Расчёт тепловоза на конструктивной основе существующего образца
1.3 Расчёт и построение тяговой характеристики тепловоза
тепловоз передача скорость мощность
Сила тяги тепловоза при трогании с места и до пороговой скорости определяется по формуле:
Fксц=10* Шk*Mсц , (5)
где Шk - коэффициент сцепления колёс с рельсами.
Для тепловозов коэффициент сцепления колёс с рельсами:
ш k = 0,25 + 8/20* V+100, (6)
где V - скорость движения тепловоза, км/ч.
Для определения значений Шk и затем Fксц необходимо задаться значениями скоростей от 0 до 30 км/ч, с интервалом 5 км/ч.
Примет расчета Шk=0,25+8/20*5+100=0,29; Fксц=10*0,29*104,6=407 кН
Результаты расчётов сводятся в таблицу 1.1
Таблица 1
V, км/ч |
0 |
5 |
10 |
15 |
20 |
25 |
30 |
|
Шk |
0,33 |
0,29 |
0,28 |
0,27 |
0,26 |
0,26 |
0,26 |
|
Fксц |
464 |
408 |
393 |
379 |
374 |
369 |
367 |
Сила тяги тепловоза при использовании полной мощности дизеля определяется по формуле:
F = 3,67 ?Nк/ V, (7)
где Nк - касательная мощность тепловоза, кВт;
V - скорость тепловоза, км/ч.
Задавшись значениями от 10 км/ч до конструкционной, интервалом через 10 км/ч, вычисляем значения Fк. Результаты расчётов вносим в таблицу 1.2
Пример Fк=3,67*1797/10=659 кН
Таблица 1
V км/ч |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
110 |
120 |
130 |
140 |
|
Fк, кН |
659 |
329 |
219 |
164 |
131 |
109 |
94 |
82 |
73 |
65 |
59 |
54 |
50 |
47 |
Определяем скорость порога Vn, т. е. скорость, при которой тепловоз выходит на полное использование мощности и силу тяги при этой скорости.
Скорость порога определяется из равенства:
Fксц=Fк
После преобразований получается квадратное уравнение для определения Vn:
откуда получаем Vn = 13,2 км/ч и Fкп = 487,9 кН
Тяговая характеристика, построенная по данным табл. 1.1 и 1.2 показана на рис.1.
Рис 1. Тяговая характеристика тепловоза