ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 11.04.2024
Просмотров: 203
Скачиваний: 33
|
Показатели |
|
' ГР-4 |
ГРГ |
||
Вес гировоза, кг |
|
|
5700 |
6500 |
||
Вес маховика, |
кг |
|
|
1700 |
1700 |
|
Запас энергии, |
кГм |
|
1,035-106 |
1,035-106 |
||
Максимальное |
тяговое |
|
970 |
1100 |
||
усилие, |
кг |
|
|
|
||
Регулирование |
скорости |
|
ступенчатое |
бесступенчатое |
||
Длина |
пробега, км при |
|
|
|
||
тяговом усилии |
Т, кг |
|
|
|
||
|
|
|
Т = |
0 |
4,325 |
2,283 |
|
|
|
Т = 1 5 0 |
2,455 |
1,513 |
|
|
|
|
Т = |
230 |
2,030 |
1,198 |
к. п. д. |
передачи |
при Т = 230 кг |
0,77 |
0,44 |
||
к. п. д. |
гировоза |
в рабо |
|
|
|
|
чем режиме при Т = 230 кг |
|
0,476 |
0,281 |
|||
К а к видно из приведенных цифр, в энергетическом от ношении гировоз с гидроприводом уступает механическому гировозу. Однако простота и удобство управления машиной, поддержание постоянной рабочей скорости, надежность пре дохранительного звена и возможность частичного рекупериро вания энергии при торможении создают гировозу с гидропри водом, некоторые преимущества .
, С целью повышения экономичности гировозов были пред л о ж е н ы различные его схемы, п р е д у с м а т р и в а ю щ и е привод с гидродинамической трансмиссией, с гидротурбиной и некото
рые другие. Наиболее перспективным типом |
|
гидропривода |
||||||||
для |
гировоза является, по-видимому, |
передача, |
р а б о т а ю щ а я |
|||||||
по обратимой схеме. Кинематическая |
схема ее |
представлена |
||||||||
па рис. 44. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Привод 'состоит из зарядного двигателя / |
любого |
типа, |
||||||||
редуктора режимов работы 2, двух гидравлических |
насосов- |
|||||||||
двнгателей |
регулируемой |
производительности: |
3 — работаю |
|||||||
щего |
в р е ж и м е |
разрядки, |
ка к мотор, |
и 4 — работающего в |
||||||
р е ж и м е разрядки, ка к насос; |
аккумулятора |
энергии — махо |
||||||||
вика |
5 с соединительной |
муфтой 6 'дл я временного |
отключе |
|||||||
ния |
маховика |
от трансмиссии. Д л я создания |
вакуума |
в ко |
||||||
жухе |
маховика |
предусмотрен |
вакуум-насос |
7, |
работающий |
|||||
при з а р я д к е |
от зарядного |
двигателя . Д л я управления |
соеди |
|||||||
нительной |
муфтой и насосом-двигателем 3^ |
предусмотрены |
||||||||
соответствующие механизмы 8 и 9. |
|
|
|
|
|
|||||
6. Н. В. Гулиа |
81 |
|
Рис. 44. |
Кинематическая схема гировоза |
с гидравлической |
обратимой связью |
||
/ — зарядный |
двигатель, 2 — редуктор, 3 |
и |
4 — гндродвигателн, |
5 - маховик |
6 - |
муфта, / — вакуум-насос, 8 и 9 — механизмы |
управления |
|
|
||
Основным преимуществом этой схемы |
является наличие |
|||||
вакуума |
в |
камере вращения |
маховика, |
что |
позволяет не |
|
только |
снизить |
аэродинамические потери |
д л я |
стандартных |
||
маховиков, |
но |
и применять |
совершенные, |
высокоскоростные |
||
маховики, энергоемкость которых в 2—3 раза выше обычных. Однако осуществление подобной работоспособной схемы пока связано с известными трудностями [78, 82, 83, 84] .
§ 14. Расчет основных параметров шахтных гиррвозов
\
К а к было отмечено выше, при вращении маховика в газовой среде возникают аэродинамические (вентиляцион ные) потери, вызывающие соответствующий момент сопротив ления вращению . Д л я маховика цилиндрической формы ве личина этого момента может быть определена из выражения:
|
M = |
Q P ( o 2 R o 4 ( R o + 2 . 5 Н ) , кГм, |
|
|||
где С, — коэффициент |
момента |
сил |
трения; |
р — плотность |
||
воздуха, кг-сек2/мА; |
Н — ш и р и н а |
маховика, |
м; R 0 |
— радиус |
||
маховика, М. |
|
|
|
|
|
|
Коэффициент |
момента сил трения |
С/ находится |
(устанав |
|||
ливается) из выражения:
п0.0375
|
V |
Re |
|
где Re — число Рейиольдса, |
|
|
|
r> |
woR<r |
|
|
К е = |
—-—• , где v — кинематическая вязкость |
воздуха, |
|
м2/сек. |
|
|
|
Д л я |
маховиков 'сложной |
формы, применяемых |
в гирово- |
зах (рис. 45), величину момента аэродинамических сопротив
лений можно вычислить по следующей эмпирической |
форму |
||||
ле: |
|
|
|
|
|
M = |
C / i p © 2 R o 4 ( R o + 2 , 5 H ) - H C / 2 p ( o a r o 4 2 , 6 ( H - h ) , |
j (43), |
|||
где |
|
|
|
|
|
|
г _ |
0,0375 |
г _ |
0,0375 |
|
|
|
/ Re, |
|
i ^ R e 2 |
|
іДля |
нормальных |
атмосферных |
условий при |
t = 2 0 ° C , |
|
6* |
83 |
1
-а
оса
Рнс. 45. Схема ма ховика сложной формы.
/у
р = |
0,118 |
кГ-сек2/м\ |
v = 1 5 , 7 - 1 0 - e м2/сек |
в ы р а ж е н и е |
• ( 4 3 ) |
|
д л я |
маховиков любой |
формы может быть |
приведено |
К ВИ |
||
ДУ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ІМ = 4 , 8 4 - 1 0 - 4 С І Ї С О 1 ' 8 , |
|
|
|
где1 |
С Д — коэффициент |
формы маховика . |
|
|
||
|
Д л я |
маховика |
гировоза |
|
|
|
|
|
C f l = R o 3 ' 6 ( R o +2,5H) - f - 2,5r 0 3 ' 6 |
( H - h ) . |
|
||
П р и вращении маховика в кожухе с газовой средой при некотором зазоре всегда имеется т а к а я величина зазора, при которой наблюдается минимум аэродинамических сопротив лений. Это значение зазора может быть определено из выра ж е н и я :
|
2,97 |
мм. |
ч ( 4 4 ) |
|
Re о з і |
||
|
|
|
|
где г — радиус |
поверхности тела |
вращения, |
для которой |
определяется зазор, мм. |
|
|
|
Приведенные в ы р а ж е н и я справедливы для значений |
|||
Re^3,8 - 10 5 . |
.. |
Л |
* . |
К р и т е р и ем совершенства маховиков при |
равном |
|
запасе |
||||
энергии с точки зрения аэродинамических |
потерь |
я в л я е т с я |
|||||
количество энергии |
маховика, расходуемое |
на |
"преодоление |
||||
аэродинамических |
сил в ' единицу времени — мощность |
аэро |
|||||
динамических потерь, р а в н а я Мсо. Чем меньше |
эта мощность, |
||||||
тем больше энергии маховик может отдать |
на |
полезную ра |
|||||
боту при равных условиях. |
|
|
|
|
|
|
|
П о д с т а в л я я значение момента аэродинамических |
сил, по |
||||||
лучаем в ы р а ж е н и е упомянутого |
критерия: |
|
|
|
|
|
|
|
K = 4 , 8 4 - 1 0 - 4 C R C U 2 ' 8 . |
' |
|
|
|
(45) |
|
Маховики, при равных з а п а с а х |
кинетической |
энергии |
обла |
||||
д а ю щ и е меньшими значениями К, являются более совершен ными с точки зрения аэродинамических потерь.
Одним из показателей совершенства инерционного акку мулятора служит продолжительность времени свободного выбега маховика. Уравнение движения свободно в р а щ а ю щ е гося маховика имеет следующий в-ид:
|
1 М ^ = М + |
М П , |
|
|
где М п — м о м е н т сопротивления |
в |
подшипниках; |
1М — м о |
|
мент инерции |
маховика. • |
|
|
|
Значение |
момента сопротивления |
в подшипниках |
д л я ма |
|
ховика с вертикальной осью в р а щ е н и я приближенно опреде
ляется |
из |
в ы р а ж е н и я |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Мп = fnp G»t "2" > |
|
|
|
|
|||
где f n p |
— приведенный |
коэффициент |
трения |
(f n p |
« 0 , 0 0 2 |
— |
||||
0,003); |
G„ — в е с |
маховика, кг; |
d — диаметр |
вала |
маховика |
|||||
под подшипником, м. |
|
|
|
|
|
|
|
|||
П о д с т а в л я я значени я моментов 'аэродинамических |
сил |
и |
||||||||
сил трения в подшипниках в уравнение движения |
маховика, |
|||||||||
после |
некоторых |
преобразований |
имеем: |
|
|
|
|
|||
|
|
І м ^ |
= 4 , 8 4 - 1 0 - < С н ш 1 ' 8 + і І , р О м -Н-. |
|
(46) |
|||||
Д л я |
практического |
определения |
выбега |
маховика |
удоб |
|||||
нее пользоваться |
приближенной |
формулой: |
|
|
|
|
||||
n
т = = V |
їмІ. |
АДш |
|
1 = 1 |
4,64- 1 0 - " С д ^ " І + |
и " + М ' + f Q |
А |
|
|
пр- ^-*М |
Г) |
где іможно с достаточной точностью принять До) = -=—— . о—о
Аналогично определяются основные параметры разгона маховика з а р я д н ы м двигателем. Уравнение движения махови ка при разгоне:
|
|
|
|
, M ^ |
= ^ |
_ |
f |
M + |
M n ) |
) |
|
|
|
(48) |
|
где |
Мз, т)з и із — соответственно |
момент |
зарядного двигателя, |
||||||||||||
к. п. д. передачи от |
зарядного |
двигателя |
к |
маховику |
и |
ее |
пе |
||||||||
редаточное |
число. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
При наличии характеристики зарядного двигателя |
М(со) |
|||||||||||||
і не |
представляет трудности |
определение |
|
времени |
зарядки, |
||||||||||
для чего наиболее удобно использовать приближенную |
фор |
||||||||||||||
мулу: |
|
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т |
= |
V |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Г ^ І Т ^ м У |
|
|
|
( 4 9 ) |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
'з |
|
|
|
|
|
|
|
|
где |
промежуток Да» можно брать в зависимости от |
требуе |
|||||||||||||
мой |
точности. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
Д л я |
определения |
параметров работы гировоза необходи |
||||||||||||
мо |
рассмотреть |
основные р е ж и м ы его (движения. М о ж н о |
вы |
||||||||||||
делить два |
основных р е ж и м а — д в и ж е н и е ^ а ^ и ^ т і у с к е |
(разгон) |
|||||||||||||
и движение в установившемся |
режиме . |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
Уравнение движения гировоза в режиме пуска: |
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
гп п р |
А |
- = |
F m a x - G B W B - G c i , |
|
|
(50) |
|||||
где |
Fmax |
— максимальная |
о к р у ж н а я |
сила |
на ободе |
колеса; |
|||||||||
і — у к л о н |
пути; |
W B |
— приведенный коэффициент 'сопротивле |
||||||||||||
ния |
движению |
состава |
вагонеток; G B — в е с |
состава |
вагоне |
||||||||||
ток; |
G c — общий вес |
состава, |
включая |
вес |
гировоза; |
т п р |
— |
||||||||
приведенная |
масса |
состава, включая |
в р а щ а ю щ и е с я |
части: |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
Gr . . . . |
4 |
|
|
|
|
|
|||
