РАЗДЕЛ: КУРСОВОЙ ПРОЕКТ. Расчет параметров рабочего процесса тепловозного дизеля.

Методические указания

к курсовому проектированию по дисциплине

«Локомотивные энергетические установки»

Содержание

Стр.

ВВЕДЕНИЕ .

1. ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЩНОСТИ И ВЫБОР ТИПА ТЕПЛОВОЗНОГО ДИЗЕЛЯ .

2. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ГЕОМЕТРИЧЕСКИХ РАЗМЕРОВ ДИЗЕ­ЛЯ……..

3. РАСЧЕТ РАБОЧЕГО ПРОЦЕССА ДЛЯ ВЫБРАННОГО ДИЗЕЛЯ

1. Процесс наполнения .

2. Процесс сжатия

3. Процесс сгорания

3.4. Процесс расширения..

4. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ

ПРОЕКТИРУЕМОГО ДИЗЕЛЯ

РЕКОМЕНДУЕМАЯ ЛИТЕРАТУРА

Введение

Исходными данными на курсовой проект по тепловозным дизелям являются: род службы тепловоза, для которого необходимо спроектировать дизель, масса перевозимого состава, скорость движения поезда на расчётном подъеме и габарит подвижного состава.

В соответствии с заданием, слушатель должен произвести выбор типа двигателя, определить его мощность и основные параметры, рас­считать рабочий процесс дизеля и его основные технико-экономические показатели, как правило, на номинальном режиме работы.

Курсовой проект должен быть оформлен в виде расчетно-пояснительной записки, включающей следующие разделы:

1. определение мощности, выбор типа и расчет основных параметров дизеля;

2) расчет рабочего процесса, выбор агрегатов наддува и системы охлаж­дения наддувочного воздуха, построение индикаторной диаграммы, определение техникоэкономических показателей;

Графическая часть проекта включает поперечный разрез дизеля по одному из цилиндров (или по модулю V-образного дизеля) со спецификацией.

Расчет индикаторной диаграммы целесообразно выполнить на ЭВМ с проверкой ручным счётом (10-15 точек для двигателя).

По согласованию с преподавателем, графическая часть может отражать результаты самостоятельного исследования слушателя.

1. Определение мощности и выбор типа тепловозного дизеля

Для определения мощности проектируемого дизеля необходимо знать касательную мощность тепловоза, которую он должен развивать при ведении состава заданной массы Q по расчетному подъему i_p с равномерной расчетной скоростью V_p.

Следовательно, обязательным условием является движение состава заданной массы Q с равномерной расчётной скоростью на заданном подъёме i р, ‰.

Значения параметров Q, i_p и V_p в курсовом проекте задаются консультантом, что позволяет найти величину ка­сательной мощности тепловоза, а затем и эффективной мощности дизеля.

1.1. Определение основного удельного сопротивления движению подвижного состава на прямом горизонтальном пути:

- Тепловоз в режиме тяги

, Н/кН – звеньевой путь

, Н/кН – бесстыковой путь

- Вагоны 4- и 6-осные (гружёные) на подшипниках качения , Н/кН

где gо – средняя нагрузка от оси вагона на рельс (выбирается произвольно в диапазоне 15-18 т/ось для 4- и 6-осных, а также пассажирских вагонов и 20-25 т –для 8-осных).

- Вагоны 8-осные на роликовых подшипниках

, H/kH

- Для пассажирских вагонов имеем:

, Н/кН

1.2. Расчётный коэффициент сцепления

Для тепловоза ТЭ10:

Для остальных тепловозов:

С учётом резервов по использованию сил сцепления колеса локомотива с рельсом, коэффициент тяги тепловоза принимается в диапазоне:

= (0,80÷0,85)·

1.3. Расчётная сила тяги тепловоза при полном использовании сцепной массы локомотива равна:

Где Q - масса состава;

Ро = Рсц. - сцепная масса локомотива;

- дополнительное удельное сопротивление от подъёма, равное величине подъёма.

1.4. Сила тяги по сцеплению колеса с рельсом

1.5. Приравняв выражения в п.п. (1.3) и (1.4), после преобразований, получим величину расчётной силы тяги (на заданном расчётном подъёме)

, кН

1.6. Номинальная касательная мощность тепловоза:

, кВт

1.7. Суммарная эффективная мощность ЛЭУ:

, кВт

где - коэффициент отбора мощности на привод вспомогательного оборудования тепловоза (вентилятор холодильной камеры, тормозной компрессор и др. =0,9-0,92);

- коэффициент полезного действия передачи мощности от флан­ца отбора мощности коленчатого вала дизеля к движущим осям тепловоза (при ориентировочных расчетах для всех видов передач принимают 0,80 - 0,82);

- коэффициент мощности от изменения температуры окружающей среды;

- коэффициент мощности от изменения атмосферного давления.

Поскольку расчёты выполняются для стандартных условий, то данные коэффициенты приравниваются к нулю.

1.8. Мощность дизеля на коленчатом валу

, кВт,

где - количество секций тепловоза. Число секций локомотива выбирают в диапазоне п_с=1-4 для грузо­вых и п_с=1-2 для пассажирских тепловозов, начиная с меньших значе­ний.

( Для справки , кВт).

1.9. После расчётов необходимо выбрать тактность дизеля с учетом преимуществ и недостатков 2- или 4-тактных двигателей.

1.10. Из существующего мощностного ряда двигателей тепловозов выбрать прототип и привести его характеристики с последующим дополнительным контролем в процессе расчётов.