TLT_2012

В местах выключения тока кривую обрывают и проводят вертикально вниз до нуля. Включение тока показывают вертикальной линией от нуля до значения тока, соответствующего скорости движения поезда в данной точке пути.

Пример построения кривой IГ = f(s) с подробными пояснениями приведен в [4].

Проверку на нагревание электрических машин тепловоза следует выполнять, руководствуясь построенной кривой тока IГ = f(s) и кривой времени t = f(s). У тепловозов на нагревание проверяются обмотки якорей тяговых электродвигателей.

Для расчетов по проверке обмоток электромашин на нагревание используем следующую формулу:

где τ – превышение температуры обмоток генератора или тягового электродвигателя над температурой окружающей среды, °С;

τ∞ – установившееся превышение температуры обмоток электромашины над температурой окружающего воздуха (для данного значения тока IГср или

IДср), °С;

τ0 – начальное превышение температуры обмоток для расчетного промежутка времени t, °C;

t – промежуток времени, в течение которого величина тока принимается постоянной, мин;

Т – тепловая постоянная времени (для данного значения тока IГср или

IДср), мин.

Установившееся превышение температуры обмоток τ∞ и постоянная времени Т являются тепловыми параметрами (характеристиками) тяговой электрической машины.

Графические зависимости тепловых параметров τ∞ и Т от тока нагрузки для тяговых электрических машин тепловозов (тепловые характеристики) приведены в прил. 3.

Расчетные интервалы времени t следует выбирать так, чтобы было выдержано соотношение

При определении средней величины тока тягового электродвигателя или главного генератора для отыскания тепловых параметров Т и τ∞ следует

кривую тока IГ = f(s) разбить на отдельные отрезки, в пределах которых величину тока можно принимать постоянной, равной полусумме токов в начале и конце отрезка.

31

Значение тока тягового электродвигателя для тепловозов определяется делением тока генератора IГ на шесть (так как в силовую цепь включены параллельно 6 тяговых двигателей).

Изменение температуры обмоток электромашин при движении тепловоза в режимах холостого хода и торможения (когда ток в силовой цепи отсутствует,

а следовательно, и установившееся превышение температуры обмоток τ∞ = 0) определяем по формуле

Снижение температуры обмоток тяговых электрических машин при движении на режимах холостого хода и торможения можно также определять

по кривой τ = f(t) при IГ (IД) = 0 (характеристике охлаждения обмоток); эти кривые для электрических машин тепловозов приведены в прил. 3.

Полученные по формулам (35) и (37) значения температур τ для каждого расчетного элемента кривой тока являются начальными значениями тока для следующего элемента расчета.

Первоначальное превышение температуры обмоток тяговых электромашин в момент отправления поезда со станции А (В) следует

принимать равным τ0 = + 15 °С.

Максимально допустимое превышение температуры обмоток якорей тяговых электрических машин над температурой окружающего воздуха составляет*:

для тепловозов 2М62, 2ТЭ10Л – 120 °С; для тепловозов 2ТЭ10М, ЗТЭ10М, 2ТЭ116, 2ТЭ121,2ТЭ25К, 2ТЭ70,

2ТЭ25А – 140 °С.

Все расчеты по определению температур обмоток тяговых электрических машин тепловоза следует свести в таблицу, составленную но форме табл. 6.

Если же превышение температуры обмоток электромашин, полученное в результате выполненного расчета, окажется выше допустимого значения, то необходимо предложить мероприятия по снижению температуры в соответствии с рекомендациями, приведенными в [1–3, 5].

Токовую характеристику тягового генератора IГ = f(v), тепловые характеристики T = f(I) и τ∞ = (I) и кривую охлаждения τ = f(I) (при I = 0) электрической машины, нагревание обмоток которой проверяется, необходимо аккуратно вычертить на миллиметровой бумаге и привести в курсовом проекте.

Примеры расчета температур обмоток электрической машины тепловоза аналитическим способом с пояснениями приведены в [1, 2, 4].

*Приводятся данные для климатических условий, при которых в летнее время температура окружающего наружного воздуха tнв не превышает 40 °С.

32

Таблица 6

Расчет температур обмотки якоря тягового электродвигателя типа ________ тепловоза _________

(тягового генератора типа ________ тепловоза ___________)

33

10.Расход дизельного топлива тепловозом за поездку

ина единицу выполненной работы

Расход дизельного топлива тепловозом на заданном участке, кг, определяется по формуле

где G – расход дизельного топлива тепловозом в режиме тяги при 16-м (для ТЭЗ и ЗТЭЗ) или 15-м (для остальных тепловозов) положении рукоятки контроллера, кг/мин (табл. 7 или прил. 4);

tT – суммарное время работы тепловоза в режиме тяги, мин;

gx – расход топлива тепловозом при выключенном токе (режимы холостого хода и торможения), кг/мин (см. табл. 7 или прил. 4);

Время работы тепловоза tT и txx определяется по кривой времени t = f(s) и отметкам об изменении режима работы тепловоза на кривой скорости v = f(s).

Удельный расход топлива на измеритель

где Q – масса состава, т;

* Суммарное время tT + txx должно быть равно времени хода поезда по заданному участку, определенному в разд. 7 (tАБ + tБВ).

34

L – длина участка, для которого выполнены тяговые расчеты, км (расстояние между осями граничных станций заданного участка).

Удельный расход топлива обычно приводится к удельному расходу условного топлива

где Э – эквивалент дизельного топлива (Э = 1,43).

11. Оценка трудности заданного железнодорожного участка

Коэффициент трудности участка (виртуальный коэффициент) α представляет собой отношение механической работы, затраченной локомотивом на перемещение состава по заданному участку, к механической работе, затраченной тем же локомотивом на перемещение состава той же массы по прямому горизонтальному участку пути длиной, равной длине заданного участка. Следовательно, виртуальный коэффициент показывает, во сколько раз данный участок по затрате механической работы на ведение поезда труднее прямого горизонтального пути той же протяженности.

Для упрощения расчетов в курсовом проекте виртуальный коэффициент заданного участка определяется как отношение соответствующих расходов топлива, т. е.

где Е – расход топлива на заданном участке, подсчитанный выше по формуле

(38);

Е0 – расход топлива на прямом горизонтальном участке пути (площадке) той же длины, кг:

Здесь G – расход топлива тепловозом на режиме тяги, кг/мин (берется из табл.7);

t0 – время хода поезда по площадке, мин,

где v0 – равномерная скорость на площадке, км/ч (определяется по кривой режима тяги диаграммы удельных равнодействующих сил, но не более Vдоп).

35

12.Технико-экономические расчёты

Вразделе курсового проекта «Технико-экономические расчеты» студент должен выполнить анализ и денежную оценку результатов тяговых расчётов по вариантам (с остановкой и без остановки на промежуточной станции заданного участка), по энергозатратам, изменению технической скорости и т. п.

При денежной оценке энергозатрат на тягу поездов следует считать, что 1 кг натурного дизельного топлива стоит 6,5…7,0 руб.

Экономия денежных средств «Д» от отмены остановки поезда на промежуточной станции заданного участка может быть определена из выражения

где Еост – расход дизельного топлива за поездку при остановке поезда на промежуточной станции, кг;

Еб.ост – расход дизельного топлива за поездку при проследовании промежуточной станции без остановки, кг;

Ст – стоимость дизельного топлива, руб/кг.

Кроме экономии энергоресурсов на тягу поездов, отмена остановки поезда на промежуточной станции позволяет увеличить техническую скорость движения поезда.

Рекомендуемая литература

1.Деев В. В., Фуфриянский Н. А. Подвижной состав и тяга поездов. / Под редакцией В.В.Деева и Н.А.Фуфрянского. М.: Транспорт, 2006, 368 с.

2.Осипов С. И., Осипов С. С. Основы тяги поездов. М., 2000. 592 с.

3.Правила тяговых расчётов для поездной работы. М.: Транспорт, 1985.

4.Гребенюк П. Т., Долганов А. Н., Скворцова А. И. Справочник по тяговым расчётам. М.: Транспорт, 1987.

5.Кузьмич В.Д., Руднев В.С., Френкель С.Я. Теория локомотивной тяги:

Учебник для вузов ж.-д. транспорта/ Под ред. В.Д. Кузьмича. М.: Маршрут, 2005,448с.

36

Приложения

Приложение 1

Приложение 2

Тяговые характеристики тепловозов

38

Рис. П2.1. Тяговые характеристики тепловоза 2М62, 2М62К, 2М62У

Продолжение прил. 2

39

Рис. П2.2. Тяговая характеристика тепловозов 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, 2ТЭ10М, 2ТЭ10МК, 2ТЭ10С, 2ТЭ10У

Продолжение прил. 2

40

Рис. П2.3. Тяговые характеристики тепловозов 2ТЭ116, 2ТЭ116К