Расчёт касательной силы тяги тепловоза, ограниченной сцеплением колёс с рельсами

4.3 Расчёт касательной силы тяги тепловоза, ограниченной сцеплением колёс с рельсами

Касательная сила тяги определяется по формуле [1]:

F_к.сц = 9.81* M_сц*y_к., (4.21)

где y_к - коэффициент сцепления для двойного тепловоза, по правилам ПТР определяется [3.2]:

y_к = 0,25+ , (4.22)

где V – произвольно заданная скорость движения тепловоза от 0 до 25 км/ч.

Расчёт кривой ограничения силы тяги сведен в табл.5.

Таблица 5

4.4 Построение тягово-энергетических характеристик тепловоза 2ТЭ121

На основании сводной таблицы (табл.3), полученной на основании расчётов на ПЭВМ в Math Cad строится тяговая характеристика тепловоза (рис.3).

Тяговая характеристика тепловоза включает:

1)  линии значений силы тяги F_k при полном и ослабленных магнитных полях ТЭД;

2)  кривую ограничения силы тяги по сцеплению F_к.сц;

3)  прямую, ограничивающую силу тяши по конструкционной скорости

V_k = 100 км/ч;

На кривой силы тяги F_k при полном поле нанесена точка длительного режима работы тепловоза F_кр= 299,9 кН и V_кр = 26,4 км/ч.

На листе также нанесены:

4)  кривые касательной мощности P_k и КПД тепловоза h_т при полном и ослабленных полях ТЭД.

Значения точек перехода работы ТЭД с полного поля возбуждения на ослабленное и наоборот определяется соответствующей настройкой реле перехода или дифференциального реле электрооборудования тепловоза.

Ориентировочно можно принять эти значения по табл. 6 в зависимости от конструкционной скорости V_k = 100 км/ч.

Таблица 6

1 – переход с ПП на ОП1; 2 – переход с ОП1 на ОП2;

3 – переход с ОП2 на ОП1; 4 – переход с ОП1 на ПП.

Заключение

1. Рассчитанная электрическая передача мощности переменно-постоянного тока обеспечивает в длительном режиме работы силу тяги тепловоза

F_к.дл = 299,9 кН при скорости движения V_к.дл = 26,4 км/ч. КПД тепловоза при этом составляет h_тр = 0,307. Коэффициент тяги тепловоза j_кр = 0,208. КПД передачи мощности h_п = 0,849.

2. Максимальное значение КПД тепловоза при номинальном расходе топлива g_e = 2090 г/(кВТ*ч) в диапазоне работы от V_к.дл до V_k = V_макс = 100 км/ч составляет h_т = 0,307.

3. Электропередача обеспечивает заданную конструкционную скорость тепловоза V_k = 100 км/ч при принятой второй ступени ослабления магнитного поля a₂ = 0,44.

4. Сила тяги при трогании тепловоза с места составляет F_к.тр. = 432,6 кН.

Рассчитанная передача мощности для тепловоза 2ТЭ121 полностью удовлетворяет исходным данным.

Список использованной литературы

1.  Методические указания к курсовому и дипломному проектированию ²Расчёт на ПЭВМ электромеханических характеристик тягових электродвигателей и тягово-экономических характеристик тепловозов² / Сост. В.М.Новиков, А.И.Костюкевич.Ч.1;2. – Луганськ: ЛМСИ, 1992.- 100с.

2.  Основы локомотивной тяги / С.Н.Осипов, К.А.Миронов, В.И.Ревич. - М: Транспорт, 1979. – 440с.