1.Тепловоз құрылысының дамуы

ХХ ғ.басында бірқатар тепловоздардың жобалары жасалынды. Бірақ тек ғана 1942 жылы Путиловский зауытында біріншы Щ ЭЛ-І сериалы электрлі берілісті қуаты 1000 ат күші(736 кВт) тепловоз жасалынып шықты№Одан ары Э эл, Оэл сериалы тепловоздар Колеменский тепловоз зауытынан шыға бастады.Ал 1946 жылы Харьков зауытынан ТЭ1,ТЭ2 және ТЭ3 тепловоздары шықты. ТЭ3 тепловоздарының орнына қуаты жоғары және жетілдірілген 3000 ат күші (2200 кВт) қуатты 2ТЭ10Л, 2ТЭ10В, ТЕП60 сериалы тепловоздар шықты.

Жаңа қуатты тепловоздар ТЭ3 тепловоздарына қарағанда бірқатар артықшылықтары бар:меншікті салмағы шамамен 1,5 есеге төмендетілген, қозғалтқыш қуаты шамамен 1,5-3,0 есеге жоғарлатынған, жанармай шығыны 5-25 г/(э.л.с.ч) төмендетілген, электрлі беріліс жетілдірілген, реттеу жүйесі сенімділікті және экономикалық тиімділікті жоғарлатылған.

Гидравликалық берілісті тепловоздар көнесе маневрлік болып жасалынады.

Бірақ гидравликалық берілісті поездық тепловоздарда жасалынған. Олардың қатарында ТГ102 тепловозы, 4000 ат күші (2940 кВт) қуатты ТГ106 және ТГП50 сриалы жүк тепловоздары кіреді.

2.Тепловоздардағы жабдықтардың орналасуы

Тепловоздарда негізгі күштік және көмекші жабдықтарды орналастыру бір секцияда орналасқын дизельдер санына, беріліс типіне және локомотивтің арналуына байланысты болады.

Жабдықтарды орналасуы мұздатқыш конструкциясына, көмекші механизм жетегінің құрылысына, машинист кабинасының орналасуына донғалақ жұбына беретін жетек конструкциясына, экипажды бөліктің құрылысына байланысты өзгешеленеді.

2ТЭ10В екі секциялы тепловоздарда екі секциясыда конструкциясы бойынша бірдей, бір бірімен автоілініс арқылы жалғанған және автономды пайланылуы мүмкін. Тепловоз 2ТЭ10Л тепловоз базасында жасалынған.

Кузовтың машинист бөлігінде бір жалпы рамада дизель мен генератор орналасқан. Дизель білігімен генератор білігі бір-бірімен жартылай қатаң муфтамен жалғанған.Тарту генераторының білігі тарату редукторының білігімен жалғанған, ал редуктор өз кезегінде екімашиналы агрегатты, компрессор білігін және алдың арбашаның электрлі машиналарын суытатын желдеткішін айналдырады.Екімашиналы агрегат ашинист кабинасының астында орналасқан, қоздырғыштан және көмекші генератордан тұрады.Дизельдің төменгі иінді білігі эластикалық муфта арқылы артқы тарату редукторымен жалғанған, ал редуктор мұздатқыш желдеткішін, артқы арбашаның тарту электрлі машиналарын суыту желдеткіштерін және артқы қоздырғыш білігіне беретін көмекші редукторларды айналдырады.Мұздатқыш шахтасында су секциялары орналасқан. Май майсулы жыуалмастырғышта суытылады.Тепловозда желдеткіштің айналу жиілігінің өзгеруімен суыту жүйесінде су температурасы автоматты түрде реттелуі қарастырылған.

Машинист кабинасында келесілер орналасқан: пульт басқарма, автостопты және жолдық бағдаршамдарының көорсеткіштерін қайталайтын локомотивті бағдаршамды автоматты локомотив дабылдатқышы, радиостанса және басқа көмекші жабдықтар.Тепловозды басқаратын басты орган контроллер пульт басқармада орналасады. Машинист кабинасында жылыту-желдету қондырғысы орналасқан. Кабина арқасында жоғары аольтты камералар орналасқан. Жоғарывольттік камераларда келесілер орналасқан: тепловоз қозғалысы бағытын өзгертуге арналған реверсор, түрлі релелер, реттегіштер, кантакторлар, трансформаторлар, амплистат, кремнилі түзеткіш панелі және басқа электрлі аппаратура. Машинист кабинасы дыбысты сөндіргіштермен жабдықталған.

Дизельдің оң және ол жағынеда аккумулятор батареялары орналасқан, олар дизельді қосуға және басқару тізбектерін және жарықтануға пайдаланылады.Құм салғыш кузовтың алдыңғы және артқы жағында орналасқан. Басты раманың астында жанармай багы асылған. Машинист кабинасы резиналық төрт амортизаторлар арқылы басты рамағы отырғызылған. Машина кабнасымен кузовтың арасында бүкіл жерінде резиналы төсенгіштер арқылы бір біріне қатырылған, бұл кабинада діріл мен шуды төмендетеді.

Тепловоз дизельдері.

Дизель жіктемелері және жұмыс процессі жайлы жалпы мәлімет.

Тепловоздарда компрессорсыз іштен жану қозғалтқыштары дизелдер пайдаланылады.Дизельдер жіктеледі: жұмыс циклының жүзеге асырылу әдісі бойынша екі тактілі- мұнда жұмыс процессі иінді біліктің бір айналымында толық ай\яқталады, төрттактілі-мұнда жұмыс процессі иінді біліктің екі айналымында аяқталады, цилиндрлерді ауа порциясымен толтыру әдісі бойынша-үрлеусіз, үрлеумен- цилиндрге ауа қысыммен беріледі, қоспаның түзілу әдісі бойынша-тікелей цилиндрге қоспаны бүрку, вихрекамералы және ауа-камералы; тепловоздардың көпшілігінде цилиндрге тікелей қоспаны бүркейді; цилиндрлердің орналасуына байланысты- цилиндрлердің саны 6-32 дейін бірқатарлы және екіқатарлы (көп жағдайларда V тәрісдес). Бірқатарлы дизельдерді көпнесе цилиндрлердің вертикал жағдайында жасайды, бірақ кей жағдайларда горизонталь; цилиндрдегі поршень санына байланысты: бр поршеньді, қарама қарсы қозғалыстағы поршындармен; иінді біліктің айналу жиілігіне және поршеннің максималь жылдамдығына байланысты – орташа жылдам жүрісті ( айналу шиілігі 600-1000 айн/мин, поршень жылдамдығ 7<v<10 м/с) және жылдам жүрісті (1500-2000 айн/мин және 10<v≤15 м/с).

Дизельдердің негізгі техника-экономикалық көрсеткіштері

Түрлі сериялы тепловоздардың дизелдерінің құрылысы ерекшелігі. Тепловоздарда екі немесе төрт тактілі дизельдер орнатылады, цилиндрлерінің орналасуына байланысты –бірқатарлы және вертикаль немесе v тәріздес орналасқан екіқатарлы болады. Бірқатарлы дизельдер және қарама-қарсы қозғалыстағы поршындары мен қарапайым әрекеттегі болады(2Д50,ПД1,6Д70). Цилиндрлері v тәріздес қозғалтқыштарға М751,М753,М756,14Д40,11Д45,1Д12,5Д49,12Д70,Д56.

Қуат диапазоны 1000 ат к.-нен 6000 ат.күшіне дейін бірыңғайландырылған дизельдер қатарын жасауға өндіріс алдына мақсат қойылды. Д49,Д56 және Д70 типті дизельдерге өту жанармай шығынын 10%-ке үнемдеуге және бірыңғай қуатты қатарды қолданудан күрделі және эксплуатациялық шығындар мәнді түрде төмендетуге мүмкіндік берді.Бір қуатты қатардағы дизельдер бірдей өлшемдегі цилиндрлер, поршендерге және басқа түйіндерге ие, үрлеу қысымын арттыруымен жіне цилиндрлер санының көбейуімен өзгерістегі қуатпен бір-бірінен өзгешеленеді.

Шатунды-кривошипті және газтарату механизмдері

Шатунды-кривошипті механизм.Поршндардың енбелі қозғалысы иінді білікті айналдыру қозғалысына шатунды – кривошипті механизм арқылы айналдарады.Иінді білік барлық цилиндрлерден жұмысты қабылдап және дизельдің қуатын тарту берілісіне береді. Білік түбірлік және шатундық мойыншалардан, ларды қосатын щектен,фланецтерден және басқа элементтерден тұрады. Д50 және ПД1М типті дизельдерінде соғылған болат білік орнатылған, 7 түбірлік және 6 шатундық мойыншалардан тұрады. Шатунды мойыншалар бір-біріне қатысты 120⁰ бұрышпен орналасқан.Білік фленецтермен аяқталады: олардың біреуі генератордың білігімен жалғануға қарналған, екіншісі май сорабының жетегімен байланысқан.Түбірлі мойыншадан шатунды мойыншаға майлау майы білік ішіндегі құбыршалармен беріледі. Білікте газтарату жұдырықшалы білік жетегіне арналған тегершік орналасады. 10Д100,2Д100 дизельдерінің екі шойыннан құйылған иінді біліктері 12 түбірлік және 10 шатунды мойыншадан тұрады. Шатунды мойыншалар бір біріне цилиндрлердің жұмыс реті бойынша 36⁰ бұрышпен орналасқан. Білік құрылымын құю металлды тиімді пайдалануды және механикалық өңдеуді мәнді түрде төмендетеді. Жоғарғы иінді білікте ауаүрлегішті, тарату жұдырықшалы білікті және вертикаль берілісті іске қосу үшін тегершік орналасқан. Төменгі иінді білікте білікті айналдыру үшін және вертикаль берілістің тегершіктері бар, сонымен бірге антидірілдеткіш орналасқан.Шатун дизелі жоғарға головкадан , стерженнен, төменгі головкадан және қатыру болттарынан тұрады.

Газтарату механизмі. Төрттактілі дизельдерінің әрбір цилиндрінің головкасында көпнесе төрт клапан орналасқан-екі енгізетін және екі шығаратын.Шығару клапандары екі тактілі дизельдерде де болады. Тарату жұдырықшалы білік клапандарға жетек механизмі арқылы бекітілген цилиндрлер жұмыс ретіне сәйкес клапандарды ашады және жабады.Жылдам жүрісті дизельдерде тарату білігі көпнесе қақпақшаның үстінде орналасады, және оның жұдырықшалары тікелей немесе траверс көмегімен клапандардың ашылуы мен жабылуын басқарады.

Баяу немесе орташа жылдам жүрісті дизельдерде тарату білігі блокқа қатысты төменде орналасқан. Бұл жағдайда біліктен клапандарға жетек штангалардың көмегімен іске асырылады. Штанга роликпен жабдықталған, ролик өз кезегінде үнемі жұдырықшамен түйіспеде болады.

Дизельдерді үрлеу.

Үрлеу яғни цилиндрге түсіп жатқан ауа тығыздығын арттыру, және бұл дизеьдердің габприттік өлшемдерін және иінді біліктің айналу жиілігін өзгертпестен дизель қуатын арттыру әдісі болып табылады. Заманауи дизельдерде газдытурбиналы, ауа үрлегіш көмегімен механикалық пайдаланылады және қосарланған, бұл жерде басында ауа турбоауаүрлегішпен қысылады, содан соң қуғыш жетегімен.Газдытурбиналы үрлеуде газдытурбинаға баратын пайдаланылған газдар энергиясы пайдаланылады. Бір білікте газды турбина доғалағымен бірге ауа қуғыштың донғалағы отырғызылады.Қуғыш ауаны коллектор арқылы дизель цилиндрінің тесігі немесе сәйкес клапаны ашық кезде цилиндрге береді.Механикалық жетекті үрлеу өздігінен аз жерлерде пайдаланылады. Қосарланған үрлеу газды турбиналы және механикалық жетектердің қосындысын білдіреді. Ауаны қысудың бірінші сатысы турбогауаүрлегіште жүреді. Екінші сатысы дизельдің иінді білігінен жетегі бар ортадан тепкіш қуғышта орындалады.

Жанармай сорабы және форсункалар.

Жанармай сорабы. Көптеген заманауи дизельдерде цилиндрге дозаланған сығылған жанармай беруге арналған золотникті түрдегі сораптар пайдаланылады.жанармай сораптары блокты және жеке түрде болады. Блокты сорап цилиндрлер санына тең секциялар санымен жалпы блогы бар. Жеке сораптар әрбір цилиндрде орналасқан, ал кейбір дизельдерде екі цилиндрді бір сорап қамтамасыз етеді. Жеке және блокты сораптардың бір секциясының құрылысы жалпы алғанда бірдей. 10Д100 дизелінің жанармай сорабының корпусында плунжер және гильза орналасқан.Плунжер соңында дизельді ретегішті ричагты беріліспен байланысқан тісті рейкамен іліністегі тегершік отырғызылған.Төменде қуғыш клапан отырғызылған. Сорап үстінен жоғары қарай плунжер соңына серппенің көмегімен тақалатын итергіш орналасқан.Сорап жұмыс принципі келесі түрде қортындыланады, біліктің айналу кезінде жұдырықша роликті итереді, және итергіш плунжерді төмен түсіреді.

Нәтижесінде жанармай қуғыш клапан арқылы форсункаға беріледі. Жұдырықшаның көтерілу кезінде серппе плунжерді бастапқы орнына алып келеді.

Форсункалар. Заманауи тепловоздардың дизеьдерінің барлығында жабық типтегі форсункалар пайдаланылады. Олар бүркігіш корпусына жабсырылған және сыртқы серппемен қатырылған инелерге ие.Ине бүркігішке жанармайды жібермейді, ол серппенің кедергі күшін жойғанда ғана жібереді. Тепловоз дизельдерінде жанармайды бүркудің бастапқы қысымы шамамен 200-300 кгс/см². Осындай қысымда ғана серппенің кедергі күші жойылады және жанармай форсунканың бүркегіш тесігіне келіп түседі.

Форсунканың болат корпусы бүркегіш корпусымен гайкамен жалғанған. Жанармай бүркігіш каналына түспей тұрып фильтр арқылы өтеді.Тесіктік фильтр фарсунка корпусы арасымен 0,005-0,007 мм құрылған фильтр арқылы өтеді.Бүркігіштің төменгі жағында 0,4 мм – лік диаметрлік сегіз бүркігіш тесіктер орналасқан.Тесіктер жалпы инемен бүркігішті жабатын вертикаль каналмени қосылған.

Иінді біліктің айналу жиілігін және дизель қуатын реттейді.

Тепловоздардың барлық дизельдерінде дизельдердің иінді білігінің айналу жиілігін реттегіштер орнатылады. Заманауи жасалған кейбір дизельдерде дизель қуаты мен айналу жиілігін реттейтін қосарланған реттегіш орнатылған. Жиілікті реттегіш жанармай сорабының реттегіш органына әсер етеді, жәнеде айтылғандай иінді біліктің тұрақты айналу жиілігін қамтамасыз етеді. Қуатты реттегіштер тарту генераторының қозу жүйесіне қосылған индлуктивті датчикке әсер етеді. Осылайша, қосарланған реттегіш дизельдің және тарту генераторы жұмыс режиміне бір мезгілде әсер етеді, және де сыртқы жүктеменің өзгерісі кезінде дизельдің және көмекші агрегаттардың қуатын толық пайдалануды қамамасыз етеді.ПД1М,Д50,ДЛ100,Д45,Д70,Д49 және басқа дизельдерде бүкілрежимді реттегіштер орналасқан, олардың құрылысы және жщүмыс істеу принципі бірдей.Бүкілрежимдік деп аталуының себебі, олар кез-келген жұмыс режимінде айналу жилігінің минималь және толық диапозонында иінді біліктің айналу жилігінің тұрақтылығын қамтамасыз етеді.Бұл реттегіштер гидромеханикалық жетекке ие. Бүкіл режимдік реттегіш реттегіштің айналмалы бөлігі механизімінен, сервомотордан және электромагниттік қосқыштан.Айналмалы бөліктің механизмі үш корпуста орналасқан.

№7 Лекция

Дизельді суытудың көмекші жүйелері мен агрегаттары.

Көмекші жанармай жүйесі.

Дизельдің жанармай сорабына үздіксіз жанармай келуін көмекші жанармай жұйесі іске асырады. Ол жанармай қоры үшін бір,екі немесе үш бактан, соратын сорап, сүзгілер, жанармай жылытқыштардан, жүйедегі және құбыршалардағы жанармай қысымын реттейтін клапандардан тұрады. Агрегаттардың және дизельге жанармайды алып келетін құбыршалардың орналасу сұлбасы барлық тепловоздарда бірдей.

Жанармай бактан бірінші тазалау үшін қарастырылған торлы-тығындалған сүзгілер арқылы сорғыш сораппен сорылып алып және 2-3 кгс/см² қысыммен дизельдің жоғары қысымды сораптарының коллекторына беріледі.

Сорып алатын сораппен және жанармай коллекторының арасында 5-6 кгс/см²-тық клапан және жанармайды екінші тазалау сүзгісі орналастырылған. Сүзгілердің кірленіп толып қалған кезінде немесе майдың тұтқырлығы артқан кезде клапан жанармайдың бір бөлігін қайтадан құбырша арқылы бакқа қайтарады.

Коллектор арқылы тепловоздың максималь қуатына қажетті жанармайдан екі-үш есеге көп жанармай беріледі. Артық жанармай құбырша немесе жанармай жылытқыш арқылы бакқа қайтарылады, осылайша бакта жанармай температурасы 35-50⁰С болады. Жанармай жылытқыш қарапай құбыршалы жылу алмастырғышты білдіреді. Торлар арасында қатырылған құбыршалар арқылы дизельден ыстық су ағады, ал құбыршалар арасынан жанармай. Құбырша арқылы жанармай жекциялық секцияға беріледі, ол жерде бактан сорылып алынған мұздай жанармаймен араластырылады.

Май жүйесі.

Май үйкелістегі бөлшектерге тепловоздың көмекші май жүйесі арқылы беріледі. Жұмыс үрдісі кезінде май ластанады және 75-85 ⁰С температурасына дейін қызады. Ластану үйкелістегі беттерден поддонға үнемі пайдаланылған майлар ағыуынан орын алады.

Тепловоздарда май жүйесі барлығында бірдей. Май дизель поддонынан мұздатқышқа жылжыйды, ол жерде май температурасы 15-20⁰С –ке төмендейді. Суытылған май тесіктік бірінші сатыдағы тазалау сүзгісінен өтеді және дизельдің майтарату коллекторына түседі және одан әрі иінді білік подшипниктеріне, тарату білігіне, тегершіктерге, поршендерге және басқада бөлшектерге беріледі.

Д100 дизелінде төменгі және жоғарғы май тарату коллекторлары бар, олардан май үйкеліс бөлшектерін майлауға және поршенді суытуға беріледі. Майдың бір бөлігі (10-15 %) жоғары дәлдікте тазалау сүзгісінен өтіп поддонға түседі. Сүзгілеу материалы ретінде мақтақағазды материал, сүзгілеу қағазы немесе кортон, кіші тесікті тор пайдаланылады. Қосымша дәлдікті тазалау сүзгісі ретінде бір қатар тепловоздарда центрифуга орнатылады. Бірнеше сүзгілердің болуы жүйенің конструкциясын қиындатады. Перспективті бағыт болып дәлдікті тазалау толық ағынды сүзгілерді пайдалану табылады.

Котелді қыздырғышта тепловоздарда қыста дизельді қосуда және өшірулі дизель кезінде пайдаланылатын май қыздырғыштар қолданылады. Соңғы жағдайда қыздырылған майды бүкіл жүйеге немесе шектелген контур бойынша қууға аккумуляторлы батареядан жетегі бар қуу сораптары қолданылады. Дизельде майдың қысымы бекітілген қысымнан төмендегенде май қысымы реллесі іске қосылады. Бұл жанармайдың дизельге берілуі тоқтатылуын тудырады.

Д100 типті кейбір дизельдерде майдың екі қысым релесі қарастырылған. Олардың біреуі басты генератордың қозуын өшіреді, яғни дизельдің жұмысын бос жүріс режиміне алмастырады, ал екіншісі – дизельге жанармай беруді тоқтатады, яғни оны тоқтатады.

Су жүйесі.

Су дизель бөлшектерін салқындату үшін, май сулымай жылуалмастырғыштарында және жылуалмастырғыштар үшін үрлегіш ауа су жүйесінде циркуляцияға түседі.

Бұл жүйелер бір мезгілде машинист кабинасын жылытуға және жанармай мен майды қыздыруға арналған. Су жүйелері жабық және ашық болады. Жабық жүйе дизельден шығуда судың жүйеде қысымын жоғарлату арқылы су температурасын жоғарлатуға мүмкіндік береді. Жоғары және орташа температуралы жүйелер пайдаланылады. Соңғылары жылуалмасуды 2-2,5 есеге жоғарлатуға мүмкіндік береді және мұздатқышқа шығындалатын қуат төмендейді. Сонымен бірге майдың температурасы жоғарлайды, сонымен қатар, оны жиі алмастырып отыру қажет.Жоғары температуралы жүйелер ТГ16,ТГ102 тепловоздарында пайдаланылады. Барлық тепловоздарда ашық су жүйесінің принциптік сұлбасы шамамен бірдей. Су мұздатқыш радиаторларының секцияларынан ортадан тепкіш сораптармен сорылып алынады және сутылған су коллекторына қуылады. Одан ары су дизель төлкелерінің цилиндрін суыту үшін беріледі. Қызған су ыстық су коллекторына көтеріледі және одан ары мұздатқыш секциясына, сонымен бірге, машинист кабинасын жылыту үшін калориферге, жанармай қыздырғышқа және май қыздырғышқа беріледі.

Су жүйесінде кеңейткіш бак бар. Ол суды құюға арналған мойыншасымен, суөлшегіш айнамен және тасыған суға арналған дабылды құбырмен жабдықталған. Су температурасы аэротермометрмен бақыланады.

Кейбір тепловоздарда су жүйесіне жұмыс істемей тұрған қозғалтқышта майдың, судың, жанармайдың және мұздатқыштың жұмысшы температурасын ұстап тұру үшін су қыздыратын котелмен жабдықталған. Бірақ пайдалану тәжірибесінде мұндей котелдар өздеріне қойылған талаптарды орындамағакн, осыған байланысты соғылып жатқан тепловоздарда мұндай котелдер қоланылмайды.

Тепловоздардың мұздатқышы және ауа жүйесі.

Дизелдердің қызатын бөліктерінен жанып жатқан жанармайдың бүкіл жылуының 25-30% сумен, маймен мұздатқышқа алып келінеді. Егер қызатын бөлшектер салқындатылмаса, онда олар техз тозады және бұзылады. Тепловох мұздатқыштары ауа-радиаторлы және сулымай жылуалмастырғыштарын пайдаланатын аралас болады.Ауа-радиаторлы жүйелерде су және сай ауа радиаторларының секцияларында суытылады. Аралас түрдегі мұздатқыштарда су ауа радиаторларының секцияларында , ал май- құбыршалы су жылуалмастырғыштарында суытылады. Заманауи тепловоздарда және шет елдік тепловоздарда суытудың аралас жүйелері пайдаланылады.

Мұздатқыш конструкциясын жасай отырып, оның салмағын, өлшемдерін, желдеткіштер мен сораптарға қуат шығынын төмендетуге, жұмыста сенімділікті арттыруға тырысады.

Мұздатқыштың салмағын төмендету маңызды, сондықтан радиаторлар және жылуалмастырғыштар құбыршалары мыстан , оның қортпаларынан және қымбат түсті металлдардан жасалады.

Сулымай жылуалмастырғышты пайдаланғанда майды суытатын су суытылатын ауа радиаторына түседі және қайтадан жылуалмастырғышқа түседі. Сулымай жылуалмастырғыш металл шығынын және майлы мұздатқышқа қуат шығынан төмендетеді және сенімділігі жоғары.Пайдалану тәжірибесі көрсеткендей май радиаторы көп істен шығады, көпнесе қыс мерзімінде.Сулымай жылуалмастырғышты аралас суыту жүйесінде мұздатқыш тың пайдалану шығындары ауа-радиаторлы жүйеге қарағанда 30-40%-ға төмен.

Тепловоздың ауа жүйесі.

Тепловоздарда сығылған ауа автотежегіштерге, электрліпневматикалық контакторларға, айналу жиілігін реттегіш механизмдеріінің вентильдеріне, мұздатқыш жалюзи механизміне пайдаланылады.Жүйені ауаны 8 кгс/см² қысыммен қоректендіру магистральне беретін компрессор қоректендіреді. Автоматика жүйесіне түскен ауа ауа сүзгісі арқылы әйнек тазалағыштардың электрлі пневмаитикалық вентилдеріне, тифондарға, мұздатқыш жалюзинің жетегінің ауа цилиндрлеріне және желдеткіштер детегіндегі муфтасын қосу цилиндрлеріне береді. Автоматиканың қалған элементтеріне максимальды қысым клапандарында ауа қысымы 4,5-5,3 кгс/см²-дейін төмендейді. Осындай приборлар мен механизмдерге келесілер жатады: реверсор жетектері, айналу жиілігін реттейтін электрліпневматикалық клапандар ж.т.б.Электрліпневматикалық вентиль арқылы ауа ауатаратқыштарға беріледі және одан ары тепловоз донғалағы астына құбыршалар арқылы қысылған ауамен құм беретін форсункаға беріледі.

№8 Лекция

Тепловоздың электрлі берілісі.

Жалпы мәліметтер.

Берілістің арналуы және оларға қойылатын талаптар. Егер дизель білігін қозғалыс өстерімен қосса, онда мұндай тепловоз поезді орнынан қозғалта алмайды және бекітілген жылдамдықта перегон бойынша жүреалмайтын еді. Бұл иінді біліктің айналу жилігі кейбір мүмкін шамалардан төмен емес жағдайларда ғана дизельді жүктеуге боладығы тұсіндіріледі. Дизельдің айналдыру моментінің шамасы орташа тиімді қысымға пропорциональ және иінді біліктің айналу жиілігіне тәуелсіз. Тікелей берілісте тепловоз тарту күшіде иінді біліктің айналу жиілігіне тәулсіз болады. Сонымен, мүндай тепловоздарда тарту күшінің жылдамдыққа тәуелділігі F_k(v) бір қалыпты минималь жылдамдықтан номиналь жылдамдыққа қарай бәсеңдеген тарту күшін суреттейтін сызықпен сызылады. Мұндай тарту сипаттамада поездің қозғалуы мен өрістеуі қамтамасыз етілмейді және өрістету үшін қосымша қозғалтқыш қажет болады.

Дизель толық жүктемемен есептік жылдамдықта жұмыс істейді; жоғары жылдамдықтарда ол толық жүктелмейді. Жолдың айнымалы профилі бойынша локомотив қозғалысы тарту күшінің максималь шамасынан минималь шамасына төмендеуін талап етеді. Тепловоздың ең тиімді тарту сипаттамасы тарту күші қозғалыс жылдамдығына кері пропорциональ өзгеретін гиперболалық пішінде ие болуы қажет. Мұндай сипаттама поезд қозғалысы режимінің өзгерісі кезінде берілген түйіспелі қуатта тепловоз жұмысын қамтамасыз етеді, ол келесі өрнекпен анқталынады

немесе ,

Мұндағы F_k- түйіспелі тарту күші, кгс;

v-қозғалыс жылдамдығы, км/сағ.

Тепловоздардың электрлі берілістері. Тепловоздарда тұрақты, айнымалы-тұрақты және айнымалы токты электрлі берілістер пайдаланылады. Тепловоз паркінің көп бөлігін тұрақты токті берілісті тепловоздар құрайды. Электрлі берілістің кең таралуы көп көрсеткіштер бойынша жоғары тиімділігімен түсіндіріледі: тепловоздың жоғары п.ә.к. және пайдалануда жоғары сенімділікті, жөндеуралық үлкен жүрісті, қозғалыс жылдамдығының кең аралықтарында дизельдің қуатын толық пайдалануды қамтамасыз етеді. Сонымен бірге, электрлі беріліс мәнді түрде түсті металл шығынын талап етеді, үлкен меншікті салмаққа және жоғары өзіндік құнға ие. Бірақ электрлі берілістерді үздіксіз жетілдірудің арқасында , жылуға төзімді өқшаулағыш материалдарды және жоғары магнитті енгіш балаттарды пйдалану арқасында қуаттың бірлігіне тура келетін түсті металлдың шығыны , берілістің құны және салмағы төмендейді.

Электрлі берілістің сұлбасы ток түріне, қуатқа және автоматты реттеу жүйесіне тәуелді болады. Бірақ барлық сұлбалардың негізінде бір әрекет принципі жатыр. Дизельдің иінді білігі тарту генераторының якорын айналдырады. Генератормен өндіріліп жатқан электр энергиясы донғалақ жұбында немесе арбаша рамасында орналасқан тарту электр қозғалтқыштарын қоректендіруге жұмсалады. Тарту машиналарынан басқа электрлі жүйемен байланысты көмекші машиналар мен аппараттар бар. Тұрақты токты берілісті пайдаланатын тепловоздарда тұрақты токты тарту генераторлары мен тарту электрлі қозғалтқыштарды пайдаланады.

Маневрлік тепловоздар ТЭ1,ТЭ2,ТЭМ1,ТЭМ2,ВМЭ1,ЧМЭ2,ЧМЭ3 және жүк , жолаушы магистральды тепловоздар ТЭ3,ТЭ10,ТЭП60,М62,2ТЭ10Л,2ТЭ10В тұрақты ток берілістерімен жабдықталған.

Бұл беріліс үлкен жүктелу қабілеттігіне ие, басқару және реттеу процесстерін қарапайым түрде автоматтандырады.

Бірінші айнымалы-тұрақты токты берілісті тепловоздар Ворошиловградский тепловоз соғу зауытында шығарылды. Айнымалы-тұрақты токты берілісте дизель үшфазалы тарту синхронды генератордың білігін айналдырады, генератор тогы түзету қондырғысына келіп түседі және түзетілгеннен соң тұрақты токты электрлі қозғалтқыштарға беріледі. Тұрақты және айнымалы-тұрақты берілісті тепловоздарда тұрақты токт электрлі қозғалтқыштар пайдаланылады.

Айнымалы токты беріліс қарапайымдылығымен және арзан болуымен және асинхронды қысқа тұйықталған тарту қозғалтқыштарының сенімділігімен перспективті болып табылады. Асинхронды қозғалтқыштың роторының айналу жиілігін реттеу қоректендіру көзі жиілігінің немесе полюстер санының өзгеруімен мүмкін болады.

Автоматты басқару жүйесі.

Дизель – генераторлы қондырғының жұмысын автоматты түрде реттеу.

Киловаттпен тарту генераторының қуаты:

Мұндағы -көмекші иеханизмдер мен машиналарға қуат шығынын ескеретін коэффициент;

N_e- дизельдің тиімді қуаты;

-генератор п.ә.к.

U_г-тарту генераторының кернеуі, В;

I_г-тарту генераторының тогы, А.

Берліген жұмыс режимінде дизельдің қуатын толық пайдалану үшін болуы қажет. Тарту генераторының тогы тарту бөлімшесінде қозғалысқа кедергіге тәуелді тарту электрлі қозғалтқышының жұмыс режимімен анықталынады. Сонымен бірге, тарту генераторын реттеу бағдарламасы токқа кері пропорциональ кернеудің өзгерісімен қорытындалады, яғни генератордың сыртқы сипаттамасы.Тепловоздың бірқалыпты қозғалуын және жылдамдығын өрістетуді қамтамасыз ету үшін тарту генераторының тогын электрлі беріліс автоматты түрде шектейді. Токты шектеу аймағында болады. Бұл аймақ жоғары токпен және кернеумен сипатталынады, нәтижесінде дизельдің қуаты толық пайдаланылмайды, бірақ орнына ең жоғарғы тарту күші қолданылады. Кернеу бойынша шектелу аймағы генератордың төменгі тогымен, тепловоздың тарту күшінің төменгі мәнімен, максимальды кернеумен және дизельдің қуатын толық пайдаланбаумен суреттеледі.

Шамамен барлық тепловоздарда дизель қуаты дизель білігінің айналу жиілігін сатылы өзгертумен реттейді- дизель-генератордың білігінің тұрақты айналу жиілігіне сәйкес келетін көпнесе машинист контроллері 8-16 позицияларға ие.