Темы / 6 Расчет и построение тягово-экономических характеристик
.doc
6 Расчет и построение тягово-экономических характеристик
6.1 Расчет тяговой характеристики тепловоза
Для заданного расчета необходимо иметь:
-
приведенные характеристики ГА передачи;
-
точки или зоны совместной работы дизеля и ГТР;
-
кинематическую схему проектной ГП;
-
значения передаточных отношений зубчатых зацеплений механической трансмиссии передачи.
Определим текущие значение касательной силы тяги локомотива при работе на i-м гидроаппарате:
, (23)
где С3 – коэффициент, учитывающий постоянные члены выражения;
ГА i– текущее значение КПД i-го гидроаппарата; определяется по приведенной характеристике =f(i);
Mеi – вращающий момент на валу дизеля соответствующей точке совместной работы дизеля и i-го гидроаппарата, для ТО45 , для Т611 ;
iГА i – текущее значение передаточного отношения i-го гидроаппарата в диапазоне его экономической работы ;
iмех i – передаточное число механической трансмиссии передачи при работе на i-го гидроаппарате.
Коэффициент, учитывающий постоянные члены выражения (23),
, (24)
где ц – КПД цилиндрических зубчатых колес, входящих в передачу,
ц =0,93 [6];
z1– число пар цилиндрических зубчатых колес, находящихся в зацеплении; z1=3;
к – КПД конических зубчатых колес, входящих в передачу; к=0,92[6];
z2 – число пар конических зубчатых колес, находящихся в зацеплении, z2=1;
кп – общий КПД всех карданных приводов колесных пар или спарников и шатунного механизма; кп=0,98 [1];
.
Зная коэффициент С3, найдем текущее значение касательной силы тяги локомотива при текущем передаточном отношении пускового ГТР равным i=0,05.
Н м.
Остальные текущие значения касательной силы тяги локомотива найдем аналогичным образом, а результаты занесем в таблицу 8.
Определим текущие значения скорости движения локомотива при работе на
пусковом ГТР при i=0,05.
, (25) где nе i – частота вращения коленчатого вала дизеля, соответствующая точке совместной работы дизеля и i-го гидроаппарата, для ТО45 nе i=1390 об/мин, для Т611 nе i=1400 об/мин;
км/ч
Остальные текущие значения скорости движения локомотива найдем аналогичным образом, а результаты занесем в таблицу 8.
Определим ограничение силы тяги по условиям сцепления колесных пар с рельсами:
, (26)
где РК – сцепной вес локомотива, по заданию РК=890 кН;
кр – расчетный коэффициент сцепления.
Для магистральных тепловозов:
. (27)
Найдем значение при =0:
,
Н.
Последующие значения и определим аналогично, а результаты представим в таблице 7.
Таблица – 7 Расчет ограничения силы тяги по условиям сцепления колесных пар с рельсами
v, км/ч |
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
кр |
0,32 |
0,287 |
0,27 |
0,26 |
0,253 |
0,249 |
0,245 |
0,242 |
0,24 |
0,238 |
0,237 |
Fк сц, кН |
284800 |
255430 |
240300 |
231400 |
225170 |
221610 |
218050 |
215380 |
213600 |
211820 |
210930 |
6.2 Расчет экономических характеристик тепловоза
КПД проектной передачи
, (28)
Найдем КПД проектной передачи для =0,25:
.
КПД локомотива с проектной передачей
, (29)
где е – эффективный КПД дизеля, е=0,39 [7].
Найдем КПД локомотива с проектной передачей для =0,18:
.
Остальные значения и найдем так же, а результаты представим в таблице 8.
Расчет параметров тягово-экономических характеристик локомотива с проектной передачей сводим в таблицу 8.
По данным таблицы 8 осуществляем построение тяговой характеристики тепловоза с проектной передачей.
Таблица – 8 Расчет параметров тягово-экономических характеристик локомотива с проектной передачей
Гидроап-парат |
i |
|
Mei, |
nei, об/мин |
FK, |
vi, Км/ч |
ГП |
Т |
ГТР1 |
0 |
0 |
3365 |
1390 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
0,05 |
0,25 |
3365 |
1390 |
90243,188888111 |
3,23 |
0,18 |
0,06 |
|
0,1 |
0,49 |
3365 |
1390 |
88438,32 |
6,46 |
0,36 |
0,13 |
|
0,2 |
0,76 |
3365 |
1390 |
68584,82 |
12,92 |
0,55 |
0,2 |
|
0,3 |
0,86 |
3365 |
1390 |
51739,42 |
19,38 |
0,62 |
0,22 |
|
0,4 |
0,9 |
3365 |
1390 |
40609,43 |
25,84 |
0,65 |
0,23 |
|
0,5 |
0,9 |
3365 |
1390 |
32487,55 |
32,3 |
0,65 |
0,23 |
|
0,55 |
0,87 |
3365 |
1390 |
28549,66 |
35,52 |
0,63 |
0,22 |
ГТР2 |
0,55 |
0,81 |
3355 |
1400 |
26501,73 |
35,78 |
0,59 |
0,21 |
|
0,6 |
0,84 |
3355 |
1400 |
25193 |
39,03 |
0,61 |
0,22 |
|
0,7 |
0,84 |
3355 |
1400 |
21594 |
45,54 |
0,61 |
0,22 |
|
0,8 |
0,81 |
3355 |
1400 |
18219,94 |
52,04 |
0,59 |
0,21 |
|
0,84 |
0,8 |
3355 |
1400 |
17138,1 |
54,65 |
0,58 |
0,21 |
Рисунок 11 − Тягово-экономические характеристики тепловоза с проектной двух трансформаторной передачей