ответы на вопросы по предмету тяга поездов. тяга ПОЕЗДОВ ответы на вопросы зачет. Вопросы к зачету по дисциплине Тяга поездов (2 семестр) Определение и классификация локомотивов. Локомотив
 Скачать 1.12 Mb.
|
|
Вопросы к зачету по дисциплине Тяга поездов (2 семестр) 1. Определение и классификация локомотивов. Локомоти́в (от лат. loco «с места» (аблатив лат. locus «место») + лат. motivus, «сдвигающий») — самоходный рельсовый экипаж, предназначенный для тяги несамоходных вагонов[1]. Локомотив является силовым тяговым средством, относящимся к подвижному составу и предназначенным для передвижения по рельсовым путям поездов или отдельных вагонов. По роду выполняемой работы локомотивы делятся на магистральные и маневровые. Магистральные, в свою очередь, подразделяются на грузовые, пассажирские и грузопассажирские. Грузовые должны развивать значительную силу тяги, позволяющую водить поезда большой массы, пассажирские предназначены для вождения более легких поездов, но с большой скоростью. Локомотивы, на которых установлен источник энергии (двигатель внутреннего сгорания, газовая турбина), относятся к автономному подвижному составу (тепловозы, газотурбовозы, мотовозы, дизель-поезда). Электровозы и электропоезда получают электрическую энергию от постоянного источника и называются неавтономным подвижным составом. КПД тягового подвижного состава, характеризующий степень использования топлива для получения полезной работы, тем выше, чем совершеннее первичная энергетическая установка. КПД современных автономных локомотивов и дизель-поездов в зависимости от типа тепловозного двигателя и степени его использования достигает 29—31%. КПД электрического подвижного состава зависит от типа электростанции и составляет 25—30%. Вес кузова локомотива передается на колесные пары, рамы тележек, рессоры подвески и буксы. Если число колесных пар не превышает шести, локомотив обычно имеет один кузов и называется односекционным. При большем количестве колесных пар кузов получается слишком длинным, что затрудняет прохождение его в кривых. Поэтому многоосные локомотивы делаются с двумя соединенными между собой секциями и называются двухсекционными. Весь подвижной состав как на российских дорогах, так и за рубежом имеет определенные наименования — серии. 2. Электровоз постоянного тока. Размещение и назначение основного оборудования. Электровоз – единица тягового подвижного состава, неавтономный, первичным источником энергии является контактная сеть, полученная через токоприёмник электроэнергия подается в электрическую цепь электровоза и преобразуется с помощью вторичного источника энергии (тяговых электродвигателей) в механическую энергию вращения колесных пар для движения поезда.  3. Принцип работы электровоза постоянного тока и регулирование скорости движения. Регулирование скорости движения электровоза осуществляется за счет изменения тока или напряжения подаваемых на тяговые двигатели. Для снижения продольных сил в поезде изменение скорости движения необходимо осуществлять плавно, иначе может произойти разрыв поезда и чрезмерный износ колесных пар. Регулирование скорости осуществляется за счет изменения величины сопротивления пускового реостата. Чем меньше сопротивление, тем больше ток и соответственно скорость движения. Переключая позиции контроллера машиниста замыкаются поочередно контакты К1…К4 постепенно выводятся из эл. цепи блоки а…в, что приводит снижению сопротивления в эл. Цепи. Позиции I…V – (разгонные) реостатные, позиция VI – ходовая. Реостатные позиции применяются только для разгона, ходовые можно использовать длительно. Данный способ обеспечивает относительно плавное (ступенчатое) регулирование скорости движения электровоза, однако используется кратковременно из-за больших потерь. 4. Электровоз переменного тока. Размещение и назначение основного оборудования. Электровоз – единица тягового подвижного состава, неавтономный, первичным источником энергии является контактная сеть, полученная через токоприёмник электроэнергия подается в электрическую цепь электровоза и преобразуется с помощью вторичного источника энергии (тяговых электродвигателей) в механическую энергию вращения колесных пар для движения поезда Электровоз состоит из 3-х основных частей: Механическая часть; Электрическая часть; Пневматическая часть.  5. Принцип работы электровоза переменного тока и регулирование скорости движения. При этом включаются или выключаются контакторы ослабления возбуждения, шунтирующие секции резисторов в этих цепях Как и на электровозах постоянного тока, реверсивная и главная рукоятки во избежание ошибочных действий машиниста сблокированы. Управление силовой цепью электровоза переменного тока сводится к управлению с помощью главной рукоятки серводвигателем СМ главного контроллера: его ручному "или автоматическому пуску, фиксации (остановке) серводвигателя на какой-либо позиции, его реверсированию, сбросу позиций и фиксации на позициях сброса. Пуск серводвигателя, его реверсирование, электрическое торможение осуществляются с помощью контакторов 208 и 206, замыкающие и размыкающие контакты которых включены в его цепь. В необходимых случаях с помощью главной рукоятки можно быстро выключить главный выключатель силовой цепи. 6. Технико-эксплуатационные и экономические параметры электровоза. Важнейшими характеристиками локомотивов являются: осевая формула, осевая нагрузка, служебный вес, сцепной вес, габарит и коэффициент полезного действия. 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 «+», если тяговое усилие передается через сочленение тележек, или «-», если тележки не соединены между собой (не сочленены) и тяговое усилие передается через раму кузова. Индекс «0» у цифр показывает, что каждая ось имеет индивидуальный (отдельный) привод, цифры перед скобкой означают число секций локомотива. Например, тележечный электровоз ВЛ80 имеет осевую формулу 2(20-20), которая показывает, что у электровоза две секции, в каждой по две двухосные тележки, тележки не соединены между собой и каждая ось имеет отдельный (индивидуальный) привод (тяговый электродвигатель). 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 30-30, записывается С0-С0. Осевая нагрузка (нагрузка от осей на рельсы) характеризует статическое воздействие локомотива на железнодорожный путь и определяется делением сцепного веса локомотива на число осей. 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. 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. Электрическая тяга имеет ряд преимуществ перед тепловозной. К.п.д. электрической тяги при получении энергии от тепловых электростанций составляет 25-30 %. 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. 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. 7. Тяговый электродвигатель. Назначение, устройство и принцип работы. Тяговый электродвигатель (ТЭД) — электрический двигатель, предназначенный для приведения в движение транспортных средств[1] (электровозов, электропоездов, тепловозов, трамваев, троллейбусов, электромобилей, электроходов, большегрузных автомобилей с электроприводом, танков и машин на гусеничном ходу с электропередачей, подъемно-транспортных машин, самоходных кранов и т. п.). Вращающиеся тяговые электродвигатели регулируются ГОСТ 2582-2013[2] (кроме аккумуляторных погрузочно-разгрузочных машин, электротягачей, электротележек и теплоэлектрических автотранспортных систем). Основное отличие ТЭД от стационарных электродвигателей большой мощности заключается в условиях монтажа двигателей и ограниченном месте для их размещения. Это привело к специфичности их конструкций (ограниченные диаметры и длина, многогранные станины, специальные устройства для крепления и т. п.). Тяговые двигатели городского и железнодорожного транспорта, а также двигатели мотор-колес автомобилей эксплуатируются в сложных погодных условиях, во влажном и пыльном воздухе[3]. Также в отличие от электродвигателей общего назначения ТЭД работают в самых разнообразных режимах (кратковременных, повторно-кратковременных с частыми пусками), сопровождающихся широким изменением частоты вращения ротора и нагрузки по току (при трогании с места может в 2 раза превышать номинальный). При эксплуатации тяговых двигателей имеют место частые механические, тепловые и электрические перегрузки, тряска и толчки. Поэтому при разработке их конструкции предусматривают повышенную электрическую и механическую прочность деталей и узлов, теплостойкую и влагостойкую изоляцию токоведущих частей и обмоток, устойчивую коммутацию двигателей. Кроме того ТЭД шахтных электровозов должны удовлетворять требованиям, относящимся к взрывозащищенному электрооборудованию. Тяговые двигатели должны иметь характеристики, обеспечивающие высокие тяговые и энергетические свойства (особенно КПД) подвижного состава. Развитие полупроводниковой техники открыло возможности перехода от двигателей с электромеханической коммутацией к бесколлекторным машинам с коммутацией при помощи полупроводниковых преобразователей. Из-за тяжелых условий работы и жестких габаритных ограничений тяговые двигатели относят к машинам предельного использования. 8. Подвеска тяговых двигателей и их сравнительная оценка. Назначение -подвешивание служит для размещения тяговых двигателей в тележке и для смягчения ударов, приходящихся на них. Оно подразделяется на опорно-осевое (Рис.66) и опорно-рамное (Рис.67). Первое применяется на грузовых электровозах, второе - на пассажирских.  При опорно-осевом подвешивании тяговый двигатель одним концом опирается через моторно-осевые подшипники на ось колесной пары, а другим - через подвеску, травер- Рис. 66. Траверсное опорно-осевое подвешивание. сную или маятни- ковую - на раму тележки. Достоинством подвешивания является близкое расположение тягового двигателя к оси колесной, что упрощает передачу вращающего момента от тягового двигателя к колесной паре. К его недостаткам относятся: - низкое расположение центра тяжести электровоз, что увеличивает его воздействие на путь при вписывании электровоза в кривые. - большой неподрессоренный вес: колесная пара и почти 60% веса тягового двигателя; - ограничение размеров тягового двигателя габаритами тележки, а следовательно, и его мощности; При опорно-рамном подвешивании тяговый двигатель расположен на раме тележки. Преимуществом его является уменьшение воздействия электровоза на путь и не ограниченные габаритами тележки, размеры тягового двигателя. Недостатком данного подвешивания является удаленность тягового двигателя от колесной пары, что усложняет передачу его вращающего мо- Рис. 67. Опорно-рамное подвешивание. мента на колесную пару. Такая передача осуществляется с помощью полого вала якоря двигателя и карданного вала с шарнирными муфтами, которые обеспечивают свободу перемещения колесной пары относительно тягового двигателя. 9. Тепловоз. Размещение и назначение основного оборудования. К основным узлам тепловоза относится: кузов, рама, ударно-тяговые приборы (автосцепное оборудование), ходовые части и тормозное оборудование. К вспомогательным узлам — система охлаждения, система воздухоснабжения, воздушная (тормозная) система, песочная система, система пожаротушения и т.д. Вращающий момент от дизеля передается по следующей схеме: вал дизеля, оболочковая муфта, гидропередача, карданные валы, осевые редукторы, колесные пары. Локомотивы - это железнодорожная единица, предназначенная для реализации тяговых усилий для перемещения состава. Локомотив представляет собой очень сложную систему машин и механизмов, которые, взаимодействуя между собой, приводят к образованию тяговых и тормозных усилий на ободе колесных пар. Первичным двигателем на тепловозе является дизель. Чтобы привести во вращение колесные пары тепловоза от вала дизеля, требуется специальная передача. Если вал дизеля непосредственно соединить с движущими осями тепловоза, то двигатель нельзя будет запустить под нагрузкой, и трогание такого локомотива будет затруднено. Кроме того, частота вращения вала дизеля, следовательно, и его мощность пропорциональны скорости движения тепловоза, поэтому полная мощность дизеля может быть получена лишь при максимальной скорости. 10. Принцип работы тепловоза с электрической передачей и регулирование скорости движения. Электрическая передача работает по принципу – дизель вращает вал генератора, вырабатываемый им ток поступает на тяговые электродвигатели, расположенные на осях движущих колесных пар. Такие установки на тепловозах называются – дизель-генераторными. В прежних статьях я уже касался вопроса тягового привода локомотивов, где рассматривалась именно электрическая передача. Вот тяговые электродвигатели и располагаются либо на опорно-осевой подвеске, либо на опорно-рамной в рамах тележек, в зависимости от конструкции. Тяговые электродвигатели (ТЭД) соединены с главным генератором (ГГ) соединительными кабелями. Еще очень важным и сложным элементом в электрической передаче являются системы и устройства ее регулирования. Существует несколько типов электрической передачи: на постоянном токе и на переменном токе. Все тяговые электродвигатели тепловозов работают на постоянном токе, поэтому электрическая передача постоянного тока имеет главный генератор постоянного тока. Ток вырабатываемый генератором сразу поступает на тяговые электродвигатели. Здесь есть и свои недостатки – большой вес и габариты главного генератора, большой расход цветных металлов на его производство. 11. Технико-эксплуатационные и экономические параметры тепловоза. Важнейшими характеристиками локомотивов являются: осевая формула, осевая нагрузка, служебный вес, сцепной вес, габарит и коэффициент полезного действия. 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 «+», если тяговое усилие передается через сочленение тележек, или «-», если тележки не соединены между собой (не сочленены) и тяговое усилие передается через раму кузова. Индекс «0» у цифр показывает, что каждая ось имеет индивидуальный (отдельный) привод, цифры перед скобкой означают число секций локомотива. Например, тележечный электровоз ВЛ80 имеет осевую формулу 2(20-20), которая показывает, что у электровоза две секции, в каждой по две двухосные тележки, тележки не соединены между собой и каждая ось имеет отдельный (индивидуальный) привод (тяговый электродвигатель). 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 30-30, записывается С0-С0. 12. Дизель. Назначение и устройство дизеля. Ди́зельный дви́гатель (в просторечии — дизель) — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха. Применяется в основном на судах, тепловозах, автобусах и грузовых автомобилях, тракторах и танках, дизельных электростанциях, а к концу XX века стал распространен и на легковых автомобилях. Спектр видов топлива для дизельных двигателей весьма широк, включая все фракции нефтеперегонки (от керосина до мазута) и ряд продуктов природного происхождения (например, рапсовое и подсолнечное масла), которые также могут использоваться в качестве биодобавок[3][4]. Дизельный двигатель может с определённым успехом работать и на сырой нефти. 13. Принцип работы 4-хтактного дизеля. В дизельном двигателе, как и в бензиновом, используется четырехтактный цикл сгорания топлива. Четыре такта работы: Такт впуска - Впускной клапан открывается, происходит впуск воздуха и движение поршня вниз.. Такт сжатия - Поршень движется вверх, сжимая воздух. Рабочий такт - Как только поршень достигает верхней точки, происходит впуск и возгорание топлива, при этом поршень движется вниз. 14. Принцип работы 2-хтактного дизеля. Принцип работы двухтактного дизеля основан на выполнении 2 тактов: сжатие и рабочий ход. Конструкция агрегата позволяет выполнять весь цикл вдвое быстрее, чем в четырехтактных моторах. Для двухтактных дизельных двигателей Принцип работы следующий: Поршень из НМТ начинает двигаться вверх. В цилиндре имеется воздух. 15. Технико-экономические параметры дизеля. +4. Технико-экономические параметры дизеля. + Некоторые из технико-экономических характеристик: + Основным показателем любого дизеля является его мощность. Различают мощность индикаторную, эффективную и номинальную. + Под индикаторной мощностью Ni понимают мощность, развиваемую в цилиндре дизеля. 16. Топливная система тепловоза. Назначение, устройство и принцип работы. Топливная система тепловоза предназначена для подачи необходимого количества топлива под давлением к топливным насосам дизеля для обеспечения их нормальной работы. В топливном баке 13 вместимостью 7300 л, подвешенном к средней части главной рамы, содержится запас топлива на тепловозе. 17. Масляная система тепловоза. Назначение, устройство и принцип работы. Масляная система тепловоза предназначена для непрерывной подачи масла к трущимся деталям дизеля, для поддержания жидкостного трения, отвода тепла и промывки трущихся поверхностей, а также непрерывного фильтрования масла, чтобы обеспечить срок его службы. При вращении шестерен впадины ихзубьев захватывают порции масла и переносят их из всасывающей полости в нагнетательную. При повышении давления масла в нагнетательной полости 2-3 кгс/см² открывается предохранительный клапан и сбрасывает масло в полость всасывания. Насос масляный служит для обеспечения необходимой циркуляции масла в маслянойсистеме дизеля. Масляный насос шестеренного типа, односекционный, нереверсивный.Корпус насоса 1 имеет расточки для ведущей 3 и ведомой 2 шестерен. Торцы насоса закрыты планкми, в которых установлены роликопдшипники. В подшипниках размещенывалы ведущей и ведомой шестерен. Вал ведущей шестерни заканчивается шлицами, соединяющимися с приводным валом. 18. Водяная система тепловоза. Назначение, устройство и принцип работы. Водяная система тепловоза имеет два контура циркуляции. В первом контуре вода охлаждает дизель, во втором — масло и наддувочный воздух. Каждый контур представляет собой водяную систему открытого типа, циркуляционную, принудительную, постоянно заполненную водой. Водяная система охлаждения дизеля предназначена для охлаждения втулок и крышек цилиндров дизеля, корпуса турбокомпрессора и выпускных коллекторов. В холодное время года вода используется для подогрева топлива, обогрева кабины машиниста отопительно-вентиляционной установкой, подогрева воды в баке санитарного узла и огнегасящей жидкости в резервуаре установки пенного пожаротушения. Эта система предусматривает как высокотемпературное, так и низкотемпературное охлаждение, причем переход на высокотемпературное охлаждение допускается при наличии давления в расширительном баке не менее 0,03 МПа (0,3 кгс/см2). Переход осуществляется вручную установкой тумблера на шкафу холодильной камеры в положение «104 °С», при этом отключается реле, работающее на снятие нагрузки дизель-генератора при 96 °С. 19. Воздушная система тепловоза. Назначение, устройство и принцип работы. Воздушная система тепловоза представляет собой совокупность его пневматических приборов, компрессоров, резервуаров и воздухопроводов. Воздушная система своей работой обеспечивает торможение тепловоза, включение электропневматических контакторов, работу песочниц, звуковых сигналов, стеклоочистителей и пр. Воздушная система тепловоза служит для подачи в цилиндры дизеля очищенного, предварительно сжатого и охлажденного воздуха с целью повышения мощности и экономичности дизеля. Она включает в себя воздухоочиститель, турбокомпрессор и воздухоохладитель. ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ. Для очистки воздуха, поступающего в дизель, в машинном отделении тепловоза на стенках кузова установлены два воздухоочистителя, двухступенчатые, непрерывного действия, характеризующиеся следующими параметрами: эффективность очистки воздуха не менее 98,5 %, аэродинамическое сопротивление 800 Па (80 мм вод. ст.), разрежение перед турбокомпрессором 1400 Па (140 мм вод. ст.), размеры частиц, пропускаемых воздухоочистителями, не превышают 1 мкм (наиболее вредными, ускоряющими износ поршневых колец и внутренних поверхностей втулок цилиндров дизеля, являются частицы размером 5—20 мкм). Воздух очищается в секциях воздухоочистителей, состоящих из набора сеток. Эффект пылеулавливания увеличивается после промасливания кассет в результате возрастания сцепления частиц пыли с проволочками сеток. Набор сеток в кассетах сетчатого типа образуют извилистые каналы, по которым движется очищаемый воздух. Вследствие большой инерционности частиц пыли они летят прямолинейно и, сталкиваясь с промасленными проволочками, смачиваются маслом и поглощаются масляной пленкой, т.е. происходит процесс улавливания пыли. Основной недостаток сетчатых кассет — малая пылеемкость. Увеличение пылеемкости достигается применением гофрированных сеток и укладкой их так, чтобы размеры отверстий сужались в направлении потока очищаемого воздуха, а также периодическим смачиванием кассет первой ступени в масляной ванне корпуса. Воздухоочиститель состоит из корпуса 8, сваренного из уголков и обшитого листовым металлом, нижняя часть которого образует масляную ванну. На стороне, обращенной к стенке кузова, имеется проем забора воздуха снаружи. В верхней части предусмотрен съемный лист для демонтажа и монтажа колеса воздухоочистителя. К этому листу приварены кронштейн с ушком для установки упора и платик для крепления к нему тремя болтами привода 6 колеса. На торцовых стенках установлены жалюзи, открываемые при переходе на забор воздуха из машинного отделения при неблагоприятных метеорологических условиях. Для исключения работы дизеля с закрытыми жалюзи привод их сконструирован так, что при закрытии жалюзи забора воздуха снаружи тепловоза, находящихся в проеме боковой стенки кузова, открываются сблокированные с ними жалюзи забора воздуха из машинного помещения. Для заправки воздухоочистителя маслом на торцовой стенке корпуса предусмотрена заправочная горловина 8, закрываемая колпачком с прокладкой. Уровень масла контролируют по горизонтальным рискам верхнего и нижнего уровней. В нижней части корпуса установлен кран для слива отстоя и съемный фланец лючка для очистки загрязнений корпуса воздухоочистителя. 20. Механическая тепловозная передача. Назначение, устройство и характеристики. Механическая передача состоит из следующих основных элементов (рис. 36): муфты сцепления 1, многоступенчатого редуктора 2 (коробки скоростей) и тягового привода колесных пар 3. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к тепловозным передачам (см. «Локомотив» № 12, 2006 г.), муфта сцепления позволяет отсоединять вал дизеля от движущихся колес в моменты пуска дизеля, а также изменять направление движения тепловоза (реверсирование) при включении и переключении ступеней скорости. По устройству это наиболее простая передача. Она характеризуется жесткой кинематической связью между входным (вал дизеля) и выходным (оси колесных пар) звеньями. Механическая передача состоит из следующих основных элементов (. 36): муфты сцепления 1, многоступенчатого редуктора 2 (коробки скоростей) и тягового привода колесных пар 3. В соответствии с требованиями, предъявляемыми к тепловозным передачам (см. «Локомотив» № 12, 2006 г.), муфта сцепления позволяет отсоединять вал дизеля от движущихся колес в моменты пуска дизеля, а также изменять направление движения тепловоза (реверсирование) при включении и переключении ступеней скорости. Муфта сцепления может быть фрикционной, электромагнитной и др. На некоторых тепловозах с механической передачей в качестве муфты сцепления применяют гидравлическую муфту, обеспечивающую большую плавность включения. Многоступенчатый редуктор 2 является основным узлом передачи и предназначен (как коробка скоростей на автомобиле) для изменения величины силы тяги и реверсирования тепловоза с механической передачей. 21. Гидравлическая тепловозная передача. Назначение, устройство и характеристики. Гидравлическая передача предназначена для передачи мощности, развиваемой дизелем, к колесным парам тепловоза, для преобразования вращающего момента дизеля с целью получения кривой силы тяги, близкой к идеальной, а также для получения требуемого скоростного диапазона работы тепловоза. Гидравлическая передачатепловоза передает мощность дизеля движущим колесным парам через жидкость, циркулирующую в замкнутом объеме. Гидравлические передачи делят на гидростатические (гидрообъемные) и гидродинамические. В гидравлических передачах происходит двойное преобразование энергии: сначала механическая энергия вращения коленчатого вала дизеля в гидравлическом насосе сообщается жидкости, а затем в гидравлических двигателях энергия, полученная жидкостью, снова преобразуется в механическую энергию, но теперь уже в энергию вращения колесных пар. Схема гидростатической передачи: 1 - ведущий вал; 2 - гидронасос; 3 - вспомогательный насос; 4 - клапан ограничителя давления; 5 - гидромотор; 6 - ведомый вал В гидростатическихпередачах гидравлическими аппаратами являются гидронасос и гидромотор, выполненные в виде поршневых или роторных машин, в которых изменение объема происходит принудительно. Работа происходит за счет высоких давлений жидкости при неизменных ее расходах. Гидростатические передачи не нашли применения в качестве силовых передач тепловозов из-за различных технических трудностей (большие потери на трение, наличие утечек при высоких давлениях и т. д.). Такие передачи небольшой мощности используются для привода вспомогательных агрегатов тепловозов (например, вентилятора холодильника на пассажирских тепловозах). 22. Электрическая тепловозная передача. Назначение, устройство и характеристики. Электри́ческая переда́ча (ЭП) — широко применяемый на тяжёлых транспортных машинах способ. всережимной передачи мощности двигателя внутреннего сгорания на движитель, предполагающий преобразование механической энергии вращения в электрическую и обратно, а также отсутствие жёсткой кинематической связи между первичным двигателем и движителем. В общем случае всегда состоит из тягового генератора и одного или нескольких тяговых электродвигателей. Выполняет функцию трансмиссии и решает аналогичные трансмиссии задачи: формирование гиперболической тяговой характеристики, движение вперёд-назад, трогание с места, разъединение первичного двигателя и движителя для работы первичного двигателя на холостом ходу.[1] Область применения ЭП: городские автобусы, карьерные самосвалы, тяжёлые гусеничные трактора (танки), магистральные и маневровые тепловозы, морские теплоходы (дизель-электроходы, турбо-электроходы), морские суда-атомоходы (в том числе атомные подводные лодки). 23. Тележки электровозов. Назначение и особенности их устройства. Тележка – это сборочная единица в которой размещаются: - Колесные пары с буксовыми узлами; - Тяговые двигатели; - Детали устройств опоры рамы кузова на раму тележки; - Рессорное подвешивание; - Тормозные устройства; - Детали и узлы тяговой передачи; - Ударно-тяговые устройства (при их расположении в тележке – ВЛ19, ВЛ22, ВЛ23, ВЛ8 и т.д.). Элемент, связывающий эти узлы в единое целое – тележку, называется рама тележки. Тележка воспринимает тяговые и тормозные усилия, боковые, горизонтальные и вертикальные силы при прохождении неровности пути и передаёт их, через пружинные опоры на раму кузова. Основными узлами тележки являются: сварная рама коробчатого сечения, которая своей концевой балкой через наклонную тягу с шарнирами соединена с центральной частью рамы кузова, колесные пары, элементы рессорного подвешивания, элементы связи тележки с кузовом электровоза, колесно-моторный блок. Конструкция тележки обеспечивает возможность монтажа и демонтажа колесно-моторного блока без подъема кузова и смену тормозных колодок без смотровой канавы. 24. Тележки тепловозов. Назначение и особенности их устройства. Тележки тепловозов являются их ходовыми частями. Они передают вертикальные нагрузки от веса кузова и рамы тепловоза с установленным на ней силовым и вспомогательным оборудованием на рельсы, создают во взаимодействии с рельсами тяговые и тормозные силы, направляют движение тепловоза в рельсовой колее, передавая на раму тепловоза поперечные усилия от рельсового пути. Рама тележки не только связывает вместе отдельные узлы ходовых частей, но и связывает их с рамой тепловоза, обеспечивая в то же время возможность поворота тележки относительно рамы тепловоза. Конструкция тележки и в особенности ее рамы зависит от способа передачи нагрузок и исполнения опорных устройств. Так как силовая установка находится в кузове на главной раме, а ведущие колесные пары размещены в тележках, необходимость их поворота значительно затрудняет как передачу вертикальных нагрузок, так и передачу энергии от дизеля к колесным парам. 25. Колесные пары локомотива. Назначение, устройство и требование ПТЭ к колесным парам в эксплуатации. Колесная пара — состоит из оси, соединенной с колесным центром и зубчатыми колесами тяговой передачи, которые вращаются как единое целое. На колесные центры закреплены бандажи, которые на локомотивах сменные, а на вагонах, как правило колеса цельнолитые. Требования ПТЭ к колесным парам (основные размеры и допуски).(ПТЭ гл. 10)
26. Кузова локомотивов устройство, типы и сравнительная характеристика Кузова тепловозов разделяются по способу восприятия нагрузки на два типа: Ø с несущей рамой и съемным кузовом; Ø цельнонесущие, у которых рама и кузов представляют собой единую сварную конструкцию. Кузова первой группы - служат только для защиты бригады и всего оборудования тепловоза от атмосферных явлений; они не воспринимают основных усилий; такие кузова применены на тепловозах ТЭ2, ТЭ3 и др. К этой группе относятся и кузова капотного типа маневровых тепловозов ТЭ1, ТЭМ1 и др. Кузова второй группы: - несущей конструкции, кроме функции защиты бригад и оборудования, воспринимают на себя часть усилий, разгружая главную раму тепловоза. Кузова этой конструкции установлены на тепловозах типов ТЭ10, ТЭП60 и др. При применении кузова несущей конструкции обеспечивая высокую жесткость, упрощается технология его изготовления и снижение массы кузова до 20 - 25% при одинаковой мощности силовой установки. - цельнонесущий кузов имеют магистральные тепловозы серий ТЭП60, ТЭП70 и др. Кузов представляет собой сложную пространную систему, образованную из продольных и поперечных балок, тонкостенных стержней и обшивки. Для возможности выемки дизеля и других агрегатов в средней части крыши кузова сделан большой вырез, закрываемый съемным каркасом. В обшивочном листе кузова имеется ряд вырезов для установки вентиляторов, фильтров и размещения окон. 27. Опоры кузова. Назначение и особенности устройства. Опоры кузова , представляют собой цилиндрические винтовые пружины, работающих на сжатие и сдвиг и предназначены для передачи весовой нагрузки и компенсации перемещений тележек относительно кузова во всех направлениях. Техническая характеристика пружины. Статическая вертикальная нагрузка на пружину, Н (кгс) 63760 (6500) Прогиб пружины под вертикальной статической нагрузкой, мм 1203 Средний диаметр пружины, мм 2542 Диаметр прутка пружины, мм 500,1 Число рабочих витков, шт. 7 Высота пружины в свободном состоянии, мм 6602 Высота пружины с комплектом шайб поз.6 под вертикальной статической нагрузкой, мм 5552 Устройство Опора кузова состоит из пружины 9, которая нижним торцем через стакан 10, шайбу 11 и полукольца 12 опирается на раму тележки. На верхний торец пружины 9 через шайбы 6, стакан 5, шайбу 11 и стакан 3 опирается кузов. Шайбы 12 применяются при развеске электровоза. При помощи шайб 6 выдерживается размер А. Установка гидравлических демпферов и противоотносных устройств. Назначение. Гидравлические демпферы предназначены для гашения колебаний кузова электровоза относительно тележек в вертикальной и горизонтальной плоскостях. 28. Система электроснабжения электрифицированных участков железных дорог на постоянном токе и её характеристика. Система электроснабжения электрифицированной железнодорожной дороги состоит из внешней части системы электроснабжения, включающей в себя устройства выработки, распределения и передачи электрической энергии до тяговых подстанций (исключительно); - тяговой части системы электроснабжения, состоящей из тяговых подстанций линейных устройств и тяговой сети. Тяговая сеть, в свою очередь, состоит из контактной сети, рельсового пути, питающих и отсасывающих линий (фидеров), а также других проводов и устройств, присоединяемых по длине линии и контактной подвески непосредственно или через специальные автотрансформаторы. Основным потребителем электрической энергии в тяговой сети является локомотив. Вследствие случайного расположения поездов неизбежны случайные сочетания нагрузок (например, пропуск поездов с минимальным межпоездным интервалом), которые могут существенным образом повлиять на режимы работы системы тягового электроснабжения. Наряду с этим поезда, удаляющиеся от тяговой подстанции, питаются электрической энергией при более низком напряжении, что влияет на скорость движения поезда и, как следствие, на пропускную способность участка. 29. Система электроснабжения электрифицированных участков железных дорог на однофазном переменном токе и её характеристика. На железных дорогах России используют две системы электроснабжения: постоянного и однофазного переменного тока. Тяга на рехфазном переменном токе не получила распространения, поскольку технически сложно изолировать близко расположенные провода двух фаз контактной сети (третья фаза — рельсы). Электрический подвижной состав обеспечивают тяговыми двигателями постоянного тока, так как предлагаемые модели двигателей переменного тока не отвечают предъявляемым требованиям по мощности и надежности. Поэтому железнодорожные линии снабжают системой однофазного переменного тока, а на локомотивахустанавливают специальное оборудование, преобразующее переменный ток в постоянный. Правилами технической эксплуатации регламентированы номинальные уровни напряжения на токоприемниках электрического подвижного состава: 3 кВ — при постоянном токе и 25 кВ — при переменном. При этом определены допустимые с точки зрения обеспечения стабильности движения колебания напряжения: при постоянном токе — 2,7...4 кВ, при переменном — 21 ...29 кВ. На отдельных участках железных дорог допускается уровень напряжения не менее 2,4 кВ при постоянном токе и 19 кВ — при переменном. Основными параметрами, характеризующими систему электроснабжения электрифицированных железных дорог, являются мощность тяговых подстанций, расстояние между ними и площадь сечения контактной подвески. На железных дорогах, электрифицированных на постоянном токе, тяговые подстанции выполняют две функции: понижают напряжение подводимого трехфазного тока и преобразуют его в постоянный. Все оборудование, подающее переменный ток, размещается на открытых площадках, а выпрямители и вспомогательные агрегаты — в закрытых помещениях. От тяговых подстанций электроэнергия поступает в контактную сеть по питающей линии — фидеру. 30. Система электроснабжения электрифицированных участков железных дорог на однофазном переменном токе 2×25 и её характеристика. В настоящее время по системе однофазного переменного тока напряжением 2х25 кВ в России электрифицировано около двух тысяч километров Московской, Горьковской железных дорог, а также Северного широтного хода (современное название Байкало-Амурской магистрали). Система относится к трехпроводным системам электроснабжения, используемым также в Японии, США, Франции, Нидерландах, Бельгии и Китае для электроснабжения высокоскоростного подвижного состава. Система передачи электроэнергии подвижному составу существенно отличается от используемой в системе 25 кВ. Это связано с тем, что контактная сеть не только подводит электроэнергию к электроподвижному составу, но и служит в качестве ЛЭП для автотрансформаторных пунктов. Контактная подвеска в системах электроснабжения 2х25 кВ включает в себя питающий провод, который выступает, помимо основного назначения, как проводящий экран, снижая тем самым влияние на смежные линии. Кроме того, повышение напряжения в питающих проводах позволяет уменьшить потери напряжения и мощности, не меняя при этом напряжения на электроподвижном составе. 31. Контактная подвеска, назначение и классификация. Контактная сеть электрифицированных железных дорог состоит из воздушной подвески, опорных и поддерживающих конструкций. К последним подвешены контактные, несущие и усиливающие провода и различные вспомогательные устройства. По конструкции контактные сети постоянного тока 3000 В и однофазного переменного тока 25 кВ имеют много общего и отличаются только лишь уровнем изоляции. На дорогах переменного тока вследствие меньших токов поездов площадь сечения проводов контактной сети меньше.
На электрифицированных железных дорогах применяют воздушные контактные подвески. Их разделяют на простые и цепные. Простая подвеска состоит из провода, подвешенного к поддерживающим конструкциям, расположенным друг от друга на расстоянии длины пролета (30 - 40 м). Ее используют в трамвайных, троллейбусных сетях и на второстепенных путях станций железных дорог, где скорость движения не превышает 35 - 40 км/ч. Рис.105. Схема одинарной цепной подвески. 1 – консоль; 2 – изолятор; 3 – фиксатор; 4 – струна; 5 – контактный провод; 6 – несущий трос. Для высоких скоростей служат цепные подвески (рис.105 ), в которых контактные провода подвешивают на струнах к несущему тросу. Трос крепится через изоляторы к поддерживающим конструкциям. Для фик- 32. Контактная подвеска. Устройство и требования, предъявляемые к контактной подвеске в эксплуатации Простая контактная подвеска Простая (однопроводная) контактная подвеска представляет собой контактный провод, закрепленный непосредственно на поддерживающих конструкциях. Такая подвеска получила широкое применение на городском электрическом транспорте (особенно для трамваев, поэтому ее часто называют трамвайной), а также на электрифицированных путях промышленного транспорта. На магистральных железных дорогах простую контактную подвеску допускается применять только на станционных путях (включая приемоотправочные) и подъездных путях, где скорость движения поездов не превышает 50 км/ч. Контактный провод в точках подвеса получает дополнительные напряжения от изгиба, которые уже при пролетах 40 м составляют 120— 130 МПа и в сумме с основным напряжением растяжения провода, равным для медных контактных проводов 100—120 МПа, достигают предела текучести материала провода. Поэтому по значениям местных максимальных напряжений простые контактные подвески с однократным подхватом провода у опор (рис. 1, а) не могут быть выполнены с пролетами более 40—45 м. |
