Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет характеристик локомотива с гидропередачей
Для того чтобы рассчитать тягово-экономические характеристики локомотива с гидропередачей, необходимо построить совмещенные характеристики дизеля и гидромашин, определить передаточные числа осевого и раздаточного редуктора, а в случае гидромеханической передачи — число передач коробки передач и передаточные числа на каждой передаче. Если вал дизеля соединен непосредственно с валом насосного колеса, то и . При установке между дизелем и гидромашиной повышающего редуктора приведенный к валу дизеля момент насосного колеса
. (3.22) Задаваясь значениями , по формуле (3.22) определяют соответствующие им значения и строят кривые зависимости . Коэффициент находят по приведенной характеристике гидромашины для принятых значений передаточного отношения в диапазоне .
При совместной работе дизеля и гидропередачи соблюдается условие
Совмещая кривые и , получают искомую совмещенную характеристику дизеля и гидромашины. Точки пересечения кривых определяют момент и угловую скорость дизеля при заданном передаточном отношении гидромашины. Дальнейшие расчеты выполняют по-разному для различных схем гидропередачи. а) Гидромеханическая передача с гидротрансформатором и коробкой передач. В этой гидропередаче на I передаче используют гидротрансформатор в диапазоне передаточных отношений от до . Повышение скорости движения от до соответствует возрастанию передаточного отношения гидротрансформатора от до . (см. рисунок 61, а). Поскольку на последующих передачах диапазон используемых передаточных отношений выбирают в пределах от до , то
(3.24) откуда число ступеней коробки передач
. (3.25)
Полученное по формуле (3.25) число передач коробки округляют до ближайшего наибольшего целого числа. Общее передаточное число от дизеля к колесам тепловоза
, (3.26)
- передаточное число коробки передач; - передаточное число гидротрансформатора; - передаточное число соответственно раздаточного и осевого редуктора. Передаточные числа механической части силовой передачи определяют следующим образом. 1. Рассчитывают наибольшую угловую скорость ведущего колеса тепловоза (рад/с) по формуле
, (3.27)
где - диаметр ведущего колеса по кругу катания, м. 2. Определяют общее передаточное число на последней передаче коробки
. (3.28)
3. Находят общее передаточное число раздаточного и осевого редукторов. Обычно коробку передач конструируют таким образом, что на высшей передаче ее передаточное число . При этом условии из уравнения (3.26) получают
, (3.29)
4. Рассчитывают скорости движения тепловоза при переходе с одной передачи на другую: При и равных диапазонах передачи справедливо соотношение
.
Отсюда диапазон передач
и скорости движения при переключении передач
и т.д. (3.30)
5. Определяют передаточные числа передач коробки. Передаточное число п-йпередачи коробки
(3.31)
где .
Значения передаточных чисел уточняют при компоновке раздаточного и осевого редукторов и коробки передач. По уточненным значениям передаточных чисел подсчитывают действительные скорости движения тепловоза при переходе с одной ступени на другую и строят тяговую характеристику тепловоза. Расчет гидропередачи из нескольких гидротрансформаторов аналогичен расчету передачи, состоящей из гидротрансформатора и коробки передач. б) Гидропередача, состоящая из гидротрансформаторов и гидромуфт. В практике применяют две схемы такой передачи: с одним пусковым гидротрансформатором и двумя гидромуфтами (гидропередачи УГП350-500 и ГП400); с двумя гидротрансформаторами и одной гидромуфтой (гидропередачи УГП750-1200). В первом случае при низких скоростях используют гидротрансформатор, при средних скоростях - первую гидромуфту, при высоких скоростях - вторую гидромуфту. Во втором случае при низких скоростях включают пусковой гидротрансформатор при средних - маршевый, а при высоких — гидромуфту. Если обеспечить скорость тепловоза при переходе с I передачи на II, а скорость тепловоза при переходе со II передачи на III, то обычно принимают
(3.32)
Значение 1, 45 берут для пассажирских тепловозов, а 1, 6 - для грузовых и маневровых. По соотношению (3.32) определяют скорости при переходе с одной передачи на другую, а по формулам (3.26) ч (3.28) передаточные числа . Тяговую характеристику локомотива строят следующим образом: для ряда значений передаточного отношения гидромашины, взятых в рабочей зоне ( ) строят совмещенные характеристики первичного двигателя и гидромашины; по точкам пересечения кривых и определяют момент и угловую скорость первичного двигателя; по известным для каждой передачи значениям , и подсчитывают силу тяги
; (3.33)
Скорость движения тепловоза
. (3.34)
Мощность первичного двигателя, передаваемую гидропередаче
(3.35)
и КПД передачи
. (3.36)
Здесь - КПД гидромашины; - КПД механической части гидропередачи; - передаточное число гидромашины; - передаточное число механической передачи. Для гидромеханических передач ; для многоциркуляционных . КПД определяют какпроизведение КПД находящихся одновременно в зацеплении всех пар зубчатых колес (включая повышающий редуктор) и КПД карданной (или спарниковой) передачи, Рекомендуется принимать для одной пары цилиндрических зубчатых колес ; для одной пары конических зубчатых колес и для спарниковой или карданной передачи . Взяв таким образом несколько значений для каждой передачи гидропередачи и нанося их в координатах и , строят графики силы тяги в зоне ограничения по мощности дизеля.
Пример. Определить основные параметры и рассчитать тяговую характеристику гидропередачи. Исходные данные: мощность дизеля = 885 кВт; коэффициент свободной мощности дизеля = 0, 92; угловая скорость вала дизеля =104, 5 рад/с; диаметр ведущих колес = 1, 05 м; режим работы тепловоза - маневровый; наибольшая скорость движения = 40 км/ч. Используем трехциркуляционную унифицированную гидропередачу УГП1200 ( см. рис. 54, д), Состоящую из двухгидротрансформаторов ТО6 ( =0, 642 м) и одной гидромуфты М58 ( =0, 58 м). Передаточные отношения гидромашин . Примем диапазон регулирования передачи 1, 6 и по формуле (3.30) определим скорости движения тепловоза, при которых переключают передачи. Скорость при переходе от гидромуфты на второй (маршевый) гидротрансформатор
км/ч.
Скорость при переходе с маршевого гидротрансформатора на пусковой
км/ч. Передаточное число повышающего редуктора по формуле (3.21)
Совмещенные характеристики дизеля и гидромашин (рисунок 63) строим по формуле (3.22). Значения коэффициента момента для гидротрансформатора берем из графика (см. рис. 62, а), для гидромуфты - из графика (см.рис. 62, ж).
Общее передаточное число от дизеля к колесам тепловоза при работе с гидромуфтой и из формулы (3.28)
. Общее передаточное число механической части гидропередачи при работе на II и III передачах по формуле (3.28)
Общее передаточное число от дизеля к колесам тепловоза при работе с пусковым гидротрансформатором и
Общее передаточное число механической части гидропередачи при работе на I передаче .
Результаты расчета тяговой характеристики тепловоза приведены в таблице 11.
Таблица 17
|
Последнее изменение этой страницы: 2017-05-05; Просмотров: 527; Нарушение авторского права страницы