3.3. Содержание отчета

1) Схема динамометрического метода определения коэффициента сцепления электровоза и его краткое описание.

2) Таблица с результатами измерений и расчетов.

3) График зависимости ψ(V).

4) Гистограмма распределения ψ, расчет математического ожидания, среднеквадратичного отклонения и коэффициента вариации.

5) Выводы по результатам работы.

3.4. Контрольные вопросы

1) Дать определение коэффициента сцепления электровоза.

2) Какие факторы оказывают влияние на коэффициент сцепления элект­ровоза?

3) С помощью какого метода определяют коэффициент сцепления элект­ровоза?

4) Чему равен коэффициент сцепления реальных электровозов?

5) Как можно использовать информацию, полученную в процессе выполнения лабораторной работы, в практической работе железных дорог?

Лабораторная работа 4

ВЛИЯНИЕ РАЗЛИЧНЫХ ФАКТОРОВ НА ТЯГОВО-СЦЕПНЫЕ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОВОЗА

Цель работы: получить практические навыки оценки влияния вида соединения тяговых электродвигателей и увеличения массы электровоза на его тягово-сцепные качества.

4.1. Общие сведения

Среди прочих факторов на реализацию сцепления и, соответственно, на тягово-сцепные качества электровоза определенное влияние оказывают схема соединения его тяговых электродвигателей (ТД) и распределение вертикальных нагрузок от колесных пар на рельсы [1, 2]. Известно, что при прочих равных условиях и движении электровоза без боксования колесных пар при последовательном соединении ТД подведенное напряжение распределяется между двигателями равномерно, т. е. U_д1 = U_д2 = … . При этих же условиях и параллельном соединении ТД обеспечивается равномерное распределение тока между двигателями, т. е. I_д1 = I_д2 = … .

В условиях боксования отдельных колесных пар при последовательном соединении ТД U_д1  U_д2  …, при этом напряжение на двигателе боксующей колесной пары увеличивается, а у двигателей остальных колесных пар оно снижается. Аналогичное явление наблюдается и при параллельном соединении ТД: I_д1  I_д2  … , при этом ток двигателя боксующей колесной пары уменьшается, а у двигателей остальных колесных пар он увеличивается. За счет перераспределения вертикальных нагрузок от колесных пар электровоза на рельсы в режимах тяги и электрического торможения наблюдается повышенное проскальзывание разгруженных колесных пар: в тяге – боксование передней колесной пары, при торможении – юз задней.

Рассмотренные выше явления снижают максимально возможный (потенциальный) коэффициент сцепления электровоза, поэтому эти явления обязательно учитывают на стадии проектирования электрической схемы, конструкции механической части, системы защиты от боксования (юза) колесных пар, а также при эксплуатации и ремонте электровозов.

4.2. Порядок выполнения работы

1) Установить крутизну уклона i пути лабораторного стенда 40 ‰.

2) Перемещая электротележку (модель электровоза) в режиме тяги с различной скоростью при последовательном соединении ТД без догрузки колесных пар, с помощью измерительных приборов измерить напряжение U_д и ток I_д обоих ТД в момент срыва сцепления хотя бы одной колесной пары. Результаты 10 – 20 опытов записать в табл. 4.1 и рассчитать значения коэффициента k_U = U_д1/U_д2, характеризующего соотношение напряжений двигателей.

Таблица 4.1 Результаты измерений и расчетов при оценке тягово-сцепных качеств электровоза
Номер опыта	Режим нагружения колесных пар	Соединение ТЭД
		последовательное					параллельное
		Uд1, В	Iд1,А	Uд2, В	Iд2, А		Uд1, В	Iд1, А	Uд2, В	Iд2, А
1	Без догрузки
2
…
n
1	С догрузкой
2
…
n

3) Аналогичные опыты выполнить при параллельном соединении ТД и рассчитать значения коэффициента k_I = I_д1/I_д2, характеризующего соотношение токов двигателей. Результаты опытов записать в табл. 4.1.

4) Догрузить переднюю по ходу колесную пару электротележки грузом массой 20 кг и выполнить опыты п. 2, 3. Результаты опытов записать в табл. 4.1.

5) По статистическим данным табл. 4.1 для каждого соединения ТД и режима нагружения колесных пар построить гистограммы распределения коэффициентов k_U и k_I, определить их математическое ожидание, среднеквадрати­ческое отклонение и коэффициенты вариации [4, 5].

6) При догруженной передней колесной паре и последовательном соединении ТД определить коэффициент сцепления электротележки (см. лабораторную работу 3).

7) Проанализировать полученные данные и сформулировать выводы о влиянии вида соединения тяговых электродвигателей и увеличения массы электровоза на его тягово-сцепные качества.