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
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 |
_р |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
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" |
|
~ |
® |
~ |
|
-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 |
-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