Тяга поездов: Учебное пособие. Часть 2, страница 2

10.4. ПРОВЕРКА МАССЫ СОСТАВА НА ТРОГАНИЕ, РАЗГОН И ПО ДЛИНЕ ПРИЕМООТПРАВОЧНЫХ ПУТЕЙ СТАНЦИИ

При трогании поезда с места на станции масса состава, определен­ная ранее по расчетному или инерционному подъему, проверяется по формуле

[F 1 1 ктр ',——Г—:—Г  —тл. (и'тр+^тр) I

где Fк Тр — расчетная сила тяги при трогании поезда с места, нормированная ГПР по сериям локомотивов, Н; а>тр — удельное сопротивление движению поез­да при трогании с места, Н/т; jTp — уклон остановочного пункта, »/„„.

Расчетная сила тяги локомотивов при трогании с места и характер ограничений приведены ниже:

Тепловоз                   Расчетная Тепловоз Расчетная

серии                               сила Ограничение сила            Ограничение

тяги, кН сеРии тяги, кН

ЧМЭ2 170, 694 пусковой ток 2ТЭ10Л                750, 465 сцепление

ТЭ! 350, 217 сцепление 2ТЭ10В, 2ТЭ116, 797, 553 сцепление

ТЭМ1,  ТЭМ2     3t7,  274 сцепление 2ТЭ10М

ЧМЭЗ 356,   103 сцепление ЗТЭ10М                941,76    по автосцепке

4.^0 491'  481 сцепление ТЭ7                      328, 635 пусковой ток

[^ 570, 942 пусковой ток ТЭП10                  333, 54   пусковой ток

™™ 350, 217 сцепление ТЭП60                  201,  105 пусковой ток

2М62 700, 434 ТЭП70                  288, 414 пусковой ток

1с)Ю 374, 742 сцепление

157

Значения fKTp определяются условиями сцепления, взятого с не­которым резервом при скорости итр = 0, и с учетом осаживания поез­да, при котором происходит последовательное трогание каждого вагона в отдельности, используется кинетическая энергия пришедших в дви­жение вагонов и упругая сила сжатых пружин автосцепок.

При ступенчатом пуске сила тяги трогания с места меньше, чем при плавном, вследствие неравномерности вращающих моментов дви­жущих колес, что снижает коэффициент сцепления.

Если окажется, что тстр больше тс, рассчитанной по расчетному или инерционному подъему, то ограничение массы состава по троганию отсутствует. Если же тстр меньше тс, то целесообразно ввести разгон­ное толкание в пределах станции либо отменить остановку поезда на этом раздельном пункте, либо принять в качестве расчетной массы тстр, что нежелательно.

Скорость в начале подъема должна быть не ниже расчетной для данной серии локомотива.

После проверки массы состава на трогание с места и разгон на стан­ционных путях производят проверку массы поезда по длине приемо-отправочных путей станции:

'поп > /л + 1с Ч   Ю,

гДе  'поп — длина  приемоотправочных   путей станции, м;  /л, /с — длина локомо­тива и состава, м; 10 — допуск на неточность установки поезда, м.

Длину поезда определяют в зависимости от типа подвижного сос­тава. Учетная длина вагонов приведена ниже:

Тип вагонов Длина, м

Четырехосные крытые и изотермические    .......... 15

Чегырехосные для перевозки скота      ........... '8

Четырехосные   полувагоны   и   платформы       .       ........ '4

Четырехосные  цистерны,  цементовозы,  думпкары      .      ...... 12

Шестиосные полувагоны      .............. 1'

Восьмиосные полувагоны    .      .      .      ......-•••• 20

Восьмиосные  цистерны      .      .      .      ...      ........ -1

Если с учетом установки длина поезда больше длины приемоотпра­вочных путей станции, то масса состава должна быть уменьшена.

10.5. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МАССЫ СОСТАВА, ДОПУСТИМОЙ ПО НАГРЕВАНИЮ ТЯГОВЫХ МАШИН

Общие сведения. При работе тяговых электрических машин воз­никают потери энергии, преобразуемые в тепло, что вызывает старение изоляции, образование пористости и микротрещин, снижение механи­ческой и диэлектрической прочности, сокращение срока службы ма­шин. Процесс старения протекает тем интенсивней, чем выше темпера­тура нагрева изоляции. Например, срок службы изоляции класса В

158

сокращается вдвое при повышении температуры обмоток на каждые 10 °С свыше 100 °С. Исходя из срока службы изоляции (класса В — 4—5 лет и класса Н — 8—10 лет) установлены предельно допустимые температуры ее нагрева. Фактические температуры нагревания обмо­ток в эксплуатации определяют методами тяговых расчетов с последую­щей проверкой опытным путем посредством динамометрических ва­гонов.

Нагревание электрических машин в эксплуатации протекает в ус­ловиях переменных режимов работы, неравномерно распределенных потоков охлаждающего воздуха, теплообмена конвекцией, лучистой энергией и теплопроводностью. Все это затрудняет теоретическое обос­нование методов расчета теплообмена электрических машин.

В таких случаях используют метод математического моделирования. Для этого необходимо избрать физический закон, лежащий в основе явления или процесса, и внести упрощающие допущения.

Теория нагревания электрических машин. В качестве теоретиче­ской основы расчета теплообмена машин принята теория нагревания однородного тела и закон сохранения энергии. В качестве упрощающих допущений принято считать однородным телом якорь тягового электро­двигателя (часть, которая наиболее интенсивно нагревается). Под однородным понимают тело, обладающее свойством равномерного рас­сеяния энергии со всей поверхности и бесконечно большой теплопро­водностью, благодаря которой все точки тела имеют одинаковую тем­пературу. Теплоотдачу окружающей среде считаем пропорциональной температуре превышения металла над температурой охлаждающего воздуха. Температуру воздуха внутри машины считаем одинаковой и равной среднему значению.

Если в теле за единицу времени выделяется количество тепла Q, то за бесконечно малый промежуток времени выделяется тепла Q d/. Тепло это распределяется так: часть его — cGdr аккумулируется в те­ле, а часть sK-tdt отдается в окружающую среду. Здесь: т — превыше­ние температуры тела над температурой окружающей среды, °С; G — масса тела, кг; с — удельная теплоемкость, Вт • с/(°С • кг); s— площадь охлаждаемого тела, см2; X — коэффициент теплоотдачи с поверхности тела, Вт/см2.

На основе закона сохранения энергии напишем уравнение теплово­го баланса тепла:

Qd/   - cGdr -т-sK-c At. (10.3)