- •1. Цель, задачи и исходные данные
- •1.1 Цель
- •1.2 Задачи проектирования
- •1.3 Исходные данные
- •2. Энергетические установки, системы и элементы передачи мощности тепловозов
- •2.1. Устройство тепловоза
- •2.2. Энергетическая установка
- •2.3. Система передачи мощности
- •2.4. Выбор оборудования системы передачи мощности
- •3. Решение тяговой задачи
- •3.1. Исходные положения
- •3.2. Анализ профиля пути
- •3.3. Определение энергетических характеристик системы передачи мощности тепловоза
- •3.4. Расчет режимов работы асинхронного тягового двигателя
- •4. Описание программно-алгоритмического комплекса
- •4.1. Структура программно-алгоритмического комплекса
- •4.2. Программа pSchet. Описание переменных, структура, алгоритм
- •4.3. Программа Pusk. Описание переменных, структура, алгоритм
- •4.4. Программа Raschet. Описание переменных, структура, алгоритм
- •4.5. Программа Poezd. Описание переменных, структура, алгоритм
- •5. Тяговые передачи подвижного состава
- •5.1. Типы тяговых передач
- •5.2. Выбор типа и параметров тяговой передачи
- •5.3. Расчет геометрических параметров зубчатого зацепления
- •Параметры исходного контура
- •Значения коэффициентов смещения для повышения изгибной прочности зубьев
- •Расчет геометрических параметров цилиндрической зубчатой передачи с прямыми зубьями
- •5.4. Проверочный расчет зубьев на выносливость при изгибе и на контактную выносливость
- •6. Расчет прочности рамы тележки
- •6.1. Исходные положения
- •6.2. Основные положения метода конечных элементов
- •6.3. Расчет рамы тележки на прочность в среде cosmos Design star
4. Описание программно-алгоритмического комплекса
4.1. Структура программно-алгоритмического комплекса
Программа PSchet (рис. 4.1) содержит три подпрограммы Pusk, Poezd, Raschet.
Программа PSchet является «материнской» для подпрограмм и поизводит ввод глобальных переменных, устанавливает связь с жестким диском и осуществляет запись-считывание данных, изменяет значение текущего времени и определяет номер участка профиля пути, по которому в настоящий момент движется поезд.
Подпрограмма Pusk осуществляет расчет вспомогательных и номинальных параметров тягового асинхронного двигателя, производит расчет пусковой частоты и величины напряжения питания при пуске поезда, исходя из значений массы поезда, допустимых значений ускорения, силы тока и силы тяги асинхронного двигателя.
Подпрограмма Raschet устанавливает тип поезда (грузовой, пассажирский или дизель-поезд), вычисляет текущее значение сопротивления движению поезда, рассчитывает режим работы и данные, характеризующие режим работы асинхронного двигателя, производит индикацию текущих значений параметров движения, рассчитывает скорость движения поезда, определяет текущую мощность дизеля тепловоза и расход топлива на текущий момент движения.
Подпрограмма Poezd определяет пройденный поездом путь и, исходя из этого задает режим движения − тяги, выбега, реостатного или пневматического подтормаживания, остановочного торможения. Осуществляет слежение за предельными значениями тока генератора тепловоза, предельной по сцеплению силой тяги, мощностью дизеля и изменяет, в случае необходимости, скорость или ускорение движения.
Для задания исходных данных программа использует 6 таблиц:
Таблица данных локомотива:
− количество секций локомотива, шт.;
− количество осей в секции, шт.;
− количество тяговых двигателей в секции, шт.;
− диаметр колеса локомотива, м;
− длина локомотива, м;
− масса локомотива, т;
Таблица данных электродвигателя:
− номинальное линейное напряжение питания, В;
− номинальный фазный ток, А;
− номинальная мощность, кВт;
− номинальная частота напряжения питания, Гц;
− активное сопротивление статора, Ом;
Р ис. 4.1. Блок-схема ПАК
− активное приведенное сопротивление ротора, Ом;
− индуктивное сопротивление статора, Ом;
− индуктивное приведенное сопротивление ротора, Ом;
− индуктивное сопротивление контура намагничивания, Ом;
− номинальный момент электродвигателя, Нм;
Таблица 2 данных электродвигателя:
− коэффициент полезного действия;
− коэффициент мощности;
− число пар полюсов;
− число витков фазы;
− диаметр проточки статора, м;
− длина статора расчетная, м;
− число пазов статора;
− ширина коронки зубца статора. м;
− рабочий зазор, мм;
− число фаз двигателя;
− номинальная частота тока ротора, Гц.
Таблица данных дизеля:
− номинальная мощность дизеля, кВт;
− количество дизелей на локомотиве, шт.;
− характеристика расхода топлива на единицу мощности дизеля за час, Г/кВт∙ч;
Таблица данных состава:
− общее количество вагонов, шт.;
− количество 4-осных вагонов, шт.;
− количество 8-осных вагонов, шт.;
− длина 4-осных вагонов, м;
− длина 8-осных вагонов, м;
− масса состава, м;
− допускаемое ускорение движения, м/с2;
Таблица данных профиля пути:
− количество участков;
− длина текущего участка, м;
− уклон текущего участка, ‰;
− радиус кривой текущего участка, м;
− длина кривой текущего участка, м;
− разрешенная скорость движения на текущем участке, м/с;
При запуске программы таблицы выводятся на экран монитора, при этом можно корректировать и изменять, занесенные в них исходные данные. Кроме того, данные таблиц можно вызывать и изменять с помощью таких сред, как Word, Excel, FoxPro, Paradox и т.д.
После просмотра и корректировки таблиц программу PSchet можно запустить на выполнение расчетов, нажав на кнопку «Пуск».