2. 16. Форсунка песочная.
Форсунка (рис. 29) состоит из литого корпуса с двумя широкими горловинами для подвода и отвода песка и с отверстием для подачи сжатого воздуха. Горловина вверху служит для соединения песочницы с форсункой, нижняя горловина – для соединения с подсыпной трубой.
На противоположном конце этой горловины имеются отверстия с деталями для распределения сжатого воздуха. Уплотнение этих отверстий осуществляется болтом и пробкой. В нижней части корпуса находится отверстие, служащее для прочистки форсунки. Оно закрыто крышкой.
Рис. 32. Форсунка песочная.
Сжатый воздух подают через отверстие, откуда он поступает в соседнюю камеру, где и распределяется следующим образом: большая часть его через направляющее сопло устремляется по подсыпному рукаву к колесу, а меньшая часть через разрыхляющий канал внутрь форсунки, разрыхляя песок, поступающий через верхнюю горловину. Разрыхлённый песок увлекается выходящим из направляющего сопла воздухом и выбрасывается по подсыпному рукаву под колёса электровоза. Специальным регулировочным болтом с контргайкой регулируют количество сжатого воздуха, идущего на разрыхление и подачу песка. Для реализации максимального коэффициента сцепления необходимо создать в зоне контакта колеса и рельса слой песка толщиной 20-30мкм, что соответствует расходу песка 550г на один километр пути.
Норма песка под 1-ю колёсную пару до 1,5 кг/мин, под остальные – 900 г/мин. Наконечник трубы должен быть направлен вместо касания колеса с рельсом на расстоянии 15-30 см от колеса и 30-50 см от рельса.
2. 17 Тяговые двигатели.
2. 17. 1 Принцип действия электродвигателя.
Рис. 33. Простейшая схема тягового двигателя.
Простейший электродвигатель (рис.33) представляет собой виток, расположенный на якоре, который вращается в магнитном поле полюсов. Проводники витка образуют обмотку якоря. Если подключить виток к источнику электрической энергии, то по каждому проводнику начнёт проходить электрический ток i. Он, взаимодействуя с магнитным полем полюсов, создаёт электромагнитные силы F. При указанном на рисунке направлении тока на проводник, расположенный под южным полюсом, будет действовать сила F –направленная вправо, а на проводник, лежащий под северным полюсом сила F – направленная влево. В результате совместного действия этих сил создаётся электромагнитный вращающий момент М, направленный против часовой стрелки, приводивший якорь с проводником во вращение с некоторой частотой n. При этом внешний момент Мвн, создаваемый этим устройством, будет направлен против электромагнитного момента М.
Выясним, почему при вращении якоря электродвигателя, работающего под нагрузкой, расходуется электроэнергия. Установлено, при вращении проводников якоря в магнитном поле в каждом проводнике индуцируется э.д.с., направление которой определяется по правилу правой руки; следовательно, и под южным полюсом, и под северным э.д.с. будет направлена против направления тока, т.е. препятствовать прохождению тока.
Для того чтобы двигатель продолжал нормально работать и развивать требуемый вращающий момент, необходимо приложить к этим проводникам внешнее напряжение U, направленное навстречу э.д.с. и большее по величине чем суммарная э.д.с. Е, индуцированная во всех последовательно соединённых проводниках обмотки якоря. Следовательно, необходимо подводить к электродвигателю из сети электрическую энергию. При отсутствии нагрузки (внешнего тормозного момента, приложенного к валу электродвигателя) электродвигатель потребляет от внешнего источника небольшое количество электрической энергии и по нему проходит небольшой ток холостого хода.
При возрастании нагрузки увеличивается потребляемый ток и развиваемый внешний тормозной момент, следовательно, увеличение механической нагрузки автоматически вызывает увеличение электроэнергии из сети.
Из выше изложенного:
Совпадение по направлению электромагнитного момента и частоты вращения n; это характеризует отдачу механической энергии;
Возникновение в проводниках обмотки якоря э.д.с. е, направленной против тока i и внешнего напряжения U, из этого вытекает необходимость получение машиной извне электрической энергии.