Список рекомендуемых источников

Учебники:

1. Луков Н. М. Передачи мощности тепловозов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Н. М. Луков, В. В. Стрекопытов, К. И. Рудая; Под ред. Н. М. Лукова. М.: Транспорт, 1987. 279 с.

2. Стрекопытов В. В. Электрические передачи локомотивов / В. В. Стрекопытов, А. В. Грищенко, В. А. Кручек М.: Маршрут, 2003. 310 с.

3. Гаккель Е. Я. Электрические машины и электрооборудование тепловозов: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Е. Я. Гаккель. М.: Транспорт, 1981. 256 с.

4. Гаккель Е. Я. Проектирование и расчет электрической передачи тепловоза: Учебное пособие для вузов ж.-д. трансп. / Е. Я. Гаккель, К. И. Рудая. М.: Транспорт, 1972. 152 с.

5. Винокуров В. А. Электрические машины железнодорожного транспорта: Учебник для вузов / В. А. Винокуров, Д. А. Попов. М.: Транспорт, 1986. 511 с.

6. Болдов Н. А. Теплоэлектрический подвижной состав: Учебник для студентов энергетических вузов / Н. А. Болдов, А. Д. Степанов. М.: Транспорт, 1968. 360 с.

7. Степанов А. Д. Передачи мощности тепловозов: Учебное пособие для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. А. Д. Степанова и др. М.: Машиностроение, 1967. 476 с.

8. Сергеев П. С. Проектировании электрических машин: Учебное пособие для вузов / П. С. Сергеев. М.: 1981. 287 с.

9. Находкин М. Д. Проектирование тяговых электрических машин / М. Д. Находкин. М.: Транспорт, 1976. 624 с.

10. Марченко В. С. Электрооборудование тепловозов: Справочник / Под ред. В. С. Марченко. М.: 1981. 287 с.

11. Осипов С. И. Основы электрической и тепловозной тяги: Учебник для техникумов ж.-д. трансп. / С. И. Осипов. М.: 1985. 408 с.

12. Тищенко А. И. Справочник по электроподвижному составу, тепловозам и дизель-поездам / Под ред. А. И.Тищенко, Т.1-2. М.: Транспорт. 1976. 432 с.

13. Колесник И. К. Электропередачи тепловозов на переменно-постоянном токе / И. К. Колесник, Т. Ф. Кузнецов и др. М.: 1978. 149 с.

14. Степанов А.Д. Электрические передачи переменного тока тепловозов и газотурбовозов / А.Д. Степанов, В. И. Андерс и др. М.: Транспорт, 1982. 254 с.

15. Нагорский В. Д. Высокоскоростной наземный транспорт с линейным приводом и магнитным подвесом / В. И. Бочаров, В. А. Винокуров; Под ред. В. Д. Нагорского. М.: 1985. 279 с.

Методические указания:

1. Электрические передачи локомотивов: Методические указания / Л.П. Устюгов, Е.И. Сковородников, А.В. Чулков, А. К. Белоглазов. Омский государственный университет путей сообщения. Омск: 2001. 58 с.

2. Методическое указания по оформлению пояснительной записки к курсовым и дипломным проектам / Е. И. Сковородников, Л. В. Милютина, С. М. Овчаренко. Омский государственный университет путей сообщения. Омск: 2006. 46 с.

3. Методическое указания к лабораторным работам по дисциплине Электрические передачи локомотивов / Л.П. Устюгов, Д. А. Титанаков. Омский государственный университет путей сообщения. Омск: 2006. 40 с.

1. Содержание и задачи изучения дисциплины эпл

Цель преподавания: изучение основных видов передач мощности тепловозов; принципов построения и действия; управление передачами, устройства, характеристик передач и их элементов: преобразователей момента и частот вращения, тяговых эл. машин, преобразователей эл. энергии; основ расчета и испытания передач мощности (в основном электрических) и их элементов и определение их технико-экономических показателей.

Задачи изучения дисциплины:

1) Знать принципы построения и действия, основы выбора и расчета характеристик и параметров передач мощности тепловозов и их элементов, устройство и технико-экономические показатели передач, основы испытаний и их настройки.

2) Уметь подбирать элементы передачи с учетом их характеристик, испытывать и настраивать передачи и их элементы, грамотно их эксплуатировать.

3) Иметь представление о перспективах совершенствования передач мощности и их элементов.

2. Основные виды передач мощности тепловозов

2.1. Необходимость передачи и её назначение

Существует 4 (чистых) вида передач мощности:

1. газовая;

2. механическая;

3. гидравлическая;

4. электрическая.

Но могут быть и смешанные виды передач: гидромеханическая, электромеханическая и т. д.

Передачей мощности в локомотиве называется комплекс устройств, передающий мощность от двигателя (вала дизеля) к осям движущих колесных пар с переменным передаточным отношением.

Передача в целом усложняет и удорожает тепловоз, но она необходима, т. к. дизели имеют механические характеристики практически не пригодные для локомотива, как тяговой единицы (см. рис. 2.1).

Рис. 2.1. Характеристики дизеля ,

Дизель на тепловозе является первичным двигателем, преобразующим химическую энергию топлива в механическую энергию вращения колен. вала.

На ведущих же осях тепловоза за счет работы дизеля развивается крутящий момент , вызывающий вращение колес:

(2.1)

где – сила, возникающая в точке контакта колеса с рельсом (сила тяги касательная);

–диаметр движущих колес.

Сила тяги тепловоза – сумма сил, действующих на отдельных осях тепловоза и зависит от многих факторов.

Зависимость , изображается графически, называется тяговой характеристикой тепловоза (см. рис. 2.2).

Рис. 2.2. Тяговая характеристика ТНД

Дизель отличается целым рядом особенностей, которые отражаются на возможностях его применения для тяговой службы. Основными являются:

1. Мощность дизеля при постоянной подаче топлива (за цикл) изменяется почти пропорционально частоте вращения колен. вала. Наибольшая мощность ограничена предельным значением подачи топлива и частоты вращения вала;

2. Момент на валу двигателя при постоянной подаче топлива почти не зависит от скорости вращения;

3. Дизель может работать только в определенном диапазоне частот вращения колен. вала (от n_min до n_max), причем n_min ограничено условиями надежного самовоспламенения топлива и составляет n_min = (0,3 ÷ 0,4)n_max, т. е. область характеристики n_д < n_min не используется;

4. Дизель трудно поддается реверсированию;

5. Дизель не переносит больших перегрузок;

6. Для пуска дизеля нужен дополнительный источник энергии. Запуск дизеля под нагрузкой практически не возможен;

7. В рабочем диапазоне частот вращения (от n_min до n_max) и нагрузок дизель работает не одинаково экономично. Наименьший удельный расход топлива соответствует нагрузкам и частотам вращения близким к номинальным.

Наиболее просто энергию дизеля можно было бы передавать движущим осям тепловоза непосредственно. Для этого достаточно было бы соединить колен. вал с колесами тепловоза через редуктор с постоянным передаточным числом .

Скорость и силы тягитепловоза непосредственного действия (ТНД) могут быть выражены:

(2.2)

(2.3)

где – мощность на ободе движущихся колес.

Между мощностью и эффективной мощностью дизелясуществует соотношение:

(2.4)

где – кпд передачи от вала к движущим колесам.

Тогда выражение (2.2) и (2.3) можно записать

(2.5)

(2.6)

Для ТНД «k» является постоянной величиной, а изменяется незначительно. Кроме того, для дизеля (при постоянной подаче топлива за цикл)изменяется пропорционально(см. рис. 2.1), следовательно и отношение

Тогда из (2.5) следует, что тепловоза изменится пропорционально(частота вращения дизеля).

А из (2.6) следует, что не зависит от и является величиной почтипостоянной.

для ТНД выглядит таким образом, т. е. изображается почти горизонтальной прямой линией с малым уклоном (влияние и) (см. рис. 2.2).

Таким образом, при такой тяговой характеристике:

1) Для трогания и разгона поезда сила тяги и мощность будут недостаточны;

2) Для преодоления значительных подъемов нужно выбирать мощность с большим запасом против нормальных условий движения, следовательно дизель будут работать с полной нагрузкой только на наибольшем подъеме, а в течение остального времени будут недогружены, следовательно работа их будет неэкономична.

Эти обстоятельства показывают, что дизель, как первичный двигатель, плохо приспособлен к тяговой службе, и для получения большей мощности он (дизель) должен работать с максимальной частотой вращения.

Но в то же время движение поезда по пути переменного профиля вызывает колебания в широких пределах.

Вывод:

Для того, чтобы постоянная мощность дизеля использовалась полностью на всех скоростях движения тепловоза, его тяговая характеристика должна иметь вид ГИПЕРБОЛЫ. (Если то иа это и есть гипербола).

Характеристика такой формы называется идеальной тяговой характеристикой тепловоза. Следовательно, чтобы приспособить дизель к тяговой службе на тепловозах между валом дизеля и ведущими осями устанавливается промежуточный механизм, называемой передачей тепловоза.

Рис.2.3. Идеальная тяговая характеристика локомотива