- •1 Вибір тепловоза-зразка. Опис та технічна характеристика тепловоза
- •Дотична сила тяги та сила зчеплення коліс з рейками
- •Розрахункова дотична потужність тепловоза
- •2 Визначення активного діаметра гідротраформатора
- •3 Визначення передаточного числа корегувальної зубчатої пари
- •4 Приведення зовнішньої характеристики дизеля до вала насосних коліс гідроапаратів
- •6 Узгодження характеристик дизеля та гідроапаратів
- •7. Визначення зон найвигіднішої роботи гідроапаратів
- •8 Визначення передаточних відношень механічної частини передачі
- •8.2 Режимні карти роботи гідропередачі
- •9 Кінематична схема пдропередачі
- •10 Розрахунок та побудова тягової характеристики тепловоза
- •11 Розхунок та побудова економічних характеристик тепловоза Одним із основних техніко-економічних показників тепловоза є його ккд
- •Дотична потужність тепловоза з виразу
- •Література
3 Визначення передаточного числа корегувальної зубчатої пари
Гранично доступна частота обертання насосних коліс гідроапаратів nн max залежить від матеріалу, з якого виготовлені ці колеса, їх активного діаметра та визначається з виразу
; (3.1)
хв.-1
;
Якщо відома номінальна частота обертання колінчатого вала дизеля nД НОМ, то передаточне відношення корегувальної зубчатої пари iЗП визначається з виразу
;
(3.2)
Необхідно
зазначити, що величина
відповідає підвищувальній зубчастій
парі ,а при
понижувальній.
;
Так як iЗП = 0,38 , це відповідає підвищувальній зубчастій парі.
4 Приведення зовнішньої характеристики дизеля до вала насосних коліс гідроапаратів
Під впливом корегувальної зубчатої пари та відбору потужності на привод допоміжних агрегатів частота обертання nД та момент МД на колінчатому валі дизеля, що передаються валу насосних коліс гідроапаратів, змінюють свої величини та досягають деяких значень nД і МД , які відповідно визначаються з виразів:
;
(4.1)
;
(4.2)
;
(4.3)
Враховуючи
це, за даними таблиці Б.1
[1] для
вибраного типу дизеля необхідно
накреслити його зовнішню характеристику
та, використовуючи вирази (4.1 - 4.3), привести
її до вала насосних коліс гідроапаратів.
Результати обчислень подаємо увигляді
таблиці 1.
Таблиця 1 – Приведення зовнішньої характеристики дизеля до вала насних коліс гідроапаратів
nД , хв.-1 |
400 |
500 |
600 |
700 |
800 |
900 |
1000 |
Ме, Н м |
2500 |
5000 |
7500 |
9500 |
9100 |
8700 |
8400 |
МД, Н м |
2275 |
4550 |
6830 |
8650 |
8280 |
7920 |
7640 |
М’Д, Н м |
847 |
1694 |
2543 |
3221 |
3083 |
2949 |
2845 |
nН , хв.-1 |
1053 |
1316 |
1579 |
1842 |
2105 |
2368 |
2632 |
5 РОЗРАХУНОК ТА ПОБУДОВА НАВАНТАЖУВАЛЬНИХ ХАРАКТЕРИСТИК ГІДРОАПАРАТІВ
Відповідно
до схеми гідропередачи необхідно
розрахувати навантажувальні характеристики
гідроапаратів, які являють собою
залежність моментів насосних коліс від
частоти їх обертання
.
Розрахунок цих залежностей виконується
за формулами
для гідротранфораматов
,
(5.1)
- для гідромуфти
,
(5.2)
де
м/c2
- прискорення
вільного падіння.
Значення
коефіцієнтів моменту насосних коліс
та
приймаються з таблиці Б.2 [1]
для
заданого типу гідроапарата. Значення
активного діаметра гідротрансформатора
Da
приймається
за результатами розрахунку за формулою
(2.4), а для гідромуфти приймається
м
(відповідно до муфти типу
ГМ
58/24).
Розрахунок навантажувальних характеристик гідротрансформаторів та гідромуфт зручно виконати у табличній формі (таблиця 5.1 [1]).
За
результатами розрахунку необхідно
побудувати характеристики
гідротрансформатора типу ТП1000, що являє
собою залежності
,
,
,
.
Значення
частоти обертання насосних коліс
гідротрансформатора nн
необхідно приймати в межах від nн
min
до
nн
max
з
таблиці 4.1. Значення моменту насосного
колеса
розраховується для кожного значення
nт/nн.
Отримана сукупність значень
в кожному стовпчику являє собою в чистому
вигляді навантажувальну параболу для
кожного значення nт/nн.
Отримані таким чином десять навантажувальних парабол гідротрансформатора необхідно побудувати в системі координат = f (nт/nн), спільній з раніше побудованим графіком М’д = f (nд). В результаті маємо побудову, на якій графіки = f (nт/nн) перетинаються з графіком М’д = f (nд).
Таблиця 5.1 - Результати розрахунку навантажувальних характеристик гідротрансформатора
nт/nн |
0,0 |
0,1 |
0,2 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,8 |
0,9 |
1,0 |
||||||||||||
Анγ*10-4,с2/м |
12,0 |
11,6 |
11,5 |
11,3 |
11,0 |
10,9 |
10,7 |
10,7 |
10,8 |
11,0 |
11,3 |
||||||||||||
Атγ*10-4,с2/м |
40,1 |
34,3 |
29,8 |
25,3 |
21,3 |
18,1 |
15,1 |
12,9 |
11,2 |
9,7 |
8,2 |
||||||||||||
Кгтр= Атγ/ Анγ |
3,34 |
2,96 |
2,59 |
2,24 |
1,94 |
1,66 |
1,41 |
1,21 |
1,04 |
0,88 |
0,73 |
||||||||||||
ηгтр= Кгтр*nт/nн |
0 |
0,29 |
0,52 |
0,67 |
0,78 |
0,83 |
0,85 |
0,85 |
0,83 |
0,79 |
0,7 |
||||||||||||
nн , хв-1 |
|
||||||||||||||||||||||
nн min |
1050 |
545 |
527 |
523 |
514 |
500 |
495 |
486 |
486 |
491 |
500 |
514 |
|||||||||||
nн 1 |
1200 |
709 |
685 |
679 |
667 |
649 |
643 |
631 |
631 |
637 |
649 |
667 |
|||||||||||
nн 2 |
1300 |
832 |
804 |
797 |
783 |
762 |
755 |
741 |
741 |
748 |
762 |
783 |
|||||||||||
nн 3 |
1400 |
965 |
933 |
925 |
909 |
885 |
877 |
861 |
861 |
869 |
885 |
909 |
|||||||||||
nн 4 |
1500 |
1110 |
1070 |
1060 |
1040 |
1020 |
1010 |
989 |
989 |
998 |
1020 |
1040 |
|||||||||||
nн 5 |
1600 |
1260 |
1220 |
1210 |
1190 |
1160 |
1150 |
1120 |
1120 |
1140 |
1160 |
1190 |
|||||||||||
nн 6 |
1700 |
1420 |
1380 |
1360 |
1340 |
1300 |
1290 |
1270 |
1270 |
1280 |
1300 |
1340 |
|||||||||||
nн 7 |
1800 |
1600 |
1540 |
1530 |
1500 |
1460 |
1450 |
1420 |
1420 |
1440 |
1460 |
1500 |
|||||||||||
nн 8 |
1900 |
1780 |
1720 |
1700 |
1670 |
1630 |
1610 |
1580 |
1580 |
1600 |
1630 |
1670 |
|||||||||||
nн 9 |
2000 |
1970 |
1900 |
1890 |
1850 |
1810 |
1790 |
1760 |
1760 |
1770 |
1810 |
1850 |
|||||||||||
nн 10 |
2100 |
2170 |
2100 |
2080 |
2050 |
1990 |
1970 |
1940 |
1940 |
1960 |
1990 |
2050 |
|||||||||||
nн 11 |
2200 |
2380 |
2300 |
2280 |
2240 |
2180 |
2160 |
2120 |
2120 |
2140 |
2180 |
2240 |
|||||||||||
nн 12 |
2300 |
2600 |
2520 |
2500 |
2450 |
2390 |
2370 |
2320 |
2320 |
2340 |
2390 |
2450 |
|||||||||||
nн 13 |
2400 |
2840 |
2740 |
2720 |
2670 |
2600 |
2580 |
2530 |
2530 |
2550 |
2600 |
2670 |
|||||||||||
nн 14 |
2500 |
3080 |
2970 |
2950 |
2900 |
2820 |
2790 |
2740 |
2740 |
2770 |
2820 |
2900 |
|||||||||||
nн mах |
2630 |
3410 |
3292 |
3260 |
3210 |
3120 |
3090 |
3040 |
3040 |
3070 |
3120 |
3210 |
|||||||||||
Будуючи графіки = f (nт/nн), необхідно обов'язково вказувати, якому значенню nт/nн відповідає крива
Розрахунок навантажувальних парабол гідромуфти виконується для передаточних відношень 0,94; 0,95; 0,96; 0,97. При цьому необхідно скласти таблицю за формою 5.1, але необхідно врахувати, що для гідромуфти
Анγ = Атγ, Кгтр = 1, ηгтр= nт/nн , тому 3,4,5 рядки таблиці можна пропустити.
За результатами розрахунку необхідно побудувати характеристику гідромуфти, що являє собою залежність Анγ = f (nт/nн), ηгтр = f (nт/nн).
Отримані
навантажувальні параболи
= f
(nн)
будуються в тій самій системі координат,
що й для гідротрансформатора.
Таблиця 5.2 - Результати розрахунку навантажувальних характеристик гідромуфти
-
0,94
0,95
0,96
0,97
,
с2/м30
20
11,5
6
nн max
nн min
1050
2130
1420
816
426
nн1
1200
2780
1850
1070
556
nн 2
1300
3260
2180
1250
653
nн 3
1400
3790
2520
1450
757
nн4
1500
4350
2900
1670
869
nн5
1600
4950
3300
1900
989
nн6
1700
5580
3720
2140
1120
nн7
1800
6260
4170
2400
1250
nн8
1900
6970
4650
2670
1390
nн9
2000
7730
5150
2960
1550
nн10
2100
8520
5680
3270
1700
nн11
2200
9350
6230
3580
1870
nн12
2300
10220
6810
3920
2040
nн13
2400
11130
7420
4270
2230
nн14
2500
12070
8050
4630
2410
nн max
2630
13360
8910
5120
2670
