Тяговые характеристики тепловозов

Федеральное агентство железнодорожного транспорта

 

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

 

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

 

Кафедра: «Локомотивы и локомотивное хозяйство»

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

Тяговые характеристики тепловозов.

 

 

 

               Выполнил:                                                                         Свиридов С.В.

Специальность: 12-ЛТц - 218

 

 

                Проверил:                                                                                                          

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Санкт-Петербург

2014 г

 

Введение

 

В России в начале XX века мощность лучших паровозов (серии Щ, Э) достигала 600-1000 кВт (против 30-40 кВт у первых паровозов Стефенсона и Черепановых). Однако техническое несовершенство паровозов ещё тогда заставило специалистов задуматься о создании более экономичных локомотивах.

7 ноября 1924 года первый в мире  магистральный тепловоз с электрической  передачей вышел на линию Октябрьской  железной дороги и совершил  рейс до Обухова и обратно. Тепловоз получил наименование  , был оборудован дизелем мощностью 736 кВт, двумя генераторами и трубчатыми холодильниками. При параллельном соединении тяговых электродвигателей, электрическая схема позволила осуществлять последовательное и параллельное соединение генераторов.

Широкое внедрение тепловозной тяги началось после окончания Великой Отечественной войны. В истории отечественного тепловозостроения выдающую роль сыграли коллектив Харьковского тепловозостроительного завода имени Малышева и Харьковского завода " ЭЛЕКТРОТЯЖМАШ", которые в годы восстановления и реконструкции железных дорог создали и в короткие сроки поставили на серийное производство тепловозы ТЭ1, ТЭ2, ТЭ3 и ТЭ10. Также ими был освоен выпуск более мощных и экономичных по тому времени двухтактных дизелей 2Д100 и 10Д100, генераторов, тяговых электродвигателей, электрической и вспомогательной аппаратуры.

Начавшаяся с середины 50-годов широкомасштабная электрификация железных дорог СССР, при которой на электрическую тягу переводились целые направления, обусловила рост весовых норм и скоростей движения поездов. Чтобы не сдерживать этот рост, потребовалось применение более совершенных видов тяги и на не электрифицированных участках. Стране стали нужны в больших количествах мощные, экономичные и приспособленные для массового производства локомотивы с автономными источниками энергии. К таким локомотивам, прежде всего, относились магистральные тепловозы с электрической передачей. До 1956 г. отечественной промышленностью уже был освоен выпуск тепловозов серий ТЭ1 и ТЭ2, было изготовлено также несколько более мощных тепловозов ТЭЗ. Массовое производство тепловозов этой серии началось в 1956 г. и продолжалось до 1973 г.

 

ТЯГОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕПЛОВОЗА

 
 
Зависимость силы тяги от скорости движения тепловоза, при постоянной мощности дизеля, называется тяговой характеристикой тепловоза. Мощность тепловоза будет постоянной, если при изменении скорости движения тепловоза сила тяги будет изменяться обратно пропорционально скорости, т.е. по гиперболическому закону

Мощность тепловоза равна:

 

 
 
Гиперболическая зависимость силы тяги от скорости движения тепловоза поддерживается автоматически благодаря применению тяговых электродвигателей с последовательным возбуждением и тягового генератора с автоматическим регулированием постоянства мощности. Электродвигатели с последовательным возбуждением имеют хорошие тяговые свойства. При возрастании сопротивления движению поезда, уменьшается частота вращения якорей ТЭД, в результате последние потребляют больший ток и резко увеличивают вращающий момент. И наоборот, при увеличении скорости тепловоза ток, потребляемый ТЭД, уменьшается, а, следовательно, и уменьшается вращающий момент, создаваемый им. Таким образом, тяговые электродвигатели автоматически приспосабливаются к условиям движения поезда.

 

 
При изменении тока двигателей их мощность остается постоянной благодаря автоматическому поддержанию постоянства мощности тягового генератора, в соответствии с заданной мощностью дизеля. Для этого служит система возбуждения тягового генератора, обеспечивающая при изменении тока двигателей (а следовательно, и тока тягового генератора) обратно пропорциональное изменение напряжения генератора. Таким образом, внешняя характеристика тягового генератора также имеет гиперболический вид.

Тяговая характеристика 2ТЭ10В

Тяговая характеристика тепловоза 2ТЭ10М. Характеристика (рис. 2) построена по расчетным данным для тепловоза, работающего в нормальных атмосферных условиях (при давлении 101,3 кПа, температуре окружающего воздуха +20 °С). Расчет выполнен для тепловоза с электродвигателями ЭД-118Б, тягового редуктора с передаточным отношением 4,41 и колесных пар, имеющих диаметр колеса 1050 мм. Линией А на рисунке показано ограничение силы тяги по сцеплению, линией Б — параметры продолжительного режима — длительная сила тяги 245 кН при скорости движения 24,6 км/ч.

Зависимости скорости движения на различных подъемах при расчетной массе состава обозначены линиями В и Г. Тепловоз с поездом такой массы может следовать на площадке со скоростью 93 км/ч, на 9%0-ном подъеме — 24,6 км/ч.

Точками отмечены изменения магнитного потока возбуждения тяговых электродвигателей при движении тепловоза. Действительная тяговая характеристика тепловоза приведена в Правилах тяговых расчетов для поездной работы.

Рис. 2. Расчетная тяговая характеристика

Тяговые характеристики некоторых других серий тепловозов.

                                                                        2ТЭ121

                                                                            М62

                                                                        2ТЭ116

 

 

 

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1.Михальченко Г.С. Теория  и конструкция локомотивов. М.: Транспорт. 1986.

2.Раков В.А. Локомотивы и моторвагонный подвижной состав железных дорог Советского Союза (1956 -1965 гг.). М.: Транспорт 1992.

3.Правила тяговых расчетов.

4.www.yandex.ru