Технические характеристики спроектированного тепловоза

5. Технические характеристики спроектированного тепловоза

Анализ конструктивных особенностей проектного тепловоза.

Отразить основные отличия конструкции проектного тепловоза в сравнении с прототипом:

выбран не высокотемпературный контур охлаждения дизеля первого блока, т.е. закрытая система , а принята открытая система охлаждения дизеля , из-за чего увеличилось число секций холодильника охлаждающего устройства и производительность водяного насоса.

Во втором блоке на прототипе воздухо-воздушные охладители наддувочного воздуха, а на проектном тепловозе выбраны водо-воздушные секции холодильника.

Число секций охлаждающего устройства в первом блоке прототипа: , а на проектном:  .

Число секций охлаждающего устройства во втором блоке проектного тепловоза .

Вентиляторы и приводы вентиляторов прототипа:

первый блок – два вентилятора с приводом АМВ-75 диаметр вентиляторов равен - 1700мм, число лопастей – 6, угол закрутки лопастей – 19,5º;

второй блок – два вентилятора с приводом АМВ-37 диаметр вентиляторов равен - 1100мм, число лопастей – 8, угол закрутки лопастей – 17,5º;

Вентиляторы и приводы вентиляторов проектного тепловоза:

первый блок – два вентилятора с приводом АМВ-75 диаметр вентиляторов равен - 1713мм, число лопастей – 6, угол закрутки лопастей – 20º;

второй блок – один вентилятор с приводом АМВ-75 диаметр вентилятора равен - 1927мм, число лопастей – 6, угол закрутки лопастей – 15º;

за счет этого уменьшение числа секций холодильника и упрощение конструкции второго блока.

5.1 Расчет и анализ удельных параметров проектного и серийного тепловоза

Таблица 5.1.1

Параметры	серийный тепловоз	проектный тепловоз
1 Удельная масса локомотива,
2 Осевая мощность,
3 Осевая сила тяги,
4 Коэффициент тяги
5 Статический коэффициент использования сцепного веса,	0,92	0,89
6 Диапазон рабочих скоростей
7 Коэффициент отбора мощности на привод вспомогательного оборудования	-	0,1
8 Коэффициент полезного использования мощности дизеля для тяги	0,744	0,751
9 К.п.д тепловоза на расчетном режиме

Для серийного тепловоза:

Для проектного тепловоза:

   

   

5.2 Расчет и анализ тяговой характеристики тепловоза

1 – ограничение силы тяги по сцеплению

для серийного тепловоза

Таблица 5.2.1

	0	5	10	15	20	25	30	35
	0,2998	0,272	0,251	0,236	0,223	0,213	0,205	0,198
	588	533,66	492,46	463	437,53	417,91	402,21	388,48

для проектного тепловоза 

где  - коэффициент, учитывающий запланированное повышение динамического коэффициента использования сцепного веса за счет не учтенных в курсовом проекте конструкторско технических мероприятий.

Таблица 5.2.2

	0	5	10	15	20	23
	0,434	0,393	0,364	0,341	0,323	0,314
	809,16	733,67	678,31	635,97	602,55	585,67

2 – ограничение силы тяги по мощности дизеля

для серийного тепловоза

Таблица 5.2.3

	25	30	35	40	45	50		55	60	65	70
	472,47	393,72	337,48	295,29	262,48	236,23		214,76	196,86	181,72	168,74
	75	80	85	90	95	100
	157,49	147,65	138,96	131,24	124,33	118

для проектного тепловоза

Таблица 5.2.4

	18	20	25	30	35	40	45	50	55	60
	648,21	583,39	466,71	388,93	333,37	291,70	259,29	233,36	212,14	194,46
	65	70	75	80	85	90	95	100
	179,51	166,68	155,57	145,85	137,27	129,64	122,82	116,68

Рис 5.2.1 Тяговые характеристики проектного и серийного тепловоза

Серийный тепловоз

Таблица 5.2.5

	0	5	10	15	20	25	30	35
	133,33	121,01	111,67	104,99	99,21	94,76	91,20	88,09
	0,300	0,272	0,251	0,236	0,223	0,213	0,205	0,198
	25	30	35	40	45	50	55	60
	107,136	89,279	76,526	66,959	59,519	53,567	48,698	44,639
	0,241	0,201	0,172	0,151	0,134	0,120	0,109	0,100
	65	70	75	80	85	90	95	100
	41,206	38,263	35,712	33,481	31,510	29,760	28,193	26,757
	0,093	0,086	0,080	0,075	0,071	0,067	0,063	0,060

Проектный тепловоз

Таблица 5.2.6

	0	5	10	15	20	23
	187,494	170,001	157,173	147,364	139,619	135,709
	0,434	0,393	0,364	0,341	0,323	0,314
	18	25	30	35	40	45	50	55
	150,2	108,144	90,120	77,246	67,590	60,080	54,072	49,156
	0,348	0,250	0,209	0,179	0,156	0,139	0,125	0,114
	65	70	75	80	85	90	95	100
	41,594	38,623	36,048	33,795	31,807	30,040	28,459	27,036
	0,096	0,089	0,083	0,078	0,074	0,070	0,066	0,063

Рис. 5.2.2 Удельные характеристики проектного и серийного тепловозов

Вывод:

При сравнении удельных тяговых характеристик ,

- ограничение силы тяги по мощности дизеля характеристики практически совпадают т. к. , следовательно, зависимость только от  - коэффициента полезного использования мощности дизеля для тяги. Для серийного и проектного тепловоза  практически равны.

- ограничение силы тяги по сцеплению:

для серийного

для проектного    следовательно

где  - коэффициент, учитывающий запланированное повышение динамического коэффициента использования сцепного веса за счет увеличения  на 40% процентов.

Для получения требуемой тяговой характеристики, при которой полностью используется номинальная мощность дизеля в диапазоне скорости движения тепловоза от скорости порога (ограничение по сцеплению) до максимальной , тяговая передача должна обеспечивать плавное изменение силы тяги от  до . Требуемая кратность изменение силы тяги:

Для серийного тепловоза:

Для проектного тепловоза: