Чем ограничено тяговое усилие

6.7 Тяговая характеристика локомотива

Тяговой характеристикой локомотива называется зависимость силы тяги от скорости движения FK =f(v). Наибольшая величина силы тяги необходима при трогании поезда с места, при наборе скорости и при движении по наиболее крутому подъему. Если бы величина FK не зависела от скорости, а была бы все время постоянной, то тяговая характеристика изображалась бы прямой линией АБ, параллельной оси абсцисс, как это показано на рис. 6.23.Так как реализуемая мощность локомотива равна произведению силы тяги на скорость (NK = FK • v), то ее зависимость от скорости при FK = const выражается прямой линией ОС» (рис. 6.24).

При этом полная мощность используется только при максимальной скорости. При меньших скоростях движения мощность локомотива недоиспользуется. В тоже время профиль пути состоит из подъемов, площадок и спусков, то есть является переменным. На подъемах сила тяги требуется больше, а скорость всегда меньше, а на спусках наоборот. В идеальном случае при переменном профиле пути тяговая характеристика соответствует закону равноплечей гиперболы (кривая ВС, рис. 6.23). При такой тяговой характеристике реализуемая мощность локомотива остается постоянной (линия В’C’, рис. 6.24), а следовательно, обеспечивается ее полное использование в широком диапазоне скоростей.

Кроме ограничения силы тяги по условиям сцепления колеса с рельсом существуют также и другие ограничения, связанные с особенностями локомотивов. Реальные тяговые характеристики локомотивов составляют на основе данных, получаемых при тяговых испытаниях (рис. 6.25).

Силу тяги электровоза ограничивают условия сцепления колес с рельсами (кривая Сц) и наибольший ток, при котором не происходят такие опасные процессы как перегрев обмоток или искрение под щетками.

Тяговые характеристики локомотивов служат для определения силы тяги в зависимости от скорости движения в кГс. Удельная сила тяги fк определяется делением касательной силы тяги FK в кГс на массу поезда (Р + G) в тс, где Р и G масса локомотива и состава.

Источник

Тяговое усилие

Смотри также родственные термины:

41. Тяговое усилие высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя)

Сила, которую необходимо приложить к элементу управления высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя) с внешним управлением для обеспечения замыкания или размыкания контактов электрической цепи выключателя (переключателя)

Полезное

Смотреть что такое «Тяговое усилие» в других словарях:

ТЯГОВОЕ УСИЛИЕ — горизонтальная составляющая силы сопротивления движению, преодолеваемой самоходной машиной … Большой Энциклопедический словарь

тяговое усилие — [ГОСТ 27247] [ГОСТ 29194 91 (ИСО 6747 88)] Тематики тракторы Обобщающие термины эксплуатационная терминология … Справочник технического переводчика

ТЯГОВОЕ УСИЛИЕ — сила тяги, сила (в кг), затрачиваемая л. на передвижение повозки или с. х. орудия. На транспорт. работах Т. у. зависит от кач ва дороги, конструкции повозки и ее массы вместе с грузом. Чем ровнее дорога и меньше трение втулки об ось, тем меньше … Справочник по коневодству

тяговое усилие — горизонтальная составляющая силы сопротивления движению, преодолеваемой самоходной машиной. * * * ТЯГОВОЕ УСИЛИЕ ТЯГОВОЕ УСИЛИЕ, горизонтальная составляющая силы сопротивления движению, преодолеваемой самоходной машиной … Энциклопедический словарь

ТЯГОВОЕ УСИЛИЕ — сила тяги, с к рой трактор тянет за собой прицепное орудие или машину. Т. у. передается через прицепную серьгу. Т. у тесно связано со скоростью поступательного движения трактора (скорость падает с возрастанием Т. у. и наоборот), зависит от рода… … Сельскохозяйственный словарь-справочник

Тяговое усилие — горизонтальная составляющая силы сопротивления движению, преодолеваемой транспортной машиной. В СССР и др. странах СЭВ Т. у. положено в основу классификации Тракторов в типаже … Большая советская энциклопедия

тяговое усилие высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя) — тяговое усилие Сила, которую необходимо приложить к элементу управления высокочастотного вакуумного выключателя (переключателя) с внешним управлением для обеспечения замыкания или размыкания контактов электрической цепи выключателя… … Справочник технического переводчика

тяговое усилие (на ободе колеса) — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN tractive effort … Справочник технического переводчика

тяговое усилие на барабане — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN wireline pull … Справочник технического переводчика

тяговое усилие при длительной мощности — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999 г.] Тематики электротехника, основные понятия EN tractive effort at continuous rating … Справочник технического переводчика

Источник

Ограничение силы тяги

Тяговая характеристика тепловоза.

Тяговой характеристикой называют графическую зависимость силы тяги тепловоза от скорости движения. Тяговую характеристику получают опытным путем при помощи динамометрического вагона. Сила тяги тепловоза изменяется обратно-пропорционально скорости движения, т.е. во сколько раз увеличивается скорость, во столько раз уменьшается сила тяги. Это достигается применением ТЭД с последовательным возбуждением и ГГ с автоматической регулировкой мощности. Благодаря этому реализуется полная мощность ДГУ на каждой поз. КМ.

1 — переход с полного поля возбуждения на первую ступень ослабления поля возбуждения ТЭД; 2 — переход с первой ступени ослабления поля возбуждения на вторую ступень ослабления поля возбуждения ТЭД; 3 — переход со второй ступени ослабления поля возбуждения на первую ступень ослабления поля возбуждения ТЭД; 4 — переход с первой ступени ослабления поля возбуждения на полное поле возбуждения ТЭД; А — ограничение по сцеплению; Б- длительная тяга.

1)На малых скоростях до 24,6 км/ч силу тяги Fкограничивает сцепление колес с рельсами.

2)В зоне рабочих скоростей (24,6 ÷ 75км/ч) Fкограничивает мощность дизеля.

3)При скорости 75 ÷ 100 км/ч Fкограничивает возбуждение «ГГ».

Ограничение силы тяги по сцеплению,заключается в том, чтобы наибольшая сила тяги тепловоза Fкне превышала предельной силы сцепления колес с рельсом Fсц,т.е. чтобы не допустить боксования, необходимо выполнить условие (основной закон тяги):

Fк ≤ Fсц,где: Fсц= Р × ψ

Следовательно, при неизменном весе тепловоза (P),сила сцепления Fсц,а значит и сила тяги Fк, зависит от коэффициента сцепления ψсц.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

ОГРАНИЧЕНИЯ СИЛЫ ТЯГИ ТЕПЛОВОЗА

Ограничение силы тяги по мощности дизеля

Мощность дизеля при установившемся процессе работы прямо пропорциональна числу оборотов коленчатого вала и количеству топлива, подаваемого в цилиндры. Наибольшую мощность дизель развивает при максимальной скорости вращения коленчатого вала, максимальной подаче топлива и допустимом тепловом режиме. Эта мощность и ограничивает наибольшую возможную силу тяги в диапазоне рабочих скоростей тепловоза.

Ограничение силы тяги по сцеплению

Силу сцепления колес с рельсами обычно отождествляют с силой трения, возникающей между бандажами и рельсами при отсутствии значительного проскальзывания.

Сила сцепления тепловоза равна произведению его сцепного веса на коэффициент сцепления

Ограничение силы тяги по сцеплению заключается в том, что наибольшая сила тяги тепловоза не должна превышать силу сцепления колес с рельсами уменьшением длины штанг.

Причины боксования колесных пар:

— наличие на бандажах и рельсах изморози, влаги и различных загрязнений, играющих роль смазки;

— проскальзывание колесных пар в кривой;

— разгрузка отдельных осей кол. пар под действием сил в тяговой передаче;

— недопустимое различие характеристик отдельных ТЭД;

— недопустимая величина проката бандажей колесных пар;

неисправности схемы ослабления возбуждения ТЭД, вызывающие перегрузку одних двигателей и недогрузку других;

резкое увеличение вращающего момента ТЭД при неправильном управлении тепловозом.

Необходимо помнить, что на тепловозах с последовательным соединением тяговых электродвигателей, боксование одной колесной пары резко уменьшает вращающий момент у остальных двигателей последовательной цепи.

Ограничение силы тяги по току коммутации

Это ограничение по величине силы тока, когда нарушается процесс коммутации тягового генератора или ТЭД. Возникающее при этом сильное искрение под щетками создает опасность появления кругового огня на коллекторе.

Резкое увеличение тока нагрузки тягового генератора может произойти из-за неисправности узла ограничения тока. Даже кратковременная работа тепловоза за пределом ограничения по коммутации может вывести электрические машины из строя и поэтому недопустима.

Источник

Чем ограничено тяговое усилие

3.2.6.2. ТЯГОВАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЛОКОМОТИВА

[ТПДеев] Тяговой характеристикой локомотива называют графическую зависимость касательной силы тяги от установившейся скорости движения при различных режимах работы тяговых машин (двигателей и генераторов) в пределах ограничений по надежности, устойчивости и безопасности движения.

Тяговая характеристика с возможными ограничениями силы тяги выглядит следующим образом (на примере электровоза переменного тока).

Рис.3.2.6.2-1. Обобщенный вид тяговой характеристики

— пусковые (маневровые и переходные) позиции;
— ходовые позиции;
— переходы между позициями;
— рекомендуемые границы области переходов;
— средняя линия области переходов;
— границы областей ограничений.

Условно тяговую характеристику можно поделить на четыре области:

o для всех локомотивов сила тяги не должна превышать предельного значения, установленного по прочности автосцепок. «Для предупреждения разрыва поездов наибольшая суммарная сила тяги локомотивов, находящихся в голове поезда, при трогании поезда с места определяется исходя из максимально допустимого продольного усилия на автосцепке, равного 950 кН, а наибольшая суммарная сила тяги при разгоне и движении по труднейшему 17 подъему, определяется исходя из максимально допустимого продольного усилия на автосцепке, равного 1300 кН» [ПТР];

o для ЭПС с коллекторными ТЭД ток двигателя I_д (якоря I_я) не должен превышать некоторого наибольшего допустимого значения I_дп.max. При превышении тока I_дп.max возможно искрение и образование кругового огня на коллекторе ТЭД (нарушение нормальной коммутации). В целях недопущения этого, при переходе с одной позиции на другую на ТЭД подают ток, который меняется скачкообразно от минимального I_дп.min (кроме маневровых позиций) до максимального I_дп.max значения. Для упрощения выполнения тяговых расчетов на тяговых характеристиках ЭПС показывают силу тяги для среднедопустимого пускового тока электродвигателя I_дп. В ПТР данное ограничение именуют «по току» или «ограничение по току»;

o для тепловозов с электрической передачей на базе коллекторных ТЭД:

На локомотивах с плавным регулированием напряжения ограничения силы тяги носят аналогичный характер. В отличие от локомотивов со ступенчатым переключением, напряжение на ТЭД подается плавно, вследствие чего отсутствуют скачки тока и тяги. В тоже время подаваемый ток (величина F_к.max) ограничивается условиями стабильной работы тяговых машин и сцепления колес с рельсами.

Ниже приведены тяговые характеристики некоторых локомотивов.

1. Тяговые характеристики электровозов постоянного тока.

Для электровозов постоянного тока характерны следующие сочетания ограничений:

Рис.3.2.6.2-2. Тяговые характеристики электровоза ВЛ10 с коллекторными ТЭД ТЛ2К-1

Рис.3.2.6.2-3. Тяговые характеристики электровоза ЧС6 с коллекторными ТЭД 1AL4741Flt

2. Тяговые характеристики электровозов переменного тока.

Для электровозов переменного тока характерны следующие сочетания ограничений:

Рис.3.2.6.2-4. Тяговые характеристики электровоза ВЛ80 к с коллекторными ТЭД НБ-418К

Рис.3.2.6.2-5. Тяговые характеристики электровоза ЭП1 с асинхронными ТЭД НБ-514Б

3. Тяговые характеристики тепловозов и дизель-поездов.

Для тепловозов характерны следующие сочетания ограничений:

Рис.3.2.6.2-6. Тяговые характеристики электровоза ТЭП60 с электрической передачей и коллекторными ТЭД ЭД108

Рис.3.2.6.2-7. Тяговые характеристики электровоза 2ТЭ10Л с электрической передачей и коллекторными ТЭД ЭД118А

Рис.3.2.6.2-8. Тяговые характеристики электровоза ТГ16 с гидравлической передачей

( должен быть рисунок Д )

Рис.3.2.6.2-9. Тяговые характеристики дизель-поезда Д с механической передачей

Тяговые характеристики локомотива получают опытным путем в результате специальных испытаний ( тягово-энергетических испытаний ЭПС или тягово-теплотехнических испытаний тепловозов. ) при равновесном взаимодействии управляющих и возмущающих воздействий и движении с равномерной скоростью.

Для локомотивов с ТЭД тяговая характеристика может быть получена на основе электромеханической характеристики электродвигателя, отнесенной к ободам колес (электротяговой характеристики).

Порядок построения тяговой характеристики на основе электротяговой следующий [ОТП, ПСОТП].

1) Для определенной позиции контроллера (схемы соединения ТЭД, ступени напряжения трансформатора, ступени ослабления магнитного поля) задаются несколькими значениями тока двигателя от минимального значения I_д.min до максимального I_д.max. По электромеханической характеристике для данной позиции и каждого заданного значения тока I_д.i определяют скорость движения V_i и касательную силу тяги, развиваемую одним двигателем F_кд.i.

2) Определенные значения F_кд.i умножают на количество ТЭД локомотива nд и получают значения касательной силы тяги, развиваемой локомотивом F_к.i.

3) Полученный набор значений (F_к.i, V_i) наносят на тяговую характеристику и соединяют плавной кривой.

4) Аналогичным образом (пп. 1-3) строят зависимость F_к.i(V_i) для остальных позиций.

5) На тяговую характеристику наносят значения силы тяги по условиям сцепления колес с рельсами (см. формулу 3.2.5.4-6).

( Как правильно считают Fк(Iдп). )

На реализацию F_к влияют многочисленные факторы, часть из которых приведена в п.3.2.5.2. Кроме этого, дополнительно на F_к оказывают влияние:

— техническое состояние тяговых средств. В частности [ТПДеев]:

o при расхождении параметров обмоток возбуждения ТЭД происходит отклонение от средних значений токов якорей и соответственно вращающих моментов движущих колес. Исследования тепловозов ТЭ10 показали, что такие отклонения могут достигать 15 % при полном и до 20-25 % при ослабленном возбуждении. На распределение токов между ТЭД оказывает влияние также разброс сопротивлений обмоток якорей;

o по данным ВНИИЖТа, расхождение мощностей дизель-генераторных установок тепловозов, измеренных до и после профилактических ремонтов, составляет 4-5 %, а партия эксплуатируемых тепловозов имела либо заниженную на 30-50 %, либо завышенную на 10-15 % мощность;

— пониженное или повышенное напряжения в контактной сети. Расчет кривых движения выполняют в предположении постоянства напряжения в контактной сети, принимаемого равным среднему его значению U_с (для ЭПС постоянного тока U_с = 3000 В, переменного тока U_с = 25000 В). Реальное напряжение в контактной сети зависит от многочисленных факторов:

o напряжения на шинах тяговой подстанции (для железных дорог постоянного тока номинального (используемое в расчетах параметров тяговой сети) напряжение U_с = 3300 В, переменного тока U_с = 27500 В);

o расположения тяговых подстанций;

o марки, применяемых проводов, и типов рельсов (влияют на сопротивление тяговой сети и, соответственно, на уровень потерь напряжения в контактной сети);

o расположения поезда относительно тяговых подстанций;

o наличия и режимов движения по участку других поездов;

— атмосферные условия [ТПДеев]:

o с понижением давления уменьшаются плотность воздуха перед турбокомпрессором и перед впускными устройствами дизеля; давление наддува и заряд воздуха в его цилиндрах. При сохранении постоянной цикловой подачи топлива и уменьшении заряда воздуха снижается коэффициент избытка воздуха, ухудшаются смесеобразование и сгорание топлива, снижаются давление рабочего процесса, индикаторная мощность, индикаторный и механический КПД, топливная экономичность. По мере снижения атмосферного давления повышается температура выпускных газов и тепловая напряженность, что может ограничивать нагрузку дизеля и силу тяги тепловоза;

o с ростом температуры воздуха уменьшается его плотность, степень повышения давления в турбокомпрессоре и снижается давление наддува. При постоянных частоте вращения коленчатого вала дизеля и цикловой подаче топлива уменьшаются масса и коэффициент избытка воздуха, давление рабочего процесса и индикаторный КПД, возрастают температура рабочего цикла и выпускных газов, потери теплоты. Согласно ПТР расчетную температуру наружного воздуха принимают:

* по данным метеорологических станций как среднюю многолетнюю (не менее 5 лет) по замерам в 7, 13 и 19 ч местному времени и рассчитывать по формуле

По сравнению с нормативной (приведенной в ПТР или другом нормативном источнике) тяговой характеристикой при выполнении тяговых расчетах может потребоваться ее перерасчет в силу факторов, приведенных в следующей таблице.

D – стандартный диаметр колес, мм;
D’ – расчетный диаметр колес, мм.V = k_дк V₀
F_к = F_к0 / k_дкk_дк ≤ 1.
При k_дк 1 зависимости F_к(V) сдвигаются вверх.Изменение атмосферных условий
(только для тепловозов и дизель-поездов)k_t – коэффициент учета повышенной температуры наружного воздуха;

2) Зависимости F_к(V), соответствующие ограничениям силы тяги по сцеплению и току, не пересчитываются (остаются неизменными). Пересчету подлежат только зависимости, соответствующие ходовым позициям. Зависимости для маневровых позиций также подлежат пересчету, но они обычно не приводятся на тяговой характеристике и не используются при выполнении тяговых расчетов.

16 В ПТР линии переходов показаны вертикальными линиями.

Источник