Антиплагиат (1224963), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Они предназначены для преобразованияэлектрической энергии, получаемой из контактной сети, в механическую,передаваемую с вала тягового двигателя на колесную пару электровоза. 57Исполнение тягового двигателя НБ-514Б представлено на рисунке 3.41234ОП1ОП2ОП3V,км/чI,A1V, км/чF, kH234ОП2ОП3ОП1V, км/чF, kHОП1ОП2ОП3123439Рисунок 3.4 – Тяговый электродвигатель НБ-514БТехническая характеристика тягового двигателя НБ-514Б представлена втаблице 3.2Таблица 3.2 – Параметры тягового электродвигателяНаименование показателя ЗначениеНоминальный режим работы Часовой ПродолжительныйНоминальная мощность, 57 кВт 820 765Номинальное напряжение, В 1000Номинальный ток якоря, А 870 810Номинальная частотавращения, 57 об/мин920 940Окончание таблицы 3.240Наименование показателя ЗначениеНоминальный режим работы Часовой Продолжительный 57КПД, % 94,55 94,7Расход вентилирующеговоздуха при полном напоре620Па, не менее, м3/ 57 мин70Класс изоляции: якорь/остов F/FСопротивление обмотокпостоянному току притемпературе плюс 20 0С, Ом-якоря 0,0112±0,000560-главных полюсов 0,0069±0,000345- 57 компенсационной идобавочных полюсов0,0125±0,000625Масса двигателя НБ-514Б(без зубчатой передачи)4300 57Основными характеристиками работы тягового электродвигателя являетсязависимости частоты вращения якоря, вращающего момента от потребляемогодвигателем тока является электромеханической характеристикой.Для расчета электромагнитной характеристики двигателя постоянного токаприменяют кривую намагничивания рисунок 3.5Рисунок 3.5 – Кривая намагничивания тягового электродвигателя НБ-514БВращающий момент пропорциональный току якоря и магнитному потокуполюсов определяется по формуле, (3.1)где – ток якоря, А;Ф – магнитный поток, Вб;Ф, ВбI, А41– коэффициент, учитывающий размерность величин, входящих вформулу, для двигателя НБ-514Б равен 110,77.Частота вращения якоря двигателя определяется по формуле, (3.2)где – ток якоря, А;Ф – магнитный поток, Вб;– напряжение двигателя, В;– сопротивление двигателя, Ом;– коэффициент учитывающий конструкционные особенности двигателя,для НБ-514Б равен 11,6.Выполним расчет формул (3.1) и (3.2) для номинального значения токапродолжительного режима работыАналогичные расчеты приведены в таблице 3.3Таблица 3.3 – Параметры электромагнитной характеристикиI,A Ф,Вб,,об/мин810 0,0896 8039,24352 938,283174800 0,0895 7931,132 939,626276790 0,089 7788,2387 945,201472780 0,0885 7646,4531 950,839665770 0,088 7505,7752 956,541928760 0,0878 7391,46056 959,021287750 0,0872 7244,358 965,922572740 0,0867 7106,78166 971,797319730 0,08625 6974,35613 977,173413720 0,086 6858,8784 980,32077710 0,08525 6704,63118 989,254727700 0,085 6590,815 992,47464542690 0,0845 6458,44485 998,659457680 0,084 6327,1824 1004,9179670 0,0835 6197,02765 1011,25129660 0,083 6067,9806 1017,66099650 0,0825 5940,04125 1024,14838640 0,082 5813,2096 1030,71489630 0,0815 5687,48565 1037,36196620 0,081 5562,8694 1044,0911610 0,0805 5439,36085 1050,90383600 0,08 5316,96 1057,80172590 0,0795 5195,66685 1064,78638580 0,079 5075,4814 1071,85945Расчет параметров электромагнитной характеристики выполнен в пределахот расчетной скорости до момента ослабления полного поля.
Характеристикаизображена на рисунке 3.6Рисунок 3.6 – Электромагнитная характеристика двигателя НБ-514БI, А434 ОБРАЗОВАНИЕ СИЛЫ ТЯГИ НА ПРИМЕРЕ ЭЛЕКТРОВОЗАЕРМАКВ настоящий момент времени в отечественной и зарубежной практике, дляобоснования гипотез образования и расчета силы тяги локомотива применяютразличные схемы и формулы. В отечественных хрестоматиях широкоеиспользование получила схема образования силы тяги ведущей колесной паройпаровоза с приложением сил к центру колеса, принципиально-теоретическаяслабость которой не вызывает сомнения. К несчастью, в течение многихдесятилетий её используют как иллюстрацию в методах теоретическогообоснования образования силы тяги колесных пар электровозов.
Потери в своюочередь свидетельствуют о недостаточно изученном и научно обоснованномметоде расчета силы тяги современного тягового подвижного состава и еёмеханизме образования.4.1 Механизм образования и метод расчёта силы тяги колесно-моторногоблокаНовая концепция функций ведущего колеса берет свое начало с моментапостановки на шасси паровой машины. Становлению принципиальных основнауки, в области образования тяговых усилий ведущими стальными колесамитепломеханической системы (паровоза), по гладкой поверхности стальногорельса, посвятили свои работы многие 105 выдающиеся умы человечества напротяжении 105 двух последних (XIX-XX) столетий. Весьма заметную иплодотворную долю в области становления транспортной науки о тяге поездовзанимают российские ученые: А.П.
Бородин, Д.А. Штанге, Н.П. Петров, Ю.В.Ломоносов, Н.Е. Жуковский и ряд других.В середине ХХ столетия в мире произошла техническая революция, врезультате которой железнодорожный транспорт был переведен на44прогрессивные виды тяги (тепловозы, электровозы). Однако как это непокажется странным, но научно – практические дискуссии по проблемамвзаимодействия ведущих колесных пар тягового подвижного состава (ТПС) срельсами не прекращаются до настоящего времени. Предметом дискуссионногообсуждения в кругах исследователей, инженеров железнодорожников имашиностроителей остаются основные критерии – механизм образования иреализация силы тяги ведущей колесной парой современного локомотива.Противоречия состоят в том, что в современных учебниках по теориилокомотивной тяги до настоящего времени используются:а) противоречивые и малодоказательные обоснования предположений изначений движущих сил, производящих действие на ведущие колесные парылокомотивов;б) упрощенные представления о точках приложения движущих сил, которыепроизводят движение ведущих колесных пар, с помощью сложныхмеханических систем;в) статические параметры в методах расчетов динамических критериев и ихчисленные значения соотношения силы тяги и скорости движения в диапазонеот расчетной (Vр) до конструкционной (Vк).Традиционные представления о точке приложения движущих (статических)сил к ведущему колесу, приведены на схеме рисунок 4.1Рисунок 4.1 – Получение силы тяги45Есть все основания предполагать, что природа этой схемы в отечественныххрестоматиях создана авторами при издании в 1922 году (в Берлине) первогократкого справочного руководства по «Тяговым расчетам», подготовленногороссийским инженером В.Ф.
Егорченко. Второе и третье издания книг сназванием «Тяговые расчеты» и «Правила производства тяговых расчетов»(Москва, 1928 и 1930 гг.), были значительно доработаны и они сталипрактическим руководством на транспорте, для составления паспортовпаровозов по которым устанавливались весовые нормы поездов, расписания ихдвижения. Содействие автору в разъяснениях и расширении теоретическойчасти оказывали известные специалисты: Е.А.
Гибшман, А.М. Бабичков, О.Н.Исаакян, А.Г. Русанов и др.В научно-практическом руководстве, происхождение силы тяги и точки еёприложения, В.Ф. Егорченко поясняет рисунком 4.2, выделяя внутренние силыпаровых машин, которые создают вращение колесных пар двух родов истремятся:1) вращать движущие колеса относительно рамы паровоза;2) вращать раму относительно ведущих колес.Рисунок 4.2 - Силы в движущем механизме паровозаПар давит на поршень, равнодействующая этого давления изображена силойАВ. Пар давит на цилиндр и его переднюю крышку с такой же46равнодействующей силой А1В1, направленной в обратную сторону.Сила АВ по штоку передается на валик крейцкопфа.
Переносим ее по линиидействия в центр крейцкопфа и разлагаем на силу А2С по ведущему дышлу и насилу А2Д перпендикулярно плоскости параллели. Силу А2С переносим полинии ее действия в центр пальца кривошипа. Получаем вместо силы А2С силуА3С1. Так как сила А3С1 приложена к колесу, то для выяснения ее действияприложим к оси колеса две силы А4С2 и А4С3, равные силе А3С1, параллельныеей и направленные в противоположные стороны. Получаем вместо силы А3С1силу А4С2 и пару сил (А3С1, А4С3).
Разложим только что полученную силу А4С3на две составляющие: А4В3, параллельную силе А1В1 и силу А4Д1,параллельную силе А2Д.В результате всех преобразований, вместо давления пара в цилиндре мыполучили:а) силу А1В1, передающуюся через крышку цилиндра к раме паровоза;б) силу А2Д, передающуюся через параллель раме паровоза;в) пару сил (А3С1, А4С3), действующую на колесо;г) силу А4В3, передающуюся через буксу на раму;д) силу А4Д1, действующую на колесо.Остальные силы мы заменили другими, равнозначными им по действию напаровоз и они для нас отпали. Приложенные от рамы к движущим колесам парысил вращают их около мгновенных центров в точках касания колес с рельсамиТ, создавая движущую силу А4F, приложенную от букс к раме локомотива.Горизонтальную реакцию ТF1 приложенную от рельса к колесам равнуюдвижущей силе, приложенной от букс к раме, мы называем силой тяги на ободе,не потому, что эта сила тянет локомотив вперед, а потому, что она являетсявнешней по отношению ко всему локомотиву первопричиной возникновениядвижущей силы.Таким образом, на основе простейших соображений создана схема нестолько соответствовавшая научным принципам сущности процессаобразования силы тяги, сколько просто описывающая всего лишь47предполагаемый и математически не обоснованный механизм образованиядвижущих сил в системах паровоза и точки их приложения.
Крайняя сложностьявления и недостаток знаний стали причиной переноса сил с пальца кривошипаколеса паровоза (точка А3) в центр оси колеса (В3). При этом исследователямипотеряно плечо - кривошип - рычаг второго рода, необходимый для созданиявозвратно-поступательной силы поршня паровой машины и крутящего момента,чтобы придать вращение ведущему колесу относительно мгновенного центраего поворота Т.Таким образом, некорректно обоснованная гипотеза образования силы тягисочлененными ведущими колесными парами паровозов, используются присоздании и эксплуатации современного и перспективного подвижного состава.Профессор П.И. Гордиенко предложил новое представление об образованиисилы тяги [5].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
