Пояснительная записка ВКР (1224864), страница 2

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 2)

- Ведение архива испытаний позволяет проводить оценку тенденции изменения технического состояния, обращать внимание на лимитирующие узлы и агрегаты;

- Значительный объем справочно-нормативной информации облегчает работу оператора комплекса при проведении реостатных испытаний;

- Программное обеспечение выполнено в стиле "дружественного интерфейса" и не требует от оператора комплекса специализированных знаний в обращении с компьютером;

- При подключении компьютера к локальной сети депо, данные о результатах реостатных испытаний автоматически отправляются в базу данных мониторинга технического состояния ДГУ локомотивов;

- При модернизации старых комплексов, на комплексы нового поколения, появляется возможность совмещения комплексов предназначенных для разных типов тепловозов в один. Это позволит сократить расходы на техническое обслуживание и калибровку.

Наименование параметра:

- Приборы, параметры, приделы измерения и класс точности;

- Максимальная мощность – 2250, кВт;

- Ток тягового генератора;
- Амперметр с шунтом – 75мВ 0-7500, Кл. 0,5;

- Напряжение тягового генератора;
- Вольтметр постоянного тока - 0-1000 В, Кл. 0,5;

- Частота вращения коленчатого вала;

- Тахометр ТМ1000, 0-1000 об/мин, Кл. 1,0;

- Ток возбуждения главного генератора, А – 0-200 Кл. 0,2;

- Температура выхлопных газов;
- Измерительная система температуры – 0-800 ⁰С;

- Давление вспышки в цилиндрах;
- Клапанное устройство с манометром – 0-160 кг/см2;

- Продолжительность пуска дизеля и выбег турбокомпрессора;
- Секундомер – 0-60 сек.;

- Частота вращения турбокомпрессор;

- Пост контроля оборотов турбокомпрессора;

- Водяные блоки;

- Кабеля;

- Автоматы станции реостатных испытаний;

- Шунты;

Оборудование применяемое на станции реостатных испытаний можно увидеть в таблице 1.1.

Таблица 1.1 – Оборудование реостатной установки

Оборудование	Тип и краткая характеристика оборудование	Единица измерения	Количество	Примечания
1.Реостатная установка для испытания маневровых тепловозов 2.Реостатная установка для испытания тепловозов 3.Автоматизированная система обработки и документирования результатов реостатных испытаний	«КИПАРИС»	Комплект	1	Можно применять аналогичные установки
Устройство диагностирования дизелей по углу опережения подачи топлива	А2240	Комплект	1	Можно применять аналогичные установки
Пульт управления и шкаф силовой к нагрузочному реостату типа А455	А2412	Комплект	1	Можно применять аналогичные установки

1.2 КИПАРИС-5

Назначение и область применения:

«Кипарис – 5» (мобильное диагностическое исполнение) является изделием нового поколения и предназначен для технического контроля и диагностирования состояния топливной аппаратуры и газовоздушного тракта основных типов дизелей применяемых на железнодорожном транспорте.

Значительно облегчен процесс подключения комплекса на тепловоз за счет использования разъемов нового типа и уменьшения кабельной составляющей. Программное обеспечение комплекса «Кипарис-5» работает под управлением операционной системы Windows XP.

«Кипарис – 5» изготавливается для технического контроля и диагностирования состояния топливной аппаратуры как одного типа дизеля, так и нескольких.

«Кипарис – 5» комплектуется ноутбуком, что позволяет проводить безреостатные испытания тепловоза и диагностирования топливной аппаратуры, поместив “Кипарис – 5” непосредственно на тепловозе. На рисунке 1.4 можно наглядно увидеть оборудование КИПАРИС – 5

Рисунок 1.4 – Оборудование КИПАРИС-5

Функциональные возможности:

- Замер индикаторной диаграммы, для определения цилиндровой мощности, показателя механической напряженности двигателя (кроме дизеля 10Д100);

- Программный анализ индикаторных диаграмм позволяет оценить техническое состояние двигателя, качество регулировки и экономичность;

- Определение угловых и амплитудных параметров впрыска топлива по ходу иглы форсунки для дизелей серии 10Д100;

- Измерение давления и температуры в ряде сечений газовоздушного тракта;

- Контроль частоты вращения валов дизеля и турбокомпрессора;

- Программное обеспечение выполнено в стиле «дружественного интерфейса» и не требует от оператора комплекса специализированных знаний в обращении с компьютером;

- Ведение архива позволяет проводить оценку тенденции изменения технического состояния;

- Значительный объем справочно-нормативной информации облегчает работу оператора комплекса.

Комплексы производственные автоматизированных реостатных испытаний типа "Кипарис-5" являются изделием нового поколения, предназначены для диагностирования, контроля параметров, обработки и представления информации в цифровом и графическом виде, выдаче рекомендаций и указаний по настройке параметров дизель-генераторных установок магистральных и маневровых тепловозов 2ТЭ10, 2ТЭ116, 2ТЭП70, М62, ТЭМ2, ТЭМ7, ЧМЭ3 и т.д. при проведении реостатных испытаний в условиях локомотивных депо и ремонтных заводов.

Новое аппаратное обеспечение комплекса позволило уменьшить объем кабельной составляющей в несколько раз (минимум в 5 раз), по сравнению с предыдущей версией комплекса "Кипарис", при сохранении числа и точности измерительных каналов. Повышенная надежность комплекса в эксплуатации обеспечивается новой модульной структурой комплекса.

Значительно облегчен процесс подключения комплекса на тепловоз за счет использования разъемов нового типа и уменьшения кабельной составляющей. Программное обеспечение комплекса "Кипарис-5" работает под управлением операционной системы Windows XP. Комплексы производственные автоматизированных реостатных испытаний типа «Кипарис-5» изготавливаются для проведения реостатных испытаний как одного типа тепловоза, так и нескольких. Кроме стационарного компьютерного оборудования комплекс может комплектоваться и ноутбуком, что позволяет проводить безреостатные испытания тепловоза и диагностирование топливной аппаратуры, поместив комплекс непосредственно на тепловозе [5].

Оборудование для измерения:

- Датчик давления в камере сгорания;

- Максиметр;

- Датчик частоты вращения коленчатого вала;

- Наддувочный датчик;

- Датчик положения КМ;

- Температурный датчик (термопара);

- Датчик частоты вращения турбокомпрессора;

- Розетка реостатных испытаний;

- Амперметр;

- Вольтметр;

2 АНАЛИЗ МЕТОДИКИ ПРОВЕДЕНИЯ ТЕПЛОТЕХНИЧСЕКИХ ИСПЫТАНИЙ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

2.1 Эффективные показатели

В анализе локомотивных энергетических установок, нам потребуется только датчики, электрические приборы и др. оборудование, которое используется в работе с дизелем.

Эффективные показатели характеризуют качества двигателя, которые достаются потребителю, следовательно создают полезный эффект, ради которого создавался двигатель. Так же существует такое понятие как эффективная работа – это работа, которая снимается с коленчатого вала двигателя для нужд потребителя. Из-за наличия механических сопротивлений в самом двигателе, эффективная работа (мощность, среднее давление, к.п.д) будет меньше индикаторной работы. По этой же причине удельный эффективный расход топлива будет больше индикаторного. Схему можно увидеть на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 – Схема эффективных показателей дизеля [6]

Эффективная мощность – это полезная мощность двигателя, передаваемая с коленчатого вала двигателя потребителю.

, (2.1)

где Q₁ — количество теплоты, полученное от нагревателя;

Q₂ — количество теплоты, отданное холодильнику.

Удельный эффективный расход топлива b_e, кг/кВт ч можно найти по уравнению

, (2.2)

где N_e – эффективная мощность;

H_u – теплоотводная способность топлива;

B_ч – часовой расход топлива дизелем, кг/ч.

При испытаниях двигателя применяются разные способы создания нагрузки, поэтому расчет мощности может выполняться по разным формулам. При пользовании гидравлических и электромагнитных нагрузочных устройств непосредственно измеряется тормозной момент, равный на установившемся режиме двигателя его крутящему моменту (эффективному крутящему моменты) М_кр. Связь между эффективным крутящим моментом М_кр, Н*м и эффективной мощностью N_e, кВт устанавливается уравнением

, (2.3)

При использовании электрических тормозов (дизель приводит во вращение генератор), эффективная мощность двигателя N_e кВт определяется по параметрам активной электрической нагрузки генератора, т.е

, (2.4)

Эффективная мощность зависит от размерности двигателя, числа оборотов коленчатого вала и уровня форсирования двигателя. Уровень форсирования двигателя удобно оценивать удельной величиной силы, действующей на поршень – средним эффективным давлением p_me,

Средним эффективным давлением называют условно постоянное давление в цилиндрах, которое бы воздействуя на поршни в течении одного полного хода (такта) выполнило бы работу, равную работе, снимаемой с вала в один цикл.

Если обозначить эффективную работу в каждом цилиндре за цикл как L_е, кДж, то среднее эффективное давление p_me, МПа можно рассчитать как

, (2.5)

Среднее эффективное давление характеризует уровень форсирования двигателя, его тепловую и механическую напряженность. На номинальном режиме работы среднее эффективное давление у современных дизелей, выпускаемых серийно, достигает 0,7 – 3,0 МПа. Меньшее значение соответствует безнаддувным двигателям.

Следует учитывать, что высокий уровень форсирования по среднему эффективному давлению влечёт повышенные требования к конструкционным материалам по критериям механической и термической прочности и, поэтому, может быть причиной снижения надёжности двигателя и его ресурса.

Анализ показывает, что среднее эффективное давление для данного двигателя будет зависеть от режима: нагрузочного (N_e) и скоростного (n). А при постоянной частоте вращения только от N_e. Поэтому при построении нагрузочных характеристик в качестве показателя нагрузки часто принимают среднее эффективное давление.

Эффективный к.п.д. – доля теплоты, подведенной с топливом, преобразованная в эффективную работу.

Эффективный к.п.д. характеризует, пожалуй, главную для потребителя, сторону двигателя – его экономическую эффективность, совершенство двигателя в целом. Следует понимать, что к.п.д. двигателя не является величиной постоянной для всех режимов величиной.

, (2.6)

где N_e – эффективная мощность; H_u – теплоотводная способность топлива;

Характеристики

Список файлов ВКР