Учебно-методический комплекс по дисциплине «Теория и конструкция локомотивов» (стр. 3 )

где = 253 кН – касательная сила тяги тепловоза;

= 23,4 км/ч – расчетная скорость движения.

Эффективная мощность силовой установки:

кВт,

где – КПД электрической передачи (постоянного тока):

,

где = 0,93 ÷ 0,95 – КПД тягового генератора;

= 0,85 ÷ 0,88 – КПД тягового электродвигателя;

= 0,83 ÷ 0,85 – коэффициент, оценивающий расход мощности на тягу с учетом затрат на собственные нужды тепловоза;

= 0,975 – КПД зубчатой передачи от тягового двигателя к колесной паре.

Мощность тягового генератора:

кВт.

Мощность тягового электродвигателя:

кВт.

По мощности ТЭД и заданному тепловозу-образцу по табл.2 подбираем марку ТЭД, который по своей мощности наиболее приближен к мощности ТЭД проектного тепловоза. Наиболее близко соответствует рассчи­танной мощности = 299 кВт тяговый электродвигатель марки ЭД-118Д мощ­ностью 307 кВт.

Коэффициенты регрессий уравнения nд = АIд2 – IдB + C для серийного тягового электродвигателя тепловоза-образца

Таблица 2

Серия тепловоза	Марка ТЭД	Мощность ТЭД, ,кВт	Коэффициенты регрессии для режима работы
пп (α = 1,0)	оп1 (α1 = 0,6)	оп2 (α2 = 0,38)
А	В	С	А	В	С	А	В	С
ТЭМ2	ЭДТ-200Б	207	1,29× 10-3	3,30	2310	1,53× 10-3	4,05	3048	3,15× 10-3	7,63	5253
ТЭП60	ЭД-107	307	1,74× 10-3	3,84	2435	1,89× 10-3	4,51	3032	3,70× 10-3	8,11	5069
2ТЭ10В 2ТЭ116	ЭД-118Д	307	1,32 × 10 – 3	3,20	2193	2,20 ×10 -3	4,96	3209	3,65× 10 – 3	7,98	4930
ТЭП70	ЭД-121А	411	0,80× 10-3	2,80	2613	1,35× 10-3	4,19	3621	2,5× 10-3	7,01	5555
2ТЭ121	ЭД-126У	450	2,93× 10-3	7,43	4810	4,74× 10-3	11,71	7503	5,95× 10-3	15,37	10296
ТЭП80	ЭД-121В	610	2,14× 10-3	4,45	2733	3,64× 10-3	7,72	4569	7,93× 10-3	15,8	8654

2.2. Расчет электромеханических характеристик

тягового электродвигателя

Для выбранного тягового электродвигателя тепловоза-об­разца, мощность которого наиболее приближена к мощности тяго­вого двигателя проектного тепловоза, рассчитывают электроме­ханические характеристики с использованием коэффициентов рег­рессии, приведенных в табл.2.

Частота вращения ТЭД тепловоза

, (1)

где – коэффициенты регрессии;

– величина тока, А;

– частота вращения якоря ТЭД, мин – 1.

При использовании уравнения (1) следует задаваться вели­чиной тока в пределах от 600 до 1000 А через 100 А для трех режи­мов работы ТЭД: полного поля α = 1,0; ослабленного поля первой ступени α1 = 0,6; ослабленного поля второй ступени α2 = 0,38.

По данным расчета строят зависимость для трех режимов работы ТЭД.

Зависимость крутящего момента тепловоза-образца от тока нагрузки ТЭД может быть построена с использованием выражения:

. (2)

где Рд – мощность тягового электродвигателя.

Все выше выполненные расчеты электромеханических характеристик тяго­вого электродвигателя тепловоза сводим в табл. 3.

Электромеханические характеристики тяго­вого электродвигателя тепловоза Таблица3.

№ п/п	кВт
	пп (α = 1,0)	оп1 (α1 = 0,6)	оп2 (α2 = 0,38)
А	0,00132	0,00220	0,00365
В	3,20	4,96	7,98
С	2193	3209	4930
, А	, об/мин	, кН·м	, об/мин	, кН·м	, об/мин	, кН·м
1	2	3	4	5	6	7	8
1	600	748	3,9	1025	2,8	1456	2,0
2	700	600	4,9	815	3,6	1133	2,6
3	800	478	6,1	649	4,5	882	3,3
4	900	382	7,6	527	5,5	705	4,1
5	1000	313	9,3	449	6,5	600	4,9

По полученным данным табл.3, строим зависимости и (рис.3), которые представляют собой электромеханические характеристики тяго­вого электродвигателя тепловоза.

Рис.3. Электромеханические характеристики ТЭД тепловоза.

2.3. Расчет параметров тягового редуктора

С вала тягового электродвигателя крутящий момент пе­редается на колесную пару через зубчатый цилиндрический ре­дуктор.

Основным параметром, оказывающим влияние на тяговые свойства колесно-моторного блока в целом, является переда­точное число зубчатой передачи этого редуктора.

Передаточное число μ представляет собой отношение кру­тящего момента на ободе колеса к моменту на валу ТЭД, опре­деляемое при длительном режиме работы колесно-моторного блока (КМБ):

, (3)

где – длительная сила тяги КМБ, кН;

– длительный крутящий момент ТЭД, кН·м;

– диаметр колеса, м.