Совершенствование исполнительно-регулирующих устройств локомотивных автоматических систем регулирования температуры, содержащих осевые вентиляторы

• Автор: Попов, Юрий Викторович
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 127 с. : 15 ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЙ СВОЙСТВ ИСПОЛНИТЕЛЬНОРЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ ЛОКОМОТИВНЫХ СИСТЕМ РЕГУЛИРОВАНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ .

1.1. АНАЛИЗ результатов исследований способов регулирования

подачи охлаждающего воздуха осевыми вентиляторами.

1.2. анализ работы вентиляторов в системах охлаждения дизелей отечественных тепловозов.

1.3. Анализ свойств вентиляторов в системах охлаждения ТЭМ отечественных тепловозов.

1.4. Анализ свойств исполнительно регулирующих устройств, . содержащих осевые вентиляторы

1.5. Задачи исследования.

2. РАЗРАБОТКА МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ РАБОТЫ ИСПОЛНИТЕЛЬНО РЕГУЛИРУЮЩЕГО УСТРОЙСТВА , СОДЕРЖАЩЕГО ОСЕВОЙ ВЕНТИЛЯТОР
3. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ЗНАЧЕНИЙ ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ИСПОЛНИТЕЛЬНОРЕГУЛИРУЮЩИХ УСТРОЙСТВ, СОДЕРЖАЩИХ ОСЕВЫЕ ВЕНТИЛЯТОРЫ.

3.1. Изменение подачи ВО путем изменения угла установки

лопастей рабочего колеса вентилятора.
3.2. Изменение подачи 1Гутем изменения скорости вращения
рабочего колеса вентилятора
3.3. Изменение подачи вентилятора путем одновременного изменения скорости вращения колеса вентилятора и угла установки лопастей.
3.4. Изменение подачи ВО путем изменения угла установки лопаток направляющего аппарата.
3.5. Основные результаты и выводы
4. ОСНОВНЫЕ ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭКОНОМИЧНОСТЬ И УСТОЙЧИВОСТЬ РАЬОТЫ ВЕНТИЛЯТОРА
4.1. В ЛИЯ НИ Е температуры воздуха перед вентилятором.
на экономичность его работы
4.2. Влияние изменения аэродинамического сошютивлегшя сети НА устойчивость и экономичность работы вентилятора.
4.3. Основные результаты и выводы
5. ТЕХИИКОЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ ИЗМЕНЕНИЯ ПОДАЧИ ОСЕВЫХ ВЕНТИЛЯТОРОВ И
РЕКОМЕНДАЦЙ 1О ДАЛЬНЕЙШЕМУ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЮ
5.1. Расчет затрат дизельного топлива на привод вентилятора в дизеля.
5.2. Расчет затрат дизельного топлива на привод вептилятора.
в АСРТ ТЭМ И ТППУ.
5.3. Результаты расчета расхода дизельного топлива на привод ВО
К С ПРИВОДОМ ОТ ВАЛА ДИЗЕЛЯ ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ПОДАЧИ ИЗМЕНЕНИЕМ УГЛА УСТАНОВКИ ЛОПАСТЕЙ
5.4. РЕЗУЛЬТАТЫ РАСЧЕТА ПАРАМЕТРОВ РАБОТЫ ОСЕВОГО ВО ТЕПЛОВОЗА ТЭП ПРИ ИЗМЕНЕНИИ ЕГО ПОДАЧИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ УГЛА УСТАНОВКИ ЛОПАТОК НА.
5.5. Результаты расчетного расхода топлива на привод ВО при
ИЗМЕНЕНИЯ ЕГО ПОДАЧИ ПУТЕМ ИЗМЕНЕНИЯ С0В И ПУТЕМ
ОДНОВРЕМЕННОГО изменения со и ав.
5.6. Результаты расчета расхода топлива на привод ВО УК2М СО 4 ДИЗЕЛЯ ТЕПЛОВОЗА ТЭП.
5.8. Основные результаты и выводы.
5.9. Рекомендации по дальнейшему совершенствованию ИС1ЮЛт1ТЕЛЫЮРЕГУЛИРУЩИХ устройств в локомотивных системах регулирования температуры.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Целью диссертационного исследования является разработка математической модели и методик теоретических исследований исполнительнорегулирующих устройств с осевыми вентиляторами для локомотивных автоматических систем регулирования температуры и улучшение их техникоэкономических показателей. Эффективность существующих и вновь создаваемых локомотивов во многом определяется качеством работы их узлов, а также устойчивой и безотказной работой в эксплуатации. Повышение экономичности современных локомотивов является одним из основных направлений в научных исследованиях ВПИИЖТа, МИИТа, РГОТУПСа, ВНИКТИ, ВЭЛНИИ, НЭВЗа и ряда других научных организаций и предприятий. Поддержание необходимых параметров работы дизельгенератора ДГ, тяговых электрических машин ТЭМ, тяговых полупроводниковых преобразовательных установок ТППУ и тяговых трансформаторов ТТ на локомотивах осуществляет вспомогательное оборудование, входящее в состав автоматических систем АС. Мощность, затрачиваемая на привод вспомогательного оборудования, определяется степенью совершенства его конструкции, характеристик и параметров и оказывает существенное влияние на тяговые и экономические показатели локомотива. Широкие теоретические и экспериментальные исследования, посвященные совершенствованию систем охлаждения дизеля и тягового электрооборудования локомотивов, автоматических регуляторов и АСРТ выполнили ученые Володин А. И., Грищенко А. В, Захарчук , Кашников Г. Ф., Коняев А. Н., Космодамианский , Кузьмич В. Д., Куликов Ю. Н.М. Логинова Е. Ю., Миловидов Ю. И., Некрасов , Новиков В. М., Петраков В. А., Петрожицкий А. А., Рахманинов В. И., Сергеев В. Л., Стрскопытов В. В., Торба С. В., Чернышов Л. А., Черток Е. Б., Цурган О. С решением этой . На привод вспомогательного оборудования на тепловозах расходуется значительная часть мощности дизеля от 8 до , включая затраты на привод вентиляторов охлаждения ВО дизельгенераторной установки, ТЭМ и ТППУ. На рисунке 1. СССР России и США. Так, например, для тепловоза серии 2ТЭВ, мощность, затрачиваемая на привод вспомогательных арегатов, составляет 8 кВт. Для тепловоза 2ТЭ1 эта величина составляет 9 кВт. При увеличении мощности дизеля тепловоза 2ТЭ1 на по сравнению с 2ТЭВ, мощность, затрачиваемая на привод вспомогательного оборудования, возрастает на . Рис. ТЭМ расходуется порядка мощности. КПД привода вентилятора. Создание экономичных ВО и их приводов, в сочетании со снижением аэродинамического сопротивления сетей, позволит снизить расходы мощности на вспомогательные оборудование. Достичь экономии мощности, затрачиваемой на привод ВО в локомотивных АСРТ, можно путем совершенствования конструктивных и эксплуатационных параметров его работы 3,,. Одним из исполнитсльнорегулируюгцих устройств ИРУ, при помощи которого может осуществляться изменение подачи, является осевой ВО и его привод. Способы изменения подачи осевого ВО приведены на рисунке 1. При анализе рисунка 1. ВО. Вопервых, мощность, затрачиваемая на привод осевого ВО не уменьшается, в отличие от систем охлаждения СО, содержащих центробежные ВО. ВО в неустойчивую зону работы ,. Рис. Качественный способ может быть реализован путем изменения угла установки лопастей вентиляторного колеса ав или лопаток направляющего аппарата НА анл а также путем изменения частоты вращения вентиляторного колеса сов. Плавное непрерывное изменение подачи ВО по сравнению со ступенчатым, дает ряд преимуществ, основным из которых является снижение затрат мощности на привод ВО ,,,,0. На локомотивах широко применяют плавное изменение подачи ВО в автоматических системах регулирования температуры АСРТ теплоносителей дизеля и температуры наддувочного воздуха. При изменении подачи осевого ВО путем поворота лопаток НА при работе в зоне максимального КПД коэффициент давления ВО изменяется в значительно большей степени, чем соответствующий ему коэффициент подачи приблизительно в 2,5 и 1,4 раза соответственно при изменении угла поворота лопаток ПА на . Кроме того, зона экономичной работы ВО в этом случае получается небольшой. Рис.