Порядок выполнения работы
Изучить теоретический материал, зарисовать в тетради рисунок 2.2 и привести расчетные формулы.
Решить задачи по исходным данным, приведенным в таблице 2.1.
Письменно ответить на контрольные вопросы.
Задачи
Определите силу сцепления локомотива по заданной осевой нагрузке и коэффициенту сцепления.
Какова должна быть величина сцепной массы в тоннах, чтобы локомотив смог развить сцепную силу тяги, равную
при
коэффициенте сцепления, равном 0,25.Построить графики изменения силы сцепления
электровоза переменного тока и тепловоза
типа ТЭ10 с осевой нагрузкой 22 т/ось,
имеющих конструкционную скорость 100
км/ч (таблица 2.1). Сделать выводы о
тяговых свойствах этих локомотивов
Таблица 2.1
Исходные данные
|
Наименование величины |
Вариант (последняя цифра учебного шифра) | |||||||||
|
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
|
Данные к задаче 1 | ||||||||||
|
Осевая нагрузка, т/ось |
20 |
21 |
21,5 |
22 |
22,5 |
23 |
23,5 |
18 |
18,5 |
19 |
|
Коэффициент сцепления |
0,22 |
0,24 |
0,26 |
0,28 |
0,3 |
0,31 |
0,32 |
0,33 |
0,29 |
0,27 |
|
Данные к задаче 2 | ||||||||||
|
Сила сцепления, кН |
600 |
700 |
800 |
650 |
750 |
850 |
900 |
950 |
1000 |
1050 |
|
Данные к задаче 3 | ||||||||||
|
Количество осей электровоза |
6 |
8 |
12 |
16 |
6 |
8 |
12 |
16 |
6 |
8 |
|
Количество осей тепловоза |
6 |
12 |
18 |
18 |
12 |
6 |
12 |
12 |
12 |
18 |
Таблица 2.2
Расчет силы сцепления
|
Скорость V, км/ч
|
Коэффициент
сцепления,
|
Сила тяги по сцеплению Fсц, кН | ||
|
ВЛ80 |
2ТЭ10В |
ВЛ80 |
2ТЭ10В | |
|
0 |
|
|
|
|
|
. . . |
|
|
|
|
|
100 |
|
|
|
|
Контрольные вопросы:
Какие процессы протекают при образовании силы сцепления?
Какие факторы влияют на характер протекания процессов в зонах контакта ведущих колес локомотивов с рельсами?
Что влияет на величину коэффициента сцепления?
Чем обусловлено упругое скольжение колес локомотива?
Что называется боксованием колес локомотива?
Практическое занятие № 3 Тяговая характеристика локомотива
Содержание: построение тяговой характеристики локомотива по электромеханической характеристике тягового электродвигателя.
Тяговой характеристикой локомотива называют графическую зависимость касательной силы тяги от установившейся скорости движения при различных режимах энергосиловой установки в пределах ограничений по надежности, устойчивости и безопасности движения.
Для повышения провозной и пропускной способности дорог при ограниченной мощности генераторов энергии необходимо иметь гиперболическую тяговую характеристику тепловозов. В таком случае мощность дизеля используется более полно при различных скоростях движения. Графический вид тяговой характеристики тепловоза определяется типом, параметром тяговой передачи и ее ограничителями.
У электровозов нет ограничения в получаемой энергии, а переменная внешняя нагрузка не оказывает влияния на режим и параметры генераторов энергии – электростанций.
Магистральные тепловозы и электровозы переменного тока имеют только параллельное соединение двигателей, и поэтому тяговые характеристики при соединениях С и СП отсутствуют.
Регулирование скорости и силы тяги изменением возбуждения тяговых двигателей у тепловозов производится автоматически, а у большинства электровозов – изменением позиции контроллера при скоростях, установленных нормами ПТР.
Таким образом, тяговые характеристики локомотивов имеют ограничения по ресурсам и по надежности работы: у тепловозов – по дизелю, по тяговой передаче, по сцеплению и конструкционной скорости; у электровозов – по тяговым двигателям, по сцеплению и по конструкционной скорости.
Тяговую характеристику локомотива можно Fk=f(V)можно рассчитать и построить исходя из электромеханических характеристик тягового электродвигателя, отнесенных к ободу движущих колес.
Основными электромеханическими характеристиками тягового электродвигателя, отнесенными к ободу движущих колес, являются зависимость скорости движения локомотива от тока электродвигателя V=f(Iд) (скоростная характеристика) и зависимость силы тяги, реализуемой одной движущей колесной парой, от тока электродвигателяFkд= f(Iд) (электротяговая характеристика).
Электромеханические характеристики, отнесенные к ободу движущих колес, для тяговых электродвигателей приведены на рисунке 3.1.
Для построения зависимости Fk=f(V) необходимо задаться несколькими (пятью-шестью) значениями тока электродвигателя ( например, 200 А, 300 А и т.д.) и по электромеханическим характеристикам определить соответствующие значения силы тягиFkди скорости движенияV
Полная касательная сила тяги локомотива определяется по формуле:
(3.1)
где m- количество тяговых двигателей на локомотиве.
.
Рисунок 3.1 Электромеханическая характеристика ТЭД
Полученные данные удобнее свести в таблицу 3.1.
Таблица 3.1