3. Схема колесно-моторного блока локомотива-образца и определение передаточного отношения тягового редуктора

Передача крутящего момента от ТЭД к колёсным парам осуществляется через одноступенчатый тяговый редуктор, важнейшим параметром которого является передаточное отношение μ (или передаточное число):

где = 2250 об/мин - частота вращения якоря длительного режима;

= 1,05 м - диаметр колеса;

= 100 км/ч - конструктивная скорость маневрового локомотива.

Уточним передаточное число из условия размещения ТЭД на колесной паре через длину централи и число зубьев :

где m = 10 - модуль зубчатого зацепления тягового редуктора;

А= 469 мм - длина централи.

.

Окончательно уточним передаточное число:

4. Построение тяговой характеристики локомотива и определение его кпд

Тяговой характеристикой локомотива называется зависимость касательной силы тяги, создаваемой локомотивом, от скорости, т.е. :

где - касательная мощность тепловоза, кВт;

- касательная сила тяги, кН.

Реализуемая на ободе колёс касательная мощность будет равна:

где - эффективная мощность дизеля, кВт;

- КПД электрической передачи;

= - коэффициент, учитывающий потери мощности на

привод вспомогательных агрегатов.

КПД электрической передачи для передачи переменногопостоянного

тока определяется:

где - КПД соответственно тягового генератора,

тягового электродвигателя, тягового редуктора, выпрямительной установки.

Для ориентировочных расчётов можно принимать:

Определив касательную мощность, построим тяговую характеристику, задаваясь скоростями от 5 км/ч до конструкционной с интервалом 5–10 км/ч. При этом принимаем, что мощность во всем диапазоне скоростей постоянна. Расчет тяговой характеристики сведем в таблицу 4.

Таблица 4 - Тяговая характеристика тепловоза ТЭМ7А

v, км/ч	5	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100
, кН	669,3	334,6	167,3	111,6	83,66	66,93	55,77	47,81	41,83	37,18	33,46

По результатам расчета строится зависимость . На построенную зависимость необходимо нанести ограничение по сцеплению . Согласно основному закону локомотивной тяги – сила сцепления колеса с рельсом определяется по выражению:

где - расчётный коэффициент сцепления колеса с рельсом;

- сцепной вес локомотива, кН.

Расчет коэффициента и силы сцепления колеса с рельсом сведем в таблицу 5.

Таблица 5 - Силы сцепления колеса с рельсом тепловоза ТЭМ7А

v, км/ч	0	5	10	20	30
	0,2998	0,2718	0,2513	0,2233	0,2049
, кН	553,31	501,63	463,79	412,12	378,16

Основным экономическим показателем тепловоза является его КПД, который представляет собой отношение полезной работы (или мощности) к затраченному теплу, полученному в результате сгорания топлива:

где - касательная мощность тепловоза, кВт;

= 42745 кДж/кг - удельная теплота сгорания топлива на рабочую

массу, кДж/кг (т.е. количество тепла, выделяемое при сгорании 1 кг топлива)

- часовой расход топлива, кг/ч .

где - удельный эффективный расход топлива для тепловоза-образца;

- эффективная мощность дизеля тепловоза-образца.