Практическое занятие 3 (11-20вар.)

Практическое задание №2

Исходные данные: КАЗ-600АВ

Тип двигателя ЗИЛ-164А

Максимальная мощность 100 лс

КПП – 5-ступенчатая:

1-я 7,44 4-я 1,47

2-я 4,1 5-я 1,00

3-я 2,29 ГП 6,45

Радиус качения колеса 0,49 м.

КПД трансмиссии 0,85

α=40%; ₁=0,24; β=50%; v_al =30;х=80; ₂=0,08

1) Определяем наибольшую возможную скорость движения автомобиля по динамическому паспорту автомобиля КАЗ-600АВ (рис. 1)

Рис.1

Наибольшая возможная скорость с коэффициентом суммарного сопротивления составляет 10 км/ч

2) Возможная скорость при загрузке автомобиля составит 45 км/ч (рис. 1)

 

3) Для 80% загрузки автомобиля и полном дорожном сопротивлении ₂= 0,08, определим скорость движения Vd₃= 27 км/ч.

5)При помощи скоростной характеристики двигателя определяем расход топлива и число оборотов двигателя при i –той скорости движения автомобиля на данном участке пути.

 

_об=

 

_об1= =2593,95 об/мин.

 

_об2= =1571,21 об/мин.

 

_об3= =1283,16 об/мин.

 

Расход топлива автомобиля (часовой)

 

Q_i=

 

Q_i1= = 31,38

 

Q_i2= = 20

 

Q_i3= = 18,35

 

Практическое занятие 3 (11-20вар.)

Расход топлива тепловозом на данном участке пути определяетсяна основе предварительно построенных диаграмм скорости v=f(s) и времени t(s) движения поезда данного веса по этому участку и имеющимися для каждой серии тепловозов экспериментальных данных о расходе топлива в час (минуту) при том или ином режиме работы дизеля (рис.1). Таким образом, суммарный расход топлива за поездку определяется выражением

где G_t — расход топлива, соответствующий данному режиму работы ди­зеля, в кг/ч или кг/мин;

Δt — время работы дизеля при данном режиме в часах или минутах.

G_t определяется по диаграммам, полученным в результате испытаний данной серии тепловоза. Такая диаграмма для тепловоза показана на рис. 1;

Рис. 1. Диаграмма расхода топлива в килограммах/минуту в зависимости от скорости тепловоза

Рис.2 Диаграмма расхода топлива тепловозом на холостом ходу

При этом перегон на диаграмме v = f(s) разбивается на ряд участков, в пределах которых скорость движения поезда принимается постоянной, равной ее среднему значению (см. Задание на работу).

Для подсчета расхода топлива на холостом ходу (при выключенном токе нагрузки на тягу) и на стоянках, когда дизель не выключается, также используются экспериментальные данные (рис. 2). При этом для тепловозов ТЭ1 и ТЭ2 принимается число оборотов дизеля определено для каждой из серий тепловозов

Кроме расхода топлива тепловозом на перемещение поезда Е при­ходится определять расход топлива E_м на стоянках и на перемещение тепловоза по станционным путям и пр.

где G_xx — расход топлива тепловозом при работе дизеля на холостом ходу или при перемещении по станционным и деповским путям (см. рис. 2);

t_CT, t_M — время стоянок и время, затраченное на перемещение тепловоза по деповским и станционным путям, ч или мин. Удельный расход топлива обычно относят к измерителю выполненной тепловозом за данную поездку перевозочной работы

Удельный расход натурного топлива обычно приводится к расходу условного топлива

здесь 10 000 ккал/кг — средняя теплота сгорания дизельного топлива; 7 000 ккал/кг — теплота сгорания условного топлива.

Используя представленные выше данные, определить расход топлива тепловозом на участке с данным согласно варианту работы профилем, а также удельный расход топлива.

Для определения данных по диаграмме скоростей определить полное сопротивление поезда с составом заданного согласно таблицы вариантов весом при удельном сопротивлении вагонов (4-х осных) по формуле

v^//_о = 0,7 +

и тепловоза:

w_о^/= 1,9 +0,01V + 0,0003V^2.

 

Полное сопротивление определяют по формуле W_o=W^/_o+W^{// /}=w_o^/P+w^//_о·Q.

Скорости на элементах участков необходимо поддерживать на уровне 70-80 км/ч кроме руководящего подъема (i=8-12‰), где скорость принимают соответствующей длительному режиму работы тепловоза.. Полученное значение сопротивления откладывают на вертикальной оси тяговой характеристики тепловоза (рис.3). Далее проводят горизонталь вправо до пересечения с характеристикой, обеспечивающей скорость,заданную при расчете сопротивления. При этом выбирают как можно более низкую позицию контроллера машиниста для уменьшения расхода топлива. При невозможности поддерживать скорость на уровне 70-80 км/ч допускается пробовать снижать скорость последовательно до 60, 50, и 40 км/ч.

Рис.3. Тяговые характеристики тепловоза

Отчет оформляют на основе вышеприведенного текста с численной реализацией приведенных выше зависимостей (формул), при этом найденные данные о диаграмме скоростей представляются в виде таблицы, помещенной ниже таблицы профилей элементов участков, данной в вариантах задания.

№

Уклон,%

+1

+1,5

+1,8

+1

+9

-1

-1,5

-1,8

-1,2

Длинна

 

Q,т=2500 Рт=2×138 Скорость длительного режима =23,4 км/ч

Для определения данных по диаграмме скоростей определить полное сопротивление поезда с составом заданного согласно таблицы вариантов весом при удельном сопротивлении вагонов (4-х осных) по формуле

=0,7+ = 0,7+ =0,7 =2,3

и тепловоза:

=1,9+0,01V+0,0003 =1,9+0,01×80+0,0003× =4,62

Полное сопротивление определяем по формуле:

W’₀ = + = +

W’₀=4,62×276×2,3×2500=7025,12

Найдем сопротивление на каждом участке:

W₁=W₀=7025,12 W₇=7025,12-1(2500+276)=4249,12

W₂=7025,12+1(2500+276)=9801,12 W₈=7025,12+0(2500+276)=7025,12

W₃=7025,12+1,5(2500+276)=11189,12 W₉=7025,12-1(2500+276)=2861,12

W₄=7025,12+1,8(2500+276)=12021,92 W₁₀=7025,12-1,8(2500+276)=2018,12

W₅=7025,12+1(2500+276)=9801,12 W₁₁=7025,12-1,2(2500+276)=3693,12

W₆=7025,12+9(2500+276)=32009,12 W₁₂=7025,12+0(2500+276)=7025,12

 

Далее находим скорость по сопротивлению топливной характеристики тепловоза:

V=80 км/ч V=80 км/ч

V=73 км/ч V=80 км/ч

V=70 км/ч V=80 км/ч

V=67 км/ч V=80 км/ч

V=73 км/ч V=80 км/ч

V=23,4 км/ч V=80 км/ч

 

Далее рассчитываем время на участок пути по формуле:

t₁= =0,53 мин t₇= =0,75 мин

t₂= =0,74 мин t₈= =0,68 мин

t₃= =0,77 мин t₉= =0,75 мин

t₄= =0,90 мин t₁₀= =0,68 мин

t₅= =0,74 мин t₁₁= =0,75 мин

t₆= =5,13 мин t₁₂= =0,53 мин

Суммарный расход топлива за проездку:

G - определяем по диаграммам, полученным в результате испытания данной серии тепловоза:

G₁ = 6,2 кг/мин G₇ = 6,2 кг/мин

G₂ = 6,5 кг/мин G₈ = 6,2 кг/мин

G₃ = 6 кг/мин G₉ = 6,2 кг/мин

G₄ = 6 кг/мин G₁₀ = 6,2 кг/мин

G₅ = 6,8 кг/мин G₁₁ = 6,2 кг/мин

G₆ = 6,5 кг/мин G₁₂ = 6,2 кг/мин

Расход топлива в зависимости от скорости тепловоза:

E₁=G₁×t₁= 6,2×0,53=3,29 кг E₇=6,2×0,75=4,65 кг

E₂=6,5×0,74=4,81 кг E₈=6,2×0,68=4,22 кг

E₃=6×0,77=4,62 кг E₉=6,2×0,75=4,65 кг

E₄=6×0,53=3,29 кг E₁₀=6,2×0,68=4,22 кг

E₅=6,2×0,9=5,4 кг E₁₁=6,2×0,75=4,65 кг

E₆=6,5×5,13=33,35 кг E₁₂=6,2×0,53=3,29 кг

 

Е=Е1=Е2+…+12=

=3,29+4,81+4,62+5,4+5,03+33,35+4,65+4,22+4,65+4,22+4,65+3,29=82,18 кг

Расход топлива на стоянках и на перемещение тепловоза станционным путем и пр.:

Ем=G_xx×(tст+tм)= G_xx×Δt

Eм=0,5×40=20 кг

Удельный расход топлива к измерению выполненному тепловозом за данную поездку:

×10⁴ = ×10⁴=34,35кг/ткм×10⁴

×0,7+2500×0,9+2500×0,9+2500×1+2500×0,9+2500×2+2500×1+2500×0,9+

2500×1+2500×0,9+2500×1+2500×0,7= 29750 ткм

Удельный расход натурного топлива к расходу условного топлива:

L_y=Э×l= 1,43×34,35=49,12 кг/ткм×10⁴