 |
Выбор оборудования для проектируемого тепловоза
|
|
|
|
Необходимая электрическая мощность тягового генератора, кВт:
(7)
где 
– эффективная мощность дизеля;
– коэффициент затрат мощности на собственные нужды;
– коэффициент полезного действия тягового генератора.
Принимаем 
, 
.
Для проектируемого тепловоза выбираем тип тягового генератора. В курсовом проекте необходимо будет представить технические характеристики и описание конструкции выбранного тягового генератора. Выбор генератора производится с использованием дополнительной литературы. Примеры характеристик тяговых генераторов представлены в таблицах 6, 7.
Таблица 6 - Характеристика тяговых генераторов постоянного тока
| Показатель | Тяговый генератор | ||||
| ГП-311Б | ГП-311В | ГП-300Б | ГП-312 | ГП-319 | |
| Мощность, кВт | |||||
| Частота вращения, об/мин | |||||
| КПД, % | 94,2 | 94,0 | 94,1 | 94,5 | 93,6 |
| Масса, кг | |||||
| Напряжение*, В | 465/700 | 465/635 | 645/870 | 356/570 | 516/870 |
| Ток*, А | 4320/2870 | 4320/3150 | 1210/900 | 3570/2230 | 1845/1100 |
* – в числителе напряжение и ток длительного режима низшее, в знаменателе - высшее
Таблица 7 - Характеристика тяговых генераторов переменного тока
| Показатель | Синхронный генератор | Тяговый агрегат | ||
| ГС-501А | ГС-515 | А-713 | А-714 | |
| Мощность, кВт | ||||
| Частота вращения, об/мин | ||||
| КПД, % | 95,4 | 95,7 | 95,8 | |
| Масса, кг | ||||
| Напряжение, В | 360/580 | 175/280 | 580/770 | 360/580 |
| Частота, Гц | ||||
| Ток, А | 2x2400/ 2x1500 | 2x2500/ 2x1540 | 2x2270/ 2x1650 | 2x2400/ 2x1520 |
Мощность тяговых электродвигателей определяется количеством используемых на тепловозе ведущих осей.
(8)
Количество движущих колёсных пар определяется по формуле (9):
, (9)
где 2П = 206…225 кН.
По мощности выбираем тип тягового электродвигателя. Также необходимо в курсовом проекте представить его технические характеристики и описание конструкции. Выбор типа тягового электродвигателя производится с использованием дополнительной литературы. Примеры характеристик тяговых электродвигателей представлены в таблицах 8, 9.
|
|
|
Таблица 8 - Характеристика тяговых двигателей группы I
| Показатель | Двигатель | |||
| ЭД-108А | ЭД-114 | ЭД-118А | ЭД-118АТ | |
| Мощность, кВт | ||||
| Частота вращения в продолжительном режиме, об/мин | ||||
| Частота вращения максимальная, об/мин | ||||
| КПД, % | 91,5 | 86,8 | 91,5 | |
| Масса, кг | ||||
| Напряжение, В | 475/635 | 258/435 | 463/700 | 435/650 |
| Ток, А | 700/525 | 615/365 | 720/476 | 650/435 |
Таблица 9 - Характеристика тяговых двигателей группы II
| Показатель | Двигатель | ||||
| ЭД-120А | ЭД-121А | ЭД-125Б | ЭД-126 | ЭД-127 | |
| Мощность, кВт | |||||
| Частота вращения в продолжительном режиме, об/мин | |||||
| Частота вращения максимальная, об/мин | |||||
| КПД, % | 91,1 | 91,8 | 91,1 | 91,5 | 92,1 |
| Масса, кг | |||||
| Напряжение, В | 512/750 | 542/750 | 536/750 | 718/980 | 715/980 |
| Ток, А | 880/600 | 830/600 | 840/600 | 930/680 | 890/650 |
Аккумуляторная батарея локомотива подбирается по величине требуемой емкости Е, А·ч:
(10)
где 
– величина пускового тока;
– резерв токовой нагрузки при запуске;
– расчетное число циклов запуска дизеля;
– расчетная продолжительность времени запуска дизеля;
– коэффициент, учитывающий неполную зарядку аккумуляторной батареи в момент пуска;
– коэффициент, учитывающий уменьшение емкости батареи в результате перегрузки;
– коэффициент, учитывающий уменьшение емкости батареи при повторных пусках;
– коэффициент, учитывающий уменьшение емкости батареи при работе в трудных климатических условиях.
Далее производится выбор аккумуляторной батареи согласно дополнительной литературе. Необходимо представить описание ее технических характеристик и особенностей конструкции. Примеры характеристик аккумуляторных батарей представлены в таблице 10.
|
|
|
Таблица 10 - Характеристика аккумуляторных батарей
| Тип батареи | Марка | Количество аккумуляторов | Номинальная емкость, А·ч | Номинальное напряжение, В | Масса, кг |
| Кислотная | 32ТН-450 | ||||
| 6СТЭН-140М | |||||
| 6ТСТ-132ЭМС | |||||
| 48ТН-450 | |||||
| 48ТН-350 | |||||
| Щелочная | 46ТПЖН-550 | 57,5 | |||
| 46ТПКН-550 | 57,5 |
В курсовом проекте допускается выбор в качестве передачи мощности гидравлической передачи. В этом случае приводится обоснование выбора такого типа передачи мощности (например, при расчете получилась небольшая мощность дизеля, и по заданию выбран тип тепловоза - маневровый) и описание ее технических характеристик и особенностей конструкции основных узлов. Примеры характеристик гидропередач представлены в таблицах 11, 12.
Таблица 11 - Характеристика гидропередач
| Показатель | Гидропередача | |||
| УГП750/1200ПР | ГМ23В | УГП400 | УГП236 | |
| Мощность по дизелю, кВт | 550-880 | |||
| КПД, % | 0,86 | 0,85 | 0,80 | 0,78 |
| Масса, кг |
Таблица 12 - Характеристика осевых редукторов
| Показатель | Типоразмер редуктора* | |||
| РКЦ-25 | РКЦ-17 | РК-14 | РКЦ-6 | |
| Нагрузка от колесной пары на рельсы, кН | ||||
| Передаточное число | 4,24 | 4,25 | 3,0 | 6,38 |
| Количество ступеней |
* – В обозначение типоразмера редуктора входит: Р – редуктор; К или Ц – коническая или цилиндрическая пара, по порядку их расположения – первая или вторая ступень; цифра – округленное значение нагрузки от колесной пары на рельсы (в тс)
Необходимая емкость топливного бака определяется по формуле:
, (11)
где 
– запас топлива при работе на номинальном режиме;
– плотность дизельного топлива.
,
где 
– коэффициент запаса (резерв);
– время работы локомотива на участке обращения;
– величина удельного расхода топлива;
, (12)
где Lуч =400 – 600 км – для маневровых локомотивов, для магистральных 600 – 1200 км;
V тех - расчетная техническая скорость движения тепловоза на участке обращения. Для маневровых локомотивов 20-40 км/ч, для магистральных – 40 – 60 км/ч.
|
|
|
Далее осуществляем проверку величины статической нагрузки колес на рельсы:
2П = 9,8 · (Рсц/nкп) ≤ [2П] (13)
кН < 225 кН.
Определим диаметры движущих колес:
Dk ≥2П / [2p] (14)
где [2p] – допустимая нагрузка на 1 мм диаметра колеса. Принимается в пределах 0,2…0,27 кН/мм.
Полученную величину необходимо округлить до одного из трех значений диаметров колесных пар подвижного состава: 950 (вагонные колесные пары), 1050 (колесные пары локомотивов), 1220 мм (колесные пары локомотивов). Далее по дополнительной литературе производится выбор тележки автономного локомотива. Необходимо представить технические характеристики и описание выбранного типа тележки.
|
|
|
