Р-Л'Р-лпом %..... 200 150 125 100 75 60 50 40 30 25 Л Р, % . .', . . . . . . Л.5 3,0 2,7 2,5 2,5 2,7 3,2 4,4 6,7 8,5
К.п.д. двигателя, приведенный к ободам движущей колесной пары.
Па, Чд1 ЛР,,НЮ, ' (3.14)
Касательную силу тяги колесно-моторного блока, соответствующую току, определим по формуле F , -~- Л1Д] ilai'Hai'
к
Касательную. силу тяги тепловоза найдем из уравнения Рю
2ТД ' КД1-
Скорости «Д1 необходимо корректировать, потому что электромеханическая характеристика получена при номинальном напряжении на зажимах тягового электродвигателя при испытаниях на стенде. На тепловозе ТЭД питается током тягового генератора, напряжение которого зависит от тока нагрузки и, следовательно, напряжение на зажи-
60
мах двигателя может не совпадать с напряжением его электромеханической характеристики. Поэтому необходимо сделать приведение полученной скорости движения vt в соответствие напряжению генератора.
Произведем расчеты при некоторой позиции контроллера, например пк — 15. Соответственно принятым значениям /д] и пк определим ток генератора /Г1=р/д], где р — число параллельно включенных цепей тяговых электродвигателей.
По току /Г1 на характеристике Ur (/г) найдем напряжение генератора с/,,,, а соответствующее ему напряжение ТЭД Uilrl ----- ——, где
т — число последовательно включенных двигателей каждой цепи.
Скорость движения тепловоза пропорциональна напряжению на зажимах двигателя. Тогда при тех же токах нагрузки, возбуждения и постоянном сопротивлении электродвигателя гл скорости определятся так:
^ДГ! — 'дТ ГЯ ^'д Ним— 'Д1 ГЦ
v< — ——————— : У iii - - ————————— СФ Д1 СФ
Из отношения скоростей vt'VRl найдем скорость движения тепловоза, приведенную в соответствие напряжению генератора, при токе /д,:
„ ., ^дп-^^д 3 ,5)
V, L-д, . 1^.101 ^ Д НОМ ' Д I ' Д
В итоге определилась точка /"„, (ид) тяговой характеристики тепловоза, которую можно нанести на планшет (рис. 3.5).
Задаваясь последовательным рядом значений /ДГ2, /Дг:), ..., 1 ^, можно аналогичным способом определить координатные точки /• К2 (v2),
^кз (УЗ)' •••> FKI (vi)> соединив которые, получить тяговую характеристику тепловоза для выбранной позиции контроллера. Но при этом необходимо еще учесть режим регулирования по возбуждению тяговых двигателей. Для этого значения токов следует принимать соответственно прямым и обратным переходам ПП ч* ОП1 ч=ь ОП2, показанным на внешней характеристике генератора точками /, //, ///, IV (см. рис. 3.3). На тяговой характеристике им соответствуют точки а, в, с, d.
Далее на характеристике должны быть показаны ограничения силы тяги. Задаваясь значениями скорости от о0 до игаах с интервалом 10 км/ч, можно рассчитать соответствующие коэффициенты сцепления по формулам (2.10)—(2.11) и силу тяги локомотива по сцеплению [формула (2.9)]. На рис. 3.5 FK изображена кривой КМЛ.
Продолжительный режим работы тепловоза определяется в пределах кривой ДТ. Перегрузочный режим в пределах кривой ДМ ограничен коммутацией, перегревом обмоток и сцеплением колес с рельсами.
Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ10Л, показанная на рис. 3.6, получена опытным путем.
Для более полного использования мощности и силы тяги тепловоза по нормативам ПТР принимают расчетную силу тяги Fкр больше силы тяги продолжительного режима Ркял, потому что наиболее тяжелые условия работы определяются движением на расчетном подъеме, а не на всем перевалистом профиле пути. Но при этом вводится проверка допустимости перегрузок на каждом тяговом участке специальными расчетами, методы которых изложены ниже.
Например, для расчетов норм массы поездов, допустимых по нагреванию обмоток тяговых машин, производят расчеты превышения температуры обмоток над температурой наружного воздуха при движении по всему тяговому участку. Предварительно для этой цели строят зависимость тока генератора в функции пути /,, (s), используя интегральные кривые скорости v (s), времени t (s) в функции пути и зависимость тока генератора в функции скорости.
Зависимость /г (v) можно построить, воспользовавшись соотношениями /rl (Vj), /Г2 (у2), /гз (v3),..., lfi (vt), которые были получены при построении тяговой характеристики тепловоза по внешней характеристике генератора и электромеханической характеристике тягового электродвигателя. На рис. 3.7 показана токовая диаграмма /г (и) тепловоза.
3.5. ТЯГОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕПЛОВОЗОВ С ГИДРАВЛИЧЕСКОЙ ПЕРЕДАЧЕЙ
Сила тяги локомотива с гидропередачей определяется: характеристикой дизеля, схемой силовой передачи, характеристиками гидроаппаратов, передаточными числами и к.п.д. передачи для каждой ступени скорости.
63
Сила тяги по дизелю рассмотрена ранее. Тяговые характеристики гидротрансформаторов и гидромуфт (гидроаппаратов), взятых в отдельности, не могут удовлетворить требованиям тяги в широком диапазоне скоростей при достаточно высоком к.п.д. передачи. Поэтому их применяют в различных сочетаниях, а также с использованием зубчатой передачи 1131.
Следовательно, силовая цепь гидропередачи (рис. 3.8) представляет ряд ступеней, каждая из которых имеет свою характеристику, соответствующую типу и параметрам установленного гидроаппарата и механического редуктора. Очевидно, тяговая характеристика тепловоза с гидропередачей представляет зависимость силы тяги от скорости, построенную для нескольких гидроаппаратов и сопряженную в точках переключения ступеней скорости. Таким образом, силу тяги FKCr при скорости v тепловоза на каждой ступени гидропередачи определяют так:
Л, ст=:--: 19,62 Мр т (С иер Пс пер/О,,; (3.16) i>.-=0,188DKn/<Vnep, (3.17)
где РТ — коэффициент, учитывающий затраты мощности на вспомогательные нагрузки. Для тепловозов с гидропередачей рт = 0,88-^0,93; icnep, Лспер — соответственно передаточное число и к.п.д. ступени гидропередачи.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.