Антиплагиат_Лекомцев_полный (1224978), страница 10
Текст из файла (страница 10)
Для тех же значений 1/i берутся iдп и ηдп.Зависимость Fk=f(v) строится по формулам (3.30) и (3.31) для всех ступенейскорости.754 МЕРОПРИЯТИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕПЛОВОЗОВ С ГИДРОПЕРЕДАЧЕЙ4.1 Теоретические основы расчета режимов работы гидроагрегатов сучетом потерьОсновой теории расчета 40 гидроагрегатов для неустановившихся режимовработы без учета механических и объемных потерь 40 является уравнение балансаэнергии, которое 40 имеет следующий вид, (4.1) 40где соответственно напоры насосного и турбинногоколес, суммарный напор гидравлических потерь, суммарный инерционныйнапор, м. 11Путем изменения конструкционных параметров турбинного и реакторногоколес, а также с использованием разных методов расчета уравнения балансаэнергии ( 15 рисунок 4.1, а, б) значение КПД гидротрансформатора изменяет своезначение.
В качестве изменяемых конструкционных параметров ГТР былиприняты углы наклона лопастей при выходе из турбины β22 и реактора β32оригинальные значения которых равны 15° и 59° соответственно.В 15 расчете ГТР использовано уравнение баланса энергии (4.1), включающееусовершенствованную методику определения гидравлических потерь. 1576 15Рисунок 4.1 – Гидравлический КПД ГТРа) 15 сравнение методик (1 – Ю. Н Лаптев; 2 – И. Ф. Семичастнов; 3 –усовершенствованная методика с учетом гидравлических потерь); б) изменениеконструкционных параметров турбинного и реакторного колес4.2 15 Оценка влияния удельного веса рабочей жидкости на характерпереходного процесса гидромеханической системы во время переключения 11Удельный вес рабочей жидкости зависит от её температуры и определяется спомощью известной зависимости(4.2) 15где t - удельный вес жидкости при 11 температуре t, °С,15 - удельный все жидкости при температуре 15°С, °С,- коэффициент объемного расширения жидкости, °С-1.
11Расчет гидромеханических систем выполнялся при равных и не равныхудельных весах рабочих жидкостей наполняемого и опорожняемого ГАгидропередачи. Результаты расчета показали, что процесс переключенияпроисходит эффективнее при разных значениях удельного веса рабочихжидкостей наполняемого и опорожняемого ГА ( 15 рисунок 4.2 а, б).77Рисунок 4.2 – Относительная мощность во время переключения ГА гидропередачитепловоза ТГ16М в зависимости от величины смещения при разных значениях удельноговеса рабочей жидкостиt1 – температура рабочей жидкости опорожняемого ГА, °С; t2 – температура рабочейжидкости наполняемого ГА, °С: а) 11 переключение ГТР – ГТР ; б) переключение ГТР – ГМ4.3 Практические рекомендации по модернизации существующей САУгидропередачей 15 тепловоза 15 ТГ16МПрактические рекомендации позволят эффективно совмещать процессыопорожнения и наполнения ГА, а также регулировать величину смещения взависимости от изменения удельного веса рабочей жидкости ГА, добиваясьмаксимального КПД гидравлической передачи мощности тепловоза.
15Практическую ценность работы составляют:рекомендации по выбору оптимального соотношения выходных угловлопастной системы ГА, позволяющие повысить эксплуатационный КПДгидравлической передачи мощности тепловоза;рекомендации по улучшению динамики переключения ГА за счетсовмещения процессов наполнения и опорожнения ГА гидропередачи сучетом изменения удельного веса рабочей жидкости;предложения по совершенствованию САУ гидропередачей, позволяющиеулучшить динамические качества гидравлической передачи мощноститепловоза во время переключения ГА.
4078 40Улучшение динамики разгона локомотива с гидропередачей.Нынешний парк дизель-поездов практически устарел и не отвечаетсовременным требованиям пассажирских перевозок. В этой связи необходимаего полная переукомплектовка подвижными единицами, обеспечивающимикачественный уровень сервисных услуг для пассажиров, а также повышенныетехнические характеристики для пригородного и местного сообщений.Отличительной особенностью дизель-поездов для местного сообщения(участки обслуживания – не более 500 км) является то, что их техническиехарактеристики по сравнению с предыдущими сериями (ДР1А, Д1) повышены исоставляют: скорость 140 км/ч, среднее ускорение до 20 км/ч не менее 0,8 м/с2.В качестве передачи мощности от силовой установки к движущим колеснымпарам на разрабатываемом подвижном составе возможно применениегидродинамической передачи, которая по многим своим технико-экономическимпоказателям не уступает электрической.Для обеспечения предъявляемого к тяговому подвижному составусовременного требования – быстрого разгона, он должен проходить по тяговойхарактеристике, максимально приближенной к характеристике предела посцеплению колес с реальными, не превышая ее, чтобы исключить боксование.Учитывая небольшую нагрузку на рельсы от колесных пар и достаточнобольшую мощность по передаче (у рассматриваемых составов удельнаямощность силовой установки в продолжительном режиме 5,6 – 7,8 кВт/т),вполне возможно боксование движущих осей при кратковременном снижениикоэффициента сцепления колес с рельсами.
Это приводит к нестабильностиреализации тяговой характеристики и, как следствие, к переходным процессамдизеля, вызывающим повышенный расход топлива.На тепловозах с гидропередачей режимы трогания и разгонасопровождаются неконтролируемым процессом заполнения пусковогогидротрансформатора маслом. 8 При этом сила тяги локомотива растет каквследствие увеличения скорости вращения 8 коленчатого вала дизеля, так изаполнения гидропередачи маслом. В случае срыва сцепления колесных пар с79рельсами машинист уменьшает частоту вращения вала дизеля.
Однако этодействие совершается с некоторым запаздыванием и может оказатьсянедостаточно эффективным из-за продолжающегося заполнения гидропередачимаслом. В результате возможно разносное боксование, крайне нежелательное впериод разгона поезда.Уменьшить вероятность разносного боксования колесных пар тепловоза сгидропередачей при трогании его с места и разгоне можно разными путями. Вопервых, в противобоксовочную систему целесообразно ввести сигнал позаполнению гидропередачи маслом (например, по давлению масла в пусковомгидротрансформаторе). В соответствии с величиной этого сигнала должно бытьскорректировано необходимое снижение частоты вращения коленчатого валадизеля в случае срыва сцепления колесных пар с рельсами.Во-вторых, снижение вероятности разносного боксования достигаетсяограничением темпа увеличения частоты вращения коленчатого вала дизеля приразгоне локомотива.
Максимальный темп определяется с использованиемизвестной методики расчета разгона поезда с заполняемой гидропередачей. 8Методикой учитывается, что в момент окончания заполнения пусковогогидротрансформатора маслом сила тяги локомотива не должна 8 оказываться взоне значений, опасных для срыва сцепления колесных пар с рельсами.Проверочные расчеты для дизель-поезда ДР1 показали, что максимальныйтемп увеличения частоты вращения коленчатого вала дизеля по условиюобеспечения сцепления 8 колесных пар с рельсами в процессе разгона сзаполняемым пусковым гидротрансформатором составляет 56 мин-1/с.
При этомразгон состава займет около 15 с. Расчетный темп может быть обеспеченмашинистом при переводе рукоятки контроллера с 8 соответствующей временнойвыдержкой на каждой позиции (для 8 поезда ДР1 – около 1 с) или автоматическисистемой управления дизелем, которая плавно изменить частоту вращения егоколенчатого вала.Наконец, уменьшение вероятности разносного боксования колесных партепловоза с гидропередачей при трогании и разгоне может создать временное80ограничение сверху частоты вращения коленчатого вала дизеля до моментаокончания заполнения пускового гидротрансформатора маслом. Или ещевариант: локомотив достигнет такой скорости движения, при которой его силатяги становится меньше значений, которые вызывают срыв сцепления (12-15км/ч – для маневровых тепловозов и 30-35 км/ч – для магистральных).Рисунок 4.3 – Устройство управления тепловозом с гидропередачей при трогании иразгоне1 – источник питания; 2 – контроллер машиниста; 3 – вентиль пусковогогидротрансформатора; 4 – гидропередача; 5 – дизель; 6 – регулятор частоты вращенияколенчатого вала дизеля; 7,8,9 – вентили регулятора дизеля; 10,11 – реле давления масла иего размыкающий контакт; 12,13 – реле скорости движения локомотива и его размыкающийконтакт; 14,15 – вспомогательное электромагнитное реле и его катушка; 16,17 –размыкающий и замыкающий контакты вспомогательного реле.
8Приведенное ограничение частоты вращения коленчатого вала 8обеспечивается введением в систему управления дизелем дополнительногоэлектромагнитного реле, а также реле давления масла пускового 881гидротрансформатора и реле скорости движения локомотива.
8 Схема данногоустройства управления применительно к тепловозу с трехвентильнымрегулятором частоты вращения вала дизеля и восьмипозиционнымконтроллером машиниста (маневровые тепловозы) представлена на рисунке.Устройство работает следующим образом. При переводе контроллерамашиниста 2 с нулевой на первую позицию источник питания 1 подключается квентилю 3 пускового гидротрансформатора гидропередачи 4.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
