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

Текст из файла

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ»

Кафедра «Локомотивы»

К ЗАЩИТЕ ДОПУСТИТЬ

Заведующий кафедрой

__________А.К. Пляскин

«____»________2015 г.

РАСЧЕТ ТЕПЛОВЫХ ПОТОКОВ И ПАРАМЕТРОВ ДВИЖЕНИЯ ОХЛАЖДАЮЩЕГО ВОЗДУХА В ТЯГОВОМ ДВИГАТЕЛЕ ЭЛЕКТРОВОЗА 2ЭС5К

Пояснительная записка к дипломному проекту

ДП 190303.65.12.153.ПЗ

Студент гр.153 А.А. Никифоров

Руководитель

(доцент, к.т.н.) С.В. Доронин

Консультант по безопасности

жизнедеятельности

(доцент) Е.М. Ерошкина

Консультант по экономике

(доцент, к.э.н.) А.Н. Кобылицкий

Нормоконтроль

(доцент, к.т.н.) Ю.С. Кабалык

Хабаровск – 2015

АННОТАЦИЯ

Дипломный проект направлен на исследование процесса охлаждения двигателя НБ-514Б. При исследовании использовался программный комплекс SolidWorks и его расчетный модуль – Flow Simulation. Созданная в программе модель тягового электрического двигателя, позволяет производить исследования с разными способами охлаждения, и выдает результат, в виде графического изображения, с указанием значений максимальных температур. Данный программный комплекс реализуется в учебном процессе.

ABSTRACT

The project aims to study the process of cooling the engine НБ-514Б. In the study used SolidWorks software package and its settlement unit - Flow Simulation. Established in the program model of the traction electric motor, allows the study of different methods of cooling, and outputs the result in the form of a graphic image, showing the values of maximum temperatures. This software system is implemented in the educational process.

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ 7

1 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА 8

2 АНАЛИЗ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА 16

2.1 Конструкция 17

2.1.1 Вал 17

2.1.2 Втулка якоря 18

2.1.3 Сердечник якоря 19

2.1.4 Обмотка якоря 20

2.1.5 Коллекторный узел 22

2.1.6 Главные и добавочные полюса 23

2.1.7 Компенсационная обмотка 26

2.1.8 Траверса, щеткодержатель, щетки 26

2.1.9 Остов 29

2.2 Воздушные потоки 31

2.2.1 Общие сведения о системах вентиляции 31

2.2.2 Независимая вентиляция 32

2.2.3 Система вентиляции электровоза 2ЭС5К 33

2.2.4 Характеристики воздушных потоков в двигателе НБ-514Б 35

2.3 Источники тепловой энергии 37

3 ПОСТРОЕНИЕ 3D МОДЕЛИ ДВИГАТЕЛЯ 42

3.1 Общие сведения 42

3.2 Анализ САПР 42

3.3 Построение 3D модели 43

4 АНАЛИЗ 3D МОДЕЛИ 45

4.1 Общие сведения 45

4.2 Постановка условий задач 47

4.3 Анализ по результатам расчетов 49

4.4 Выводы по результатам расчетов 60

5 РАСЧЕТ РАСХОДОВ СВЯЗАННЫХ С ОСТАНОВКОЙ ПОЕЗДА 63

5.1 Общие сведения 63

5.2 Расчет расходов связанных с остановкой поезда 66

5.3 Оценка локомотиво-час простоя 69

6 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТРУДА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ РЕМОНТА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ 71

6.1 Общие сведения 71

6.2 Анализ условий труда при ремонте тяговых двигателей 72

6.4 Меры по обеспечению безопасности ремонта 78

6.5 Средства индивидуальной и коллективной защиты 81

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 85

Список использованных источников 86

ВВЕДЕНИЕ

Тяговые электрические двигатели работают в сложных условиях, которые определяются значительными динамическими нагрузками, вибрациями, широким диапазоном изменения напряжения питания со значительной его не симметрией по фазам, колебаниями температуры окружающей среды от минус 50 °C до плюс 60 °C. При этом электрические машины в значительной степени определяют работоспособность и эксплуатационную надежность электровоза в целом.

Отказ любого тягового двигателя в пути следования локомотива с составом обычно ограничивает эксплуатационные свойства, а иногда может приводить и к отказу локомотива в целом. Если при отказе одного из двигателя поезд еще может продолжать движение с использованием исправных двигателей, то при выходе из строя большего числа двигателей электровоз уже не в состоянии реализовать тяговые характеристики. Такие отказы приводят к нарушению графика движения поездов, вызову вспомогательного локомотива, постановку электровоза на неплановый ремонт, что приводит к вынужденным затратам на восстановление технических возможностей электровоза.

Отказы электрических машин приводят, в конечном счете, к экономическим потерям, поэтому задача их надежности является актуальной и значительной.

1 АНАЛИЗ НЕИСПРАВНОСТЕЙ ИССЛЕДУЕМОГО ОБЪЕКТА

В настоящее время на тяговом подвижном составе широко применяются тяговые электрические двигатели постоянного тока, благодаря мягкой регулировочной характеристике и устойчивости к перегрузкам. Но влажность или чрезмерная сухость воздуха, перепады температуры окружающей среды и прочие неблагоприятные факторы снижают эффективность их работы. Во время эксплуатации электровоза, тяговые электрические двигатели работают со значительными колебаниями тока, напряжения и как следствие, температуры. Периодические нагрев и охлаждение обмоток и изоляции, имеющих различные коэффициенты теплового расширения, вызывают старение и механический износ изоляции.

Преобразование электрической энергии в механическую и наоборот сопровождается потерями, которые превращаются в тепловую энергию. Выделяемое при этом тепло частично отдается в окружающую среду, оставшаяся же часть идет на нагревание электрической машины. Нагревание является основным фактором, который определяет номинальные мощности и токи машины. Температура, которой достигают части машины, зависит не только от количества тепла, выделяющегося в ней ежесекундно, но и от условий его отвода. Поэтому интенсивность охлаждения современных тяговых двигателей существенно влияет на их габаритные размеры при заданной мощности, или, то же самое, на значение мощности при заданных габаритных размерах. В качестве охлаждающей среды для тяговых машин всегда используют воздух. Интенсивность вентиляции оценивается коэффициентом вентиляции в процентах – отношением мощности продолжительного режима двигателя к его часовой мощности. Коэффициент вентиляции электровозных тяговых двигателей, в соответствии с [1], с независимой вентиляцией равен 85–88 %, а двигателей электропоездов с самовентиляцией – 70–74 %.

Расход воздуха продуваемого через машину с независимой вентиляцией, при продолжительном режиме ее работы должен быть таким, чтобы отводилось тепло, возникающее в ней от потерь на нагрев, и она работала бы с установившимся превышением температуры. Правильный выбор эффективности вентиляции имеет существенное значение. При недостаточной вентиляции повышается нагрев обмоток двигателя, то есть ограничивается его мощность; усиленная вентиляция приводит к излишней затрате энергии и снижению коэффициента полезного действия машины.

Причинами перегрева тяговых электрических двигателей могут быть: перегрузки, ухудшенные условия вентиляции, биение коллектора, плохие контакты и прочие. Основные признаки и причины перегрева приведены в таблице 1.1.

На электровозы серии 2ЭС5К устанавливается тяговый электрический двигатель НБ-514Б. Статистика отказов двигателя, по причине перегрева его составных частей приведена в таблице 1.2.

По данным таблицы 1.2 строится диаграмма (рисунок 1.1), которая наглядно показывает долю выходов из строя двигателей по причине перегрева.

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов ВКР