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

Текст из файла (страница 5)

Рисунок 15- 2ТЭ10М.

Применения электродвигателей для создания движущей силы локомотива дает преимущества перед двигателями внутреннего сгорания. Электродвигатель имеет наибольший коэффициент полезного действия. При внедрении данной технологии произойдёт удешевление, как производства, так и обслуживания. Большим плюсом является и отсутствие вредных выхлопов в атмосферу.

В таблице 1 отображены технические характеристики электромобиля Quant E, тепловоза 2ТЭ10М, а также представлены теоретические характеристики тепловоза, работающего на технологии NanoFlowcell и гибрида тепловоза.

Таблица 1 – Технические характеристики

Как видно из таблицы 1 применение технологии nanoFlowcell на тепловозе позволит уменьшить затраты на топливо, при этом сохранить его мощность и увеличить максимальную скорость. ПреимуществаNanoFlowcell на этом не ограничиваются. Данная технология даёт возможность выработки тока при протекании ионных жидкостей через систему потоковых батарей, простая конструкция, которых является масштабной и эффективной не нанося вреда окружающей среде. Также можно отметить, что вышеуказанная технология является достаточно экономичной в своём производстве.

3.2 Рассмотрение возможности использования технологии nano Flowcell на тепловозе

Целью данного пункта раздела является разработка тепловоза 2ТЭ10М работающего при помощи электромотора nanoFlowcell. Идея состоит в том, что бы снизить расход топлива и при этом увеличить дальность поездки.

NanoFlowcell- это электромотор с потоковыми батареями. Потоковые батареи сочетают в себе конструктивные принципы и преимущества традиционных аккумуляторов, топливных ячеек и даже двигателей внутреннего сгорания. Потоковые батареи можно как перезаряжать, так и мгновенно заправлять новым электролитом, словно бензином. Они не имеют эффекта памяти и не уменьшают емкости с годами.

При размещении электромотора nanoFlowcell вместо ДВС в тепловозе не обходимо освободить место, убрав двигатель и вспомогательное к нему оборудование. А именно: охлаждающее устройство не нужно т.к. данная система не имеет свойства перегрева и происходит экономия энергии.Внутри двигателя поддерживается небольшое избыточное давление воздуха, препятствующее попаданию пыли, влаги, снега.

При этом в процессе перегруппировки электродвигателей производится переключения в силовой цепи тепловоза, при которых не приходится снижать напряжение генератора, чтобы исключить большие толчки тока. Поэтому сила тяги тепловоза в период переключения тяговых двигателей не падает, а остается практически постоянной. Данный факт не сказывается на движении поезда. При ослаблении возбуждения не требуется предварительно снижать напряжение тягового генератора или отключать тяговые электродвигатели и уменьшения силы тяги не происходит.

Использование полной мощности электромотора nanoFlowcell достигается регулированием напряжения тягового генератора при изменении тока, потребляемого тяговыми электродвигателями, в соответствии со скоростью движения. Тяговый генератор должен быть рассчитан, прежде всего, на максимальный ток силовой цепи. Но, кроме того, в целях реализации установленной мощности он должен обеспечить повышение напряжения при уменьшении тока. При этом генератор, в котором изменяются ток и напряжение генератора одной и той же мощности, имеет один размеры. Поэтому при проектировании электрической передачи принимаются все меры без ущерба для полного использования мощности электромотора nanoFlowcell. Могут применяться и другие эффективные меры, к которым относятся перегруппировка тяговых сил электродвигателей и ослабление возбуждения электродвигателей.

Итак, все перечисленные факторы способствуют, при одной и той же массе тепловоза, с использование полной мощности электромотора nanoFlowcell экономии электроэнергии, как топлива, и большей протяженности следования состава.

Рисунок 16. Тепловоз технологии nano Flowcell.

3.3.Расмотрение возможности использование гибридной технологии на тепловозе (nano Flowcellи ДВС)

Целью данного пункта раздела является разработка гибрида тепловоза.

Идея состоит в том, что бы снизить расход топлива и снизить вредные выбросы отработки топлива в атмосферу и при этом увеличить дальность поездки.

Гибрид означает использование двух или более источников мощности, что бы создать движение. В нашем случае две различные технологии и два источники энергии совмещены для выполнения одной задачи — движения вперёд. Работа гибридного двигателя заключается в том, что двигатель внутреннего сгорания вращает генератор и обеспечивает энергией электродвигатель, который, в свою очередь, вращает трансмиссию, чем помогает своему «партнёру» работать в оптимальном режиме, создавая добавочное усилие. В результате исключаются резкие колебания и нагрузки, а производительность значительно увеличивается.

Для создания гибрида на тепловоз будут установлены электромотор nanoFlowcell и ДВС типа 8чн26/26, которые будут работать по принципу параллельного гибрида. В этом случаи два источника мощности работают по отдельности или параллельно. По отдельности, например: электромотор работает для экономичности, дизель для увеличения мощности. Так же они могут работать параллельно, например ДВС может работать в режиме генератора, заряжая ионную жидкость в аккумуляторах электромотора.

Параллельная схема работы электродвигателя называется обратимой. Совместная работа электромотора nanoFlowcell и ДВС производится под руководством компьютерной системы.

Блок управления, учитывая энергию, вырабатываемую при каждом движении, позволяет экономить ресурсы. Объединение электромотора и ДВС нужно для того, что бы объединить низкий расход топлива с высокими техническими характеристиками. Плюсы системы: нет особой нужды в аккумуляторной батареи или контактной сети, потеря имеющейся энергии практически незаметна, достаточная топливная экономичность. При повышенных нагрузках имеется возможность подключения по последовательно-параллельной схеме. Благодаря такому совмещению технологий тепловоз в самом начале движения на малых скоростях, задействует исключительно электрическую тягу, топливный двигатель в этом процессе лишь отвечает за работу генератора. На возрастающих и стабильно высоких скоростях, крутящийся момент на основные пары колес передается, в том числе, и от двигателя на обычном топливе. При повышенных нагрузках параллельная схема помогает преодолеть трудности создаваемые двигателю и повысить производительность.

Благодаря принципу параллельного гибрида двигатели тепловоза могут работать вместе, для того, что бы увеличить мощность тепловоза и его грузоподъемность. Например, они обеспечивают более равномерное распределение нагрузок на каждый двигатель в случаях некоторой разницы в диаметрах бандажей отдельных колесных пар или различий в индивидуальных характеристиках двигателей, установленных на одном тепловозе. При независимом возбуждении магнитный поток можно изменять наивыгоднейшим образом для получения оптимальных характеристик тягового электродвигателя. Поэтому применение тяговых двигателей независимого возбуждения служит одним из путей дальнейшего улучшения тяговых характеристик тепловоза и технико-экономических показателей электропередачи. Иногда такие тепловозы могут двигаться вовсе без топлива. И еще одной положительной характеристикой гибрида является тихоходность, то есть издаваемое количество децибел низкое.

Перспективы развития этого направления машиностроения возможны только при комплексном подходе: разработка облегчённых кузовов, ёмких, но в то же время компактных аккумуляторов (чтобы они не занимали много места); усовершенствование более простой, быстрой и доступной зарядки аккумуляторных батарей; улучшение системы «повторного» использования энергии. Рассмотрев все особенности гибридного двигателя, можно прийти к выводу: конечно же, это не вечный двигатель, о котором мечтают борцы за чистоту окружающей среды. Скорее, это очередной шаг по пути модернизации моторов, борьба за экономию истощающихся природных ресурсов. Но они помогают значительно экономить средства на каждой заправке. Но самая затратная часть эксплуатации — это всё же заправка топливом. Цены от нас не зависят. Именно поэтому в настоящее время гибридный двигатель начинает приобретать большую популярность.

Рисунок 17 Гибридная технология на тепловозе.

Вывод: таким образом, следует отметить, что все представленные проекты использования nanoFlowcell при эксплуатации тепловоза реализуемы. Самой приемлемой для внедрения является технология параллельного гибрида, которая подразумевает сочетания ДВС и nanoFlowcell. Так как указанные виды двигателя могут работать самостоятельно и параллельно. Поэтому внедрение гибридной технологии является важным связи с тем, что применение технологии nanoFlowcell на тепловозе позволит уменьшить затраты на топливо, экономия электроэнергии, как топлива, при большей протяженности следования состава при этом сохраняется его мощность и увеличивается максимальная скорость, она является экономичной в производстве и эксплуатации. Следующим плюс можно считать экологичность. Выбросы в атмосферу минимальные.

4. БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РЕМОНТА НАВЕСНЫХ АГРЕГАТОВ В УСЛОВИЯХ УЛРЗ

Охрана труда – это система законодательных социально-экономических, организационных, техни­ческих, санитарно-гигиенических мероприятий по созданию условий, обеспечивающих безопасность, со­хранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда [19].

Систему организационных и санитарно-техни­ческих средств, предотвращающих или уменьшающих воздействие на работающих вредных производствен­ных факторов, представляет производственная са­нитария.

Вредными считаются производственные факторы, воздействие которых на работающих в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению ра­ботоспособности.

Производственная санитария рассматривает во­просы санитарного благоустройства предприятий, улучшений условий труда, предупреждение профес­сиональных заболеваний и отравлений на производ­стве, а также охраны здоровья трудящихся.

Системой организационных и технических меро­приятий и средств, предотвращающих воздействие на работающих, опасных и производственных факторов является техника безопасности.

К опасным относятся производственные фак­торы, воздействие которых на работающего в опре­делённых условиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья. Мероприятия, предусматриваемые техникой безопасности [19]:

- улучшение технологических процессов;

- применение безопасной техники (машин, механизмов, устройств и т.п., сконструированных с учётом всех требований охраны труда- безопасных

приёмов работы;

- установку оградительных и блоки­рующих устройств, внедрение автоматической сиг­нализации, применение средств индивидуальной за­щиты и т.д.

Основные направления в области охраны труда [19]:

- совершенствование технологии, разработка новых технических средств, составление норма­тивно-технических документов по безопасности труда;

- предупреждение электротравматизма при эксплуатации и обслуживании электроустановок, контактной сети и электрооборудования;

- улучшение условий труда работников желез­ной дороги – разработка и внедрение средств, по­зволяющих довести параметры санитарно-гигиени­ческих условий (шум и вибрация на рабочих местах, запылённость и загазованность воздушной среды, освещённость рабочих мест, температура в летний и зимний периоды, влажность воздуха) до уровня са­нитарных норм, разработка технических и гигиени­ческий требований на новые виды спецодежды средств защиты для специфических профессий же­лезнодорожников, организация производственных ис­пытаний и массовое внедрение новых видов спец­оде­жды;

- социально-экономические и организационные вопросы улучшения условий труда;

- экономическая и социальная оценка эффек­тивности мероприятий по

улучшению условий труда и разработка методов этой оценки;

- совершенствование организации работы по охране труда;

-

114

оценка безопасности новой техники, посту­пающей на участки ремонта, разработка требований безопасности и методов оценки новой техники и технологии [20].

4.1 Законодательство о БЖД

Характеристики

Список файлов ВКР