Отчет о контрольной работе по дисциплине тяга поездов Обучающийся Н. Ляш
 Скачать 4.32 Mb.
|
|
Основное удельное сопротивление движению поезда и значение скорости движения поезда взять из задачи № 2.  =3,42 кгс/тV∞ =1,4  20,5=28,7 км/чНеобходимо: 1. Определить коэффициент  .2. Проанализировать повышение основного удельного сопротивления движению поезда с учётом влияния низкой температуры наружного воздуха, т.е. рассчитать  .Решение. Количественная оценка влияния температуры наружного воздуха на значение сопротивления движения при температуре наружного воздуха ниже минус 25° C определяется по усреднённым нормативам повышения сопротивления движению поездов: = (1+ ) , (18)где α – относительная величина дополнительного сопротивления движению, обусловленная изменением температуры наружного воздуха (см. табл. 10); – основное удельное сопротивление движению поезда, кгс/т. Значение коэффициента следует подобрать методом интерполяции. Определим коэффициент для скорости 28,7 км/ч и температуры наружного воздуха – 40°C. По таблице 1 для температуры – 40°C находим два значения коэффициента, соответствующие ближайшим значениям заданной скорости. При скорости 20 км/ч α будет равен 0,01, а для скорости 40 км/ч – α= 0,04. Определяем табличную разность: α = 0,04 – 0,01 = 0,03. Шаг таблицы равен: ΔV = 40 – 20 = 20 км/ч. Разность между заданным значением скорости и граничным: 28,7 – 20 = 8,7 км/ч. Подсчитаем поправку: Δ= (0,03 8,7)/20=0,013.И добавим её к значению коэффициента, соответствующему граничному значению скорости (20 км/ч): 0,01+0,013 = 0,023. Таким образом, для скорости 28,7 км/ч и температуры – 40°C значение α = 0,023. Количественная оценка влияния температуры наружного воздуха на значение сопротивления движения при температуре наружного воздуха ниже минус 25°C: = (1+ ) =3,5 кгс/тОпределение дополнительного удельного сопротивления движению от ветра Задача № 5 Исходные данные: Основное удельное сопротивление движению поезда и значение скорости движения поезда взять из задачи № 2. V∞ =1,4 20,5=28,7 км/ч =3,42 кгс/т;Скорость ветра –Vв =18 м/с; Значение плотности воздуха –  =1,4 кг/ м3Таблица 4 - Коэффициент КВ при плотности воздуха ρ = 1,0 кг/м3 (справочное)
Необходимо: 1. Определить коэффициент  .2. Рассчитать основное удельное сопротивление движению поезда с учетом ветра. Решение. Дополнительное удельное сопротивление движению, вызванное действием встречного или бокового ветра, учитывают коэффициентом в зависимости от скорости движения поезда, а при скорости ветра более 12 м/c – также с учётом плотности воздуха (см. табл. 12,13). Тогда основное удельное сопротивление движению поезда с учетом ветра может быть определено по формуле, кгс/т: = . (19)Значение коэффициента следует подобрать методом интерполяции. Определим коэффициент для скорости 28,7 км/ч и скорости ветра 18 м/с. По таблице 12 для скорости ветра 18 м/с находим два значения коэффициента, соответствующие ближайшим значениям заданной скорости. При скорости 20 км/ч будет равен 1,80, а для скорости 30 км/ч – = 1,75.Определяем табличную разность: Δ = 1,75– 1,80 = - 0,05. Шаг таблицы равен: ΔV = 30 – 20 = 10 км/ч. Разность между заданным значением скорости и граничным: 28,7 – 20 = 8,7 км/ч.Подсчитаем поправку: Δ= (-0,05 8,7)/10= -0,0435.И добавим её к значению коэффициента, соответствующему граничному значению скорости (20 км/ч): 1,80 - 0,0435 = 1,7565 Таким образом, для скорости 28,7 км/ч и скорости ветра 18 м/с значение = 1,7565. =1,7565 3,42=6,01 кгс/т.Локомотивное хозяйство Задача № 6 Исходные данные: Удельная норма расхода песка определяется по массе состава и типу профиля (см. рис. 3). Тепловоз 4ТЭ10С, односекционный. Ёмкость: топливных баков - 4  6300 кг;песочных бункеров - 4 1000 кг;Плотность сухого песка – 1550 кг/ м3 Масса состава – Q=4000 т; Тип профиля – ।।। холмисто-горный; Расход условного топлива одним дизелем – 22,7 кг/104 ткм брутто. Необходимо: 1. Определить максимальный пробег локомотива между пунктами снабжения песком. 2. Определить максимальный пробег тепловоза между пунктами снабжения топливом. Решение. Максимальный пробег локомотива между пунктами снабжения песком определяется по формуле:   . (20)где  – коэффициент, учитывающий страховой остаток песка в песочных бункерах ( = 0,9); – объём песочных бункеров локомотива, м3;Q – масса состава, т;  – удельная норма расхода песка на измеритель, по рисунку 2 составит 0,1 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: = , (21)где m – масса вещества, кг; V – объём, м3. Плотность сухого песка =1550 кг/ м3 .V=  =  =2,58 м3  =5806 км Рис.2 Норма расхода песка на 1млн.ткм брутто (в расчёте на одну секцию тепловоза). Максимальный пробег тепловоза между пунктами снабжения топливом определяется по формуле:   . (22)где  – коэффициент, учитывающий страховой остаток топлива в баках тепловоза ( = 0,9); – вместимость топливных баков тепловоза, кг;104 – измеритель перевозочной работы, ткм брутто;  – удельная норма расхода дизельного топлива на измеритель, кг/104 ткм Брутто; = ; (23) – удельная норма расхода условного топлива на измеритель, 22,7 кг/104 ткм брутто;Э – топливный эквивалент (для дизельного топлива Э = 1,43). = =  =15,87 кг/104 ткм брутто; =3572 кмВопрос 6. Приведите принципиальную (силовую) электрическую схему электровоза переменного тока с полупроводниковыми выпрямителями и дайте необходимые пояснения к ней. Познакомившись с отдельными участками силовой цепи электровоза переменного тока и ее электрическим оборудованием, рассмотрим теперь для одной секции восьмиосного электровоза с неуправляемыми выпрямителями принципиальную несколько упрощенную силовую схему (рис. 68). Ток от токоприемника проходит через дроссель ДП, снижающий уровень помех радиоприему, разъединитель Р, главный выключатель ГВ, первичную обмотку тягового трансформатора на рельсы через колесные пары.  Схема электровоза переменного тока Рис. 68. Принципиальная силовая схема секции восьмиосного электровоза переменного тока с неуправляемыми выпрямителями Две вторичные обмотки al-01 и 02-а2 имеют несекционнрованную и секционированную части, которые могут включаться встречно и согласно. От каждой вторичной обмотки питается отдельный выпрямитель. Наименьшее напряжение 58 В подводится к тяговым двигателям при встречном включении обмоток, наибольшее 1218 В — при их согласном включении. Все переключения во вторичной цепи трансформатора, обеспечивающие ступенчатое регулирование напряжения, подводимого к тяговым двигателям, выполняют с помощью главного контроллера. Переключение выводов секционированной обмотки трансформатора производится без разрыва цепи тяговых двигателей; с этой целью применен переходной реактор ПР. Для того чтобы знать, какие контакторные элементы замкнуты на каждой позиции главного контроллера, пользуются диаграммой, часть которой показана на рис. 69.  Рис. 69. Диаграмма замыкания контакторов главного контроллера Зеленые жирные линии на диаграмме соответствуют замкнутому положению контакторного элемента. Контакторные элементы с дугогащением обозначают на схемах буквами А, Б, В, Г. В число 30 контакторных элементов без дугогашения входят и четыре для переключения обмоток трансформатора на встречное или согласное соединение. В силовых цепях электровозов переменного тока обычно применяют небольшое число индивидуальных контакторов и все необходимые переключения осуществляют с помощью групповых аппаратов. Поэтому условные обозначения, указывающие принадлежность контактов к групповым переключателям, не делают. Благодаря тому что пуск и регулирование скорости тяговых двигателей осуществляют изменением выпрямленного напряжения, оказалось возможным применить постоянное параллельное соединение тяговых двигателей. Отпала также необходимость в пусковых резисторах. Однако при наличии реостатного торможения силовая схема содержит тормозные резисторы (см. рис. 67). Так как к тяговым двигателям подводится пульсирующий ток, то конструкция их имеет некоторые особенности. Для уменьшения пульсаций (для сглаживания тока) в цепь каждых двух тяговых двигателей после выпрямителя включен сглаживающий реактор СР (см. рис. 68). Он представляет собой катушку, навитую на стальной сердечник, имеет значительное индуктивное сопротивление и очень малое омическое.  Рис.70. Кривые выпрямленного тока без сглаживающего реактора (штриховая линия) и при наличии его (сплошная) В процессе нарастания тока (участок аб, рис. 70) в реакторе накапливается электромагнитная энергия, что препятствует резкому увеличению тока. С уменьшением тока (участок бв) реактор отдает накопленную энергию в цепь, поддерживая уменьшающийся ток. В результате этого значительно сглаживаются пульсации тока (сплошная линия на рис. 70), однако полностью сгладить их реактор не в состоянии. Поэтому, чтобы еще больше уменьшить пульсацию тока в обмотках возбуждения, параллельно им постоянно включают шунтирующий резистор R1 (см. рис. 68). Так как обмотки возбуждения обладают относительно большим индуктивным сопротивлением, переменная составляющая тока почти полностью проходит через резистор, имеющий чисто омическое сопротивление, и лишь незначительная часть ее — через обмотку возбуждения. Постоянная составляющая тока распределяется между обмоткой возбуждения и шунтирующим резистором обратно пропорционально омическим сопротивлениям параллельных цепей. Для того чтобы большая часть переменной составляющей тока проходила через резистор, омическое сопротивление его должно быть значительно больше, чем у обмотки возбуждения, и соответствовать ослаблению возбуждения двигателя на 3-5%. Следовательно, тяговые двигатели электровозов переменного тока постоянно работают в режиме несколько ослабленного возбуждения. Кроме того, предусмотрено три ступени ослабления его, которые получают, включая параллельно обмоткам возбуждения с помощью контакторов (см. рис. 68) резистор R2 (первая ступень), затем часть его (вторая ступень) и, наконец, только индуктивный шунт ИШ. Как и на электровозах постоянного тока, направление вращения якорей тяговых двигателей изменяют, переключая их обмотки возбуждения реверсором, контакты PI—PIV которого показаны на схеме. С помощью отключателя ОД можно отсоединить любой из тяговых двигателей в случае его неисправности. Если выйдет из строя какой-либо выпрямитель, его также можно отключить соответствующими отключателями вентилей ВВ. Одновременно отключают и линейные контакторы ЛК в цепи этой же группы двигателей. Отметим одну особенность подключения тяговых двигателей к выпрямительным установкам. Проще всего, казалось бы, включить их так, как показано на рис. 62, б, т. е. так, чтобы каждый выпрямитель питал одни и те же тяговые двигатели. Практически этого делать нельзя, поскольку на части позиций (на четных) главного контроллера напряжения на двигателях будут неодинаковы. Чтобы тяговые двигатели были нагружены одинаково и обеспечивали наибольшую силу тяги без нарушения сцепления колес с рельсами, плечи выпрямителей разомкнуты и включены так, как показано на упрощенной схеме рис. 71.  Рис. 71. Упрощенная силовая схема с разомкнутыми плечами выпрямительных установок Когда напряжение на вторичных обмотках действует слева направо, ток обмотки а1-01 проходит через плечо VD1 выпрямителя, тяговый двигатель I (на схеме для упрощения показано по одному тяговому двигателю вместо двух), плечо VD3 и в обмотку а1-01. Ток от обмотки 02-а2 проходит через плечо VD5, тяговый двигатель II, плечо VD7 и возвращается в обмотку 02-а2. Пути токов, соответствующие этому полупериоду, показаны на рис. 71 сплошными стрелками. В следующий полупериод напряжение в обмотках действует справа налево. Ток из обмотки 01-а1 проходит через плечо VD6, двигатель II, плечо VD8 и возвращается в обмотку 01-а1 трансформатора. Ток из обмотки а.2-02 идет через плечо VD2, двигатель I, плечо VD4 и возвращается в обмотку а2-02. Следовательно, двигатели в течение одного периода изменения тока поочередно подключаются сначала к одной («своей») вторичной обмотке, а затем к другой («чужой»). Тем самым обеспечивается одинаковое среднее напряжение на всех тяговых двигателях при неравных напряжениях во вторичных обмотках трансформатора. Вопрос 34. | |||||||||||||||||||||||