Obr. V1.1: Schéma přenosu výkonu hnacího vozidla.

Transkript

1 říklad 1 ro dvounáravové hnací kolejové vozidlo motorové trakce s mechanickým řenosem výkonu určené následujícími arametry určete moment hnacích nárav, tažnou sílu na obvodu kol F O. a rychlost ři maximálním kroutícím momentu. arametry vozidla: max 540 Nm maximální kroutící moment salovacího motoru n 500 min-1 otáčky salovacího motoru ři max. výkonu i 3 řevodový oměr regulačního stuně i 0,5 řevodový oměr evných řevodů r 0,36 m oloměr kola ξ 0,015 ztráta v zubovém styku čelního ozubení ξ kh 0,01 ztráta na kloubovém hřídeli ξ n 0,04 ztráty na zubovém styku kuželovém ozubení echanický řenos výkonu má usořádání odle obrázku Obr. 1. Obr. 1.1: Schéma řenosu výkonu hnacího vozidla. ostu řešení: ro stanovení rychlosti v vozidla v závislosti na otáčkách salovacího motoru latí vztah: π r n v = i 60 [m.s -1 ] (1.1) i [1] celkový řevodový oměr elkový řevodový oměr řenosu výkonu se stanoví odle vztahu:

2 i = i [1] (1.) i 0 řevod rychlosti na [km.h -1 ] je odle vztahu: = 3, 6 v [km.h -1 ] (1.3) Stanovení momentu na obvodu kol vzchází ze vztahu: = i η [Nm] (1.4) η [1] celková účinnost řenosu výkonu Její hodnota se stanoví odle vztahu: η = 1 [1] (1.5) ζ Stanovení celkových ztrát ζ vychází schématu řenosu výkonu na obrázku Obr..1. ak ro její hodnotu je ožnu rát vztah: ζ = 4 ζ + ζ + ζ [1] (1.6) kh n ro stanovení tažné síly na obvodu kol F 0 ři maximálním momentu salovacího motoru latí vztah: F O i η = = [N] (1.7) r r ýočet: = 3,6 1,6 = 45, km.h -1 oment na obvodu kol stanovím odle vztahu (1.4): = 540 7,5 0,84 = 340 Nm Tažná síla na obvodu kol ro daný moment odle vztahu (1.7): 340 F O = = 9450 N 0,36 říklad Určete otřebný výkon salovacího motoru železničního hnacího vozidla s elektrickým řenosem výkonu, jestliže ři rychlosti = 50 km.h -1, která je konstantní, má vyvíjet tažnou sílu na obvodu kol F o = 80 kn. Sotřeba omocných zařízení Z hnacího vozidla ředstavuje hodnotu Z = 0,054.. Účinnost řenosu výkonu je η = 0,84.

3 ostu řešení: Stanovení výkonu salovacího motoru je možné odle vztahu: = η + [W] (.1) 1 Z [W] výkon otřebný ro trakci, tj.ro ohyb vozidla a stanoví se odle vztahu.3 η [1] účinnost řenosu výkonu Z [W] říkon omocných zařízení hnacího vozidla Obecný vztah ro výkon je: = F v [W] (.) ro stanovení trakčního říkonu je možno tento vztah uravit: Fo = [W] (.3) F o [N] tažná síla na obvodu kol, vyvíjená hnacím vozidlem [km.h -1 ] rychlost ohybu vozidla osazením vztahu.3 a vstuní odmínky ro Z do rovnice.1 vznikne vztah: = η 1 + 0, 054 [W] úravou ro je: 1 η = = 1 0,054 F0 η 1 ( 1 0,054) [W] (.4) ýočet: otřebný výkon salovacího motoru železničního hnacího vozidla je = 1398, kw. říklad 3 ro vlak o arametrech odle tabulky Tab. 3.1 určete otřebný trakční říkon hnacího vozidla ři dodržení ožadavku stanovené doby uvolnění zhlaví t u ro zhlaví odle nákresu na obrázku Obr. 3.1 o arametrech odle tabulky Tab. 3.. elé zhlaví se nachází na stouání

4 s. očáteční rychlost vlaku je 0. ále roveďte analýzu říkonů na okrytí odorů ři jízdě vlaku. Tab 3.1: arametry vlaku. 64 t hmotnost hnacího vozidla 00 t hmotnost tažených vozidel o (,8+0, ) součinitel vozidlového odoru hnacího vozidla o (1,3+0, ) součinitel vozidlového odoru tažených vozidel l 450 m délka vlaku 0 0 km.h -1 očáteční rychlost vlaku t u 10 s doba uvolnění zhlaví Tab 3.: arametry zhlaví kolejiště. α 6 0 úhel odbočení výhybky [ANĚK, 1988, str. 74] l v 7,1 m délka výhybky[aněk, 1988, str. 74] l zh 400 m rozvinutá délka zhlaví s 3 stouání kolejí zhlaví Obr. 3.1: Schéma zhlaví. ostu řešení: ro stanovení otřebného trakčního říkonu je možno vycházet ze vztahu.3. Tažná síla na obvodu kol hnacího vozidla F o se stanoví omocí vztahu vycházejícího ze základní rovnice ohybu vlaku [Široký, 004, eq:.19]: ( ) ( ) ( 1 +ρ ) dv FO G o G o G + G ot = G + G [N] g dt F O [N] tažná síla na obvodu kol G [N] tíha hnacího vozidla

5 G [N] tíha tažených vozidel o [1] součinitel vozidlového odoru hnacích vozidel o a [1] součinitel vozidlového odoru tažených vozidel o T [1] součinitel odoru trati ρ 1 součinitel vlivu rotujících hmot v [m.s -1 ] rychlost t [s] čas Z tohoto vztahu je možno vyjádřit velikost tažné síly na obvodu kol: F o = G o + G o + 1+ ρ g ( G + G ) o + ( G + G ) a T [N] (3.1) Hodnota otřebného zrychlení vlaku a ro dosažení stanovené času uvolnění zhlaví t u za ředokladu, že vlak o celou dobu bude zrychlovat, vychází ze vztahu ro dráhu rovnoměrně zrychleného ohybu: l 1 = a t [m] kde l ředstavuje celkovou dráhu vlaku ři ouštění zhlaví l c, stanovenou odle vztahu: l = l + l [m] (3.) c zh ak ro ožadované zrychlení je možno stanovit: l l + lzh a = [m.s - ] (3.3) t t c = u u Rychlost vlaku dosažená ři uvolnění zhlaví se stanoví odle vztahu ro rovnoměrně zrychlený ohyb: v= a t [m.s -1 ], res. = 3, 6 a tu [km.h -1 ] (3.4) ro stanovení tažné síly na obvodu kol F o je nutno stanovit hodnoty jednotlivých odorů, res. jejich součinitelů. ro stanovení součinitele odoru trati na daném úseku je nutno rovést redukci sklonu úseku odle vztahu: s l + s l s c v v v r = [ ], (3.5) lc kde řídavné stouání výhybky se stanoví odle [KEÍK, 1988, str. XXX]:

6 s 0 + 1, α = l v [ ] (3.6) ro rychlostní interval jízdy vlaku 0 je nutno stanovit střední hodnotu součinitelů vozidlových odorů odle [Herzáň, 1989, str: XX]: b c 3 3 o v = a [1] (3.7) ro součinitel vlivu rotujících hmot ρ je možno na základě arametrů vlaku oužít hodnotu ρ = 0,06. Analýzu říkonů otřebných na okrytí jednotlivých složek odorů roti ohybu vychází ze vztahu: = + + [W] (3.8) kde ro jednotlivé složky latí: = ( G o + G o ), = ( G + G ) o, = ( G + G ) T 1+ ρ a g (3.9) odíl jednotlivých složek je ak možno vyjádřit odle vztahů: =, =, = (.3.10) ýočet: 3 196,1 10 9,1 3 = = 1588,33 10 W Analýzu říkonů na okrytí jednotlivých odorů rovedeme odle vztahů 3.9 následovně: ak oměrné rozdělení říkonů odle odorů stanovení odle vztahů 3.10 seřadíme do tabulky Tab. 3.3 následovně: Tab. 3.3: oměrné rozdělení říkonů. (zracováno v rostřední Excel) x x [W] x [1] 58,90E+3 0,16 580,53E+3 0,37 748,90E+3 0,47 ýsledky analýzy můžeme ředstavit v grafické odobě omocí grafu na obrázku Obr. 3..

7 O; 58,90E+3; 16% O OZ OZ; 748,90E+3; 47% ; 580,53E+3; 37% Obr. 3.: ýsledky analýzy říkonů ro okrytí odorů roti ohybu. (zracováno v rostřední Excel)