Пересчет характеристик при изменении передаточного отношения редуктора и диаметров колесных пар

Из формул (4.14) и (4.25) видно, что скоростная и электротяговая характеристики зависят от передаточного отношения редуктора и диаметров колес. Если передаточное отношение редуктора данного локомотива в процессе эксплуатации не меняется, то диаметры колес уменьшаются из-за износа и периодических обточек. Приводимые в ПТР характеристики обычно относят к номинальным диаметрам колес или — к среднеизношенным.

В практике бывают случаи, когда тяговые электродвигатели одного и того же типа используют на разных локомотивах, имеющих различные передаточные отношения редукторов.

Порядок пересчета характеристик при изменении μ. и D сводится к следующему. Если локомотив имеет передаточное отношение редуктора μ1 и диаметр движущих колес Dv то, как следует из формулы (4.14), скорость его движения, км/ч:

В случае работы того же тягового электродвигателя на другом локомотиве, имеющем передаточное отношение μ2 и диаметр движущих колес D2, при той же частоте вращения вала п скорость движения, км/ч:

V2 = 0,188 D2n/μ2

Разделив второе равенство на первое, получим:

Откуда скорость движения:

(4.32)

т.е. скорость движения при неизменной частоте вращения якоря тягового электродвигателя будет больше при большем диаметре колесных пар и меньшем передаточном отношении редуктора.

Силу тяги Fкд1 в ньютонах, при неизменном вращающем моменте М, диаметре колес Dl и передаточном отношении редуктора μ1 определяют по формуле (4.25):

Fкд1=2M μ1ηп/D1

Аналогично при измененных значениях диаметра колеса D2 и передаточного отношения редуктора μ2:

FKД2=2М μ2ηп/D2

Разделив второе равенство на первое, определяют силу тяги:

(4.33)

Из этого равенства видно, что большую силу тяги при неизменном вращающем моменте тягового электродвигателя получают при меньшем диаметре колесных пар и большем передаточном отношении редуктора.

Если нужно при одинаковых нагрузках тяговых электродвигателей получить разные скорости и силы тяги, например при использовании локомотива для грузовой и пассажирской службы, на электровозах и тепловозах меняют передаточное отношение μ, оставляя одинаковыми диаметры колес. Чтобы получить большую скорость при сравнительно малой силе тяги у пассажирского локомотива, передаточное отношение должно составлять 1.5 .3; у грузовых локомотивов, которые должны иметь большую силу тяги и меньшую скорость движения, передаточное отношение больше — 3,5 .5. Пересчет характеристик тягового электродвигателя на новые значения μ и D целесообразно рассмотреть на примере.

Пример. Даны скоростные и электротяговые характеристики тягового электродвигателя ТЛ-2К электровоза ВЛ10 при диаметре движущего колеса D1 = 1250 мм и передаточном отношении (числе) зубчатой передачи μ1 =3,826 (сплошные линии на рис. 4.8).

Рис. 4.8. Скоростные и электротяговые характеристики тягового электродвигателя при различных μ и D (сплошные линии — при D; = 1250 мм и μ1 = 3,826; штриховые — при D2 = 1200 мм и μ 2 = 3,26)

Требуется определить скоростные и электротяговые характеристики этого электродвигателя при диаметре движущего колеса D2 = 1200 мм и передаточном отношении зубчатой передачи μ 2 = 3,26.

Решение. 1. По кривым рис. 4.8 находим значения v1, и Fкд1 притоках 150, 200, 250, 300, 400, 480, 550, 600, 700, 800 А и заносим их в графы 2 и 3 табл. 4.3.

2. Для каждого значения тока Iд выбираем скорость и, и по формуле (4.32) определяем скорость v2 при том же токе, но измененных диаметре колеса и передаточном числе зубчатой передачи:

Таблица 4.3