Оценка основных параметров системы охлаждения тяговых электрических машин

1. Исходные данные.

Выбираем ТЭД серии ЭДУ-133, тяговый генератор серии ГС-515.

Смешанная система охлаждения.

 

2. Условия работы системы охлаждения ТЭМ.

2.1 температура воздуха на входе в машину

2.2 перепад температуры воздуха в машине

ТГ: Δt=22-28 ^ͦС =25

ТЭД: Δt=20-25 ^ͦС=22

ВУ: Δt=10-12 ^ͦС=11

2.3 Плотность воздуха в пределах ЭМ

2.4 Теплоемкость воздуха в пределах ЭМ

3. Требуемый расход воздуха охлаждающего воздуха

3.1 Расход воздуха на охлаждение ТГ:

(232)

3.2 Расход воздуха на охлаждение ТЭД:

(233)

3.3 Расход воздуха на охлаждение ВУ:

(234)

4. Требуемое напор охлаждающего воздуха на входе в электрическую машину.

, где (235)

.- динамический напор воздуха на выходе из электрической машины.

, где (236)

,где (237)

 

5. Мощность на работу вентиляторов системы охлаждения ТЭМ:

1) вентилятор ТГ

, где (238)

2) вентилятор ТЭД

(239)

3) вентилятор ВУ

(240)

4) Общий отбор мощности:

. (241)

 

Разработка схемы приводов вспомогательного оборудования тепловоза, расчёт коэффициента отбора мощности на привод вспомогательного оборудования

, где = 42- 44 кВт (242)

 

1) мощность вспомогательных электрических машин:

(243)

2) Мощность вспомогательного оборудования:

, где (244)

3) Коэффициент отбора мощности на привод вспомогательного оборудования.

(245)

.

РАСЧЁТ ЭКИПАЖНОЙ ЧАСТИ ПРОЕКТНОГО ТЕПЛОВОЗА

Тяговый привод тепловоза: конструкция и основные параметры

Для проектируемого тепловоза выбираем тяговый привод III класса. Рессорное подвешивание 2-х ступенчатое. Основные параметры:

D_k=1050 мм =1,05 м; Z_k=71; Z_ш=29; m=10.

 

Расчёт сил, действующих в тяговом приводе при реализации силы тяги

1. Осевая сила тяги при трогании локомотива.

(246)

 

2. Вращающий момент на колесной паре.

(247)

 

3. Момент на валу ТЭД.

(248)

 

4. Реактивный момент на статоре ТЭД

(249)

5. Силы в зубчатом зацеплении

(250)

6. Момент от сил в зубчатом зацеплении.

(260)

7. Результирующий момент в колёсно-моторном блоке.

(261)

 

Расчёт статического коэффициента использования сцепного веса тепловоза

Исходные данные:

H_ш=R_k=0,525

h_c=1,06м

L₁=13,95 м;

L₂=10,25 м;

L₃=6,5 м.

1. Момент на раме кузова от силы тяги в автосцепке

(262)

2. Изменение обрессореных нагрузок на оси КП от момента на раме кузова

(263)

(264)

(265)

 

3. Момент на раме тележки

3.1 От силы тяги в шкворне

, кНм (266)

3.2 Момент от моторно-редукторных блоков

, (267)

где М_МРБ=37,33 кНм

3.3. Результирующий момент на раме тележке

(268)

4. Изменение обрессоренной нагрузки на оси к.п. от рамы тележки

ΔР_Т1= ΔР_Т3=М_Т/L_T, где L_T– база тележки, м (269)

ΔР_Т1= ΔР_Т3=111,99/4=27,9

ΔР_Т2=0

5. Фактическая нагрузка на ось к.п.

(270)

(271)

(272)

(273)

(274)

(275)

(276)

Минимальная нагрузка на лимитирующую ось КП:

P_min=P₁=188,87 кН

Проверка:

(277)

225,6=225,6 – проверка выполняется.

6. Статический коэффициент использования сцепного веса.

, где Р_min = 188,79 кН (278)

 

Геометрическое вписывание тепловоза в кривую заданного радиуса

1. Уширение рельсовой колеи.

При , то

2. Суммарный рельсовый зазор.

(279)

3. Построение параболической диаграммы.

При построении диаграммы изображают внутренние грани головок рельсов, а расстояние между ними принимают равным рельсовому зазору.

Масштаб: по оси Х: ; по оси Y:

(280)

(281)

Таблица 6 – Координаты точек для построения диаграммы внутренних граней головок рельсов

		2,63	10,5	23,1	42,1	65,8	94,7	128,9	168,4
	14,5	17,13		38,2	56,6	80,3	109,2	143,4	182,9

 

а₁=3,2 мм;

b₁=1,4 мм;

а₂=5,2 мм;

b₂=1,7 мм.

4.Углы поворота рамы тепловоза относительно кузова:

(282)

(283)

Из диаграммы видно, что требуемые разбеги средних осей не менее 6 мм.

Смотри приложение № 9.

ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СПРОЕКТИРОВАННОГО ТЕПЛОВОЗА

Расчёт и анализ удельных параметров тепловоза

Таблица 7 – Удельные параметры тепловозов

№	Параметры	Проектный	Серийный
	Расчетная скорость, Vp, км/ч		25,8
	Расчетная сила тяги, Fkp, kH		176,8
	Секционная мощность по дизелю, Ne, кВт
	Служебная масса, mсл, т
	Количество осей, noc
	Конструкционная скорость, Vk, км/ч
	Осевая формула	30-30	30-30
	Удельная масса , кг/кВт	56,7	54,3
	Осевая мощность Noc= , кВт/ось	293,66	294,16
	Осевая сила тяги Foc= , кН/ось	19,8	29,4
	Коэффициент силы тяги ,	0,121	0,187
	Коэффициент использования сцепного веса	0,837	-
	Коэффициент отбора мощности на приводе	0,099	-
	Коэффициент полезного использования мощности дизеля для тяги	0,7	0,71
	КПД тепловоза на номинальном режиме	0,301	0,30