6 Расчет подачи компрессора

Для обеспечения тормозной системы сжатым воздухом в поезде используется компрессор, установленный на тепловозе [5].

В таблице 6.1 отображены характеристики компрессора

Таблица 6.1 – Характеристики компрессора КТ-6 Эл

Тип компрессора	КТ6Эл
Количество цилиндров I ступени	2
Диаметр цилиндра I ступени сжатия, мм	198
Частота вращения коленчатого вала, об/мин	440
Давление нагнетания, МПа	0,9
Давление всасывания, МПа	0,094
Ход поршня, мм	144
Температура всасываемого воздуха, °С	10
Температура подогрева, °С	15
λy	0,98
Ширина вредного пространства	1
Показатель политропы	1,25

Подача компрессора:

Q_к = F_цнд∙h∙i_цнд∙n∙λ, (6.1)

где F_цнд – площадь цилиндра низкого давления, м²;

h – ход поршня цилиндра низкого давления, h = 0,144 м;

i – количество цилиндров низкого давления, i = 2;

n – частота вращения коленчатого вала, n = 440 об/мин;

λ – коэффициент подачи.

Коэффициентом подачи называется отношение объема воздуха поданного в резервуары и приведенного к условию всасывания и объему, описанному поршнями низкого давления.

λ = λ_об∙λ_у∙λ_др∙λ_т, (6.2)

где λ_об – объемный коэффициент наполнения, учитывающий снижение производительности из-за влияния вредного пространства;

λ_у – коэффициент утечки, λ_у = 0,98;

λ_др – коэффициент дросселирования, учитывающий дросселирование воздуха во всасывающих клапанах и фильтрах;

λ_т – коэффициент теплообмена, учитывающий подогрев всасываемого воздуха стенками цилиндров.

Объемный коэффициент заполнения λ_об можно определить из уравнения политропного расширения воздуха, оставшегося во вредном пространстве. Вредным пространством называется пространство между поршнем в верхней мертвой точки и клапанной коробки. Вредным называется потому, что из-за него снижается производительность компрессора. Оно нужно для того, чтобы при работе компрессора из-за теплового расширения деталей кривошипно-шатунного механизма и увеличения зазоров шарнирного соединения, из-за износа, не произошло соударения поршня и клапанной коробки, и не произошло заклинивание [4].

Уравнение политропного расширения воздуха

, (6.3)

, (6.4)

где P_н – давление нагнетания, P_н = 0,9 МПа;

P_вс – давление всасывания, P_вс = 0,094 МПа;

V₀ – объем вредного пространства, м³;

V_х – объем, описываемый ходом поршня, м³;

n – показатель политропы, n = 1,25.

Определяем объем вредного пространства по формуле:

, (6.5)

где s₀ – ширина вредного пространства, s₀ = 0,001 м;

d – диаметр цилиндра низкого давления, d = 0,198 м.

м³.

Объем, описываемый ходом поршня:

, (6.6)

м³.

Из уравнения политропного расширения воздуха выражаем λ_об:

,

,

,

,

, (6.7)

.

Коэффициент дросселирования, учитывающий дросселирование воздуха в клапане и фильтрах

, (6.8)

где Р₀ – атмосферное давление, P₀ = 0,1 МПа.

.

Коэффициент теплообмена, учитывающий подогрев всасываемого воздуха стенками цилиндров

, (6.9)

где Т – температура всасываемого воздуха, T = 273+10=283 К;

∆T – температура подогрева, Т =15 К.

.

Коэффициент подачи:

.

Площадь цилиндра низкого давления:

, (6.10)

м².

Подача компрессора:

Q_к = 0,0308∙0,144∙2∙440∙0,845 = 3,3 м³/мин.

Список литературы

1 Галай, Э. И. Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог: Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию / Э. И. Галай.– Часть 1 – Гомель: БелИИЖТ,1981.– 40с.

2 Галай, Э. И. Автоматические тормоза подвижного состава железных дорог: Учебно-методическое пособие по курсовому проектированию / Э. И. Галай.–Часть 2 – Гомель: БелИИЖТ,1982.– 26с.

3 Иноземцев, В. Г. Автоматические тормоза / В. М. Казаринов, В. Ф. Ясенцев.– М.: Транспорт, 1981. – 464с.

4 Галай, Э. И. Обеспечение тормозной системы поезда сжатым воздухом / Э. И. Галай, А. Д. Железняков. – Методические указания. Гомель: БелИИЖТ, 1990.– 30с.