Національний лісотехнічний університет України, неофіційний сайт НЛТУУ

22
Гру

Призначення, класифікація та особливості конструкції локомотивів вузькоколійного транспорту

Тепловози мають наступні основні частини: двигун, силову передачу, екіпаж (ходову частину) і допоміжне устаткування.

При побудові агрегатів на вузькоколійному мотовозі виникли проблеми з синхронізацією керування, це призводило до перевантаження то одного то другого двигуна. Крім того в зимовий час при русі в порожньому напрямі зупинити один із двигунів неможна, після цього вони охолоджуються і для запуску потрібно багато часу.

До основних параметрів локомотивів відносяться зчіпна вага, осьова формула, потужність двигуна і швидкості руху. Перераховані параметри знаходяться між собою в тісному зв’язку.

Початковими даними для їх визначення являються технічні умови проектування залізничних колій, призначених для даного виду тяги; якість верхньої будови шляху; конструкція рухомого складу; розмір вантажообігу для лісовозних вузькоколійних залізниць.

Технічні умови проектування вузькоколійних залізниць дають певні величини допустимих підйомів і ухилів.

Мінімальна величина навантаження на локомотив, знайдена відповідно до заданого вантажообігу для даного класу дорогі, і дані, що характеризують подовжній профіль дорогі, визначають мінімальну силу тяги на крюку при вибраній швидкості, яку локомотив повинен розвивати на керівному підйомі, що допускається. При заданій величині цієї швидкості можна знайти величину потужності двигуна, а разом з нею підібрати і зчіпну вагу локомотива.

Конструкція і якість верхньої будови вузькоколійної залізниці визначають навантаження на вісь локомотива і вагонів. Під конструкцією верхньої будови розуміється ширина колії, тип рейки, кількість шпал на 1 км. дороги, конструкція кріплення до них рейок.

Таким чином, при заданому подовжньому профілі дорогі, якості її верхньої будови і при даному рухомому складі для визначення основних параметрів локомотива необхідно знати річне завдання для нього і вагу складу, які визначаються тягово-експлуатаційними.

Електрична тяга має істотні енергетичні, тягові і експлуатаційні переваги перед іншими видами тяги (паровозною, тепловозом):

можливість використання будь-яких видів дешевого палива (відходів лісозаготівель, неліквідних дерев, відходів при лісопилянні, торфу, сланців, бурого вугілля і ін.), для отримання електроенергії на теплових станціях ліспромгоспів, а також можливість отримання струму від місцевих гідростанцій, і централізованого енергопостачання;

вищий ККД при використанні енергії від теплових станцій в порівнянні з паровозами, що доходить до 0,18; мала вага металу на одиницю потужності (так у електровозів для нормальної колії 40-50 кг/л. з, тоді як у паровозів без тендеру 90-120 кг/л. з, а у тепловозів 100-150 кг/л. з); висока перевантажувальна здатність; повна пожежна безпека для лісових масивів, розташованих уподовж дорогі, а також для нижніх складів і робочих селищ; високі ходові якості завдяки відсутності зворотно-поступальний рухомих мас і хорошому вписуванню в, криві; підвищена безпека завдяки застосуванню електрогальмування; висока експлуатаційна надійність в умовах важкого клімату; менші експлуатаційні витрати на ремонт і технічне обслуговування; простота екіпіровки і постійна готовність до роботи, внаслідок чого середньодобовий пробіг у електровозів значно вищий, ніж у паровозів і тепловозів.

Вельми важливим для лісозаготівельної промисловості є і те, що при переході на електротягу потреба у робочій силі на технічне обслуговування і ремонт локомотивів скорочується на 40-50%.

До недоліків електротяги відносяться: високі первинні витрати по споруді спеціальних електростанцій, споруді ліній передач, тягових підстанцій, контактних мереж; значна витрата кольорових металів і ізоляційних матеріалів.

При електротязі провідні колеса рухомого складу приводяться в обертання електричними двигунами, одержуючими електроенергію від якого-небудь джерела.

За способом живлення розрізняють електропересувний склад:

неавтономний, або тролейний (тягові двигуни в даному випадку отримують живлення від стаціонарної електростанції через контактну мережу і ковзаючі струмоприймачі); автономний, або акумуляторне, несуче на собі джерело живлення; змішаний (тролейно-акумуляторний, тролейно-кабельний і т. д.). Недосконалість сучасних електричних акумуляторів обмежує застосування автономного живлення. Тому зараз основним є живлення від контактної мережі, у зв’язку з цим нижче розглянутий тільки неавтономний електропересувний склад (електровози) і змішаний (електротепловози).

Електровозом прийнято називати рейковий локомотив, що приводиться в рух електричними тяговими двигунами і призначений для переміщення причіпного складу. На електровозах грузнув і пасажири не перевозяться і всі його приміщення зайняті електричним і іншим устаткуванням, чим, зокрема, електровоз і відрізняється від інших видів електрорухомого складу.

В даний час науково-дослідні і лісотехнічні інститути проводять дослідження і конструкторсько-експериментальні роботи по застосуванню електричної тяги на лісотранспорті. У декількох ліспромгоспах побудовані електрифіковані дороги і на них працюють дослідні зразки електровозів.

Проте електротяга, що набула широкого поширення на ширококолійних магістральних залізницях, поки що не упроваджується на вузькоколійних лісовозних дорогах. Це пояснюється перерахованими вище недоліками електротяги, необхідністю прокладки великого числа тимчасових шляхів (вусів).

Для лісовозних доріг характерним є відносно малий радіус дії. Середня протяжність більшості доріг 30-40 км.

Як допоміжне джерело живлення, що забезпечує автономність руху електровоза на неелектрифікованих шляхах при знижених навантаженнях, використовується тягова акумуляторна батарея, яка важить 3 т. При підключенні електровоза до контактної мережі акумуляторна батарея автоматично переходить в режим заряджання. Після повної зарядки акумуляторна батарея автоматично відключається.

Там, де є контактна мережа, такий локомотив працює як електровоз, а на вусах приводиться в рух встановленим на нім дизельним двигуном.

Таким чином, контактну мережу треба тягнути тільки над магістральними шляхами, а всі вуса і інші ділянки шляху тимчасового характеру не потребують контактної мережі.

Рами електровозів відрізняються від рам тепловозів і бувають листовими, швелерними і литими. Велика частина промислових електровозів має зварні рами з швелерів, причому на відміну від тепловозів уздовж рами з боків і в середині поміщають по три або чотири швелери. Середні швелери утворюють хребтову балку, яка опорними п’ятами спирається на рами візків.

Стиснуте повітря ходової частини електровоза відносять колісну пару з буксами і зубчатим колесом, через яке вісь обертається тяговим двигуном. Букси поміщають у вирізах бічних рамних листів візків. Через ресори на букси передається вага електровоза. Циліндрові спіральні ресори ставлять для безпосередньої передачі ваги візка на букси або як пружні опори для еліптичних ресор.

Конструкція електричної частини електровозів. Тягові двигуни постійного струму, вживані в електровозах при системі постійного і однофазного струму, не мають принципових відмінностей по конструкції від тягових двигунів тепловозів з електропередачею. Але зазвичай їх розраховують на більшу напругу і менший струм. Отже, характеристика їх обмоток буде інша. У тепловозах потужність тягових двигунів обмежується потужністю дизеля, а .в електровозах умовами зчеплення і іншими показниками. Вони забезпечують безіскрове знімання струму при дуже великих швидкостях руху, добре вписуються в контактну мережу, не вимагають перестановки при зміні напряму руху, управління ними може бути ручне і дистанційне.

Залежно від способу управління пантографи бувають з ручним управлінням і з пневматичним . приводом. Рами укріплені на нерухомій підставі, яка у свою чергу зміцнюється на кузові електровоза через ізолятори. Для зменшення зносу контактного дроту зверху на лижу ставлять змінні мідні пластини – накладки.

До останніх років основним типом локомотива на залізницях, у тому числі і на вузькоколійних, був паровоз, найекономічніший зі всіх перерахованих вище різновидів локомотивів. Середній експлуатаційний ККД паровоза, рівний 3,3%. Спроба замінити паровоз паротурбовозом, що має вищі параметри пари і машини, не привела до істотного підвищення ККД.

По величині коефіцієнта корисної дії перше місце серед перерахованих локомотивів займають тепловози (їх ККД рівний 30% і вище).

Ви можете завантажити дану роботу повністю, клікнувши на посилання.

Залиште коментар

Ви повинні зареєструватись для того, щоб мати можливість додавати коментарі.

Поставте будь-яке наше посилання у себе на сайті і пришліть його нам по цьому e-mail: nltuu@nltuu.com.ua і ми поставимо Ваше посилання у нас.

© 2019 Національний лісотехнічний університет України, неофіційний сайт НЛТУУ

При копіюванні матеріалів посилання на сайт nltuu.com.ua є обов'язковим