Контрольная работа по предмету Тяга поездов. Гр.81А-Соболев С.Н. КР. Тяга. и Лок. хоз.. Контрольная работа по дисциплине Тяга поездов
 Скачать 0.87 Mb.
|
|
Задача № 4 Определение дополнительного удельного сопротивления движению от низкой температуры наружного воздуха Исходные данные: Основное удельное сопротивление движению поезда и значение скорости движения поезда взять из задачи № 2. Таблица 6- Исходные данные
Требуется: 1. Определить коэффициент α. 2. Проанализировать повышение основного удельного сопротивлениядвижению поезда с учётом влияния низкой температуры наружного воздуха. Решение: Количественная оценка влияния температуры наружного воздуха назначение сопротивления движения при температуре наружного воздуха нижеминус 35° C определяется по усреднённым нормативам повышениясопротивления движению поездов: wн = (1+α)∙  , (14)где α – относительная величина дополнительного сопротивлениядвижению, обусловленная изменением температуры наружного воздуха (см.табл. 10);  – основное удельное сопротивление движению поезда.Значение коэффициента следует подобрать методом интерполяции. Требуется определить коэффициент для скорости 49 км/ч и температуры наружноговоздуха – 35°C. По таблице 10 для температуры – 35°C находим два значения коэффициента,соответствующие ближайшим значениям заданной скорости. При скорости 40 км/ч α будет равен 0,03, а для скорости 60 км/ч – α = 0,06. Определяем табличную разность: Δα = 0,06 – 0,03 = 0,03. Шаг таблицы равен: ΔV = 60 – 40= 20 км/ч. Разность между заданным значением скорости и граничным: 49 – 40 = 9 км/ч. Подсчитаем поправку: Δ = (0,03∙9) / 20 = 0,0135. И добавим её к значению коэффициента, соответствующему граничному значению скорости (40 км/ч): 0,03+0,0135 = 0,0435. Таким образом, для скорости 49 км/ч и температуры – 35°C значение α = 0,0435. wн = (1+0,0435)∙1,3 = 1,36 Н/кН. Задача № 5 Определение дополнительного удельного сопротивления движениюот ветра Исходные данные: Основное удельное сопротивление движению поезда и значение скорости движения поезда взять из задачи № 2. Таблица 7- Исходные данные
Требуется: 1. Определить коэффициент КВ. 2. Рассчитать основное удельное сопротивление движению поезда сучетом бокового (встречного) ветра. Решение: Дополнительное удельное сопротивление движению, вызванное действиемвстречного или бокового ветра, учитывают коэффициентом КВ в зависимостиот скорости движения поезда, а при скорости ветра более 12 м/c – также сучётом плотности воздуха (см. табл. 13). Тогда основное удельноесопротивление движению поезда с учетом ветра может быть определено поформуле: wв= КВ ∙ .(15)Значение коэффициента следует подобрать методом интерполяции. Требуется определить коэффициент для скорости 49 км/ч и скорость бокового ветра 30 м/с. По таблице 13 для скорости ветра находим два значения коэффициента,соответствующие ближайшим значениям заданной скорости. При скорости 40 км/ч α будет равен 2,3, а для скорости 50 км/ч – КВ = 2,16. Определяем табличную разность: ΔКВ = 2,3 – 2,16 = 0,14. Шаг таблицы равен: ΔV = 50 – 40= 10 км/ч. Разность между заданным значением скорости и граничным: 50 – 49 = 1 км/ч. Подсчитаем поправку: Δ = (0,14∙1) / 10 = 0,014. И добавим её к значению коэффициента, соответствующему граничному значению скорости (50 км/ч): 2,16+0,014 = 2,174. Таким образом, для скорости 49 км/ч и скорости ветра 30 м/с значение КВ = 2,174. wв= 2,174∙1,3 = 2,82 Н/кН. Задача № 6 Локомотивное хозяйство Исходные данные: Основное удельное сопротивление движению поезда и значение скорости движения поезда взять из задачи № 2. Таблица 8- Исходные данные
Требуется: 1. Определить максимальный пробег локомотива между пунктамиснабжения песком. 2. Определить максимальный пробег тепловоза между пунктамиснабжения топливом. Решение: Максимальный пробег локомотива между пунктами снабжения пескомопределяется по формуле:  , (16)где kП – коэффициент, учитывающий страховой остаток песка в песочныхбункерах (kП = 0,9); EП – объём песочных бункеров локомотива, м3; Q – масса состава, т; eП – удельная норма расхода песка на измеритель, м3/106 ткм брутто; 106 – измеритель расхода песка, ткм брутто. Объём песочных бункеров задан в килограммах. Для перевода в м3 следует использовать формулу определения плотности вещества:  , (17)где m – масса вещества, кг; V – объём, м3.  м3. Максимальный пробег тепловоза между пунктами снабжения топливом определяется по формуле:  , (18)где kТ – коэффициент, учитывающий страховой остаток топлива в баках тепловоза (kТ = 0,9); EТ – вместимость топливных баков тепловоза, кг; 104 – измеритель перевозочной работы, ткм брутто; eТ – удельная норма расхода дизельного топлива на измеритель, кг/104 ткмбрутто;  ; (19) – удельная норма расхода условного топлива на измеритель, м3/104 ткмбрутто (задана с учётом на одну секцию тепловоза);Э – топливный эквивалент (для дизельного топлива Э = 1,43).__  м3/104ткм. Теоретическая часть 19. Укажите назначение контроллера машиниста электровоза (или тепловоза) и объясните, как он работает Контроллер машиниста электровоза предназначен для управления режимами работы электровоза. При его помощи осуществляются переключения в цепях управления.Объясним как он работает на примере контроллера машиниста КМ-84 Устройство Контроллер машиниста КМ-84 представляет собой многопозиционный аппарат, установленный в кабине электровоза.  Рисунок 1 – Контроллер КМ 84 в кабине электровоза Контроллер состоит из следующих основных узлов (см. рис.2): кулачковых валов, кулачковых контакторов, механической блокировки, датчика торможения, блока задатчика тормозной силы. Все эти узлы установлены между двумя рамами 5 и 7, соединенными рейками 6 и 8.Группа кулачковых контакторов 4 и соответствующий ей кулачковый вал составляют переключатель: главный 2, реверсивный 3 и тормозной 1. Кулачковые валы набираются из изоляционных прессованных шайб.  Рисунок 2 – Контроллер машиниста КМ-84 Для исключения ошибочных действий машиниста все переключатели сблокированы между собой при помощи механической блокировки, которая состоит из дисков, установленных на каждом валу, рычагов и пружин. Механическая блокировка обеспечивает следующий порядок взаимодействия между валами (рис. 3): возможность перемещения главной рукоятки в любое положение при установке реверсивной рукоятки в положения ПП (Вперед или Назад), ОП1, ОП2, ОПЗ и тормозной рукоятки в положение 0; возможность перемещения тормозной рукоятки в любое положение при установке реверсивной рукоятки в положение ПП {Вперед или Назад) и главной рукоятки в положение 0; возможность перемещения реверсивной рукоятки в положения ОП1, ОП2, ОПЗ при установке тормозной рукоятки только в положение 0, а в положение 0 при нахождении главной и тормозной рукояток в положении 0; невозможность перемещения главной и тормозной рукояток из положения 0 при нахождении реверсивной рукоятки в положении 0. Назначение контроллера машиниста КМ-84 * Изменения скорости движения электровоза. * Изменения направления движения электровоза. * Применения ослабления поля - три ступени. * Применения реостатного торможения. Техническая характеристика Номинальное напряжение 50 В. Номинальный ток 16 А. Число КЭ:главного вала - 10шт. реверсивного вала - 8 шт. тормозного вала - 5 шт. КЭ-153 выполнены с латунными выводами и накладками из серебра.  Рисунок 3. 1 -тормозная рукоятка, 2- главная рукоятка, 3- реверсивная рукоятка, 4- группа кулачковых контакторов, 5 и 7-рама, 6 и 8-рейки. Конструкция Два основания соединенные стойками, на которых установлены КЭ. На стойках выбиты номера КЭ. Между основаниями в шарикоподшипниках установлены главный, реверсивный и тормозной вал. На валах установлены кулачки замыкающие (размыкающие) КЭ. Установлены специальные диски, рычаги и пружины механических блокировок. На верхнем основание закреплён ПТС (переключатель тормозной силы), а под основанием ЗТС (задатчик тормозной скорости) сельсин БД - 404А. ПТС изменяет тормозное усилие от 20 до 50 тс., одно деление изменяет тормозное усилие на 2,3 - 3,0 тс. При модернизации реостатного тормоза устанавливают двух позиционный тумблер (включают тумблер в положении «ПТ»). Сельсин изменяет выходное напряжение от 24 В. до 0 В., при повороте тормозной рукоятки в положении «Торможение», задавая скорость торможения. Реверсивная рукоятка - съемная. Принцип действия Поворачиваем главную рукоятку, => поворачивается кулачковый вал => переключаются контакты. Поворачиваем реверсивную рукоятку, => поворачивается кулачковый вал => переключаются контакты. Поворачиваем тормозную рукоятку, => поворачивается кулачковый вал => переключаются контакты. 42. Для чего предназначен главный (тяговый) генератор тепловоза? Из каких основных частей он состоит? Укажите их назначение На тепловозах применяют электрические машины различных видов: тяговые (главные) генераторы, вспомогательные и стартеры-генераторы для питания вспомогательных агрегатов, тяговые электродвигатели, возбудители и подвозбудители, электродвигатели привода различных механизмов (насосов, вентиляторов и т.п.). Тяговые генераторы и тяговые электродвигатели относятся к основным электрическим машинам тепловозов с электропередачей, а остальные машины — к вспомогательным. Тяговый генератор тепловоза Он превращает механическую энергию дизеля в электрическую для питания тяговых электродвигателей. При запуске дизеля тяговый генератор выполняет роль стартера, т. е. раскручивает коленчатый вал до наименьшей частоты вращения, при которой обеспечивается самовоспламенение поданного в цилиндры дизеля топлива. На тепловозах применяют генераторы самовентилирующиеся и с принудительной вентиляцией. В первом случае вентилятор крепят к валу или корпусу якоря генератора, а во втором привод вентилятора осуществляется от коленчатого вала дизеля или от электродвигателя. Генераторы сравнительно малой мощности (до 1300 кВт) имеют самовентиляцию, воздух для охлаждения всасывается из-под капотаили дизельного помещения. Тяговые генераторы большой мощности имеют принудительную вентиляцию. Охлаждающий воздух засасывается через люки в боковых стенках кузова тепловоза и проходит через специальные фильтры. Устройство тяговых генераторов различных типов имеет свои особенности. Наиболее типичными являются генераторы ГП311Б постоянного тока и ГС501А переменного тока. Тяговые генераторы постоянного тока предназначены для пуска дизеля и получения ЭДС в режимах тяги тепловоза. Во время пуска дизеля тяговый генератор работает в режиме электродвигателя с последовательным возбуждением. Основными узлами тягового генератора являются: -якорь; -магнитная система (станина, главные и добавочные полюсы); -подшипниковый щит; -щеточный аппарат; -патрубок для отвода охлаждающего воздуха.  Рисунок 4. Устройство тягового генератора типа ГП311Б. 1 – коллектор; 2 – подшипниковый щит; 3 – крышка подшипника; 4 – клица; 5 – уплотнительные кольца; 6 – ступица; 7 – бракет; 8 – токосборные шины; 9 – крышка; 10 – траверса; 11 – станина; 12 – сердечник главного полюса; 13 – катушка главного полюса; 14 – пусковая обмотка; 15 – входной патрубок; 16 – обмоткодержатель; 17 – корпус якоря; 18 – сердечник добавочного полюса; 19 – обмотка якоря; 20 – полюсная катушка; 21 – диафрагма; 22 – уравнитель; 23 – выходной передний патрубок. Якорь тягового генератора (рисунок 5) состоит из вала 3, корпуса, сердечника 12, обмотки, коллектора 5 и деталей крепления. Якоря тепловозных тяговых генераторов изготовляют с укороченным валом, т. е. применяют так называемую “безвальную конструкцию”, что позволяет снизить температуру нагревания обмотки, трудоемкость изготовления и ремонта, а также массу тягового генератора. Так как у генератора ГП311Б применена радиально-осевая система охлаждения якоря, при которой необходим свободный подвод воздуха в центральную его часть (для входа в радиальные каналы), корпус имеет ребристую конструкцию и состоит из сварно-литого барабана, к которому приварены литые фланцы: задний используется для соединения с валом дизеля, передний - для напрессовки коллектора.  Рисунок 5. Якорь тягового генератора типа ГП311Б. 1 – нажимная шайба; 2 – передний фланец; 3 – вал; 4 – шпилька; 5 – коллектор; 6 – сварной барабан; 7 – диск; 8 – продольные ребра; 9 – шпонка; 10 – задний фланец; 11 – паз сердечника; 12 – сердечник якоря; 13 – миканитовая прокладка. К барабану 6 корпуса приварены диски 7 продольных ребер. Сердечник якоря 12 состоит из пяти штампованных сегментов, которые собирают на продольные шпильки, проходящие через отверстия в сегментах. Станина 6 служит магнитопроводом. К ней крепятся главные и добавочные полюсы, подшипниковый щит, вентиляционные патрубки. Снаружи к станине приварены две лапы, которыми она опирается на поддизельную раму.  Рисунок 6. Сердечник главного полюса тягового генератора ГП311Б: 1 - отверстие для крепления полюса; 2 - листы сердечника; 3 - стержень; 4 –заклепка Главные полюсы служат для создания основного магнитного потока. Каждый из них состоит из сердечника и катушки. Сердечник (рис. 6) собран из листов электротехнической стали, изолированных друг от друга лаком, спрессованных и стянутых заклепками. Для равномерного давления на листы сердечника в них имеются прямоугольные отверстия, в которые помещен стальной стержень с резьбовыми отверстиями для крепления полюса к станине. На главных полюсах размещены катушки обмоток независимого возбуждения, служащие для создания основного магнитного потока при работе генератора и пусковой, создающей магнитный поток только при пуске дизеля. Катушки наматываются на каркас с отогнутыми буртами для удержания пластмассовых изоляционных рамок. Каркас изолируется от катушек стек-ломиканитом и стеклолентой, а между катушками независимого возбуждения и пусковой проложена изоляционная шайба. Добавочные полюсы (рис. 7) предназначены для улучшения коммутации и частичной компенсации действия реакции якоря. Добавочный полюс состоит из литого стального сердечника 6 и катушки 3. На сердечнике катушка крепится стальной накладкой. Между накладкой и катушкой помещена немагнитная гетинаксовая прокладка для замедления насыщения полюса. Между витками катушки полюса помещены стеклотекстолитовые прокладки, крайние витки ее изолированы микалентой и стеклолентой. Обмотка добавочных полюсов всегда соединена последовательно с обмоткой якоря для того, чтобы ее действие соответствовало току нагрузки. Вал якоря упирается на двухрядный сферический самоустанавливающийся роликовый подшипник.   Рисунок 7. Добавочный полюс тягового генератора ГП311Б: 1 - накладка; 2 - прокладка; 3 - катушка; 4 - изоляционная рамка; 5 - угольники; б - сердечник добавочного полюса полюсом и якорем установлен набор из шести стальных прокладок общей толщиной 3 мм. Подшипниковый щит выполнен в виде жесткой сварной конструкции из ребер и колец. Ребра наклонены к оси тягового генератора, что обеспечивает жесткость и легкость конструкции. Передний (подшипниковый) щит служит для установки ступицы подшипника вала якоря. В собранном тяговом генераторе подшипниковый щит фиксируется призонным штифтом. Люки коллекторной камеры закрыты крышками, в двух из которых имеются прозрачные вставки для наблюдения за коллекторно-щеточным узлом во время его работы. Задний щит защищает тяговый генератор от попадания внутрь него загрязнений и посторонних предметов.  Рисунок 8. Щеточный аппарат тягового генератора: а - радиальный щеткодержатель; б - щетка с постоянным нажатием; 1 - корпус; 2 - ось; 3 - рычаг нажимной; 4 - курок; 5 - скоба; б - втулка; 7 - пружина; 8 - наконечник; 9 - медный шунт; 10 - пластина; 11 - заклепка; 12 – щетка Щеткодержатели, обеспечивающие постоянное нажатие на щетку в пределах установленных норм без регулировки независимо от износа щетки. Щеточный аппарат тягового генератора ГПЗ11Б показан на рис. 8. Корпус щеткодержателя имеет одно гнездо,в которое устанавливается разрезная щетка с резиновым амортизатором. Якорь тягового генератора состоит из корпуса, сердечника, вала, коллектора, обмотки, деталей крепления. Корпус якоря состоит из стального сварного барабана, двух стальных дисков и сварных ребер, приваренных к барабану. К торцам барабана приварены литые фланцы: подколлекторный, в который запрессован укороченный вал, и задний, соединяющий якорь с коленчатым валом дизеля. Сердечник якоря набран из листов электротехнической стали. Каждый лист набирают из пяти штампованных сегментов и шихтуют их на продольные шпильки, проходящие через отверстия в сегментах. Каждый лист сердечника якоря тягового генератора ГП311Б имеет 155 пазов для укладки обмотки. Для вентиляции обмотки якоря в сердечнике создаются радиальные каналы при помощи вентиляционных якорных листов. Для этого сердечник разделяют на пакеты, между которыми прокладывают вентиляционные листы с распорками. Якорь тягового генератора ГП311Б последних выпусков имеет петлевую ступенчатую двухходовую обмотку и уравнительные соединения со стороны коллектора, предназначенные для уменьшения уравнительных токов, циркулирующих по обмотке якоря через параллельно соединенные щетки. При ступенчатой двухходовой обмотке для крепления лобовых частей обмотки якоря применяются бандажи из стеклоленты на эпоксидной смоле. На рис. 9 представлены: схема двухходовой ступенчатой обмотки якоря генератора ГП311Б с шагом по пазам 1-16, 1-17 и по коллектору - 2; разрез паза якоря тягового генератора. В каждую катушку петлевой двухходовой обмотки входят три одновит-ковые секции. Каждая секция по высоте разделена на два проводника прямоугольного сечения. Изоляция катушки якоря осуществляется тремя слоями стеклослюдинитовой ленты и одним слоем стеклянной ленты.  Рисунок 9. Разрез паза и схема обмотки якоря тягового генератора ГП311Б: 1 - клин; 2 - прокладка; 3 - проводники; 4 - микалента; 5 - миканитовая прокладка; Уур - шаг уравнительных соединений; 1- 98 - номера пазов обмоток Коллектор состоит из корпуса, коллекторных пластин, изоляционных миканитовых пластин, изоляционных манжет, нажимного конуса и стяжных шпилек. Коллекторные пластины изготовлены из кадмиевой меди трапециевидного профиля. Нижние части пластины имеют форму ласточкина хвоста. В выточки пластин входят конусные части корпуса коллектора и нажимной шайбы, стянутые стальными шпильками. Пластины коллектора изолируются друг от друга листовым коллекторным миканитом, а от корпуса коллектора и нажимной шайбы - миканитовыми манжетами. Для соединения коллектора с обмоткой якоря применены гибкие петушки, изготовленные из медной ленты. Вентиляция тягового генератора - принудительная, осуществляется быстроходным вентилятором, который приводится во вращение от вала дизеля. Охлаждающий воздух подается через задний щит в центральную полость якоря под давлением; оттуда проходит по радиальным каналам между пакетами, охлаждая сердечник и обмотку якоря и выходит через зазор между полюсами и якорем к подшипниковому щиту. От центральной полости якоря вихревой поток воздуха проходит между петушками коллектора, охлаждая его. Часть воздуха из заднего щита проходит также в промежутки между полюсными катушками и охлаждает их. |