где Яд - число секций, входящих в шахту холодильника, обслуживаемого вентилятором; t - число групп секций, характеризующихся одинаковыми параметрами; - теплопередающая поверхность секции, м; ыз - расчетная массовая скорость в узком сечении секции, кг/м с; з - температура воздуха на выходе из секций t-й группы, °С.

2. Определяют необходимый расход, м*/ч, вентилятора

п „ 1

Рва X

где Рвзл- -плотность воздуха перед входом в вентилятор, кг/м. Снижение давления в шахте не учитывают.

3. Определяют скорость воздуха, м/с, в сечении, ометаемом лопастями вентилятора,

где - площадь, ометаемая лопастями вентилятора, м; D - диаметр вентиляторного колеса, и; d = diD - относительный диаметр втулки вентилятора; d - диаметр втулки вентилятора, м.

4. Определяют степень поджатия потока

«п =

где - общая площадь фронта радиатора, обслуживаемая вентилятором, м; А -ширина радиатора (с одной стороны тепловоза), м; В - высота шахты с радиаторами, м.

5. Определяют коэффициент аэродинамического сопротивления шахты

Сш = [ 1,84 + (1,1 /«п) - (0,76О/Л)] d"- - 1.

6. Полное давление, создаваемое вентилятором, Я Дрбж + Арс + Дрш + Арвж + 0,5рвз;,и„,

где Арбж, Дрс> Арш. Арвж - аэродинамическое сопротивление соответственно боковых жалюзи, секций шахты холодильника и сетки или жалюзи на выходе из вентилятора. Па; и ом -средняя скорость воздуха в сечении, ометаемом лопастями вентилятора, м/с.

Аэродинамическое сопротивление боковых жалюзи

где Сж - коэффициент сопротивления жалюзи, для полностью открытых ?ж - 0,24; рз - плотность наружного воздуха перед фронтом боковых жалюзи при расчетной температуре, кг/м; Убж - скорость воздуха перед фронтом боковых жалюзи, Убж = 224

= ("вз/Рвз) (вз. сфр.с); вз.с - живое сечение секции для прохода воздуха в наиболее узком месте, м; Fфp. - фронтальная поверхность секции, м.

Аэродинамическое сопротивление секций Арс подсчитывают в зависимости от конструкции секции и числа Рейнольдса (определенного при тепловом расчете). Вначале необходимо вычислить число Эйлера Ей, а затем

А)!7<, = £и(«1з/9,81рвз).

Аэродинамическое сопротивление шахты при однорядном расположении секций

Ар,ц = 0,5шРвзиоп:

7. Задаваясь несколькими произвольно выбранными значениями угловой скорости вращения / с~ рабочего колеса вентилятора, подсчитывают для каждой из них окружную скорость внешних кромок лопаток рабочего колеса

со = nDf.

По условиям прочности со < 120 м/с.

8. Площадь рабочего колеса вентилятора по внешнему диаметру

Fbk = лОЧ.

9. Относительный расход, рассчитывают по выражению

G = G/f со.

10. Относительное давление, соответствующее различным со, рассчитывают по выражению

Я = Я/Рвз.О)

И. По полученным парным значениям G и Я на планшете безразмерной характеристики вентилятора (рис. 143) определяют несколько точек и соединяют их плавной линией. Эта линия является безразмерной характеристикой сети. Точки пересечения безразмерной характеристики сети с безразмерными характеристиками вентилятора Я (G) при различ- . ных углах наклона лопаток „ i

япгтятотгя пяйпиими тпикялн Р"- 3- Безразмерные аэродинами-ЯВЛЯЮТСЯ ра&ОЧИМИ точками ,,еские характеристики вентиляторов вентилятора. УК-2М

соответствующий различным со,

12. Для полученных рабочих точек находят по планшету характеристик вентилятора значения его КПД и выбирают угол наклона лопаток, соответствующий максимальному tIb. Рабочим участком аэродинамической характеристики вентилятора должна приниматься та ее часть, на которой tIb > 0,8т1вшах при заданном угле наклона лопаток.

13. Мощность, потребляемую вентилятором, вычисляют по формуле (25). Мощность, отбираемая от дизеля на все вентиляторы холодильника,

в реальных условиях работы тепловоза воздушный поток на входе в вентилятор имеет значительную неравномерность. Поэтому фактический напор, развиваемый вентилятором, на 20-25% меньше расчетного, что необходимо учитывать в расчете.

Пример расчета вентилятора тепловоза. Выбираем вентилятор типа УК-2, Dk = 1600 мм; ds = 720 мм; Лс = 12; шаг оребрения 2,3 мм; длина секции 1,206мм; е = 14,2; «33= 9кгДм.с);= 78,1 °С; F= 21 м; R = 1790; Рвз.х= 1,22 кг/мз.

1. Средняя температура воздуха в шахте холодильника

вз.ш=4 = 78,1°С.

2. Необходимая производительность вентилятора

12.0,1361-9 ,„ Gb.x=-122-

f0M =

3. Скорость воздуха в сечении, ометаемом лопастями вентилятора, Gbx 4Gbx 4-12

Л02(1 Й2) 3,14.1,62(1-0,452)

= 7,49 м/с.

720 .

« = -о- = Тбоо = °-

4. Степень поджатия потока Рфр - 8-2,624-1,9

3,14-1,62 (1-0,452)

= 6,22,

где А = 2,624 м; В = 1,9 м.

5. Коэффициент аэродинамического сопротивления шахты

,.(,,84-f-igl)0.45-0.--l =0.881.

6. Полное давление, создаваемое вентилятором, Я = 5,2 -f 7 + 561 -f 30,2 -f 0,5-1,22-7,492 = 638 Па.

В этой формуле слагаемые определяют следующим образом: сопротивление боковых жалюзи

АРб. ж = 0,5- 0,24-1,22 - 5,942 = 5 2 Па, 226

где скорость воздуха перед фронтом боковых жалюзи

«- = (2-)(SлS)=•/=

/вз.с= 0,149 м2;

фрс = 1,206-0,153= 0,185 м2;

аэродинамическое сопротивление секции 81

Арс = 8,45-

= 561 Па,

где число Эйлера

j:, 38,5-10°.« «.дя: 17900,35

аэродинамическое сопротивление шахты Арш= 0,5-0,881-1,22.7,492= 30,2 Па;

аэродинамическое сопротивление верхних жалюзи Арв. ж = 1,35-5,2 = 7 Па.

7. Задаемся несколькими значениями угловой скорости вращения рабочего колеса вентилятора:

/1 = 22 с-1; /2 = 20 с-1; /3 = 18 c-i; /4 = 16 с"!.

Соответствующие скорости верхних кромок лопаток рабочего колеса вентилятора

щ = 3,14-1,6-22= 110,5 м/с; щ = 3,14-1,6-20 = 100,5 м/с; (Вз= 3,14-1,6-18= 90,4 м/с; щ= 3,14-1,6-16= 80,4 м/с.

8. Площадь рабочего колеса вентилятора по внешнему диаметру 3,14

f в. к =

1,62 = 2,01 м2.

9, 10. Вычисляют относительные расходы и давление (табл. 21). 11, 12. Полученные рабочие точки и соответствующие им КПД приведены Б табл. 22.

Выбираем угол установки лопаток 8 = 15°, так как он соответствует riuniax - = 0,478.

Таблица 21

Значения а и Я

Значения hn

§ 33. ПНЕВМАТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ

Тормозная система предназначена для приведения в действие тормозов. Воздухопроводы тормозов отечественных локомотивов имеют принципиально одинаковые пневматические схемы. Отличительными особенностями их являются лишь примененные тормозные приборы, выбор которых зависит от рода службы и наличия электродинамического тормоза.

Тормозную систему тепловоза 2ТЭ116 (рис. 144) снабжают воздухом от компрессора 16 типа КТ-7, приводимого в действие от электродвигателя постоянного тока ЭКТ-5. Воздух подают в четыре главных резервуара 20 объемом по 250 л через регулятор давления 15, обеспечивающий в них давление 0,75-0,02 МПа. Для предотвращения превышения давления воздуха в главных резервуарах при отказе системы отключения компрессора на нагнетательной трубе компрессора установлено два предохранительных клапана 17, отрегулированных на срывное давление 1,07 МПа. Чтобы улучшить качество сжатого воздуха, т. е. обеспечить его очистку от примесей масла и влаги, имеется маслоотделитель 18. Осажденные масло и влагу сливают через кран 30. Перед электропневматическим клапаном 13 автостопа и краном вспомогательного тормоза воздух очищается дополнительно фильтрами 12. Обратный клапан 19 разобщает главные резервуары с тормозным компрессором при превышении давления в главных резервуарах под давлением в нагнетательной трубе компрессора.

Для управления пневматическими тормозами в кабине машиниста установлен кран машиниста 5, кран вспомогательного тормоза, устройство 4 блокировки тормозов. Кран машиниста имеет уравнительный резервуар объемом 10-20 л. Манометр 9 предназначен для наблюдения за давлением в нем. Кран машиниста сообщается с тормозной и питательной магистралями через устройства блокировки тормозов, через него же сообщается кран вспомогательноготормозас магистралью вспомогательного тормоза.

Давление в питательной и тормозной магистралях контролируют по показателям двухстрелочного манометра 7. Кран предназначен для независимого управления тормозами локомотива и обеспечения нормального действия автоматического тормоза при 228

16 17 13 19 20

26 Z5 к 22

Рнс. 144. Принципиальная схема тормозной системы тепловоза: 13 - рукав соединительный; 2 - регулятор давления; 4 - устройство блокировки тормозов; 5 - кран машиниста; 6 - скоростемер; 7,9 - манометры; 8 - трехходовой кран; 10 - уравнительный резервуар; - кран вспомогательного тормоза; 12 - фильтр; 13 - клапан автостопа; 14, 19 - обратные клапаны; 15 - регулятор давления; 16 - компрессор; 17 - предохранительный клапан; 18 - маслоотделитель; рО - главный резервуар; 21, 23 - реле давления; 22 - тормозной цилиндр; 24 - воздухораспределитель; 25 - двухкамерный резервуар; 26 - пневмоэлектрнческий датчик; 27 - резервуар стабильности; 28 - запасной резервуар; 29 - концевой кран; 30 - спускной кран; А, Б - питательная и тормозная магистрали; В - магистраль вспомогательного тормоза; Г - магистраль блокировки тормоза; Д - трубопровод синхронизации работы кранов машиниста; а - отвод к воздуховоду управления и обслуживания; б - отвод к песочной системе; в - отвод к противопожарной системе; г - подвод от воздуховода управления и обслуживания

обслуживании одним воздухораспределителем тормозных цилиндров тепловоза. Им можно усилить торможение тепловоза после действия автоматическим тормозом всего поезда до давления в тормозных цилиндрах тепловоза. Резервуар стабильности 27 объемом 5 л обеспечивает стабильное действие воздухораспределителя.

При смене кабин тепловоза для правильного отключения и включения тормозной системы в кабине машиниста установлено устройство 4 блокировки тормозов.

Система автоматики. Воздушная система автоматики предназначена для преобразования управляющего электрического сигнала в исполнительное действие, осуществляемое воздушными цилиндрами под действием сжатого воздуха. Электрический сигнал подается от системы управления. Источником сжатого воздуха на локомотиве служит тормозной компрессор, автоматически поддерживающий в главном воздушном резервуаре давление, которое зависит от типа локомотива и марки компрессора..

Необходимость применения пневмопривода вызвана тем, что для создания больших сил и значительных перемещений электро-