Расчет электрической передачи мощности тепловоза (стр. 4 из 6)

Чтобы увеличить это расстояние (и возможные габариты ТЭД) ось ТЭД размещают несколько выше оси колеса. Для тепловозных ТЭД размер Х (см. рис. 3.1) устанавливается в пределах 20…40 мм.

Рисунок 4 – Эскиз опорно-осевой подвески ТЭД

Как известно, передаточное отношение тягового редуктора определяется выражением

где

– диаметры делительных окружностей большого и малого зубчатых колес;

– числа зубьев большого и малого зубчатых колес.

Максимально возможная величина диаметра

определяется из соотношения

где

=121 мм – расстояние от нижней кромки кожуха тягового редуктора до головки рельса;

24 мм – расстояние от делительной окружности большого зубчатого колеса до нижней кромки кожуха (с учетом толщины его листа) тягового редуктора.

D_З = 1,05 – 2 ∙ (0,121 + 0,024) = 0,76 м

Диаметр делительной окружности малого зубчатого колеса

Задается модуль зацепления зубчатых колес, который определяется из номинального крутящего момента ТЭД при следующих значениях:

Нм,

= 8…10 мм;

Нм,

= 9…11 мм;

Нм,

= 10…12 мм.

= 11 мм

Подсчитывается число зубьев малого и большого зубчатых колес

;

После чего уточняется величина передаточного отношения

Определяется централь, которая при обычно применяемой коррекции зацепления (для большого зубчатого колеса

, а для малого

) равна

Вписывание ТЭД в отпущенные для него габариты обеспечивается в случае, если

где

– диаметр якоря ТЭД

=493 мм

Затем по уточненной величине

определяется рациональная расчетная скорость тепловоза

и проверяется допустимая максимальная окружная скорость якоря ТЭД

, имеющая место при

, м/с

3.3 Расчет рациональных тяговой и технико-экономической характеристик проектируемого тепловоза

При расчетах тяговой и технико-экономических характеристик КПД серийного ТЭД при его работе в проектируемой ЭПМ определяется по формуле

где

– напряжение, противо – ЭДС и КПД ТЭД, по данным электромеханических характеристик (серийные значения);

– напряжение и противо – ЭДС ТЭД, при работе в проектируемой ЭПМ.

Касательная мощность тепловоза в кВт определяется выражением

КПД тепловоза рассчитывается по формуле

где 859,1

– тепловой эквивалент работы;

– часовой расход дизельного топлива, кг/ч;

– удельный расход дизельного топлива;

– теплотворная способность дизельного топлива.

G_Ч = 0,204 ∙ 2800 = 571,2 кг/ч

, В

I_В= α ∙ I_ТЭД, А

, с^-1

, км/ч

– мощность ТЭД по электрическим переменным проектируемой ЭПМ, кВт;

= 159,7
– крутящий момент на валу ТЭД , Н·м;

– касательная сила тяги тепловоза, Н

Расчеты сводим в таблицу 4.

По данным таблицы 4 строятся электромеханические (

) и электротяговые (

) характеристики ТЭД в проектируемой ЭПМ.

Таблица 4 – Расчет тяговой и экономических характеристик проектируемого тепловоза

I_d, A		3438,0	4263,2	5501,0	7151,1	8251,2
U_d, В		690,00	556,40	431,20	331,70	287,50
I_ТЭД, A		429,80	532,90	687,60	893,90	1031,40
U_ТЭД, В		690,00	556,40	431,20	331,70	287,50
U_С, В		675	590	490	365	330
ППα=1r_тэд=0,0401 Ом	Е, В	670,77	533,03	401,63	293,85	244,14
	I_В, А	429,80	532,90	687,60	893,90	1031,40
	E/n, B c/об	37,357	35,863	41,857	46,736	52,127
	n, c^-1	17,96	14,86	9,60	6,29	4,68
	V, км/ч	58,74	48,62	31,39	20,57	15,32
		0,955	0,945	0,92	0,875	0,84
	Е_С	653,752	566,631	460,427	327,155	286,697
		0,959	0,943	0,912	0,865	0,821
		284,27	279,50	270,38	256,43	243,47
		2519,96	2993,21	4485,27	6491,56	8274,11
	F_K	132420,32	157288,86	235694,38	341122,18	434792,52
	N_КТ	2160,71	2124,45	2055,17	1949,10	1850,56
	η_Т	0,316	0,310	0,300	0,285	0,270
ОП1α1=0,62r_тэд=0,0348 Ом	Е, В	673,04	535,86	405,27	298,59	249,61
	I_В , А	257,88	319,74	412,56	536,34	618,84
	E/n, B c/об	28,535	28,473	33,386	36,877	42,964
	n, c^-1	23,59	18,82	12,14	8,10	5,81
	V, км/ч	77,16	61,57	39,71	26,49	19,01
		0,955	0,95	0,93	0,885	0,86
	Е_С	656,296	569,455	464,072	331,892	292,156
		0,958	0,948	0,923	0,876	0,843
		284,13	281,07	273,64	259,78	250,08
		1917,40	2377,15	3588,02	5106,76	6851,58
	F_K	100756,67	124915,77	188545,45	268352,72	360040,66
	N_КТ	2159,64	2136,36	2079,89	1974,57	1900,85
	η_Т	0,315	0,312	0,304	0,288	0,278