Тяговые расчёты локомотивной тяги

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Характеристика и краткое описание тепловоза

Тепловоз 2 ТЭ10м состоит из двух одинокабинных секций (А и Б), одинаковых по конструкции (рис. 1). Секции тепловоза соединяются между собой автосцепным устройством типа СА-3, а для обеспечения перехода локомотивной бригады между секциями оборудован переходной тамбур.

Все оборудование тепловоза расположено в кузове с несущей главной рамой. Кузов тепловоза состоит из четырех основных частей: кабина машиниста, приставка (кузов над аппаратными камерами), кузов над дизелем, холодная камера.

На тепловозе 2ТЭ10М в качестве силовой установки применен дизель-генератор 10Д100 мощностью 2206кВт, состоящий из двухтактного дизеля 10ДН 20,7с газотурбинным надувом и тягового генератора постоянного тока ГП-311Б, смонтированных на единой поддизельной раме и соединенных между собой полужесткой пластинчатой муфтой. Дизель работает на дизельном топливе, поступающем из топливного бака, расположенного под главной рамой тепловоза в средней её части и соединенного с дизелем системой топливопроводов через фильтры и топливоподогреватель.

Пуск дизеля осуществляется от щелочной аккумуляторной батареи, расположенной в четырех отсеках внутри кузова тепловоза. Аккумуляторная батарея состоит из 46 элементов. От аккумуляторной батареи питается радиостанция, установленная в кабине машиниста, и система АЛС, а также при неработающем дизель-генераторе - цепи управления и освещения. Выработанный тяговым генератором постоянный ток подается на шесть тяговых электродвигателей ЭД-118А или ЭД-118Б, которые через одноступенчатые тяговые редукторы с упругими ведомыми зубчатыми колесами приводят во вращение колесные пары тепловоза.

Рисунок 1. Расположение оборудования

Таблица 1. Техническая характеристика

Рисунок 2. Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ10М (Fk в числителе для одной секции, в знаменателе для двух секций)

Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ10М (рис.2) построена по расчетным данным для тепловоза, работающего в нормальных атмосферных условиях. Расчет выполнен для тепловоза с электродвигателем ЭД-118Б, тягового редуктора с передаточным отношением 4,41 и колесных пар диаметром 1050мм.

Точками отмечены изменения магнитного потока возбуждения тяговых электродвигателей при движении тепловоза. Тяговая характеристика тепловоза взята из Правил тяговых расчетов.

Дизель 10Д100 - двухтактный, однорядный со встречно движущимися поршнями, непосредственным впрыскиванием топлива, прямоточной продувкой, количество цилиндров - 10.

Расчет веса и массы состава

Анализ заданного профиля пути

Дан профиль пути:

В качестве расчетного подъема принимаем iр=+4‰ (1500 м), на том основании, что он наиболее крутой и большей протяженности, а перед ним лежит подъем, на котором трудно развить высокую скорость для накопления кинетической энергии.

В качестве скоростного подъема принимаем iс=+10‰, так как круче этого подъема на заданном участке нет.

Проводим спрямление профиля пути заданного участка.

Крутизна спрямляемого элемента:

где:ii - крутизна каждых из спрямляемых элементов

Si - длина каждого из спрямляемых элементов

Проверка возможности спрямления элемента

где:Si - длина проверяемого элемента

ii - крутизна проверяемого элемента

Крутизну спрямляемых элементов рассчитываем по формуле 1, а так же выполним проверку на возможность спрямления элемента по формуле 2.

Таблица 2. Таблица спрямления профиля пути

Расчет веса и массы состава

Таблица 3. Исходные данные для расчета

Вес состава рассчитывается исходя из условия равномерного движения поезда по расчетному подъему с расчетной скоростью тепловоза

где Fкр- расчетная сила тяги тепловоза, Н;

Р- вес тепловоза, кН

w0' - основное удельное сопротивление движению тепловоза в режиме тяги, Н/кН;

w0''- основное удельное сопротивление движению вагонов, Н/кН;

ip- крутизна расчетного подъёма, ‰.

Основное удельное сопротивление движению состава из разнотипных вагонов определяется по формуле

где б,в,г- процентное содержание однотипных вагонов в составе;

w"о4, w"о6, w"о8- основное удельное сопротивление движению четырех-, шести- и восьмиосных вагонов соответственно, Н/кН.

mв04, mв08-масса четырех- и восьмиосных вагонов, т.

n04,n08 - количество осей четырех- и восьмиосных вагонов

по формуле (8) и (9) рассчитываем:

Определяем основное удельное сопротивление движению четырех-и восьмиосных вагонов:

тепловоз состав поезд скоростной

Значения w'0 и w''0 при использовании формулы (4)и (5) вычисляются при скорости движения, равной расчетной скорости тепловоза.

По формуле (3) рассчитываем вес состава

Масса состава по предварительному расчету

где g - ускорение свободного падения, м/с.

Определение веса состава с учетом ограничений по условиям эксплуатации

Проверка веса состава на преодоление скоростного подъема

Основная задача проверки состоит в том, чтобы определить, сможет ли поезд преодолеть выбранный в качестве «скоростного» подъем с учетом использования кинетической энергии, накопленной на предшествующих элементах профиля.

где ??н2, ??к2 - начальная и конечная скорости интервала, км/ч;

(??к ? ??к)- средняя удельная результирующая сила, действующая на поезд в пределах интервала скорости от ??н2до ??к2, Н/КН.

Удельную силу (??к ? ??к)i в пределах выбранного интервала изменения скоростей принимают равной удельной силе при средней скорости интервала, т.е.

Значения ??к, ??''0 и ??'0 определяются по среднему значению скорости vср рассматриваемого интервала

1й интервал от 80 до 70 км/ч

Fk1=164808Н

2й интервал от 70 до 60 км/ч

Fk2=188352Н

3й интервал от 60 до 50 км/ч

Fk3=223668Н

4й интервал от 50 до 40 км/ч

Fk4=282528Н

5й интервал от 40 до 30 км/ч

Fk5=353160Н

6й интервал от 30 до 20 км/ч

Fk6=496386Н

По формуле (11) рассчитываем

Условие S>Scвыполняются, а это значит, что поезд преодолеет скоростной подъем.

Проверка веса поезда по длине приемоотправочных путей

Длина поезда ??п не должна превышать полезную длину приемо-отправочных путей станции ??поп

??п ? ??поп (14)

где ??п- длина поезда, м;

??поп - полезная длина приемо-отправочных путей станции, м.

Длина поезда определяется из выражения

где ??с -длина состава, м;

??л- длина тепловоза, м;

10 - запас длины на неточность

установки поезда, м.

Длина состава определяется следующим образом

где п4,п8 - количество однотипных вагонов в составе;

l4, l8 - длины однотипных вагонов, м. Количество однотипных вагонов в составе

где q4, q8 - масса одного вагона каждой из группы однотипных вагонов, т.

Полученные числа следует округлить до целых значений.

Из правил тяговых расчетов известно:

l4=14м, l8=20м, lл=34м, тогда

Условие (14) не выполняется, поэтому необходимо уменьшить массу так, чтобы длина поезда равнялась заданной длине приемоотправочных путей.

Расчет удельных равнодействующих сил поезда

Для построения диаграммы удельных равнодействующих сил предварительно составляетсятаблица для четырех возможных режимов движения поезда по прямому горизонтальному участку:

- для режима тяги fк- w0 = f1(v);

- для режима холостого хода w0х = f2(v);

- для режима служебного торможения

0,5bm +w0x= f3(v);

- для режима полного служебного торможения 0,8bm +w0x= f4(v).

Кроме построения этих зависимостей, расчетные данные таблицы используют при решении тормозной задачи.

Размещено на Allbest.ru