Расчёт тягового агрегата

 

 

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего образования (ФГБОУ ВО)

«Московская государственная академия водного транспорта»

Факультет

«Транспортного права»

 

 

 

 

 

КОНТРОЛЬНАЯ (КУРСОВАЯ) РАБОТА

 

ПО  ДИСЦИПЛИНЕ

Транспортная энергетика

 

на тему: «Расчёт тягового агрегата»

 

 

 

                                                                              Выполнил: студент 4  курса группы К-51Юбп

Направление подготовки 030900

Профиль Ю

ФИО Бондаренко О.В.

Эл. адрес 111314Bonerolka@mail.ru

 

 

Проверил__________________________

 

 

 

Москва 2015

 

вариант №	Сцепной вес Р, тонн	Скорость V, км/час	Коэффициент сцепления, ψ	коэффициент неравномерности, δ	синхронная частота вращения nо , об/мин	номинальная частота вращения nн , об/мин	λ=	Радиус колес Rk, м
2	18	8	0.18	0,8	750	675	3.2	0,4

Контрольная работа № 2. Вариант № 3. Расчёт тягового агрегата.

 

 

Расчет тягового агрегата.

Поступательное движение подвижного состава по рельсовым путям связано с вращением колесных пар, приводимых в движение тяговыми электродвигателями. В качестве примера применения тягового агрегата на речном транспорте можно рассмотреть электровоз типа Бурлак, протягивающий суда вдоль камеры шлюза для ускорения процесса шлюзования и обеспечения безопасности движения.

Как правило, тяговый агрегат представляет собой кузов с кабиной управления, установленный на две тяговые тележки. На каждой тележке имеются две колесные пары, приводимые в движение тяговыми электродвигателями через редуктор. Редуктор может быть одноступенчатым и двухступенчатым.

Силу тяги агрегатов подвижного состава создает вращающий момент, приложенный к колесной паре. При соприкосновении вращающегося колеса с головкой рельса возникает сила сцепления. Силу сцепления обеспечивает так называемый сцепной вес агрегата. Сила тяги не может быть больше предельной силы сцепления. Поэтому сила тяги агрегата:

Ft = РСЦ ∙ ψ ∙ δ, где

Рсц - сцепной вес агрегата.

ψ- коэффициент сцепления.

δ - коэффициент неравномерности.

Если Рсц = 18 тонн, ψ= 0,18 ; δ = 0,8 то Ft = 18∙0,18∙0,8= 2.598 тонн или Ft = 26 кН.

 

Так как, тягу обеспечивают четырехколесные пары. Определим тягу от одной колёсной пары:

Ft1= 6,5 кН.

Если радиус колеса RK= 0,4 м, то можно определить вращающий момент на ободе колеса:

M1 = Ft1 ∙RK = 6,5 ∙ 0,4= 2,6 кН∙м.

 1. Вал колесной пары.

2. Промежуточный вал.

3. Вал двигателя.

4. Колесо.

5. Цилиндрический редуктор с передачей К12.

6. Конический редуктор  с передачей К23.

    7.Электродвигатель.

Если задана скорость движения агрегата V=8 км/час, то V = = 2,22 , угловая скорость вращения колеса

W1= = = 5,55 рад/сек.

Нам задан электродвигатель, с синхронной скоростью n0 = 750 об/мин, номинальная частота nн =675 об/мин.

Угловая скорость вращения вала двигателя:

W3= = = 70,65 рад/сек.

Общий коэффициент редукции:

Кр =К12 ∙ К23= = = 12,73

Если принять К12 = К23, то К12=К23= = = 3,57

Определим угловую скорость вращения промежуточного вала:

W2= К12 ∙ W1= 3,57 ∙ 5,55  = 19,81 рад/сек.

Момент промежуточного вала:

М2= = = 0,910 кН∙м.

Момент вала двигателя:

М3== = 0,319 кН∙м.

Составим таблицу результатов:

№ вала.	Частота вращения, рад/сек.	Момент, кН∙м.	Редукция.
1. 2. 3.	W1= 5,55 W2= 19,81 W3 = 70,65	М1= 2,6 М2= 0,910   М3 = 0,319	К12 = 3,57 *=0.8   К23 = 3,0 *=0.8

 

Мощность двигателя:

N3 = W3 ∙ М3 = 70,65∙ 0.319 = 22.5 кВт.

Подбираем двигатель с номинальной мощностью  NH = 23 кВт.

Тогда номинальный момент на валу двигателя:

Мн. = 9550 ∙ = 9550 ∙ = 9550 ∙ 0.04 = 325,4 Н ∙ м.

Отношение критического (максимального) момента к номинальному:

λ= , из этого следует, что Ммах = Мн ∙ λ = 325,4 ∙ 3.2 = 1041Н ∙ м.

Номинальная частота вращения отстаёт от синхронной на величину скольжения:

SH = ( no –nH) ÷ no= 0.1

Критическое скольжение для максимального момента:

Sкр = SH ( λ + ) = 0,1 ( 3,2 + ) = 0,62

По формуле Клосса построим механическую характеристику тягового двигателя:

М = 2Ммах /( Sкр/S + S/Sкр )

По табличным данным, задавая S от 0 до 1 шагом 0,1.

S	0	0.1	0.2	0.3	0.4	0.5	0.6	0.7	0.8	0.9	1
M	0	327	615	816	948	1017	1040	1033	1008	973	1146
h	750	675	600	525	450	375	300	225	150	75	0

 

 

 

Рис. 3. Механическая характеристика тягового двигателя.

Мн = 325,4 Н ∙ м Номинальный момент (S ≈ 0,1).

Ммах = 1041 Н ∙ м Максимальный момент (SK ≈ 0,62).

Мп = 1146 Н ∙ м Пусковой момент (S = 1).