2. Расчёт требуемой производительности компрессорной установки и объёма главного резервуара

Требуемая производительность компрессорных установок:

, (6.5)

где μ – коэффициент, учитывающий остановки компрессора для охлаждения. μ = 1,5.

Выбираем по такой производительности 2 компрессора типа К-1, у которых объём цилиндра высокого сжатия V_цвс = 0,0012 м³ и число этих цилиндров m_ц = 2.

Условие подачи воздуха без заметной пульсации, которая может вызвать отпуск тормозов в поезде:

V_гр ≥ 120·m_ц·V_цвс., (6.6)

V_гр≥120·2·0,0012,

V_гр≥0,288 м³.

Ориентировочно объем ГР, м³:

, ( 6.7)

где ΔΡ_м – глубина разрядки ТМ при ПСТ (ΔΡ_м = 0,17 МПа);

ΔΡ_гр = 0,15 МПа – допустимый перепад давления воздуха в ГР электровозов.

С учетом (6.7) и (6.6) выбираем объём и количество ГР из стандартных значений:

V_гр = 4·0,36 = 1,44 м³.

3. Проверка производительности компрессорной установкиQкоми объема главных резервуаров

1. с учетом подзарядки ЗР за время t_от = 4 мин после ПСТ; глубина разрядки ТМ ΔΡ_м = 0,17 МПа:

, (6.8)

где ΔΡ_рк – снижение давления в рабочих камерах ВР (ΔΡ_рк = 0,06 МПа);

ΔΡ_зк = 0,17 МПа – снижение давления в золотниковых камерах ВР;

Ρ_зр = 0,55 МПа – давление в ЗР ;

Ρ’_зр = 0,4 МПа – минимальное давление в ЗР при торможении;

ΔΡ_гр = 0,2 МПа – допустимый перепад давления воздуха в ГР.

2. с учетом подзарядки ЗР за время t_от = 5 мин после ЭТ; глубина разрядки ТМ ΔΡ_м = 0,55 МПа, ΔΡ_зк = 0,55 МПа, ΔΡ_гр = 0,35 МПа:

Т.к. ни один их полученных результатов не дал значение, большее полученного в п.6.2, значит, производительность компрессорной установки рассчитана правильно.

4. Расчёт процессов изменения давления сжатого воздуха в тормозной магистрали

Для установившегося процесса абсолютное давление Р_х в магистральном воздухопроводе на расстоянии Х от крана машиниста при равномерно распределенной плотности Р_х, Па:

, (6.9)

где Р_н=0,65МПа – абсолютное давление, поддерживаемое краном машиниста;

l – длина тормозной магистрали, м (l=1230 м);

μF – площадь эквивалентного дроссельного отверстия, приходящегося на каждый метр длины ТМ (μF=1,4·10^-8 м²/м);

d₀ – внутренний диаметр магистрального воздухопровода (d₀=0,0343 м).

, (6.10)

где n_в – количество вагонов в составе поезда.

Выполним упрощение.

.

-0,1265·(1230³-(1230-х)³)·2,53·10^-10 = -0,0000394+0,32(1230-х)³·10^-10.

Рисунок 6.1 – Абсолютное давление Р_х в магистральном воздухопроводе на расстоянии Х от крана машиниста

Распределение абсолютного давления Р_х по длине воздухопровода х от крана машиниста при утечках:

, (6.11)

где m_тр – массовый транзитный расход сжатого воздуха через сосредоточенную неплотность

, (6.12)

где g – ускорение силы тяжести. g = 9.81 м/с²;

R_г = 29,27 м/К – универсальная газовая постоянная;

Р = 100000 Па – абсолютное давление истечения, Па;

Т=293 К – абсолютная температура.

Рисунок 6.2 – Распределение абсолютного давления по длине воздухопровода Х от крана машиниста при утечке из ТМ

Давление на различном расстоянии Х/l от крана машиниста при равномерно распределенной неплотности:

, (6.13)

где Р_н и Р_к – давление в начале и конце воздухопровода (Р_н=0,65 МПа, Р_к=0,55 МПа).

Упростим выражение.

,

.

Рисунок 5.3 – Величина давления на расстоянии Х/1от крана машиниста при равномерно распределённой неплотности

Величина давления на расстоянии Х/1 от крана машиниста при постоянном по длине транзитном расходе:

, (6.14)

Рисунок 6.4 – Величина давления на расстоянии Х/1 от крана машиниста при постоянном по длине транзитном расходе

Время разрядки ТМ:

, (6.15)

Время зарядки ТМ:

, (6.16)

где к_v – коэффициент, определяемый отношением количества сжатого воздуха, поступившего в тормозную сеть со всеми подключенными к ней объемами, к количеству воздуха, поступившего непосредственно в магистральный воздухопровод. к_v=1;

Р₀ – абсолютное давление, с которого начинаются отпуск и зарядка тормозов, Па. Р₀=0,65 МПа.