При разработке графика движения поездов исходят из определенных значений их веса и длины. Вес поезда определяет скорость его движения на одном и том же участке и при одной и той же мощности локомотива: чем больше вес, тем ниже скорость. Поэтому определение наиболее рациональных (оптимальных) норм веса и скорости представляет сложную эксплуатационную задачу, при решении которой учитывается большое число факторов – мощность локомотива, длина приемо-отправочных путей, характер вагонопотоков, продольный профиль пути, погонная нагрузка вагонов и др.
Максимальное число вагонов, которое может быть включено в состав поезда, зависит в основном от установленных норм веса поезда и длины состава, а также погонной нагрузки вагонов.
Максимальный вес поезда определяется силой тяги локомотива, расчетным подъемом и удельным сопротивлением локомотива и вагонов при движении на расчетном подъеме. Современные локомотивы при электрической и тепловозной тяге на основных железнодорожных линиях, имеющих расчетный подъем 6–9 о / оо, (тысячных) позволяют установить значительные нормы веса. А если учесть возможность работы локомотивов по системе многих единиц, то можно считать, что сила их тяги практически не ограничивает веса поезда.
Величину составов поездов ограничивает в основном недостаточная длина приемо-отправочных путей на станциях – 850 м. На основных наиболее грузонапряженных направлениях они удлинены до 1050 м. В отдельных случаях пути удлиняются до 1250 м. Однако на некоторых имеющих важное значение линиях еще сохранились раздельные пункты с полезной длиной приемо-отправочных путей 720 м. Это объясняется тем, что все резервы для удлинения здесь исчерпаны (профиль и длина станционных площадок) и дальнейшее увеличение протяженности путей требует крупной реконструкции. Учитывая, что длина условного вагона равна 14 м и на установку локомотива требуется 50 м, протяженность путей длиной 1050 м позволяет устанавливать 71 условный вагон; 850 м – 57; 720 м – 48 условных вагонов.
Вес поезда зависит не только от числа вагонов в составе, но и от их грузоподъемности и от того, как грузоподъемность фактически используется. При одном и том же числе вагонов, ограниченном длиной пути, вес поезда определяется нагрузкой на 1 м пути (так называемой погонной нагрузкой поезда). Это число тонн брутто, которое приходится на 1 м длины пути, занимаемой вагоном. Например, нагрузка крытого порожнего вагона 15 т/м, груженого, когда грузоподъемность использована на 80%, 49 т/м, полностью загруженного 4-осного полувагона 61 т/м. Если полезная длина пути 850 м, нагрузка на 1 м пути 15 т/м, то вес поезда 1200 т; при нагрузке 49 т/м масса поезда 4000 т. Удлинение пути до 1050 м при нагрузке 82 т/м позволит увеличить вес поезда до 8200 т.
Начнём с банальной фразы: тепловозы, как и вообще все машины, бывают разные. У них различные задачи и возможности. Поэтому на детский вопрос "Сколько весит тепловоз?" можно сразу же ответить другим вопросом: «А какой тепловоз?».
Виды тепловозов
Тепловозы бывают нескольких типов:
Глядя на то, как тепловоз тянет огромный состав, состоящий из нескольких десятков вагонов, невольно закрадывается мысль: он должен весить довольно много, чтобы обладать достаточной сцепкой с рельсами. Так сколько же это - много?
Начнём с привычных нашему глазу тепловозов. Они на всём пространстве бывшего Союза практически одни и те же. Если говорить о наших маневровых тепловозах, то это преимущественно машины марки ЧМЭ3, а также их многочисленные модификации. Их полная служебная масса (то есть, сама машина, плюс топливо, плюс необходимый запас песка) составляет от 123 до 126 тонн, в зависимости от модификации. Именно такие тепловозы мы видим на железнодорожных станциях при формировании составов.
Если необходимо передвинуть тяжёлый, сформированный состав, применяют более мощные, двухсекционные тепловозы серии 2ТЭ10. Они также имеют множество усовершенствованных модификаций, но у всех вес колеблется около цифры в 275 тонн. Нетрудно заметить, что каждая их секция весит приблизительно столько же, сколько и один ЧМЭ3.
И здесь мы можем сделать важное обобщение. Везде в мире, какие бы тепловозы мы не рассматривали, стандартный вес на одну секцию находится в пределах от 100 до 140 тонн. Исключения бывают, но крайне редко, и они не принадлежат серийным машинам. Кстати, даже первый магистральный тепловоз Рудольфа Дизеля, 1912 года постройки, имел вес около 100 тонн, в этом компоненте он мало отличался от современных собратьев.
Всё дело в том, что существенно уменьшать вес тепловозов нельзя, хотя в наше время это технологически возможно. Но в этом случае будет неизбежно уменьшаться сила сцепления колёс и рельсов, а этот компонент очень важен при работе подобных машин.
Есть у нас и совсем лёгкие, крошечные тепловозы, предназначенные для работы в небольших депо, на узкоколейках, некоторых рудниках. К примеру, тепловоз Ту-7 весит всего около 21 тонны.
А кто же среди тепловозов самый «бегемотистый»? Похоже, это американский DDA40X. Среди односекционных тепловозов он является самым тяжёлым и самым длинным, опирается на 8 осей. Вес этого удальца - 244 тонны, что практически сравнимо с весом упомянутых выше двухсекционных трудяг. Таких паровозов в мире осталось всего несколько штук, ведь они выпускались с 1969 по 1971 годы по специальному заказу железной дороги Union Pacific Railroad .
Если вспомнить, что гружёный товарный состав может иметь вес свыше 3 тыс. тонн, то становится удивительным, как его может тянуть машина, вес которой в 12 - 15 раз меньше. Тепловозы - настоящие трудяги!
Заканчивая наш обзор, снова возвратимся к отечественным тепловозам. Кто из нас не ездил на дальние расстояния в пассажирских поездах! Чаще всего на этих магистралях работают тепловозы М62, с рабочим весом в 116 тонн. В своё время много таких машин поставлял на экспорт, в страны Варшавского договора.
Как видим, невозможно однозначно ответить на вопрос "Сколько весит тепловоз?". Но то, что мы сейчас узнали, позволит любому человеку понимать хотя бы порядок этих цифр и правильно в них ориентироваться.
СЦЕПНОЙ ВЕС ЛОКОМОТИВА
СЦЕПНОЙ ВЕС ЛОКОМОТИВА
часть общего веса локомотива, передающаяся на его движущие осн. Только эта часть веса используется для создания между движущими колесами и рельсами силы трения, позволяющей превратить работу машины в силу тяги для передвижения поезда; остальная часть веса локомотива, падающая на поддерживающие оси, не способствует увеличению силы тяги, в силу чего стремятся возможно полнее использовать вес локомотива в качестве сцепного, передавая на поддерживающие оси лишь минимальную часть его. Полный вес и С. в. л. основных серий паровозов СССР (вес в тоннах) составляют:
Технический железнодорожный словарь. - М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство . Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941 .
Смотреть что такое "СЦЕПНОЙ ВЕС ЛОКОМОТИВА" в других словарях:
Сцепной вес локомотива сумма всех нагрузок от движущих (сцепных) колёс локомотива на рельсы. Используется для создания силы сцепления между колёсами и рельсами и позволяет превратить окружное усилие на ободе движущих колёс во внешнюю силу… … Википедия
Часть веса, приходящегося на ведущие (движущие) оси автомобиля, колёсного трактора, локомотива и т. д., передающаяся на путь. С. в, определяет максимально возможное тяговое усилие (тягу) между колёсами и дорогой (рельсами) … Большой энциклопедический политехнический словарь
СЦЕПНОЙ, сцепная, сцепное (спец.). прил., по знач. связанное с работой чего нибудь в сцепе, в связи с другим. Сцепная мощность трактора. Сцепные оси паровоза. Сцепной вес (вес, приходящийся на ведущие оси локомотива). || Сцепляющийся, соединяемый … Толковый словарь Ушакова
ОЭЛ7 … Википедия
Прикладная часть теории тяги поездов, в которой рассматриваются условия движения поезда и решаются задачи, связанные с определением сил, действующих на поезд, и законов движения поезда под воздействием этих сил. Содержание 1 История тяговых… … Википедия
Исходные данные:
1. Род службы локомотива - пассажирский
2. Тип передачи локомотива - электрическая
3. Годовой пассажиропоток, млн. чел. - 2
4. Число пар поездов в сутки (число пар в сутки) - 8
5. Длина участка обращения локомотива, км - 550
6. Расчетный подъём (), ‰ - 9
7. Расчётная скорость - 50
Введение
1. Выбор основных параметров силовой установки и вспомогательного оборудования локомотива
1.1 Определяем вес локомотива
1.2 Определяем массу состава пассажирского поезда
1.3 Определяем вес состава пассажирского поезда
1.4 Определяем касательную силу тяги
1.5 Определяем касательную мощность локомотива
1.6 Определяем эффективную мощность силовых установок локомотива
2. Описание конструкции локомотива
2.1 Общие сведения
2.2 Техническая характеристика тепловоза
2.3 Тяговые характеристики
2.4 Компоновка оборудования на тепловозе
2.5 Дизель 11Д45А
2.5.1 Технические данные дизеля
2.5.2 Краткое описание устройства дизеля
2.5.3 Система воздухоснабжения дизеля
2.5.4 Топливная система
2.5.5 Масляная система
2.5.6 Водяная система
2.6 Колесные пары и буксы
Заключение
Список используемой литературы
Уточняем вес состава:
1.11 Определяем удельную силу тяги и удельную массу локомотива
1.12 Определяем коэффициент тяги локомотива:
2. Описание конструкции локомотива.
2.1 Общие сведения
2.2 Техническая характеристика тепловоза
2.3 Тяговые характеристики
2.4 Компоновка оборудования на тепловозе
2.5 Дизель 11Д45А
2.5 1 Технические данные дизеля
2.5 2 Краткое описание устройства дизеля
2.5.3. Система воздухоснабжения дизеля
2.5.4. Топливная система
2.5 5 Масляная система
2.5.6. Водяная система
2.6 Колесные пары и буксы
4. Заключение.
5. Список используемой литературы:
Введение
В России в начале XX века мощность лучших паровозов (серии Щ, Э) достигала 600-1000 кВт (против 30-40 кВт у первых паровозов Стефенсона и Черепановых). Однако техническое несовершенство паровозов ещё тогда заставило специалистов задуматься о создании более экономичных локомотивах.
7 ноября 1924 года первый в мире магистральный тепловоз с электрической передачей вышел на линию Октябрьской железной дороги и совершил рейс до Обухова и обратно. Тепловоз получил наименование , был оборудован дизелем мощностью 736 кВт, двумя генераторами и трубчатыми холодильниками. При параллельном соединении тяговых электродвигателей, электрическая схема позволила осуществлять последовательное и параллельное соединение генераторов.
Широкое внедрение тепловозной тяги началось после окончания Великой Отечественной войны. В истории отечественного тепловозостроения выдающую роль сыграли коллектив Харьковского тепловозостроительного завода имени Малышева и Харьковского завода " ЭЛЕКТРОТЯЖМАШ", которые в годы восстановления и реконструкции железных дорог создали и в короткие сроки поставили на серийное производство тепловозы ТЭ1, ТЭ2, ТЭ3 и ТЭ10. Также ими был освоен выпуск более мощных и экономичных по тому времени двухтактных дизелей 2Д100 и 10Д100, генераторов, тяговых электродвигателей, электрической и вспомогательной аппаратуры.
Начавшаяся с середины 50-годов широкомасштабная электрификация железных дорог СССР, при которой на электрическую тягу переводились целые направления, обусловила рост весовых норм и скоростей движения поездов. Чтобы не сдерживать этот рост, потребовалось применение более совершенных видов тяги и на не электрифицированных участках. Стране стали нужны в больших количествах мощные, экономичные и приспособленные для массового производства локомотивы с автономными источниками энергии. К таким локомотивам, прежде всего, относились магистральные тепловозы с электрической передачей. До 1956 г. отечественной промышленностью уже был освоен выпуск тепловозов серий ТЭ1 и ТЭ2, было изготовлено также несколько более мощных тепловозов ТЭЗ. Массовое производство тепловозов этой серии началось в 1956 г. и продолжалось до 1973 г.
В пассажирском тепловозе ТЭП60, созданном в 1960 г. Коломенским тепловозостроительным заводом, воплощены многие достижения отечественного и зарубежного тепловозостроения.
Дизель и экипажная часть спроектирована Коломенским заводом, а электрооборудование Харьковским заводом "Электротяжмаш". Оба предприятия, используя опыт эксплуатации тепловозов, непрерывно совершенствуют их конструкцию, работают над повышением качества и надежности важнейших узлов и деталей, улучшая технологию их изготовления, и тем самым способствуют увеличению межремонтных пробегов тепловозов и снижению эксплутационных затрат.
Характерно, что все изменения конструкции узлов и деталей дизеля, на котором осуществлено наибольшее количество такого рода мероприятий, были проведении без нарушения основного принципа взаимозаменяемости. Их можно также осуществить на всех ранее изготовленных дизелях, руководствуя соответствующими инструктивными указаниями завода.
Следует отметить, что работы по совершенствованию тепловоза ТЭП60 проведены заводами в содружестве с работниками локомотивных депо, Главным управлением локомотивного хозяйства, Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ЦНИИ) и Всесоюзным научно-исследовательским тепловозным институтом (ВНИТИ).
1. Выбор основных параметров силовой установки и вспомогательного оборудования локомотива
1.1 Определяем вес локомотива
Масса локомотива (принимается предварительно, исходя из предложения об использовании, например, односекционного локомотива),
Ускорение свободного падения
1.2 Определяем массу состава пассажирского поезда
Годовой пассажиропоток ;
Масса пассажирского вагона;
Число пар пассажирских поездов в сутки;
- количество
пассажиров
в вагоне.
1.3 Определяем вес состава пассажирского поезда
1.4 Определяем касательную силу тяги
Касательная сила тяги определяется из условия равномерного движения поезда с расчётной скоростью на расчётном подъёме когда имеет место равенство сил полного сопротивления движению поезда и касательной силы тяги локомотива :
И - вес локомотива и вагонов, .
Для
принципиальных
расчетов в
курсовой работе
значение
и
заменяем определенной
величиной
,
находящейся
в пределах
для пассажирских
поездов.
1.5 Определяем касательную мощность локомотива
Расчетная скорость локомотива
1.6 Определяем эффективную мощность силовых установок локомотива
- коэффициент
полезного
действия тягового
генератора;
Коэффициент полезного действия выпрямительной установки;
- коэффициент
полезного
действия тяговых
электродвигателей;
- коэффициент
полезного
действия зубчатой
передачи;
- коэффициент
отбора мощности
от силовой
установки на
вспомогательные
нужды локомотива.
На основе полученных данных выбираем тепловоз ТЭП60
Уточняем число секций локомотива:
где
(3000л. с) - мощность
одной секции
ТЭП60
Уточняем вес состава:
Н - расчётная сила тяги одной секции локомотива ТЭП60 (при)
Сцепной вес одной секции ТЭП60 (-сцепная масса тепловоза)
И - основные удельные сопротивления движению локомотива и вагонов, ;
Уточнённое значение состава,
Определяем коэффициент, учитывающий расход мощности на привод вспомогательных агрегатов тепловоза:
где
Суммарный расход мощности на вспомогательное оборудование.
Определяем коэффициент полезного использования мощности дизеля для тяги:
где
Касательная мощность продолжительного режима тепловоза ТЭП60.
Определяем коэффициент полезного действия при номинальном режиме работы дизеля:
- удельный расход
топлива;
Теплота сгорания топлива.
Определяем удельную силу тяги и удельную массу локомотива:
Определяем коэффициент тяги локомотива:
2. Описание конструкции локомотива
2.1 Общие сведения
Односекционный тепловоз ТЭП60 с электрической передачей предназначен для обслуживания пассажирских поездов на железных дорогах. Силовая установка тепловоза, состоящая из дизеля 11Д45А мощностью 3000 л. с. и главного генератора ГП-311В, расположена посередине локомотива на поддизельной раме.
Дизель тепловоза двухтактный,16-ти цилиндровый с V - образным расположением цилиндров, с двухступенчатым воздухоснабжением и промежуточным охлаждением воздуха после турбонагнетателей.
Главный генератор ГП-311В постоянного тока с независимым возбуждением и охлаждением. Поддизельная рама укреплена на раме тепловоза на резинометаллических амортизаторах, которые воспринимают массу силовой установки и некоторых вспомогательных устройств. От вала дизеля приводится в движение ряд вспомогательных установок: со стороны генератора - тормозной компрессор, двухмашинный агрегат, состоящий из вспомогательного генератора и возбудителя главного генератора, подвозбудитель ВС-652 и вентилятор для охлаждения генератора и электродвигателей передней тележки. Все эти агрегаты, за исключением тормозного компрессора, приводятся в действие от раздаточного редуктора.
Со стороны турбокомпрессоров от дизеля приводятся в движение вентилятор охлаждения электродвигателей задней тележки и через мультипликатор насосы гидравлического привода вентиляторов холодильника дизеля. Воздух для охлаждения электромашин засасывает снаружи кузова и по воздухопроводам подается к месту назначения.
Необходимый для работы дизеля воздух проходит через маслопленочные фильтры, расположенные над турбокомпрессорами. При неблагоприятных метеорологических условиях забор воздуха для охлаждения дизеля возможен и из кузова.
Устройство для охлаждения воздуха для дизеля состоит из холодильника, которые имеют два независимых контура циркуляции. В первом контуре охлаждается вода дизеля, во втором - вода, охлаждающая масло дизеля в теплообменнике и воздух в охладителе надувочного воздуха дизеля. Вентиляторы холодильника приводятся в движение от гидромоторов, которые работают под давлением масла, создаваемым гидронасосами. Режим работы гидромоторов регулируются терморегуляторами, автоматически поддерживающими заданный диапазон температур воды и масла.
По обеим сторонам шахты холодильника расположены водомасляный теплообменник, тормозные резервуары, масляные фильтры грубой и тонкой очистки, масляные и топливные насосы.
Со стороны генератора расположена высоковольтная камера, стенка которой, обращенная к кабине машиниста, имеет двустворчатые двери, застекленные органическим стеклом. Доступ внутрь камеры возможен только через дверки и отъемные листы, расположенные на двух других сторонах камеры.
Силовые привода заключены в алюминиевые трубы, которые уложены под полом. Слева высоковольтной камеры, около передней кабины, установлен котел-подогреватель для подогрева системы перед пуском дизеля. У задней стенки высоковольтной камеры расположен санузел.
На тепловозе применен сварной несущей кузов, состоящий из главной рамы, боковых стенок, крышки и двух кабин. Каркас кузова выполнен из сварных гнутых легковесных профилей и обшит стальными тонколистовыми и алюминиевыми листами.
В машинном отделении полы выполнены из съемных прессованных ребристых алюминиевых плит, через которые осматриваются и ремонтируются агрегаты, расположенные под полом. Боковые стенки и крыша кузова теплошумоизолированы и обшиты внутри тонко листовой сталью.
Кабины машиниста отдельны от машинного отделения теплошумоизолированными стенами, посередине которых навешены герметичные двери с окнами, имеющими двойные стекла. Пульт машиниста имеет наклонное табло с контрольно-измерительными приборами.
Для машиниста и его помощника сиденья могут регулироваться по высоте и в продольном направлении. Под столом помощника машиниста установлены для отопления два водяных калорифера с принудительной подачей воздуха. В зимнее время специальный вентилятор, засасывает воздух из кабины, прогоняет через калориферы и подогретым, возвращает под сиденья, для обдува окон и обогрева кабины.
Кузов тепловоза установлен на две трехосные сбалансированные бесчелюстные тележки, на каждую из которых он опирается при помощи двух главных опор маятникового типа, снабженных резиновыми конусами, и четырех боковых пружин опор, расположенных по две с каждой стороны тележки. Между кузовом и тележкой предусмотрена упругая связь посредствам пружинных растяжек, удерживающих маятниковые опоры в вертикальном положении с определенными начальными возвращающими силами. При отклонении тележек от среднего положения эти силы увеличиваются и стремятся вернуть ее в среднее положение.
Рессорное подвешивание тележек включает две ступени. В нижнюю ступень входят цилиндрические пружины с балансирами и листовые рессоры, в верхнюю - цилиндрические пружины и резиновые амортизаторы на главных маятниковых опорах. Статическая осадка рессорного подвешивания без учета резиновой амортизации равна 94,3 мм.
Тяговые электродвигатели выполнены с опорно-рамным подвешиванием; их масса не воспринимается осями, так как они укреплены на раме тележки и принадлежат к подрессорному строению тепловоза. Вращающий момент передаётся от электродвигателя через полую ось, которая покоится в подшипниках электродвигателей, а затем через упругие шарнирные приводы - каждой колесной паре.
Конструкция буксового узла в комбинации с опорно-рамным подвешиванием ТЭД, мягкое рессорное подвешивание с широким применением резиновой амортизации - основные качества тележки пассажирского локомотива.
На тепловозе используется шесть ТЭД, постоянно и параллельно соединенных с генератором. Такое соединение электродвигателей обеспечивает оптимальное использование сцепной массы и в случае неисправности одного из них способствует меньшему снижению силы тяги тепловоза.
На тепловозе применяется система автоматического регулирования мощности дизель-генератора с использованием объединённого регулятора частоты вращения (РЧО). Эта система сводится к соединению в единую конструкцию двух исполнительных агрегатов: один регулирует подачу топлива в дизель, другой - изменяет возбуждение генератора.
Новая схема регулирования снизила габариты и мощность, потребляемую магнитным усилителем, улучшила его характеристику и обеспечила высокую стабильность рабочих параметров системы регулирования.
Тепловоз оборудован электропневматическим тормозом, радиостанцией, противопожарной установкой с автоматической системой извещения и автоматической локомотивной сигнализацией с автостопом.
2.2 Техническая характеристика тепловоза
Тип тепловоза и передача пассажирский сэлектрической передачей постоянного тока.
Осевая характеристика 30-30.
Наибольшая касательная мощность, л. с2330 (3000).
Конструкционная скорость, км/ч160.
Длительная сила тяги при скорости 50 км/ч, кгс.12500.
Служебная масса тепловоза с 2/3 запаса топлива и песка, т126±3%.
Нагрузка на рельс от колесной пары, т с.21,0±3%.
Управлением тепловозомиз любой кабины.
Тип экипажной части тележечный.
Число тележек 2.
Диаметр колеса по кругу катания, мм1050.
Буксы бесчелюстные, поводковые на подшипниках качения.
Тип ударно-тяговых устройств автосцепка СА-3.
Минимальный радиус проходимых кривых, м125.
Запас топлива, кг:
расчетный 5000,
наибольший 6400.
Запас воды, кг 1580,
Количество масла, кг:
в дизеле с системами 880,
в гидростатическом приводе 80,
Запас песка, кг 600,
Основные габариты, мм:
Наибольшая высота от головки рельса 4780
Наибольшая ширина по выступающим частям 3316
Расстояние между осями автосцепок 19250
База тепловоза 15000
Расстояние между серединами шкворней тележек10200
Наименьшее расстояние от головки рельса до кожуха зубчатой передачи 140
ГабаритIT (ГОСТ 9238-73)
Условное обозначение 11Д45А.
Число цилиндров 16.
Номинальная мощность, э. л. с3000.
Номинальная частота вращения коленчатого вала, об/мин750.
Система смазки и ее охлаждение.
Тип циркуляционная под давлением.
Масляный насосшестеренчатый.
Производительность масляного насоса, не менее 90.
Тип холодильника водомасляный теплообменник.
Поверхность теплообменника, :
по маслу44.
по воде35,5.
Фильтр масляный грубой очистки сетчатый
То же тонкой очистки (на дизеле) центробежный
Фильтр масляный тонкой очистки бумажный
Система охлаждения дизеля тип водяная, принудительная.
Водяной насос центробежный.
Максимальная производительность насоса 100
2.3 Тяговые характеристики
Тяговая характеристика (зависимость касательной силы тяги от скорости движения) тепловоза ТЭП60 при работе на 15 позиции контроллера машиниста представлена на рис.1. Там же нанесены кривые сопротивления движению тепловоза с составами массой 1000, 800 650 т на площадке (i = 0) и подъёме I = 9%. Точки пересечения этих кривых с тяговой характеристикой позволяют определить равновесные скорости движения пассажирских поездов, которые могут быть получены при использовании тепловоза ТЭП60.
Рис.1. Кривые касательной силы тяги и сопротивления движению тепловоза ТЭП6О: 1 - кривая сопротивления движению на подъеме (i=9‰ при массе состава Q=1000 т; 2 - i=9‰, Q= 800 т; 3 - i=9‰, Q=650 т; 4 - i=0‰ Q=1000 т; 5 - i=0‰, Q= 800 т; 6 - i=0%0, Q=650 т
Тяговые характеристики тепловоза ТЭП60 на различных позициях контроллера машиниста представлены
На рис.7. Наличие у тяговой характеристики трёх участков определяется работой тяговых электродвигателей на полном поле (ПП), первой (ОП1) и второй (ОП2) ступенях ослабления возбуждения. Максимальная касательная сила тяги ограничивается максимально допустимым током тяговых электродвигателей и тягового генератора.
Зависимость к. п. д. тепловоза от скорости движения, соответствующая тяговой характеристике (см. рис.2),
Коэффициент полезного использования мощности, равный отношению касательной мощности тепловоза к полной мощности дизеля, составляет: при длительном режиме работы - 0,737; максимальный - 0,778; гарантируемый техническими условиями - не менее
Рис.2. Тяговые характеристики тепловоза ТЭП60 при работе на различных позициях контроллера машиниста
Все представленные характеристики построены для условий, при которых реализуется полная мощность дизеля.
2.4 Компоновка оборудования на тепловозе
Оборудование тепловоза в основном размещено внутри кузова, что позволяет защитить его от вредных атмосферных воздействий, и облегчает контроль за его работай в пути следования. Внутренний объем кузова разделяется на кабины машиниста, дизельное (машинное) отделение и тамбуры.
Кабины машиниста отделены от дизельного помещения и тамбуров теплозвукоизолирующими стенами. В каждой кабине с правой стороны (по движению поезда) расположен пульт управления 41 с органами управления и измерительными приборами, необходимыми машинисту при ведении поезда. С левой стороны установлен стол 39 помощника машиниста, под которым располагается отопительно-вентиляционная установка с вентилятором, приводимым во вращение от электродвигателя. Для отопления используется два калорифера, в которые подается нагретая вода из системы охлаждения дизеля. Над столом располагается небольшой щиток с аппаратами управления, которыми пользуются помощник машиниста. Кроме того, в кабине установлено оборудование для создания требуемых условий работы локомотивных бригады: стеклоочиститель и, солнцезащитные щитки и др. Для машиниста и помощника предусмотрены мягкие регулируемые по высоте сиденья. Рядом с ними установлены два жёстких откидных сиденья.
На наружной стороне кабины расположены два красных и два белых буферных фонаря, номерные знаки, тифон, свисток, а также концевые краны и соединительные рукава электропневматического тормоза. Над окнами кабины установлен прожектор 17, к которому имеется доступ изнутри кабины через специальный люк для смены лампы и регулировки освещения. На наружной стороне кабины №2 (задней) установлены две разотки межтепловозного соединения.
В центральной части дизельного помещения установлен дизель-генератор. Дизель 8 и приводимый от него тяговый генератор 47 крепится к поддизельной раме, которая опирается на раму кузова через резинометаллические амортизаторы. На корпусе генератора установлен раздаточный редуктор 46, от которого приводится во вращения валы: двухмашинного агрегата 44 (возбудитель и вспомогательный генератор), синхронного подвозбудитель 45, вентилятора 11 тягового генератора и вентилятора 12 тяговых электродвигателей передней тележки. Все эти агрегаты также установлены на корпусе тягового генератора. При номинальной частоте вращения коленчатого вала дизеля 750 об/мин частота вращения вала дизеля, от которого приводится раздаточный редуктор, частота равна 1500 об/мин, двухмашинного агрегата 1820 об/мин, синхронного подвозбудитель 4080 об/мин, вентиляторных колес 2170 об/мин.
Тормозной компрессор 13 приводится от вала тягового генератора с частотой вращения, равной частоте вращения коленчатого вала дизеля.
Основная часть электрических аппаратов расположена в высоковольтной камере 42. На левой стене кузова около высоковольтной камеры установлены: вентилятор 14 дизельного помещения с приводом от электродвигателя, пищевой холодильник 15 с электропитанием и газовый огнетушитель 16. Под полом расположены два топливоподкачивающих насоса 38 с приводом от электродвигателей.
В противоположной части кузова размещено охлаждающее устройство с центральными проходами, состоящие из двух шахт. В крышевой части шахт расположены вентиляторы 4, приводимые во вращение гидроматорами 3. Гидроматоры связаны трубопроводом с двумя гидронасосами 48, вмонтированными в редуктор, который приводится во вращение от коленчатого вала дизеля. Масло гидропривода очищается в фильтре - бака 6 и фильтре тонкой очистки 32, размещенных на передней стенке первой (ближней к дизелю) шахты охлаждающего устройства. Нагретая вода, поступающая в охлаждающее устройство, проходит через радиаторные секции 53, где охлаждается воздухом. Расположение радиаторных секций в шахтах охлаждающего устройства - однорядное, вдоль обеих стенок кузова.
На крышке кузова над вентиляторными колесами и в боковых стенках кузова перед водяными радиаторами секции установлены жалюзи 31 створчатой конструкции. Привод жалюзи электропневматический с автоматическим управлением в зависимости от температуры воды и масла дизеля. Предусмотрено дистанционное (с пультом управления) ручное управление. На случай отказа дистанционного управления имеется непосредственно ручной привод. В крышевой части кузова между шахтами установлен водяной бак 5, а под ним фильтр тонкой 29 и грубой 30 очистки масла, маслопрокачивающий насос 52 с приводом от электродвигателя, водомасляный теплообменник 50 и четыре главных воздушных резервуара 51.
У переднего торца дизеля расположен вентилятор 33 тяговых электродвигателей задней тележки, вентиляторное колесо, которое приводится во вращение от выходного вала дизеля через угловой редуктор. Непосредственно на дизеле установлены: фильтр тонкой очистки топлива 36, центробежные масляные фильтры 10 и регулятор дизеля 9. На левой стенки кузова размешены фильтр грубой очистки топлива 35, дистанционный топливомер 37, под полом топливоподогреватель 34. Кузов тепловоза опирается на две трехосные тележки, между которыми расположен топливный бак 22. В нишах топливного бака с двух сторон тепловоза размещена аккумуляторная батарея. Полы в дизельном помещении выполнены из ребристых алюминиевых плит, которые можно легко снять для просмотра и ремонта агрегатов, установленных под полом.
Рис.3. Компоновка оборудования тепловоза ТЭП60: 1 - ящик для шланга и генератора противопожарной установки; 2 - резервуар противопожарной установки; 3 - гидромотор; 4 - вентилятор; 5 - водяной бак; 6 - фильтр-бак гидропривода; 7 - выхлопные патрубки; 8 - дизель; 9 - регулятор дизеля; 10 - центробежный масляный фильтр; 11 - вентилятор тягового генератора; 12 - вентилятор тяговых электродвигателей передней тележки; 13 - тормозной компрессор; 14 - вентилятор дизельного помещения; 15 - холодильник для пищи; 16 - газовый огнетушитель; 17 - прожектор; 18 - главные опоры кузова; 19 - крепёжные лапы электродвигателя; 20 - тяговый электродвигатель; 21 - крепёжный кронштейн; 22 - топливный бак; 23 - буксовый балансир; 24 - пружины; 25 - рессорные балансиры; 26 - боковые опоры кузова; 27 - букса; 28 - тормозной цилиндр; 29 - фильтры тонкой очистки масла дизеля; 30 - фильтр грубой очистки масла дизеля; 31 - жалюзи; 32 - фильтр тонкой очистки масла гидропривода; 33 - вентилятор тяговых электродвигателей задней тележки; 34 - топливоподогреватель; 35 - фильтр грубой очистки топлива; 36 - фильтр тонкой очистки топлива; 37 - топливомер; 38 - топливоподкачивающий насос; 39 - стол помощника машиниста; 40 - ручной тормоз; 41 - пульт управления; 42 - высоковольтная камера; 43 - санузел; 44 - двухмашинный агрегат; 45 - подвозбудитель; 46 - раздаточный редуктор; 47 - тяговый генератор; 48 - гидронасосы; 49 - ручной огнетушитель; 50 - водомасляный теплообменник; 51 - главные воздушные резервуары; 52 - маслопрокачивающий насос; 53 - радиаторные секции.
2.5 Дизель 11Д45А
Дизель тепловоза ТЭП60 является модификацией семейства среднеоборотных двухтактных дизелей типа Д40 (дн23/30), находящиеся в серийном производстве с 1959г. За это время они нашли широкое применение в различных отраслях народного хозяйства и за рубежом. Этому способствовали такие характерные способности дизелей этого типа, как небольшой вес и малые габаритные размеры, удобство обслуживания и ремонта, высокая износостойкость основных дизелей и узлов,
Выбор основных параметров силовой установки и вспомогательного оборудования локомотива. Описание конструкции локомотива. Технические данные тепловоза 2ТЭ116. Особенности конструкции, компоновка и основная техническая характеристика дизеля 1А-5Д49.
Работа масляного насоса и масляного фильтра. Устройство и работа системы смазки. Схема системы смазки масляного насоса, полнопоточного фильтра очистки масла, центробежного масляного фильтра. Водомасляный теплообменник и система вентиляции картера.
Схема САР угловой скорости двигателя внутреннего сгорания (дизеля). Численные значения запасов устойчивости по амплитуде и по фазе. Графики функциональных зависимостей. Графическая зависимость времени переходного процесса по управляющему воздействию.
Технико-экономические показатели дизелей. Использование дизелей на всех грузовых автомобилях, автобусах и на значительной части легковых автомобилей. Дизельное топливо. Схема и приборы системы питания. Смесеобразование. Система подачи и очистки воздуха.
ЮУрГУ Кафедра ДВС Тема реферата: «Система пуска тракторного дизеля». Выполнил: Гринёв Евгений. Группа АТ-141 Проверил: Для пуска любого двигателя внутреннего сгорания необходимо его коленчатый вал привести во вращение от постороннего источника энергии.При этом частота вращения вала должна быть...
Сведения о конструкции экипажной части тепловоза. Расположение приборов, аппаратов и ламп на пульте управления и панели сигнальных ламп. Сборка буксовых узлов на оси колесной пары. Установка пружинной подвески тяговых электродвигателей и рамы тележки.
Ознакомление с устройством, расположением и креплением системы питания дизелей. Топливные баки. Топливные фильтры. Топливоподкачивающие насосы. Воздухоочиститель. Впускные трубопроводы. Выпускные трубопроводы. Топливные насосы высокого давления.
Характеристика электрической передачи мощности заданного локомотива. Расчёт основных параметров передачи мощности тепловоза в длительном режиме, тяговой характеристики тепловоза и его КПД, силы тяги локомотива, ограниченной сцеплением колеса с рельсами.
Топливо для дизелей, конструкция и работа системы питания дизеля топливом и воздухом, система выпуска отработавших газов, топливный насос высокого давления, форсунки. Топливо для газовых двигателей, конструкция и работа систем питания газовых двигателей.
Список контрольных вопросов для экзамена по дисциплине «ЭКСПЛУАТАЦИЯ СЭУ» Раздел №1 Характеристики и режимы работы дизеля Винтовая характеристика. Тяжелый и легкий винт.
Назначение, устройства автоматической системы регулирования температуры охлаждающей жидкости. Устройство, принцип действия и техническое обслуживание. Оборудование, инструменты, приспособления, приборы. Техника безопасности и уборка рабочего места.
Описание и анализ устройства и взаимодействия деталей ГРМ двигателя ЯМЗ-236. Особенности работы пускового подогревателя двигателя автомобиля ГАЗ-66. Изучение конструктивных особенностей системы смазки двигателей ЗМЗ-24, ЗМЗ-66, ЗИЛ-130, ЯМЗ-236, КамАЗ.
Основные технические характеристики тепловоза 2ТЭ10Л. Расчет касательной мощности, силы тяги по сцеплению. Определение предварительного и окончательного расчетного значения предаточного числа осевого редуктора, диаметра зубчатого колеса и шестерни.
Полнопоточный фильтр очистки масла. Увеличение сопротивления фильтра. Сухое фрикционное двухдисковое сцепление с периферийным расположением нажимных пружин. Привод управления сцеплением и тормозным краном. Ходовая часть рама и тягово-сцепное устройство.
Обоснование основных размеров D и S и числа цилиндров и дизеля. Расчет процесса наполнения, сгорания, сжатия и расширения. Расчет систем наддува и процесса газообмена. Индикаторные и эффективные показатели дизеля. Выбор числа и типа турбокомпрессора.
Методы очистки воздушных фильтров. Технология сборки систем дизеля, регулировка, испытание и приемка после ремонта. Основные правила безопасности эксплуатации сосудов, работающих под давлением. Работы, выполняемые при техническом обслуживании и ремонте.
Смазочная система с разбрызгиванием масла и принудительная. Системы с мокрым, сухим и комбинированным картером, схемы соответствующих смазочных систем и их элементы: клапан, фильтр, корпус. Масляные фильтры и виды моторных масел, их свойства и значение.
Обеспечение работоспособности двигателей. Принципиальная схема смазочной системы. Масляный насос, радиатор, фильтр. Классификация автомобильных масел. Рекомендации по подбору масел по вязкости. Сухое и жидкостное трение. Схема работы центрифуги.
Форс-мажорные обстоятельства в ходе морских перевозок. Режим работы неисправного дизеля при снижении скорости вращения коленчатого вала. Расчет экономического хода и режима нагрузки главных двигателей внутреннего сгорания при возникновении неисправностей.
Схемы конструкций автомобильных двигателей с различным типом охлаждения, смесеобразования и воспламенения смеси. Двигатели легковых автомобилей малого класса повышенной проходимости, особо малого, среднего и большого классов; дизель грузового автомобиля.
Осевая формула характеризует число, расположение и назначение движущих колесных пар. Для локомотивов тележечного типа осевая формула представляет собой сочетание цифр, число цифр соответствует числу тележек, каждая цифра показывает число осей в тележке. Далее ставится знак «+», если тяговое усилие передается через сочленение тележек, или знак «-», если тележки не соединены между собой (не сочленены) и тяговое усилие передается через раму кузова. Нижний индекс «0» у цифр показывает, что каждая ось имеет индивидуальный (отдельный) привод. Например, тележечный электровоз ВЛ60 имеет осевую формулу 3 0 - 3 0 , которая показывает, что у электровоза две трехосные тележки, тележки не соединены между собой и каждая ось имеет отдельный (индивидуальный) привод (тяговый электродвигатель). Такую же осевую формулу имеет и тепловоз ТЭП-70: 3 0 - 3 0 .
У восьмиосного двухсекционного электровоза с несочлененными тележками, у которого каждая секция самостоятельно работать не может (электровозы ВЛ10, ВЛ10 У, ВЛ80 Т, ВЛ80 Р) осевая формула 2 0 -2 0 - 2 0 -2 0 , а у локомотива с сочлененными тележками - 2 0 +2 0 + 2 0 +2 0 (электровоз ВЛ8).
Осевые характеристики электровозов, у которых каждая секция работает самостоятельно, будет 2(2 0 -2 0) - электровозы ВЛ11 и ВЛ80с, 2(3 0 -3 0) -тепловоз 2ТЭ116. Цифры 2 или 3 перед скобкой означают число секций локомотива.
У локомотивов нетележечного типа в осевой формуле последовательно перечислено число осей бегунковых, ведущих (сцепных) и поддерживающих. Например, у тепловоза ТГМ1 осевая формула -0-3-0, что означает: бегунковых осей нет, ведущих осей - три с групповым приводом, поддерживающих нет. Тепловоз Э ЭЛ имеет осевую формулу 2-5 0 -1, т.е. две бегунковых оси, пять ведущих с индивидуальным приводом, одна поддерживающая.
За рубежом в осевых формулах локомотивов число движущих колесных пар показывают не цифрами, а буквами латинского алфавита. Буква А - одна ось, В - две, С - три и т.д. Например, осевая характеристика тепловоза ТЭП-70 для российских железных дорог: 3 0 -3 0 , а для зарубежных дорог записывается как С 0 -С 0 . (нагрузка от осей на рельсы) характеризует статическое воздействие локомотива на железнодорожный путь. Для магистральных локомотивов эксплуатирующихся на железных дорогах нашей страны, наибольшая допустимая нагрузка на рельсы составляет 225кН. У локомотивов ВЛ15, ВЛ85, 2ТЭ121 - 245кН.
Служебным весом локомотива называется его полный вес - с локомотивной бригадой и экипировочными материалами, (для тепловоза с полным запасом воды и масла и двумя третями запасов топлива и песка).
Сцепной вес - вес, передающийся на движущие колесные пары. Так как почти у всех локомотивов все оси являются движущими, то для них сцепной вес равен служебному.
Габаритом называется предельное поперечное очертание (перпендикулярно оси пути), за пределы которого не должна выступать ни одна часть локомотива. Для локомотивов стандартом установлены габариты Т и 1-Т. Габарит1-Т имеет предельно наибольшую ширину 3400мм и высоту 5300 мм.
Коэффициент полезного действия , хоть и является основным параметром локомотива, представляет собой расчетную величину эффективности определенного типа локомотивов: паровозов, электровозов, тепловозов и т.д.
Тепловозы имеют высокое значение коэффициента полезного действия 26-30%. Пробеги тепловозов без пополнения запасов воды и топлива составляют 800-1000 км. Тепловозы автономны, т.е. не зависят от контактной сети, как электровозы, и поэтому эксплуатация тепловозов не требует устройств электроснабжения, и железные дороги с тепловозной тягой обходятся дешевле электрифицированных железных дорог. Тепловозы выгодно эксплуатировать на маневровой и вывозной работе. Средний эксплуатационный к.п.д. тепловоза повышается с использованием его мощности на 80-100%, а при использовании мощности на 30% к.п.д. снижается до 20%.
Электрическая тяга имеет ряд преимуществ перед тепловозной. Современные тепловые электростанции с мощными и экономичными агрегатами работают с к.п.д. до 40% и к.п.д. электрической тяги при получении энергии от таких электростанций составляет 25-30%. Кроме того, тепловозы работают на дорогом высококалорийном топливе. Тепловые электрические станции могут работать на более низких сортах топлива. При питании линии от гидроэлектростанций к.п.д. электровозов и электропоездов составляет 60-62%. Эффективность электрической тяги возрастает также при питании участков от атомных электростанций. Средневзвешенный эксплуатационный коэффициент полезного действия электротяги при питании от электростанций всех типов, с учетом потерь топлива при его добыче, транспортировке и хранении:
к.п.д. электрических станций;
к.п.д. линий электропередачи с учетом к.п.д. транспортных подстанций (0,95-0,96);
к.п.д. тяговой подстанции (0,94-0,97);
к.п.д. контактной сети (=0,94-0,96);
к.п.д. электрического локомотива (0,85-0,88);
коэффициент, учитывающий потери топлива (=0,94-0,96).
Электровозы более надежны в эксплуатации, требуют меньших затрат на осмотры и ремонты. Электрическая тяга может перерабатывать запасенную механическую энергию в электрическую и отдавать ее при рекуперативном торможении в контактную сеть для использования ее другими электровозами или моторными вагонами, работающими в это время в тяговом режиме.