Informații de bază despre dispozitivul și funcționarea locomotivelor
O locomotivă este numită locomotivă, care utilizează un motor cu combustie internă ca motorină primară - un motor diesel. Spre deosebire de locomotive electrice - locomotiva autonomă, deoarece energia pentru acționarea roților în mișcare este generată direct pe locomotivă. La locomotiva electrică vine de la rețeaua de contacte.
Motorul diesel care produce energie mecanică este numit după inventatorul său, omul de știință german Rudolf Diesel. Spre deosebire de motoarele convenționale cu carburant de combustie internă, aprinderea combustibilului într-un motor diesel nu are loc de la o scânteie electrică, dar se aprinde în aer încălzit la temperaturi ridicate când este comprimat. Arderea combustibilului din cilindrii motorinei se datorează prezenței oxigenului conținut în aerul care intră în cilindrii motorului diesel. Pentru a obține cea mai mare putere posibilă în cilindrii de motor diesel, fără a mări volumul de aer injectat în cilindri, la o presiune peste presiunea atmosferică, adică. E. Supraalimentare realizată cu ajutorul compresoarelor mecanice sau turbine. Conversia energiei termice produsă în cilindrii unui motor diesel se realizează printr-un mecanism bielă-manivelă mecanic de legătură compus dintr-o tijă de piston și un genunchi (manivelă) arborelui cotit.
Pentru a asigura funcționarea corespunzătoare a motorinei, locomotiva diesel este prevăzută cu următoarele sisteme: combustibil, alimentare cu aer, apă și ulei. Sistemul de combustibil are un rezervor, conducte cu filtre de curățare grosieră și fină, pompă de alimentare cu combustibil, pompe de înaltă presiune și duze de injecție a combustibilului. sistemul de alimentare cu aer constă dintr-un filtre de prelevare a probelor de aer, răcitoare de aer, turbine cu gaz sau suflante mecanice, oferind un aer purificat furaj la presiune ridicată în colectoare de aer și în cilindrii unui motor diesel. Sistemul de apă servește la răcirea pereților cilindrilor, încălzită de căldură eliberată în timpul arderii combustibilului. Pentru a îndepărta cu succes căldura de pe pereții cilindrului diesel, pe locomotivă este prevăzut un răcitor. Cavitățile de apă dintre cilindri și cămăși sunt legate prin conducte cu radiatoare tubulare. Pentru a asigura circulația apei, în sistem sunt instalate pompe de apă. Trecând prin tuburile radiatorului, apa este răcită de aer, furnizată prin secțiunile radiatorului de ventilatoare speciale. Prin reglarea alimentării cu aer prin secțiunile radiatorului, păstrați temperatura lichidului de răcire la un anumit nivel. Sistemul de ulei servește la lubrifierea pieselor de frecare ale motorului diesel. Deoarece uleiul răcește simultan componente precum pistoanele care funcționează la temperaturi ridicate, trebuie răcit. Pentru aceasta, în sistemul de ulei sunt prevăzute pompe pentru a circula uleiul între motorul diesel și unitatea de răcire. Ca dispozitiv de răcire se utilizează fie radiatoare de aer-ulei, fie schimbătoare de căldură cu apă-ulei. Sistemul include, de asemenea, pompe de pompare a uleiului, filtre de ulei gros și fin.
Pentru a obține aerul comprimat necesar pentru alimentarea sistemului de frânare, precum și pentru sistemul de control electropneumatic pentru mașini și aparate, este instalat un compresor pe locomotivă. Compresorul și alte mașini auxiliare sunt conduse de la arborele motorului prin reductorul de viteze. Unele locomotive utilizează motoare electrice pentru a conduce compresorul (și alte mașini).
Locomotiva diesel are o baterie reîncărcabilă, rezerva de energie electrică din care este utilizată pentru a porni motorul diesel (arborele cotit), precum și pentru a furniza circuite de comandă și locomotivă de iluminat. Când motorul diesel funcționează, aceste funcții (cu excepția pornirii) sunt efectuate de un generator electric auxiliar. De asemenea, servește la încărcarea bateriei.
Diesel poate funcționa stabil la turația motorului nu mai mică decât o anumită limită - (0,3ch 0,4) I „om. Întregul interval de viteză (de la minim la cel nominal, adică maxim) este împărțit în grade (poziții). Cu setul de poziție următoare a controlerului de la șofer, alimentarea cu combustibil a cilindrilor diesel crește, în conformitate cu aceasta, cu turația motorului arborelui cotit n și puterea motorului diesel
Fig. 1. Caracteristicile externe ale motorinei:
Mg - cuplul pe ax; Ne este puterea efectivă; C e este o eficiență eficientă; consumul specific de combustibil
Nd (figura 1). Activitatea motorului diesel la poziția zero se numește ralanti, la ultimul - în modul nominal și în pozițiile intermediare - prin moduri parțiale.
Când lucrați într-o anumită poziție, puterea motorului diesel rămâne constantă, cuplul pe arborele cotit rămâne practic constant. În același timp, pentru a roti seturile de roți, este necesar să modificați cuplul în funcție de condițiile de rulare. De exemplu, când se începe cu un spațiu greu sa încheiat pentru implementarea unei împingeri de mare este necesar să se atașeze perechile de roți cuplu semnificativ (4-5 ori) mai mare decât momentul de pe arborele cotit al unui motor diesel. Și, sigur,
Fig. 2. Caracteristicile de tracțiune ale locomotivei:
1 - pe prima pozitie a operatorului; 2 - pe intermediar; 3 - în ultima poziție (caracteristică externă)
gura în timpul trenului pentru a menține viteza de operare dorită nu are nevoie de un cuplu mare și poate fi mai mică decât cuplul pe arborele unui motor diesel. Datorită acestor circumstanțe, nu este posibilă transmiterea directă a cuplului de la motorină la perechile de roți. Pentru a adapta motorina la condițiile de tracțiune, locomotiva este prevăzută cu un dispozitiv special - transmisie. Ar trebui să asigure controlul automat al momentului de tracțiune (forța de tracțiune) în concordanță cu viteza și profilul traseului cu cea mai completă utilizare a puterii diesel.
Se știe că puterea realizată prin tracțiune (puterea tangențială Nk) este egală cu produsul forței de tracțiune a locomotivei prin viteza de mișcare. Deoarece puterea centralei electrice la o anumită poziție a regulatorului este constantă, produsul forței de tracțiune prin viteza V va fi de asemenea constant: 17k = N / k = const. Din relația de viteză care schimbă în mod corespunzător forța de apăsare este schimbat, iar în cazul în care vă construi o dependență de tracțiune de viteză (tracțiune), acesta va avea forma de hiperbola (fig. 2). Este clar că condiția Pku = const poate fi satisfăcută numai într-un anumit interval (de la punctul A la punctul B). Valoarea maximă a forței de tracțiune este limitată de forța de tracțiune a osiilor montate cu șinele, iar valoarea maximă a vitezei este determinată de condițiile de siguranță. Astfel, în condițiile în care motorul diesel are o viteză de rotație constantă și un cuplu neschimbătoare și osiilor montate cu roți viteză de rotație de la zero până la o valoare maximă de transmisie necesită o schimbare lină continuă a raportului de transmisie, iar această modificare trebuie efectuată în mod automat, în conformitate cu o forță de tracțiune necesară a locomotivei.
În plus, transmisia ar trebui să ofere posibilitatea detașării motorinei de sarcina de tracțiune (din seturile de roți) și inversarea mișcării
Fig. 3. Schema de transmitere a puterii de la motorina la perechile de roți din transmisia electrică: 1 - diesel; 2 - manșon de legătură; 3 - generator electric de tracțiune; 4 - excitatorul generatorului; 5 - un cadru de cărucioare; b - suspensia de arc a motorului pe cadrul căruciorului; 7 - motor de tracțiune; 8 - pinionul; 9 - pinion; Pereche de 10 roți; KV - contactor de excitație; PC -
trenul de contact al locomotivei. La locomotivele diesel, se folosesc numai două tipuri de unelte: hidromecanice și electrice. Transmisia manuală locomotivele diesel răspândirea nu a primit din cauza incapacității de a crea o cutie de viteze cu mai multe trepte de dimensiuni mici pentru locomotive de mare putere. Se aplică numai pe locomotive și avtodrezinah.
Transmisia hidromecanică este utilizată în cazul unor locomotive cu motor diesel și trenuri diesel de până la 1000 kW. Transmisia de putere se realizează cu ajutorul dispozitivelor hidraulice (cuplaje hidraulice și a convertizoarelor de cuplu) și a legăturilor mecanice (reductoare și arbori cardanici). Transmisia hidraulică este compactă, are o masă relativ mică, consum redus de metale neferoase, dar eficiență. este mic (aproximativ 75%).
Transmisia electrică a devenit cea mai răspândită. Se compune dintr-un generator de tracțiune cu un exciter, motoare de tracțiune și reductoare de viteze (figura 3). Arborele generatorului este conectat la arborele cotit al motorului diesel. În ea, energia mecanică a motorului diesel este transformată în energie electrică. Motoarele de tracțiune sunt amplasate în cărucioare, în apropierea seturilor de roți. Curentul electric furnizat de cablurile generatorului rotește arborii motoarelor electrice - energia electrică este transformată din nou într-una mecanică. Arborii motoarelor și axul seturilor de roți sunt interconectați cu roți dințate. Astfel, cuplul de la motoare este transmis la perechi de roți. Deoarece perechile de roți sunt presate șinele din greutatea locomotivei, aderența are loc între ele și șine, prin care roata -
Pereții se rostogolesc de-a lungul șinelor, se deplasează cărucioarele în spatele lor, iar aceia pe rând - corpul locomotivei. Situat în cadrul corpului, cuplajul transmite forța de tracțiune la tren.
Dacă cuplul de tracțiune transmis perechii de roți depășește cuplul din forța de tracțiune a perechii de roți la șine, ambreiajul va eșua, adică va începe deraparea. Prin urmare, legea de bază a tracțiunii locomotive este: forța de tracțiune nu trebuie să depășească forța de aderență a roților cu șinele. Cuplul de tracțiune (forța de tracțiune) este reglat de mașinile electrice. Se știe că cuplul de pe arborele motor depinde de dimensiunile motorului luate în considerare de constanta C, de curentul în bobina de armare I n și de fluxul magnetic Φ produs de înfășurările de excitare la stâlpii motorului
Momentul motorului transmis perechii de roți, mărit cu un factor I (raportul de reducere al reductorului), este îndreptat spre formarea unei forțe de tracțiune. Astfel, momentul de tracțiune și forța de tracțiune depind de curentul care trece prin motor, adică pentru a obține o forță de tracțiune mare, este necesar să treacă un curent mare prin motor. Se știe că puterea unei mașini electrice este egală cu produsul curentului cu tensiunea
Articole similare
-
Aparatele de bază, funcțiile și interdependența lor în procesul de lucru
-
VAZ-2114 pompa de benzină principiu de funcționare, dispozitiv, circuit și defalcări tipice
Trimiteți-le prietenilor: