
- •1 Визначення початкових параметрів електричної передачі тепловоза
- •Оформлення кроку
- •2 Зовнішня характеристика генератора
- •Оформлення кроку
- •3 Вибір схеми з'єднання тягових двигунів і визначення їх розрахункових параметрів
- •Оформлення кроку
- •4 Попереднє визначення діаметра якоря електродвигуна
- •5 Визначення параметрів зубчастої передачі
- •6 РозрахуНки приведеного об’єму і довжини якоря електродвигуна
Оформлення кроку
Для проектного тепловоза потужністю……кВт приймаємо прототип до заданої схеми електричної передачі. В таблиці дан вибір основного електрообладнання.
Приймаємо 2 ступені ослаблення поля
.
Номінальна напруга двигунів
В.
Номінальний струм
А.
4 Попереднє визначення діаметра якоря електродвигуна
Діаметр якоря тягової машини визначається з умов розміщення необхідної кількості пазів з провідниками якірної обмотки і отримання зубців такого поперечного перетину, при якому б не було їх нагрівання при більш допустимих. В деяких випадках діаметр якоря вибраний із вказаних вимог, необхідно збільшувати через потреб розміщення великої кількості колекторних пластин на колекторі або вентиляційних каналів у спинці якоря.
Особливість проектування електричної машини постійного струму виявляється в тому, що вибір оптимальної форми паза і зубця можна зробити тільки відносно до конкретного діаметра якоря. Тому при розрахунку попередньо визначаємо діаметр якоря і для нього виконуємо розрахунок зубцевого шару і магнітного кола двигуна.
На основі аналізи побудованих машин була отримана формула, яка дозволяє орієнтовно вибирати діаметр якоря, мм:
, (4.1)
Для отримання хороших вагомих показників тягової машини необхідно максимально можливо підвищувати швидкість обертання.
Максимальна окружна швидкість якоря за умов механічної міцності клинового кріплення обмотки приймається
м/с.
Але при
існуючій в даний час технології
виготовлення колектора і для забезпечення
надійного струмознімання з нього,
рекомендується приймати
м/с.
Замінюючи у формулі (4.1)
і враховуючи,
що
, (4.2)
одержимо
, (4.3)
де
–
коефіцієнт ізоляції, для класу ізоляції
F
рівний (150
180), для класу ізоляції Н
рівний (160
190).
Номінальну окружну швидкість якоря, м/c, визначаємо по заданим максимальній і мінімальній швидкостях локомотива із співвідношення:
; (4.4)
. (4.5)
Треба
мати на увазі, що у тягових двигунів
магістральних тепловозів з опорно-осьовим
підвішуванням
,
довжина сердечника якоря
При виборі діаметра якоря необхідно враховувати, що встановлений нормований ряд діаметрів, при яких отримується економічний розкрій листів електротехнічної сталі, які поставляє промисловість:
423, 493, 560, 660, 740, 850, 950 мм.
Приймаємо
мм. Прототип тягових двигунів ЕД-118Б або
ЕД-125Б.
Оформлення кроку
Приймаємо максимальну окружну швидкість якоря
2.Номінальна
швидкість якоря
м/с.
3.
Попередній діаметр якоря
мм
(при коефіцієнті К=……).
5 Визначення параметрів зубчастої передачі
Параметрами
передачі є: передатне відношення і,
модуль зачеплення т,
число зубців великою й малою шестерень
,
централь Ц.
Модуль т вибирається залежно від номінального значення моменту на валу двигуна за такими дослідними даними:
|
1000 |
2000 |
44000 і більше |
т, мм |
8 – 10 |
9 – 11 |
10 – 12 |
, кН, визначається по формулі:
, (5.1)
де
– розрахункова сила тяги локомотива,
кН;
– діаметр
колеса, мм;
– КПД
зубчастої передачі;
– передатне
відношення зубчастої передачі;
– кількість
тягових двигунів.
Попередньо
приймаємо передатне відношення в
залежності від заданого типу локомотива
(вантажний
,
пасажирський
).
При виборі централі передачі і числа зубців шестерень необхідно враховувати ряд вимог, визначених тим, що передача механічно пов'язана з тяговою машиною і колісною парою.
Перша вимога: велике зубчасте колесо повинне вписуватися в габарит пересувного поїзда (рис.3). За умовами вписування в габарит пересувного поїзда, діаметр ділильного кола великого зубчастого колеса,мм:
, (5.2)
де h
– відстань від нижньої точки кожуха
зубчастої передачі до головки рейки (
мм);
– товщина
кожуха; як правило,
мм;
– висота
головки зуба, звичайно дорівнює модулю,
мм;
С
– зазор між кожухом і головкою зуба,
мм.
Діаметр ділильного кола малого
зубчастого колеса (шестерні),мм:
; (5.3)
Число зубців великого зубчастого колеса:
Рис. 4 - Схема вписування
великого
; (5.4)
зубчастого колеса в габарит Число зубців (шестірні) малого пересування поїзда зубчастого колеса:
; (5.5)
Уточнене значення передатного відношення:
; (5.6)
Друга вимога: повинна бути забезпечена міцність зуба біля тіла малої шестірні. Для забезпечення необхідної міцності зуба у основи мінімальне число зубців повинно бути в межах 15-20 зубців для вантажних і маневрових тепловозів і 27-35 – для пасажирських.
Т
ретя
вимога:
практикою встановлено, що при опорно-осьовій
підвісці з вертикально-горизонтальним
розташуванням головних полюсів
,
а при діагональному
.Одночасно
величина централі,мм, повинна бути
пов'язана з параметрами передачі (рис.
4), тобто:
;
(5.7)
;
(5.8)
.
Рис.5 - Схема опорно-осьової підвіски
тягового електродвигуна
Оформлення кроку
1.Номінальний
крутячий момент
кНм.
Модуль зачеплення m =...... мм.
Попередньо передаточне відношення
.
Відношення
, звідки Ц = ...... мм.
Число зубців малої шестірні
, діаметр
мм.
Число зубців великої шестірні
, діаметр
мм.
Дійсні значення:
,
м/с,
мм, m = ..... мм, кНм, , , мм, мм.
Ескіз передачі