин	кН	км/ч
411	3,15	886	15,82	65	411	2,28	1255	11,43	92	411	1,18	2325	5,91	170
495	3,99	738	20,01	54	495	2,96	996	14,86	73	495	1,75	1565	8,76	115
594	4,94	576	24,77	42	594	3,80	738	19,05	54	594	2,43	1122	12,19	82
693	6,08	465	30,49	34	693	4,90	576	24,58	42	693	3,04	908	15,24	67
792	7,56	406	37,92	30	792	6,08	465	30,49	34	792	3,50	679	17,53	50

Электротяговые характеристики тепловоза изобразим на рисунке 1.

  1.3 Расчет тяговой характеристики тепловоза

Суммарное значение касательной силы тяги тепловоза определяется с учетом числа ТЭД, создающие тяговое усилие тепловоза.

F_к=F_д×К                                                                                                               (18)

Для определения скорости перехода с ПП на ОП1 и ОП2 следует воспользоваться соотношением

V_пр^ОП1-2=V_пр^ОП1-2×,                                                                                                                          (19)

где V_опр^ОП1-2 – скорость перехода тепловоза-образца.

i_обр, i_п – передаточные числа, соответственно тепловоза-образца и проектного тепловоза.

V_пр^ПП-ОП1=71,5×=64 км/ч;

V_пр^ОП1-ОП2=118×= 106,1 км\ч.

Скорости обратных переходов

V_пр^ОП1-ПП=54 км/ч;    V_пр^ОП2-ОП1=96,1 км\ч.

Результаты расчетов сводим в таблицу.

Таблица 2  Результаты расчета тяговой характеристики

ПП					ОП-1					ОП-2
Iд	Fд	uд	k	Fк	Iд	Fд	uд	k	Fк	Iд	Fд	uд	k	Fк
А	кН	км/ч	шт.	кН	А	кН	км/ч	шт.	кН	А	кН	км/ч	шт.	кН
494	53	20	6	318
796	38	29	6	228
615	26	40	6	156
532	22	50	6	132
474	19	57	6	114
450	18	60	6	108
409	16	64	6	96	588	19	54	6	114

Продолжение таблицы 2.

ПП					ОП-1					ОП-2
Iд	Fд	uд	k	Fк	Iд	Fд	uд	k	Fк	Iд	Fд	uд	k	Fк
А	кН	км/ч	шт.	кН	А	КН	км/ч	шт.	кН	А	КН	км/ч	шт.	кН
					521	16	70	6	96
					488	15	80	6	90
					459	14	90	6	84
					432	13	100	6	78
					415	12	106,1	6	72	544	13	96,1	6	78
										485	10	120	6	60
										468	8,5	130	6	51
										453	8	140	6	48
										448	7,5	150	6	45
										430	7	160	6	42
										412	6,5	170	6	39

Для наложения на тяговую характеристику ограничения по сцеплению колеса с рельсом воспользуемся основным законом локомотивной тяги

F_к < F_сц

где F_сц - сила сцепления колес с рельсами, кН;

F_сц=y_к×Р_сц ,                                                                                                              (20)

где Р_сц – сцепной вес тепловоза, кН;

y_к – расчетный коэффициент сцепления,

y_к = 0,118 + ,                                  (21)

y_к = 0,118 +  = 0,2998,

F_сц = 0,2998*1270=380,8 кН.

Результаты расчетов сводим в таблицу.

Таблица 3 Определение кривой ограничения по сцеплению

u, км/ч	yк	Fсц, кН
0	0,2998	380,8
5	0,2718	345,2
10	0.2513	319,2
20	0.2233	283,5
30	0,2050	260,3
35	0,1980	251,5

На основании данных таблиц 2 и 3 строим тяговую характеристику тепловоза. (рисунок 2)

             

Рисунок 2 – Тяговая характеристика тепловоза.

1.4 Расчет и построение экономических характеристик

Определим КПД по формуле

                                            h_т=,                                               (22)

где Р_к – касательная мощность тепловоза, кВт;

В_ч – часовой расход топлива, кг/ч;

Q_р^н – удельная теплота сгорания топлива, кДж/кг; Q_р^н=42745 кДж/кг.

Р_к=.                                                 (23)

Часовой расход определим по формуле

В_ч=g×N_{e  ,}                                                                             (24)

где g_е – удельный расход топлива, кг/кВт×ч, g_е=0,231 кг/кВт×ч

В_ч=0,231×2300=531 кг/час

кВт,

h_т==0,286 .

КПД передачи

                                             ,                                             (25)

Результаты расчетов сводим в таблицу 4 и по ним строим экономические характеристики (рисунок 4).

Таблица 4 - Результаты расчетов экономических характеристик

ПП					ОП-1						ОП-2
u	Fк	Pк	hпер	hт		u	Fк	Pк	hпер	hт	u	Fк	Pк	hпер	hт
км/ч	кН	кВт				км/ч	кН	кВт			км/ч	кН	кВт
20	494	1700	0,8	0,3		54	114	1704	0,81	0,31	96,1	78	1700	0,8	0,29
29	228	1802	0,84	0,32		70	96	1821	0,87	0,35	120	60	1791	0,85	0,35
40	156	1830	0,86	0,39		80	90	1838	0,88	0,37	130	51	1798	0,86	0,37
50	132	1827	0,85	0,34		90	84	1782	0,87	0,36	140	48	1783	0,85	0,38
57	114	1784	0,84	0,34		100	78	1742	0,84	0,33	150	45	1762	0,83	0,36
60	108	1756	0,82	0,3		106,1	72	1702	0,8	0,3	160	42	1719	0,81	0,34
64	96	1702	0,8	0,3							170	39	1700	0,75	0,31

3 РАЗМЕЩЕНИЕ ОБОРУДОВАНИЯ НА ТЕПЛОВОЗЕ

Односекционный тепловоз ТЭП 60 с электрической передачей предназначен для пассажирской службы на железной дороге.

Силовая установка, состоящая из дизеля и главного генератора постоянного тока ГП – 311В, расположена посередине тепловоза, на общем подрамнике.

Дизель 11Д45 мощностью 2300 кВт. Подрамник установлен на раме тепловоза на резиновые амортизаторы, которые воспринимают вес силовой установки и ряда вспомогательных устройств  и препятствуют сдвигу их в продольном и поперечном направлениях.

От вала дизеля приводится ряд вспомогательных установок тепловоза. Со стороны генератора тормозной компрессор КТ-7; двухмашинный агрегат А-706А, состоящий из вспомогательного генератора, предназначенного для освещения цепей управления и подзарядки аккумуляторной батареи и возбудителя генератора, подвозбудитель ГС-500; вентиляторы для охлаждения генератора и электродвигателей передней тележки.

Со сторон турбокомпрессоров приводятся: вентилятор охлаждения ТЭД задней тележки и мультипликатор гидростатического привода вентиляторов холодильника.

Со стороны устройств воздухоснабжения дизеля расположен холодильник. Такое расположение холодильника обеспечило коммпактное размещение агрегатов, обслуживающих дизель, сократило длину труб к холодильнику, теплообменнику, водяному и масляному насосам.

Привод вентиляторов гидростатический. Вентиляторы приходят в движение от гидромоторов, которые работают под давлением масла, создаваемым гидронасосами.

Все устройства холодильника дизеля с разветвлённой системой трубопроводов размещены под полом кузова.

Со стороны генератора находится высоковольтная камера, имеющая форму прямоугольной призмы, малая сторона которой примыкает к боковой стенке кузова. Стенка камеры, обращённая к кабине машиниста, имеет двустворчатые двери по всей площади.

Кабины машиниста отделены от машинного отделения теплозвузвукоизолированными стенками, посередине которых навешены герметичные двери с окнами. Та кабина, около которой расположена высоковольтная камера, считается передней или первой.

Пульт машиниста имеет наклонное табло, на котором размещены контрольно - измерительные приборы. Контроллер, измеритель скорости с телефоном радиостанции находятся слева, а тормозные краны, управление песочницей и средства звуковой сигнализации – справа. Под столом опмощника машиниста установлены, для отопления, два водяных калорифера с принудительной подачей воздуха.

Схему размещения оборудования покажем на чертеже.

Литература

1.  Тепловозы (теория и конструкция) Методические указания к выполнению курсового проекта, для студентов 5 курса специальности тепловозы. М.:ВЗИИЖТ 1989-55.

2. Тепловозы  ТЭМ1 и ТЭМ2 Виктор Александрович Долгов и др. М.:      Транспорт, 1972, стр.1-256.

3. Конструкция и динамика тепловозов. Изд-е 2-е под редакией Иванова   В.Н. Транспорт, 1974, 336 с.

Введение

В данном курсовом проекте надо рассчитать параметры тягового редуктора: передаточное число зубчатой передачи, число зубьев ведущей и ведомой шестерён. Так же рассчитать и построить электротяговые характеристики