Шаг 2. Расчет и построение тяговых характеристик

В связи с тем, что тяговые характеристики электровоза заданы в универсальной форме, относительные величины нужно пересчитать в абсолютные. Для этого необходимо определить номинальные значения силы тяги по заданным номинальной мощности тягового двигателя и номинальной скорости движения. Номинальную силу тяга, развиваемую одной движущей колесной парой, Fкдн, Кн, определяют по формуле

,

где P_Н - номинальная мощность на валу тягового двигателя, кВт (см. табл. 1);

η_п - КПД передачи (редуктора и моторно-осевых подшипников), принимаемый равным 0,975;

3,6 - коэффициент пересчета скорости с км/ч в м/с;

V_Н - номинальная скорость движения, км/ч (см. табл. 1).

Соответственно номинальная сила тяги восьмиосного электровоза, кН

(2)

Пересчет относительных величин (V/V_н) и (F_K/F_KH), заданных табл.3, в абсолютные выполняют по формулам:

V = (V/V_н) V_н,

F_{K =} (F_K/F_KH)F_KH

По результатам расчетов заполняют табл. 5.

Таблица 5

Нормальное возбуждение НВ	Скорость движения, V, км/ч
	Сила тяги, Fк кН
Ослабленное возбуждение ОВ	Скорость движения, V, км/ч
	Сила тяги, Fк кН

По данным табл. 5 нужно построить две тяговые характеристики F_к(V) в масштабах: скорости - 2 мм(км/ч) и силы тяги - 0,2 мм/кН, располагая скорость по оси абсцисс, а силу тяги по оси ординат, как показано на рис. 3 (кривые НВ и ОВ, соответствующие позициям 11 и 13 в табл. 4).

На построенные тяговые характеристики F_к(V) необходимо нанести ограничивающие линии. В зоне высоких скоростей характеристики ограничиваются максимальной скоростью электровоза. В зоне больших сил тяги современные грузовые электровозы имеют ограничения по сцеплению колес с рельсами. При ступенчатых изменениях напряжения и коэффициента регулирования возбуждения тяговых двигателей ток, а следовательно и сила тяги электровоза изменяются от минимального до максимального значения. В расчетах используют средние значения силы тяги, показанные на рис. 3 линией АВС, которые обозначают F_ксц.

Силы F_ксц, кН, определяют по формуле (3) [3,§ 6; 6,§1.6]

, (3)

где m_э - масса электровоза, т;

g - ускорение силы тяжести, g = 9,81 м/с2;

ψ_к - расчетный коэффициент сцепления электровоза, определяемый по эмпирическим формулам. Для электровозов переменного тока[5,§2.1.2;3,§6;6,§1.6]

(4)

Студент должен рассчитать коэффициент сцепления ψ_к и значения F_ксц по формулам (4) и (З) для скоростей v = 0, 5, 10, 20,30, 40, 50 и 60 км/ч и результаты занести в табл. 6.

Таблица 6

v, км/ч	0	5	10	20	30	40	50	60
ψк
Fксц, кН

По данным табл. 6 нанести ограничение по сцеплению на тяговые характеристики и определить значения сил тяги и скоростей в точках пересечения линии F_ксц (v) с тяговыми характеристиками при наибольшем напряжении и нормальном возбуждении, а также на ступени ослабления возбуждения (соответствующие точкам В и С на рис.З). В дальнейшем линия F_ксц (v) (АВС) будет использована для определения сил тяги при разгоне поезда.

Оформление шага. Заполненные табл. 5 и 6 и график F_к (v) с линией F_ксц (v).