Файл: Фиделев А.С. Автотракторный транспорт в строительстве учеб. пособие.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 20.07.2024

Просмотров: 90

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

на нагрев

редуктора, Cdz\

количество тепла,

отданное в окружаю­

щую среду,

Bzdt.

 

 

Уравнение теплового баланса

 

 

Qdt =

Cdz + Bidt.

(121)

Для определения превышения температуры редуктора за конеч­

ный промежуток времени необходимо проинтегрировать уравне­ ние (121).

Произведя разделение переменных

dt =

обозначим

Cdz

(122)

Q — B z •

 

Тогда

Q Bz = а.

(123)

 

 

 

и

 

 

(124)

 

 

 

 

dt =

C d a

(125)

 

 

Ü B ’

 

Проинтегрировав выражение (125), получим

 

t = —

ln а + const = —

ln (Q — Bz) + const.

(126)

Отношение

имеет размерность времени и носит название «посто-

 

Q

 

 

янной» времени. Обозначим ~д = Т.

 

 

Тогда

t = — Т ln (Q — Bz) + const.

(127)

 

Постоянную интегрирования определим из условия, что началь­ ная температура редуктора равнялась т0:

t = г |in (Q Bz) с ; .

Следовательно,

t = - Т [ln (Q - Bz) - ln ( Q - Bz6)] = - 7 T n - |^ -

откуда

__t_

e~ 7 =

Q — Bz

Q B z0

Из полученного выражения определим

T f U - e + V

(128)

(129)

(130)

(131)

Экспериментальные исследования показали, что для определенного редуктора мотор-колеса коэффициент теплоотдачи является вели­ чиной постоянной. Например, для редуктора мотор-колеса дизельтроллейвоза грузоподъемностью 25 г В = 0,065 квтіград.

95


Рис. 72. График нагрева редуктора

Для промышленного транспорта характерен повторно-кратко­

временный режим, включающий рабочие периоды и паузы.

 

 

Как видно из рис. 72 после нескольких

рейсов

нагревы макси­

мальные

и минимальные

тн в

 

смежных

рейсах

станут равными

между собой. Это будет установившееся

тепловое состояние

редук­

тора при повторно-кратковременном

режиме.

 

 

 

 

При остывании

от температуры тм до температуры тн,

 

 

 

I

 

 

 

 

 

 

 

 

*пз

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

тн =

тме

т,

 

 

 

 

 

(!32)

а при нагреве от температуры ти до температуры тм

 

 

 

 

 

Q

 

 

 

 

ip\

о

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т

I __Lч-

т

 

 

 

(133)

 

 

 

TM= f U

 

 

 

 

 

 

+ тне

 

 

 

 

Здесь tp и іпз — соответственно

 

время

рабочего

периода

и

па­

узы,

ч.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Из формул (132) и (133)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ты= -тИ 1 — е

М + тме

г е т

 

 

(134)

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

В

 

 

 

1 е

 

 

 

 

 

(135)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(^ПЗ'Ир)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

е

 

 

 

и разложив е~х

Учитывая, что /Пз + tp мало по

 

сравнению с Г,

в функциональный

ряд, можно

 

ограничиться первыми двумя

чле­

нами

этого

ряда.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Тогда

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п

* — 1 + -я?— • • •

 

ot

 

■—

 

(136)

 

 

G

 

t

т

-1

______

цV -

 

 

 

Ты — В

 

 

4

 

 

 

*ПЗ +

l D

В *

 

 

 

 

 

1 - 1+ J 5 L Z _ E _ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Qtn

 

 

 

среднюю

мощ-

В формуле (136) величина ——-j-— представляет

ность, идущую на

нагрев

 

 

*ПЗ

" Г

tp

 

 

 

 

 

ц

редуктора за рейс. У

дизель-троллеиво-

зов

рейс

включает груженый

 

рабочий

период

(£/)гр и порожний

период (£/%ор и время погрузки,

 

разгрузки

и других пауз

^пз.

96


Поэтому на основании формулы (136) можно записать, что тем­ пература редуктора мотор-колеса

 

 

 

=

Qrp (SO rp +

Qnop (SOnOp.

 

 

 

 

/1 on\

 

 

 

------------- f —jj---------------

 

 

 

 

( 137)

Условие неперегрева

редуктора

* pc

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

т м

^доп,

 

 

 

 

 

 

 

 

где Тд0П— допустимая температура

редуктора.

 

 

 

 

 

Пример тяговых расчетов. Грузоподъемность дизель-троллейвоза

Q = 25 тс; мощность

мотор-колес 2 -8 6 кет; длительный ток двига­

теля

/дл =

130 а; коэффициент теплоотдачи

редуктора мотор-колеса

В = 0,065

квт/град;

допустимая

температура

нагрева

редуктора

Тдоп =

1 Ю°С.

дизель-троллейвоза:

нестационарная

дорога

Трасса

движения

/н = 500 м,

траншейная дорога 1тр =

2000 м,

поверхностная

дорога

Іпов =

5000 м. Время

на

погрузку и

разгрузку с маневрами

/пз =

= 620 сек.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

69,

а,

б)

сос­

На основании динамических характеристик (рис.

тавляем таблицу тяговых расчетов

(табл. 16).

 

 

 

 

 

Продолжительность рейса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Трс = Кн. ВКБОгр Нг ©Опор] + /я» =

1,1(1425 +

1285) +

620^3620сек.

Здесь (Е/)гр и (SOnop из графы

12

табл.

16.

 

 

 

 

 

Ток

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в°- V

______ Ъіч_________

 

 

 

 

22 •

10е

 

82 а.

Ks0rp +

(s0nop]+o,5^n

 

 

u

2710 + 310 :

Тут £ /2/ из графы 15 табл. 16.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Как видим, /кв. о <

/дл и двигатель

мотор-колеса

перегреваться

не будет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Переходим к проверке редуктора мотор-колеса на нагрев.

 

Необходимая мощность для груженого троллейвоза

 

 

 

_ ш п

100 а ■310 в -225 сек +160 а ■550 в -400 сек + 9 4 а ■550 в • 800 сек

N гр ~

1000

 

 

 

1000 • 1425 сек

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ä; 58

кет.

 

 

 

 

 

 

 

 

Необходимая мощность для

порожнего троллейвоза

 

 

 

, j

_ 10 а ■550 в • 820 сек + 60 а ■550 в ■265 сек +

60 а ■320 в • 200 сек __

" пор

 

 

1000 . 1285 сек

 

 

 

 

 

 

~

 

 

 

 

ss 13 кет.

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь 550 в— напряжение на контактной

 

сети, а 310

и 320 в —

напряжение на зажимах

двигателя в

дизель-генераторном

режиме

(рис. 69, б). Токи приняты из графы 9, а время

из графы 12 табл. 16.

Пользуясь графиком

7]р = / (Л^),

находим

величину

к. п. д. ре­

дуктора (рис. 71), а затем* и мощность,

идущую на

нагрев

редук­

тора,

Qrp и Qnop. Эти величины были найдены

выше: Qrp =

10 кет

и Qnop = 4 кет.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97


 

~

=7500

= 21

500

 

 

0,03

 

 

0

 

 

0,03

тельное

-последова

дизеле На

 

ф

 

 

 

Б

 

 

9

 

 

60

 

 

60

1

 

 

И м

Ю

11 О

я

О

to о

О

Н “

 

ю г

1

“ g

? ?

н"

®~*

 

а"

 

~

®

~

 

°

 

g

w

 

 

 

ca

 

ca

 

 

 

 

 

2000

5000

7500 =

5000 = / X

 

2000

 

500

 

0,03

0,02

 

0,02

 

0,03

 

0,03

 

0,08—

3 ,0 0-

 

0,03

 

0,08

 

0

 

5 ,0 0-

0,01—

 

0,05

 

0,11

 

0,03

 

­Параллель ное же То

 

же То

­Параллель ное

дизеле Ha ­последова тельное

 

Б

Б

р о П

в

 

В

 

Б

РУ Г

 

 

е

 

 

 

 

 

і

27

22

и н к и

22,5

 

18

 

8

ы н е к

0 6 -

0 1 -

й

 

 

160

 

100

йі

е р

94

 

 

е р

120 —

20—

КИМ;

188

 

320

 

 

КИМ;

 

 

 

 

 

 

 

100

 

ГО

00

II

«

 

л.

 

to

 

 

Ct до

 

 

 

<у>

ю

 

Q

 

о

 

ЬО

 

СЛ

О

 

о

 

о

 

сл

 

 

 

01

II

 

 

 

 

 

1

1

 

-

5

>_

 

 

 

сл

““

 

сл

 

 

1

 

 

9

 

5

 

 

 

5~

*

 

 

°

 

 

 

JO

£

1

1

1

I

V

9

 

 

 

 

О

 

 

 

 

 

.U

II М о

Г-

О

ю

ю 15 V

®

?

ю

ю

Ч I I °

°

°

'S

5

о

86

Элементы трассы

юДлина элемента

1, м

СО Коэффициент качения f

-Подъем или спуск і

Сл

Динамический

 

 

фактор

D

 

 

 

 

 

 

соединение двигателей

 

Управление

Таблица

-vj

позиция

 

 

контроллера

 

.16

 

 

 

 

СО

Скорость

 

1

Сводная

V. км'ч

 

СС

двигателя

 

таблица

о

маш ины

 

Токи

=

от дизель-

а I,

тяговых

генератора

 

расчетов

ю

-родолЛ -житель ность движения 3,6І V м/сек

 

 

 

 

 

со

машины

 

троллейного-дизель

 

дизельот ­генера тора

Ö

 

 

 

Г1

 

 

 

 

3?

транспорта

 

-

 

 

Та

*•

 

 

 

со

 

 

 

S -

 

 

сл

65 О

 

 

ч »

 

 

 

Л

~

 

 

 

Ъ

^

 

 

аз ??


Максимальную температуру редуктора при его

установившемся

тепловом состоянии определяем по формуле (137)

 

(S Q rp ~Ь Qnop (SQ nop 10 • 1425 -)- 4 • 1285

: 83° < 110°

 

3620 • 0,065

 

Таким образом,

редуктор мотор-колеса не будет перегреваться,

В случае тм >

тдоп пришлось бы изменить

режим вождения,

уменьшать скорости движения, соответственно которым уменьшится

и потребляемый

ток.

 

 

 

 

 

 

 

 

Техническая производительность дизель-троллейвоза

 

 

 

 

 

3600Q

3600 • 25

:25 Т / Ч .

 

 

 

 

Ч

Я т р х н

рс

3620

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расход электроэнергии за

рейс определяем по формуле

(118)

 

^<Ан. вЕ^мац/

550 • 1,1 • 23 • 104

ÄS 39

кет- ч.

 

 

 

 

3600 • 1000~

3600 • 1000

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Здесь

Uс — напряжение в контактной сети

(550 в);

 

 

£7Маи/ — по графе 13 табл. 16.

 

 

 

 

 

(119)

Расход дизельного топлива за

рейс подсчитываем по формуле

л

ёеПд в ^ і У

и ' в

130

- 2 ( 2 ,3

• 104 • 3 1 0 + 1,2 •

ІО4 • 320)

 

 

^ диз — 3600 -1 0 0 0

• 1000 —

 

 

3600 • 1000 • 1000

~

1

к г -

Здесь ge — расход топлива

равный примерно

130 г/квт-ч;

 

 

«дв — число двигателей, равное

двум;

 

 

 

 

 

Г f

а-сек,

по графе

14 табл.

16;

 

 

 

 

 

і!дв — напряжение на

зажимах

двигателя, е,

(рис. 69,

б).

 

Р а с ч е т н а я

 

м о щ н о с т ь

т я г о в о й

п о д с т а н ц и и

определяется по методике проф. В. Л. Иносова *. Мощность этой подстанции равна сумм-е мощностей дизель-троллейвозов, рабо­ тающих на линии.

Нагрузочную диаграмму одного дизель-троллейвоза за цикл можно построить на основании тяговых расчетов более или менее точно. Суммарная нагрузка нескольких троллейвозов не может быть получена простым суммированием нагрузок машин с учетом их графика движения из-за неизбежных случайных временных изменений графика отдельных троллейвозов, а также случайных изменений потребляемой мощности (вариации нагрузки машин, режима движения, напряжения контактной сети и т. п.).

При значительном числе работающих машин (5, 7 и более) максимальную мощность подстанции надо определять методами теории вероятности, рассматривая суммарную нагрузку как ста­ ционарный случайный процесс.

На основании центральной предельной теоремы распределение суммы некоррелированных случайных процессов приближается к нормальному с дисперсией, равной сумме дисперсий каждой

* Подробнее - см. сборник «Горные, строительные и дорожные машины», К-, «Техника», 1970, № 9.

99