Токоприемник Л-1У1-01

Рабочий цикл совершается согласно диаграмме фаз газораспределения фаза к-с - сжатие свежего заряда; с - впрыск топлива в цилиндр; с-т - воспламенение топлива в цилиндре, сгорание и расширение газов (рабочий ход); т-п - выпуск газов через открытые клапаны крышки цилиндра, п-б - продувка; п-к - зарядка воздухом цилиндра; к - клапаны выпуска закрываются, начинается сжатие свежего заряда, и цикл повторяется. Рабочий цикл совершился за два такта или за один оборот коленчатого вала. Поэтому такой двигатель и называется двухтактным.

Из рассмотренного рабочего цикла двухтактного двигателя на индикаторной диаграмме видно, что на части хода поршня, когда происходит газообмен в цилиндре, полезная работа не совершается. Объем Кп, соответствующий этой части хода поршня, называется потерянным.

Рис.18 Схема работы двухтактного двигателя с внутренним смесеобразованием и прямоточной клапанно-щелевой схемой газообмена и индикаторной диаграммой:

Рис.18 Схема работы двухтактного двигателя с внутренним смесеобразованием и прямоточной клапанно-щелевой схемой газообмена и индикаторной диаграммой:

а - подготовка рабочего хода; 6 - рабочий ход; первый такт: п-к - зарядка; к-с - сжатие; с - подача топлива и его воспламенение; второй такт: с-г - полное сгорание топлива; г-т - расширение; т-п - выпуск газов; п-b - продувка цилиндра; 1 - впускной патрубок; 2 - продувочный насос; 3 - поршень; 4 - выпускные клапаны; 5 - форсунка; 6 - выпускной патрубок; 7 - воздушный ресивер; 8 - впускное окно; Vн - рабочий объем; VI - действительный рабочий объем; Vп - потерянный объем; Р0 - атмосферное давление; г - точка максимального давления газов в цилиндре.

Отношение потерянного объема Vа к геометрическому рабочему объему V/, представляет собой долю потерянного объема на процесс газообмена:

В двухтактных двигателях у = 10... 38 %. Сравнение рабочих циклов четырех- и двухтактных двигателей показывает, что при одинаковых размерах цилиндров и частотах вращения коленчатого вала мощность двухтактного двигателя значительно больше. Учитывая увеличение числа рабочих циклов в два раза, следовало бы ожидать и двукратного увеличения мощности. В действительности мощность двухтактного двигателя увеличивается приблизительно в 1,5... 1,7 раза вследствие потери части рабочего объема, ухудшения очистки и наполнения, а также необходимости затраты мощности на приведение в действие продувочного насоса. Существенным недостатком двухтактного процесса по сравнению с четырехтактным является малое время, отводимое на процесс газообмена. Следует учитывать, что очистка цилиндра от продуктов сгорания и наполнение его свежим зарядом более совершенно происходит в четырехтактных двигателях. Кроме того, в двухтактном двигателе температурный уровень поршня, крышки, цилиндра и клапанов выше, чем в четырехтактном.

50 вопрос.

Опишите устройство тележки тепловоза; как передается тяговое усилие с колесных пар на автосцепку тепловоза?

Рис. 19. Кузов тепловоза:

Рис. 19. Кузов тепловоза

Тележка тепловоза состоит из сварной рамы 6,рессорного подвешивания, двух колесных пар 7 с роликовыми буксами 8 и ударно-тягового прибора 2. Каждая колесная пара тележки имеет привод от тягового электродвигателя 15. Тележки оборудованы односторонним колодочным тормозом на обе колесные пары, пневматическими песочницами под все четыре колеса.1 и 2 -тележки: 3 - фонарь воздуховода охлаждения тяговых двигателей первой тележки. 4 и 7 - люки; 5-глушитель; 6 - съемная крыша; 8 - шахта вентилятора холодильника; 9 - фонарь воздуховода охлаждения тяговых двигателей второй тележки; 10 - кабина машиниста: 11 - боковое окно; 12 - лобовое окно; 13 - жалюзи холодильника: 14 - окна машинного отделения.

  Рис. 20. Тележка:

2 - ударно-тяговый прибор; 3 - предохранительная цепь: 4 - бункер песочницы; 5 - листовая рессора; 6 - рама тележки; 7 - колесная пара; 3 - букса; Р - рычажная система тормоза; 10 - гнездо шкворневой пяты; 11- тормозная колодка; 12 - моторно-осевой подшипник; 13 - кожух зубчатой передачи; 14 - пробка смазочного отверстия кожуха; 15 - тяговый электродвигатель; 16 - смотровой люк электродвигателя; 17 - опора подвески электродвигателя; 18 - противовес тележки; 19 - опорный брустелем и двумя предохранительными цепями, предусмотренными для ограничения поворота тележки при сходе ее с рельсов.

Рама тележки сварная из листовой стали марки М16С толщиной 20 мм. Она состоит из двух боковых листов, связанных между собой по концам между рамными листовыми креплениями и в середине шкворневой балкой коробчатого сечения. В шкворневой балке укреплен подпятник опорной пяты рамы кузова. К боковым листам приварены кронштейны для подушек скользунов рамы. К нижней кромке рамы укреплены брусья 19, которыми тележка ложится на рельсы в случае ее схода с рельсов. Для уравновешивания ударнотягового прибора, установленного в передней части тележки, на заднем междурамном креплении установлены два противовеса.

Рессорное подвешиваие экипажа служит для передачи веса тепловоза на колесные пары и смягчения ударов, испытываемых экипажем тепловоза при движении по неровностям пути. В каждой из четырех точек подвешивания тележки надбуксовые рессоры выполнены двойными и состоят из соединенных последовательно одной листовой рессоры и двух цилиндрических пружин.

Рессорное подвешивание показано на рис.21.

Листовая рессора 6 своим хомутом лежит на корпусе буксы. Пружины 3 установлены между кронштейнами 4, укрепленными к боковым листам рамы, и шайбами 2, через которые пропущены подвески 5 с гайками 1 н 9, служащими для регулирования рессор. Нагрузка от рамы тележки через кронштейн 4 передается на пружины 3, шайбы 2, подвески 5, листовые рессоры и от них на буксы колесных пар. Листовые рессоры собраны из желобчатой листовой стали марки 55С2 сечением 100 X 13; они состоят из семи листов (в том числе трех коренных), связанных в средней части хомутом.

Рис. 22. Колесная пара

Колесная пара состоит из оси, двух цельнокатаных колес 2, имеющих диаметр по кругу катания 900 мм, и зубчатого колеса, состоящего из центра 3 и венца 4.

1 - ось; 2 - колесо; 3 - центр зубчатого колеса; 4 - венец зубчатого колеса

Букса предназначена для передачи подрессоренного веса тепловоза на оси колесных пар и вместе с тем они воспринимают от колесных пар и передают на раму тележек тяговое или тормозное усилие при движении тепловоза.

Сборка тележки. От качества сборки колесной пары с тяговым электродвигателем зависит надежность работы зубчатого зацепления шестерни электродвигателя и зубчатого колеса колесной пары. При сборке тяговый электродвигатель устанавливается в вертикальное положение, моторно-осевыми подшипниками вверх. Затем на вал якоря электродвигателя надевается шестерня (без подогрева) плотно, до упора.

Рис. 23. Ударно-тяговый прибор

Ударно-тяговые приборы на тепловозе ТУ2 имеют усиленную конструкцию, рассчитанную на применение двойной тяги. Прибор имеет буфер 2 (рис. 100), стержень которого проходит через отверстие стакана 7 розетки 8 и оканчивается хвостовиком с резьбой. Двойное коромысло 4 с цепью 1 и крюком 6 с помощью шкворня 3 соединяется со стержнем буфера 2. На хвостовике стержня расположены две шайбы 9, распираемые сжатыми пружинами 10 и 11. Посредством шайб 9 прибор.

1 - цепь; 2 - буфер; 3 - шкворень; 4 - коромысло; 5 - валик; 6 - крюк; 7 - стакан буфера; 8 - розетка; 9 - шайба упорная; 10 - пружина наружная; 11 - пружина внутренняя; 12 - гайка; 13 - задний упор; 14 - средний упор; 15 - передний упор фиксируется между упорами 13 и 15 тележки. Тяговое усилие от цепи 1 и крюка 6 через шкворень 3 и хвостовик стержня буфера передается на заднюю шайбу 9. При этом сжимаются пружины 10 и 11 до соприкосновения шайбы 9 с задним торцом упора 14 и тяговое усилие передается на раму тележки. Ударные усилия воспринимаются тарелкой буфера и через стержень, переднюю шайбу 9, пружины 10 и 11 и упор 14 передаются на раму тележки. Рычажная система тормоза служит для передачи усилия от штока тормозного цилиндра или привода ручного тормоза к тормозным колодкам колесных пар. Тележки тепловоза имеют одностороннее торможение, причем тормозные колодки расположены между колесами. Тормозная система каждой тележки может быть приведена в действие от ручного привода. Для этого в кабинах машиниста установлены колонки ручного тормоза. При вращении маховика, через зубчатую коническую передачу, приводится во вращение вертикальный винт, по которому при этом перемещается гайка, связанная посредством двух тяг с верхним плечом коленчатого рычага, расположенного под рамой кузова. Нижнее плечо коленчатого рычага посредством регулируемой тяги соединяется с рычагом рычажной системы тормоза тележки. Ручной привод тормоза в каждой кабине машиниста воздействует на рычажную передачу одной тележки.

Задача № 1

Определить КПД электрической тяги.

Методические указания к задаче № 1

Под коэффициентом полезного действия электрической тяги подразумевают КПД всей системы, включая КПД установок для выработки, передачи, преобразования и потребления энергии. В каждом из звеньев этой системы существуют потери энергии, которые следует учитывать при определении коэффициента полезного действия системы.

    Электрическая энергия вырабатывается на тепловых, гидравлических и атомных электростанциях. В настоящее время в России примерно 78% электроэнергии производится на тепловых электростанциях, 13% - на гидроэлектростанциях, около 9% - на атомных электростанциях.

    КПД тепловых электростанций зависит во многом от параметров пара, поступающего в турбины. При увеличении давления и температуры пара КПД тепловых электростанций повышается. Современные мощные паротурбинные установки работают при давлении пара 25 МПа и температуре его 570°С, что позволяет достичь коэффициента полезного действия тепловой электростанции примерно 40%. В последние годы проводятся работы по созданию новых типов генерирующих установок, в частности, магнитогидродинамических (МГД) генераторов электроэнергии, позволяющих непосредственно преобразовывать тепловую энергию в электрическую.

    Коэффициент полезного действия у электровозов постоянного тока 88-89%, у электровозов переменного тока 84-85% (имеют место дополнительные потери в понизительном трансформаторе и выпрямителе тока).