Конспект основных тем лекций

ПОДИСЦИПЛИНЕ «ТКЛ»

Лекция 1. Введение. Классификация и характеристики локомотивов

План лекции:

1.1. Классификация локомотивов.

1.2. Характеристика локомотивов.

1. Классификация локомотивов

Железные дороги – неотъемлемая составляющая транспортной системы страны. Для перемещения грузов и пассажиров по железнодорожным магистралям используется подвижной состав, который подразделяется на:

• тяговый (локомотивы);

• моторвагонный (электропоезда, дизель-поезда, автомотрисы, рельсовые автобусы);

• вагонный (вагоны, включая специализированные, грузового и пассажирского парков).

Локомотивом (от сочетания латинских слов loco и moveo – сдвигаю с места, буквально как движущий, тянущий) называется транспортная машина, предназначенная для создания движущей силы (силы тяги), под действием которой по рельсовым путям железных дорог может перемещаться вагонный подвижной состав. К таким машинам относятся тепловозы, электровозы, газотурбовозы, паровозы. Конструктивно локомотив состоит из энергетической установки (преобразователя энергии), передачи, вспомогательного оборудования и экипажной части. Тип локомотива определяется устройством и принципом действия его энергетической установки, преобразующей энергию топлива или электрическую энергию, поступающую извне, в механическую работу вращения движущих колёсных пар.

Тепловозом называется локомотив, у которого функцию энергетической установки выполняет тепловой поршневой двигатель внутреннего сгорания – дизель.

Дизель тепловоза преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую энергию вращения своего коленчатого вала. Однако сам по себе дизель плохо приспособлен к переменным режимам работы. Чтобы обеспечить возможность его работы при постоянной частоте вращения коленчатого вала с движущимися колёсными парами тепловоза, частота вращения которых во время движения изменяется от нуля до максимума, применяют специальное устройство, называемое передачей. Передача приспосабливает дизель к условиям работы тепловоза, а именно:

• отключает на период пуска дизеля привод колёсных пар;

• обеспечивает плавное включение нагрузки при трогании тепловоза с места и отключение её от дизеля после разгона тепловоза и движении на выбеге;

• изменяет направление движения тепловоза (осуществляет реверсирование) при неизменном направлении вращения коленчатого вала дизеля;

• автоматически поддерживает такой режим нагрузки, который способен реализовать дизель в конкретных условиях эксплуатации.

На современных тепловозах преимущественно применяют электрическую и, реже, гидравлическую передачи.

Вспомогательное оборудование тепловоза обеспечивает нормальную работу его дизеля, передачи и экипажной части. Оно включает в себя системы, обслуживающие дизель и передачу, системы пескоподачи, пневматическую и пожаротушения.

К экипажной части тепловоза относятся те его узлы и конструкции, которые служат для размещения дизеля, передачи и вспомогательного оборудования, а также для создания (во взаимодействии с рельсами) тяговых и тормозных сил, передачи горизонтальных усилий к составу вагонов и вертикальных нагрузок на рельсы. Основными узлами экипажной части являются тележки, главная рама с ударно-тяговыми приборами и кузов (капот).

Тепловоз — автономный локомотив, первичным двигателем которого является двигатель внутреннего сгорания (ДВС).

Появившийся в начале XX века тепловоз стал экономически выгодной заменой как низкоэффективным устаревшим паровозам, так и появившимся в то же время электровозам, рентабельным лишь на магистралях со сравнительно большим грузо - и пассажиропотоком.

Дизельный двигатель тепловоза преобразует энергию сгорания жидкого топлива в механическую работу вращения коленчатого вала, от которого вращение через тяговую передачу получают движущие колёса. К основным узлам тепловоза относится: экипажная часть, кузов тепловоза. К вспомогательным узлам — система охлаждения, система воздухоснабжения, воздушная (тормозная) система, песочная система, система пожаротушения и т. д.

Передача позволяет.

1 - отключает привод на период пуска дизеля.

2. – обеспечивает плавное включение нагрузки при трогании тепловоза с места и

отключением нагрузки от дизеля после разгона тепловоза при движении его в режиме

выбега.

3. – обеспечивает изменение направления движения тепловоза при неизменном

направлении вращения коленчатого вала дизеля.

4. – автоматически поддерживает такой режим нагрузки, который способен реализовать

дизель в конкретных условиях эксплуатации.

Локомотивом подразумевают тяговую железнодорожную единицу способную перемещать по рельсовым путям составы с грузами или с пассажирами.

К ним относят паровозы, тепловозы (газотепловозы), электровозы.

Тепловозом называется локомотив, на котором для получения тяговых сил, установлен дизель (газодизель). Дизель служит преобразователем первичного источника энергии – дизельного топлива, (газа). В нем тепловая энергия от сгорания топлива трансформируется в механическую энергию вращения.

Однако дизель плохо приспособлен к переменным режимам работы. Поэтому в конструкцию тепловоза дополнительно внедрили комплекс устройств, передающих мощность от энергетической установки к движущимся колесам с переменным передаточным отношением передачу.

Передача должна обеспечивать:

• возможность реализовать максимальную «свободную», эффективную мощность энергетической установки при условиях движения тепловоза, в том числе на спусках и подъемах при разгоне и замедлении поезда.

• работу при пониженной мощности энергетической установки с наибольшей энергоемкостью.

• возможность разъединения дизеля от ведущих осей при его запуске.

• быть оборудованным устройством для изменения направления вращения ведущих осей (реверсирование)

• иметь высокий КПД на любом режиме работы.

• Реализацию любого значения силы тяги до предельно ограниченного условием сцепления колес с рельсами и возможность движения с любой скоростью до максимальной, по условиям прочности конструкции тепловозов и элементов самой передачи.