Тепловоз ТЭП60 (стр. 2 из 6)

- коэффициент полезного действия выпрямительной установки;

- коэффициент полезного действия тяговых электродвигателей;

- коэффициент полезного действия зубчатой передачи;

- коэффициент отбора мощности от силовой установки на вспомогательные нужды локомотива.

На основе полученных данных выбираем тепловоз ТЭП60

Уточняем число секций локомотива:

где

(3000л. с) - мощность одной секции ТЭП60

Уточняем вес состава:

где

Н - расчётная сила тяги одной секции локомотива ТЭП60 (при )

- сцепной вес одной секции ТЭП60 ( -сцепная масса тепловоза)

и - основные удельные сопротивления движению локомотива и вагонов, ;

- уточнённое значение состава,

Определяем коэффициент, учитывающий расход мощности на привод вспомогательных агрегатов тепловоза:

где

- суммарный расход мощности на вспомогательное оборудование.

Определяем коэффициент полезного использования мощности дизеля для тяги:

где

- касательная мощность продолжительного режима тепловоза ТЭП60.

Определяем коэффициент полезного действия при номинальном режиме работы дизеля:

где

- удельный расход топлива;

- теплота сгорания топлива.

Определяем удельную силу тяги и удельную массу локомотива:

Определяем коэффициент тяги локомотива:

2. Описание конструкции локомотива

2.1 Общие сведения

Односекционный тепловоз ТЭП60 с электрической передачей предназначен для обслуживания пассажирских поездов на железных дорогах. Силовая установка тепловоза, состоящая из дизеля 11Д45А мощностью 3000 л. с. и главного генератора ГП-311В, расположена посередине локомотива на поддизельной раме.

Дизель тепловоза двухтактный,16-ти цилиндровый с V - образным расположением цилиндров, с двухступенчатым воздухоснабжением и промежуточным охлаждением воздуха после турбонагнетателей.

Главный генератор ГП-311В постоянного тока с независимым возбуждением и охлаждением. Поддизельная рама укреплена на раме тепловоза на резинометаллических амортизаторах, которые воспринимают массу силовой установки и некоторых вспомогательных устройств. От вала дизеля приводится в движение ряд вспомогательных установок: со стороны генератора - тормозной компрессор, двухмашинный агрегат, состоящий из вспомогательного генератора и возбудителя главного генератора, подвозбудитель ВС-652 и вентилятор для охлаждения генератора и электродвигателей передней тележки. Все эти агрегаты, за исключением тормозного компрессора, приводятся в действие от раздаточного редуктора.

Со стороны турбокомпрессоров от дизеля приводятся в движение вентилятор охлаждения электродвигателей задней тележки и через мультипликатор насосы гидравлического привода вентиляторов холодильника дизеля. Воздух для охлаждения электромашин засасывает снаружи кузова и по воздухопроводам подается к месту назначения.

Необходимый для работы дизеля воздух проходит через маслопленочные фильтры, расположенные над турбокомпрессорами. При неблагоприятных метеорологических условиях забор воздуха для охлаждения дизеля возможен и из кузова.

Устройство для охлаждения воздуха для дизеля состоит из холодильника, которые имеют два независимых контура циркуляции. В первом контуре охлаждается вода дизеля, во втором - вода, охлаждающая масло дизеля в теплообменнике и воздух в охладителе надувочного воздуха дизеля. Вентиляторы холодильника приводятся в движение от гидромоторов, которые работают под давлением масла, создаваемым гидронасосами. Режим работы гидромоторов регулируются терморегуляторами, автоматически поддерживающими заданный диапазон температур воды и масла.

По обеим сторонам шахты холодильника расположены водомасляный теплообменник, тормозные резервуары, масляные фильтры грубой и тонкой очистки, масляные и топливные насосы.

Со стороны генератора расположена высоковольтная камера, стенка которой, обращенная к кабине машиниста, имеет двустворчатые двери, застекленные органическим стеклом. Доступ внутрь камеры возможен только через дверки и отъемные листы, расположенные на двух других сторонах камеры.

Силовые привода заключены в алюминиевые трубы, которые уложены под полом. Слева высоковольтной камеры, около передней кабины, установлен котел-подогреватель для подогрева системы перед пуском дизеля. У задней стенки высоковольтной камеры расположен санузел.

На тепловозе применен сварной несущей кузов, состоящий из главной рамы, боковых стенок, крышки и двух кабин. Каркас кузова выполнен из сварных гнутых легковесных профилей и обшит стальными тонколистовыми и алюминиевыми листами.

В машинном отделении полы выполнены из съемных прессованных ребристых алюминиевых плит, через которые осматриваются и ремонтируются агрегаты, расположенные под полом. Боковые стенки и крыша кузова теплошумоизолированы и обшиты внутри тонко листовой сталью.

Кабины машиниста отдельны от машинного отделения теплошумоизолированными стенами, посередине которых навешены герметичные двери с окнами, имеющими двойные стекла. Пульт машиниста имеет наклонное табло с контрольно-измерительными приборами.

Для машиниста и его помощника сиденья могут регулироваться по высоте и в продольном направлении. Под столом помощника машиниста установлены для отопления два водяных калорифера с принудительной подачей воздуха. В зимнее время специальный вентилятор, засасывает воздух из кабины, прогоняет через калориферы и подогретым, возвращает под сиденья, для обдува окон и обогрева кабины.

Кузов тепловоза установлен на две трехосные сбалансированные бесчелюстные тележки, на каждую из которых он опирается при помощи двух главных опор маятникового типа, снабженных резиновыми конусами, и четырех боковых пружин опор, расположенных по две с каждой стороны тележки. Между кузовом и тележкой предусмотрена упругая связь посредствам пружинных растяжек, удерживающих маятниковые опоры в вертикальном положении с определенными начальными возвращающими силами. При отклонении тележек от среднего положения эти силы увеличиваются и стремятся вернуть ее в среднее положение.

Рессорное подвешивание тележек включает две ступени. В нижнюю ступень входят цилиндрические пружины с балансирами и листовые рессоры, в верхнюю - цилиндрические пружины и резиновые амортизаторы на главных маятниковых опорах. Статическая осадка рессорного подвешивания без учета резиновой амортизации равна 94,3 мм.

Тяговые электродвигатели выполнены с опорно-рамным подвешиванием; их масса не воспринимается осями, так как они укреплены на раме тележки и принадлежат к подрессорному строению тепловоза. Вращающий момент передаётся от электродвигателя через полую ось, которая покоится в подшипниках электродвигателей, а затем через упругие шарнирные приводы - каждой колесной паре.

Конструкция буксового узла в комбинации с опорно-рамным подвешиванием ТЭД, мягкое рессорное подвешивание с широким применением резиновой амортизации - основные качества тележки пассажирского локомотива.

На тепловозе используется шесть ТЭД, постоянно и параллельно соединенных с генератором. Такое соединение электродвигателей обеспечивает оптимальное использование сцепной массы и в случае неисправности одного из них способствует меньшему снижению силы тяги тепловоза.

На тепловозе применяется система автоматического регулирования мощности дизель-генератора с использованием объединённого регулятора частоты вращения (РЧО). Эта система сводится к соединению в единую конструкцию двух исполнительных агрегатов: один регулирует подачу топлива в дизель, другой - изменяет возбуждение генератора.

Новая схема регулирования снизила габариты и мощность, потребляемую магнитным усилителем, улучшила его характеристику и обеспечила высокую стабильность рабочих параметров системы регулирования.