MT2(cursuri + seminarii) partea 1

7/22/2019 MT2(cursuri + seminarii) partea 1

1/44

MT seminar 1

Date generale privind locomotiva diesel electrica 060DA-CFR.

LDE 060 DA-CFR a fost construita de Uzina Electroputere din Craiova incepand din anul1959

dupa licenta Sulzer Elvetia. Ea este destinata remorcarii trenurilor de marfa.

Prezentarea generala a locomotivei.

a)Privind constructia generala.Locomotiva este cu o singura unitate care reunseste intraga constructie mecanica(sasiu,

cutie, aoparat de rulare, aparat de tractiune-legare, dispozitive de tamponare, suspensie),

instalatia de franare agregatele de forta(de la producerea energiei pentru remorcare pana

la actionaarea osiilor) instalatii auxiliare sistem de comannda, sistem de reglare, sistem de

protectie.

Aceasta locomotiva are 2 boghiuri a cate 3 osii actionate individual de catre motoarele

electrice de tractiune de curent continuu. Boghiurile sunt legate intre ele printr-un cuplaj

mecanic care ajuta la o mai buna inscriere in curba a locomotivei. Locomotiva are sursa de

energie proprie reprezentata printru un motor diesel(12 cilindrii dispusi pe doua randuri

paralele a cate 6 cilindrii fiecare).Fiecare linie de motoare are arborele de alezaj egal cu

220mm iar cursa pistoanelor de 260mm. Puterile obtinute la arborii cotiti la cele 2 randuri

de cilindrii sunt insumate la arborele de iesire din motor printr-un sistem de angrenare cu

raportul de transmisie de 1/1.44.Puterea dezvoltata 2200cp la 860rot/min. Transmisia de

putere interpusa inntre motorul diesel si osie este una electrica in curent continuu. Ea are

un generator electric d ecurent continuu actionat de motorul diesel si 6 motoare electrice

de tractiune de curent continuu care antreneaza osiile.

b)Privind caracteristicile constructive si de performanta ale locomotivei-Lungimea locomotivei-17m

-ampatamentul locomotivei 9m

-ampatamentul unui boghiu 4.1m

-distanta dintre osiile extreme ale locomotivei-12.4m-diametrul rotilor in stare noua 1.25m

-raza minima de inscriere in curba a locomotivei 100m

-masa locomotivei in stare goala 107t si in stare de serviciu 114t

-masa maxima pe osia locomotivei 19t

-puterea locomotivei 2100cp

-viteza maxima a locomotivei 100km/h

Circuitele electrice ale locomotivei

Locomotiva are in functie de tensiunile la care lucreaza urmatoarele circuite electrice:

- circuite electrice care functioneaza la tensiuni de pana la 1000v

- circuite electrice auxiliare de comanda si de baterie cu tensiunea de lucru 175v- circuite pentru generatorul grupului convertizor pentru ventilatoarele folosite pentru

incalzirea posturilor de comanda pentru iluminat si pentru instalatia de semnalizare care

lucreaza la 24v

Mt seminar 2

Locomotiva electrica 060 EA-CFR (LE 060 EA-CFR)

Date generale:


2/44

A fost fabricata la Uzina Electroputere Craioca incepand din 1965 dupa licenta ASEA- Suedia si

este destinata remorcarii trenurilor de marfa. Locomotiva este cu o singura unitate care

reuneste toata constructia mecanica (sasiu, cutie, aoparat de rulare, aparat de tractiune-legare,

dispozitive de tamponare, suspensie), instalatia de franare agregatele de forta(de la

producerea energiei pentru remorcare pana la actionaarea osiilor) instalatii auxiliare sistem de

comannda, sistem de reglare, sistem de protectie.Locomotiva are 2 boghiuri a cate osii fiecare actionate individual cu motoare electrice de

tractiune, serie de curent redresat, tip LJE108/1, deci locomotiva este de toatala aderenta.

Locomotiva preia energia electrica in curent alternativ monofazat cu 50Hz 25 Kw de la linia de

contact prin intermediul pantografelor montate oe acoperisiul locomotivei. Reglarea

regimurilor de functioare ale locomotivei se realizaeza prin modificarea a 40 de trepte a

tensiunii de alimentare a motoarelor electrice de tractiune si prinn 3 trepta a fluxului magnetic

de excitatie a motoarelor de tractiune atunci cand tensiunea este egala cu tensiunea nominala

770v. Locomotiva este dotata cu instalatie pneumatica de franare dar si electrodinamica

reostatica.

Principalele caracteristici constructive si de performanta ale acestei locomotive

Lungimea locomotivei 19,8mAmpatamentul locomotivei 10.3mDistanta dintre osiile externe ale locomotivei 14,8mDiametrul rotilor locomotivei in stare noua 1.25mRaza minima de inscriere in curba alocomotivei 90mMasa in starea de serviciu 125 toneMasa maxima pe osia de locomotiva 25 tCurentul de sarcina maxim admis pe motoarele electrice de tractiune in regim de durata1180A

Puterea locomotivei 5100KW(6936cp)

M.T.2 Seminar 3

Lucrare privind calculele de tractiune

Locomotiva Diesel-Electrica 060 DA-CFR remorca trenuri directe de marfa pe sectorul de cale

ferata AB(studentii cu nr impar) si BA(studentii cu nr par), cu oprire in ambele statii A si B.

Profilul real al liniei de pe acest sector este dat in tabela anexa nr 1, iar caracteristica detractiune a locomotive in tabela anexa nr2. Pe acest sector, viteza maxima de circulatie admisa

de constructia caii este de 100km/h, cu exceptia portiunilor in curba, unde opereaza limitarile

de viteza corespunzatoare razelor de curbura ale caii si excesului sau insuficientei de

suprainaltare (anexa nr4, pag 101 si 102 din instructia de remorcare si franare din 1970). Linia

de pe acest sector este de categoria C3 (fisa UIC-700-O din 1987) cu sarcinile maxime admise pe

osia de vehicul =20 t/osie, iar pe metrul liniar de cale =7,2t/m.


3/44

Lungimea utila a liniilor din cele 2 statii A si B este de 750m si 700m. Vagoanele din compunerea

trenului indeplinesc conditiile din fisa UIC-432-OR din 1998 pt a circula in regim de viteza S.

Trenul remorcat este de compunere amestecata, vagoane goale si vagoane incarcate la

capacitate maxima, in proportiile:

= 0,55 0,5 (pentru vagoanele goale)

= 0,45 0,5

(pentru vagoanele incarcate)

=

=

Se cer:

1. Reprezentati grafic caracteristica de tractiune ()a locomotive, cu toate limitarile ei.2. Sa se realizeze simplificarea profilului real al liniei de pe sectorul mentionat3. Sa se calculeze posibilitatile de remorcare ale locomotivei, trenul avand tipul de

compunere precizat in tema. Reprezentati grafic aceste posibilitati sub forma

()= , unde este masa (tonajul) trenului remorcat [t]; v este vitezade circulatie a trenului [km/h]; ic este rezistenta caracteristica a liniei [N/kN], rezistenta

pentru care se adopta valorile 0,6,12,18,24 N/kN.

4. Sa se efectueze urmatoarele calculi de tractiune referitoare la remorcarea trenurilordirecte de marfa, in compunerea precizata anterior, pe distanta data:

4.1. Calculul si verificarea tonajului trenului remorcat de locomotiva, in sensul demers precizat.

4.2. Calculul si reprezentarea gratica a curbelor fortelor specific care actioneazaasupra trenului, cu tonajul de la 4.1., la mersul in palier si aliniament in regim de

tractiune, fara tractiune, cu franare.

4.3. Calculul si reprezentarea grafica a curbelor v(s) si t(s), referitoare la remorcareatrenului cu tonajul dat la 4.1., pe distant mentionata. t=timpul de mers [min];

s=distanta parcursa de tren [m]

4.4. Determinati cantitatea de motorina care se va consuma pentru remorcarea unuitren pe sectorul precizat.

Capitol 1-Caracteristici de tractiune a LDE 060 DA-CFR

Prezentata in tabela nr.1


4/44

=[]

v= viteza de circulatie a trenului [km/h]

graficul prezentat in fig nr1

v=0.10,20,30

Capitol 2-Profilul real al liniei de cale ferata

Se simplifica din dorinta de a se reduce volumul si durata de calcul pt rezolvarea problemelor de

tractiune. Simplificarea presupune parcurgerea urmatoarelor etape:

a) Comas area elementelor reale de profilb) Indreptarea curbelorc) Calculul declivitaatilor echivalate ale elementelor de profil simplificatd) Stabilirea rezistentei caracteristice si a pantei caracteristice ale profilului simplificat

a) in vederea simplificarii, elementele reale de profil se pot comasa, cu respectarea

urmatoarelor reguli:

- se pot comasa elemente reale successive de profil de acelasi tip (rampe cu rampe, pante cu

pante, palier cu palier), precum si rampe cu palier sau pante cu palier.

- din considerente reflectare a situatiilor de pe teren sip e profilul simplificat se recomanda ca

elementele de profil de pe platform statiilor in care trenul opreste sa nu se comaseze cu alte

elemente.

-dupa stabilirea declivitatii echivalente a elementelor de profil rezultat in urma comasarii,

fiecare element real de profil introdus in comasare trebuie sa satisfaca conditia de verificare.

Relatii de calcul folosite in etapa de comasare:

= =1 =1

[

]

ij=nr total de elemente reale de profil care intra in comas area j

j=1 apare la primele elemente de profil care se comaseaza

=declivitatea elementelor reale [N/kN]

=lungimea elementelor de profil [m]


5/44

2000| |(pt trenuri de marfa)

4000| |(pt trenuri de calatori)

b) urmareste aducerea tuturor elementelor reale de profil pe o singura directive, aceea aprofilului simplificat de baza careia se fac calculele de tractiune. In aceasta etapa a simplificarii,

curbele se inlocuiesc cu rampele fictive. Pt calculul acestor rampe fictive se calculeaza mai intai

rezistentele specific la trecerea trenului prin curbe.

= 800 , unde =raza curbei [m]; k=nr de ordine al curbei

Dupa calcularea rezistentei specifice, se calculeaza rampele fictive de pe elementele de profil

rezultate in urma comasarii:

=

=1

[/]

= =1

=nr de curbe situate pe elementele de profil reale incluse in comasarea j

c) declivitatile echivalente ale elementelor de profil simplificate se obtin prin insumarea

algebrica a reclivitatilor anterior calculare ij si ij.

Foruma: ij=ijij *N/kN+

La determinarea acestei sume se tine seama ca intotdeauna curbele se opun trecerii trenului

prin ele, indiferent de sensul de in care este parcursa curba si ca la circulatia trenurilor pe un

element de profil in rampa la mersul intr-un sens, in sens opus, trenul circula in aceeasi zona in

panta. Cu alte cuvinte, in relatia ij=ijij se include si semnul declivitatii: pt rampa, - pt

panta.

M.T.2 Seminar 4

Formule si date pentru calculul pt efectuarea lucrarii de tractiune

a) Pt calculul rezistentelor specificla mersul in palier si aliniament al LDE 060 DA-CFR = 3,5+ 0,0397 +1210

2

b) Compunerea trenului de marfaremorcat de locomotive pe sectorul A-B:


6/44

Se presupune ca trenul remorcat de locomotive este format din vagoane de marfa tip Eads,

care au urmatoarele caracteristici:

- Vagon pe 4 osii- Vagonul poate circula cu vmax=100km/h- Lungimea vagonului e de 13,44m- mt=21t- masa vag incarcat la capacitate maxima de incarcare mT+=80t- rezistenta specifica la mersul vagonului in palier si aliniament:

= 1,55332 + 0,0102 + 0,000632[ ]- rezistenta specifica la mersul vagonului in palier si aliniament la capacitate maxima:

= 0,94292 + 0,0102 + 0,000172 [ ]c) rezistentele specificesuplimentare totale la demararea trenurilor. Pt evaloarea

rezistentelor specifice se au in vedere rezultatele incercarilor effectuate de ISCT.Felul

trenului

Rezistenta specifica speciala la demarare, [N/kN] la demararea pedeclivitatile [mm/m]

0 5 10 15 20 25 30 35 40

De marfa 4,5 9,5 15 21,5 28 34 40 46,5 52,6

De calatori 6,8 11,5 16,5 22 28,3 34,5 40,6 47 52,8

Cu datele din tabel se vor construe curbele ()pt trenuri de marfa si calatori, peaceeasi diagrama.

d) Formula pentru calculul rezistentei specifice la trecerea trenului prin curbe. Dinformulele stabilite pe cale experimentala pt calculul rezistentei specifice se foloseste

formula stabilita de ISCT:

= 800 [

]; Rc= raza curbei prin care circula trenul [m]

Intrucat la momentul simplificarii profilului real al liniei nu se cunoaste lungimea reala a trenului

remorcat de LDE 060 DA-CFR, pe sectorul de cale A-B enuntat in tema se face abstractive de

corectarea valorii acestei rezistente in functie de lungimea trenului prin comparatie cu

lungimea curbei. (lungimea trenului lungimea curbei).

e) Instructia de remorcare si franare defineste notiunile de rezistenta maxima a liniei,rezistenta caracteristica si panta caracteristica a liniei, astfel:

- Rezistenta maxima a liniei este valoarea cea mai mare a sumei rezistentelor introducede rampa si de curba care se afla pe aceeasi portiune de linie. [N/kN]


7/44

- Rezistenta caracteristica a unei sectii de circulatie se defineste ca rezistenta maxima ce oopun la inaintarea trenului rampele si curbele de pe acea sectie de circulatie. [N/kN].

Rezistentele caracteristice ale trenurilor in palier si aliniament sau in panta continua,

prin conventie, se considera egale cu 0.

-

Panta caracteristica a portiunii de linie dintre 2 puncte de sectionare, respective dintre 2puncte in linie curenta este egala cu panta de valoare cea mai mare, care are lungimea

de cel putin 1000m.

Cand panta cea mai mare nu are lungimea de 1000m si portiunea de linie respective are

mai multe pante de lungimi si valori diferite, panta caracteristica este data de inclinarea

unei linii drepte de 1000m lungime, care uneste 2 puncte ale profilului, pe portiunea

unde aceasta inclinare este mai mare.

Panta caracteristica se calculeaza ca medie ponderata a pantelor component pe distanta

de 1000m. Daca valoarea rezultata este fractionara, ea se rotunjeste la nr intreg imediat

superior.

Panta caracteristica a unei sectii de circulatie este cea mai mare dintre pantele

caracteristice intre statii ale sectiei si serveste la stabilirea procentului de masa franata

ale trenului care circula pe acea sectie. Prin conventie, panta caracteristica a liniilor

asezate in palier si rampa se considera egala cu 0.

De aceste precizari privind rezistenta maxima a liniei, rezistenta caracteristica si panta

caracteristica a liniei se va tine seama dupa incheierea simplificarii profilului real al

liniei, cand trebuie sa se analizeze profilul simplificat obtinut si sa se stabileasca valoarea

celor 3 caracteristice.

f) Pentru calculul rezistentelor specifice la mersul trenului in palier si aliniament pe sectiaA-B Se vor folosi urmatoarele relatii de calcul:

= ++ [N/kN]pt mersul in regim de tractiune

= ++ [N/kN]pt mersul in regim fara tractiune

=greutatea locomotive in stare de serviciu [kN]

=greutatea trenului remorcat[kN]

=rezistenta specifica la mersul trenului remorcat in palier si aliniament [N/kN] , =rezistente specific la mersul locomotive care remorca trenul in palier si aliniament in regim detractiune si, respective, aceeasi rezistenta la mersul trenului in regim fara tractiune [N/kN]

In cazul in care nu se cunosc formulele pt calculul lui , se poate considera ca (v) are aceeasi valoareca (v) pt aceasi locomotive.


8/44

Rezistentele specifice la mersul trenului remorcat in palier si aliniament se calculeaza conform enuntului

general al temei

= + [N/kN]

=

+

+

2 [N/kN]

= + + 2 [N/kN]

Viteza maxima a locomotivei 120 km\hMT.2Seminar 5

Cap 3 . Det. posibilitatilor de remarcare ale loc.

Cunoasterea posibilitatile de rem. ale unei loc. Este det de necesitatea ca in luarea unor decizii

sa se dispuna de elem. necesare privind capacitatea locomotivelor din dotare de a efectua

prestatii pe anumite sectii de circulatie , sectii ale caror rezistente caracteristice sunt cunoscute.Posibilitatea de rem. Ale locomotivelor calculate pot fi reprezentate graphic sub forma unor

diagrame Mv(V)ic = ct si param / Mv (Ic)v=Vc

In aceste funcii:

V= viteza de circulatie a trenurilor rem. [km/h]

Mv= tonajul trenului rem de loc [t]

Ic= rezistenta caratcteristica a liniei pe sectia de rem. Considerate [N/hN]

Vc= viteza de calcul a locomotivelor [hm/h]

Datele initiale necesare pt calculul posibilitatilor de rem. sunt caract. de tr, a loc.diagram

Fo(V) cu toate limitarile acesteia; rezistentele caracteristice ale sectiilor de circ , ic [N/hN],

principalele caract de masa ale loc. ; compunerea generala a trenurilor rem.

Formulele pentru calcul : resist specific la mersul locomotivelor in reg. de tr in palier si

aliniament ; resist specific la mersul in palier si aliniament ale convoiului de vehicule rem.

Formula pt calculul tonajelor trenurilor rem. esre urm : M2(V) ic=ct = i/g xFo(V)-Ge x(re(V) + ic)/

rv(V) + ic [t] Fo = forta de tr. Dezv. De loc la periferia rotilor motoare [N

re = rezistenta specifica la mersul loc. Active din tren in reg. de tr. In palier si aliniament

re(V)= ae+ be xV+ ce xVxV [N/ hN]

ae,be,ce= coeficientiicaract pentru dt. Re

rv(V) = rezistenta specifica la mersul convoiului de veh rem in palier si aliniament

rv(V)= av+ bv xV+ ce x VxV [N/hN]


9/44

j=acceleratia gravitationala [m/s la puterea a]

Pentru calculul acestor posibilitati de rem. se recomanda ca tot calculul sa se concentreze intr-o

table asemanatoare cu cea din anexa 1

M.T.2 Seminar 6

Stabilirea tonajului trenului rem de locomotiva pe distanta AB

Stabilirea acestui tonaj este o problema relative complexa deoarece trebuie sa tina seama de

caract. ale tr. a locomotive care rem. trenul (de posibilitatile de rem ale acestei a , de

posibilitatie de demarare a trenului de catre aceasta, de str. circ. de forta al acestuia) , de caract

liniei pe care se face rem trenului, de lungimea utila a liniilor din statiile in care trenul opreste ,

de rezistenta ap. de tractiunelegare a veh. din tren , de caract. instl. de franare a trenului

Acest tonaj este obtinut din relatia :

Mv = min (Mvp, Mvd, Mvr , Mveu, Mvf, Mvi met) [t]

In aceasta relatie generala:

- Mvp= tonajul limitat de posibilitati de rem. ale locomotivelor active din tren [t]

- Mvd=tonajul lomitat d4e posibilitatile de demarare ale aceleiasi locomotive

- Mvr= tonajul limitat de rezistenta ap. de tr-legare cu care sunt dotate veh. din tren

- Mveu= tonajul limitat de lungimea utila minima a liniilor din stratiile in care trenul opreste

- Mvf= tonajul limitat de capacitatea de franare a inst. Sau a instalatiilor cu care se franeazatrenul, precum si de felul trenului , franari si partea caract. a liniei pe care se face rem. trenului

- Mvi met = tonajul limitat de incalzirea masilinor el. ale trenului care echipeaza locomotive ce

remorca trenul(daca este cazul)

Aceste tonaje exprimate in tone se calculeaza cu relatia :

-Mvp= 1/g xFoc(Vc)Ge (re(Vc)+rc) / rv(Vc)+rc

-Mvd=1/g x FoD(Vd)Ge (rvd(Vd)+rstd) / rvd(Vd)+rstd

-Mvr= 1/g xFratl /rv(Vc)+rc

-Mveu= (lu-le-20) x mev

-Mvf= min {Mvfo, Mvfmax}

Simbolurile folosite au urmatoarele smnificatii si daca este cazul se stabilesc astfel:

Foc(Vc)= forta de tr. de calcul dezv la periferia rotilor motoare de catre locomotive [N]; se det.

de pe caract de tr. Fo(V) a locomo. Pentru viteza de calcul Vc specifiva locom care rem trenul

Ge= greutatea locomo in starea de serviciu [KN]; se calc daca se cunoaste masa locom : Ge= Me

x g , g= acc x grov[m/s la puerea 2]


10/44

Re(Vc) = resist. Specifica in [N/hN] a loc, la mersul in reg. de tr in paler si aliniament cu o viteza

= u vit de calcul ; se calculeaza cu formula experimentala re(V) coresp. loc. ce remorca trenul

rv(Vc)= resistenta specifica la mersul convoiului de vehicule rem in palier si aliniament c viteza =

viteza de calcul [N/hN] ; se calculeaza g= acceleratia grav [m/s la puerea 2]

Fod(Vd) = cu forta de tr. max [N] pe care locom active din tren o dezv. La periferia rotilor

motoare la demarare : Se determina de pe caract. de tr.Fo(V) a locom. Pt o viteza Vd =0 sau 5

km /h , convenita

Rstd = rezistenta specifica fortei suplimentare totala la demarare; se determine de pe diagram

experim.

Rstd(Id), pt. decl. V pe care trenul este demarat

Lu = lungimea utila minim a liniilor din statiile in care trenul opreste.

Le= lungimea locom. Active din tren .

20= [M] distanta de potrivirea a trenului intre marimile de siguranta ale liniilor din statiile in

care trenul opreste

Mlv= masa medie pe metreul liniiar de tren rem. [T/m]

Se determina in functie de caract. de masa ale veh. din tren cu formula :mve = Lg x mvlg + Lp x

mvep, unde mvlg si mvep rep. masa pe metrul liniar pe vagon si masa pe metrul liniar devagon

incarcat la capacitatea sa.

Mvfo= tonajul limitat de felul trenu;ui; felul frainarii si panta caract pe care se rem trenul

Mvfo=noa-mov

Noa= numarul maxim din osii admise in tren de felul trenului franerii si [anta caract

Mov= masa medie pe osia de tren rem t/osie; se calculeaza cu o relatie logic similara cu

aceea

pt det maseii medii pe liniar de tren

Mvfmax = tonajul maxim al trenului rem limitat de cap de franare a instl. cu care se franeaza

trenul

Fratl=300hN

300hN=300000N


11/44

M.T.2

Seminar 7

Det. fortelor specifice care actioneaza asupra trenului in sensul deplasarii luiForta totala generalizatacare actioneaza asupra trenului in sensul deplasarii lui pe cale este

reprez de suma algebrica a fortelor totaled et de diferiti factori care actioneaza in lungul

trenului .

Formula pentru calculul acestei fortei este:

F(V)=Fo(V,h)-(Rt(V)Rt(V)Ff(v,h1,h2)Fe(s)) N

Fo(V,h)= forta de tr dezv de locom active din tren la periferia rotilor sale motoare in functie de

viteza de circ V si de pozitia manetei controlorului de comanda al locom h

Fo(V,R) [N]

Rt(V) =rezistenta specifica totala la mersul trenuli in palier si aliniament in reg de tr in functie de

v [N]

Rt(V) = idem la mersul trenului in vago fara tr sau franare

Ff(v,h1,h2)= forta totala de franare a trenului dezv de instl de frana cu care sunt exchipate veh

din tren, cand aceasta instl este pusa in reg de franare in functie de V , de pozitia manetei

robinetului de comanda a franei preumatice h1 sau de pozitia manetei de comanda h2 a franei

electropleumatice , dupa caz

Fc(s)= forta de natura gravitationala introdusa de decliv. elem de profil simplificat , in funtie de

pozitia trenului pe cale

Obs

1. Forta de tr actioneaza asupra trenului in sensul dorit de deplasare pe cale

2. Rezistentele care actioneaza asupra trenului in palier si aliniament .Rt si Rt se opun

intotdeauna inaintarii trenului3. Forta de franare Ff se opune inaintarii trenului indifferent ca franarea este o forta de oprire a

veh , de mentinere a vitezei sau de reducere a vitezei

4. Forta de natura gravitationala Ti include in simbolul sau in semnul decliv. Adica pt rampa

pt panta ; cu alte cuvinte fortele de nat. grav. Introduce in rampa se opune inaintarii

trenului spre sensul de actionare al acestuia .

5. Din forta totala generalizata care actioneaza asupra trenului se det. fortele totale care

actioneaza asupra aceluiasi tren in dif. Reg de tr (RT); reg fara tr(RFT); reg de franare (RF)

F(v) = {

- Fo(V,h)- (Rt(v)+Fi(s))in RT

-(Rt (v) Fi(s)) in RFT

-(Rt(v)Ff(V,h1,h2)Fi(s)in RF

Din fortele tot. care actioneaza asupra trenului in cele 3 vag de sens , se obtin rel. pentru

calculul fortei specifice care actioneaza pe directia de deplasare a trenului in acelasi reg prin

impartirea fortei totale la greutatea trenului


12/44

Fo=Fo/Gt [N/hN]

Rt=Rt/Gt [N/hN]

Rt= Rt/Gt N/hN

Ff= Ff/Gt [N/kN]

Fi= Fi/Gt [N/kN]

Gt= Mt x g [h,N]Mt= Me + Mv[t]

Mt[t] ; g[m/s la puterea a 2 a]

Pentru efectuarea calcului de tr in continuare(in vederea det curbelor V(s) ,t(s) , unde V=viteza

de mers [km/h] ; t=timpul de mers [min] D = distanta parcursa de tren [m] si a altor pb) este util

ca curbele fortelor specifice sa se calculeze sis a se reprezinte graphic pentru mersul trenului in

palier si aliniament in reg de tr, fara tr si franare . In acest caz fortele specifice pot fi:

F(V)=

- Fo(v,h)-(rt(v)+fi(s))pt RT

- (rt(v)fi(s)) pt RFT

- (rt(v)Ff(v,h1,h2)Fi(s__- pt RF

Fp(V)

- Fp1(v)=fo(v,h)-(rt(v)pt RT

- Fp2(v)= rt(v) pt RFT

- FP3(v)=(rt(v)ff(v,h1,h2) pt RT

Pentru usurarea rezolvarii acestei pb din tema, se recomanda ca toate calculele privind fortele

specifice rezultate care actioneaza asupra trenului in RT, RFT si RT sa se efr. intr-un tabel de

forma celui prezentat in anexa. Pe baza datelor din table se vor construe curbele fp1(v), fp2(v)si fp3(v) fiecare pentru RT, RFT si RF. Pt LDE OGO-DACFR aspectul celor 3 curbe este prezentat

in fg1

Curs 1

Vehicule cu motoare termice de tractiune

Pana in prezent s-au concretizat 2 tipuri de vehicule cu motoare termice de tractiune.

Veh echipate cu motoare de 1-2 mot diesel pt tractiune denumite si vehicule diesel-motoare,si

vehicule cu motoare cu turbine cu gaze.Din cele 2 categorii de vehicule foarte folosite sunt cele

diesel-motoare,

In cazul ambelor categ de veh pe acestea este instalat un agregat de forta,un motor diesel sau o

turbina cu gaze care consuma combustibil.Trans energiei termochimica aacestui combustibil

arsa in motor in energie mecanica la arbore,este sub forma unui cuplu mecanic exprimat in NM


13/44

si o turatie exprimata in rot/min ,

Deoarece cvasitotalitatea veh echipate cu mot termice sunt veh diesel motoare,

Structura generala a contructiei unui vehicul motor

In contructia unui vehicul diesel motorse disting ca parti urmatoarele subansambluri sau parti

de vehicul:

1.Partea mecanica a veh2.Motorul diesel de tractiune

3.Transmisia de putere

3.Sistem de racire

4.Ansamblul instalatiei auxiliare

5.Instalatia de comanda/reglare/protectie

6.Instalatia de frana

1.Partea mecanica a veh

Formata din cutia si sasiul veh,dispozitivele de tamponare,aparatele de tractiune legare,osiile

motoare,suspensia si boghiurile atunci cand este cazul.

2,Motorul diesel de tractiune

Reprezinta agregatul/ele de forta montate pe veh folosite pt transferul energiei termo-chimice

a comb injectat si ars in cilindrii motorului in energie mecanica obtinuta la arborele de iesire din

motor.

3.Transmisia de putere

Un mare subansamblu interpus montat intre arborele de iesire din motor si osiile motoare ale

veh in scopul modificarii transf,caracteristiciilor de functionare ale mot diesel din caracteristici

improprii pt tractiune in caract corespunzatoare de tractiune.

4.Sistemul de racire

Format din racitoarele de aer si serveste pt racirea temp apei de racire si a uleiului de ungere a

motorului diesel de tract montate pe veh.

Daca veh diesel-motor este echipat cu o transm hidraulica sist de racire si a veh serveste si ptracirea temo lichidului de lucru djn agregatele hidraulice ale acestei transmisii.In acest caz uleiul

de ungere a mot diesel si uleiul de lucru dintransmisie se racesc cu racitoarele de apa.

5.Ansamblul instalatie auxiliare ale veh diesel-motor

Cuprinde:instalatia de combustibil,instalatia de apa,instalatia de ungere,instalatia de aer

comprimat,ventilatorul racitorului de aer al apei de racire si uleiul de ungere al

motorului,masini electrice auxiliare,instalatia de iluminat,instalatia de sonorizare,etc

6.Instalatia de comanda/reglare/protectie

Cuprinde:Instalatiade pornire amot diesel,instalatia de comanda si reglare a reg de functionare

ale grupului motor-diesel de tractiune,transmisiede putere,inst de protectie ,transmisia de

putere.7.Instalatia de frana de pe veh diesel motor

Cuprinde:Echipamente pentru prod aer comprimat si pentru depozitarea acesuia pe loc comp

pneumatice si mecanice specifice inst de frana a locomotivei,robinetul mecani pt comandarea

inst de frana a trenului,si alte echipamente care completeaza inst de frana a trenului in cazuri

specifice sau particulare.

Componenta si aranjarea agregatelor principale de forta si a celor auxiliare pe veh diesel motor

este in principal construita de nr mot diesel de tractiune in aparatele pe veh si timpul trans


14/44

folosite.

Pentru acelasi nr de mot-diesel de tractiune si acelasi tip de transmisie de putere componenta

veh diesel-motor este aprox aceeasi,Dispunerea concreta a inst pe veh poate diferi de la un

vehicul la altulin functie de constructia si dispunerea racitoarelor de tipul trans masinilor

auxiliare,de asezarea cabinelor de conducere ale veh si de contr puntii mecanice a acestuia.

Clasificarea mot diesel-Motoare in functie de tipul serv prestate

Loc diesel se clasifica din acest punct de vedere in loc pt serv de transp calatori,loc destinate

remorcari trenurilor de marfa si loc destinate manevrelor in statii si triaje.

Loc pt transport de calatori sunt veh motoare de totala aderenta pe boghiuri cu cabine si sit de

conducere amplasate la ambele capete si au puterea intalata cuprinsa intre 2500-3000

CP,uneori chiar 4000, vit max de circulatie este de 160 km/h.Loc diesel cu putere mai mare de

4000 CP se construiesc in principiu din 2 unitati cuplate permanent,conduse din cabinele de

conducere de acelasi mecanic de locomotiva si acelasi circuit de comanda.

-Loc pt serviciul de marfa sunt veh diesel motoare asemanatoare cu cele pt trasnp

calatorilor,singura deosebire dintre ele este ca cele de marfa au vit max 120 km/h.

-Loc pt serviciulde manevra sunt in mod obisnuit veh diesel motoare cu trans mecanica sau

hidraulica,ele au putere instalata de 120 CP daca sunt destinate manevrelor in statii mici sau de

700-1000(1250) CP folosite pentru manevre in statii si triaje mijlocii si mari.

Serviciile prestate cu ajutorul automot diesel

Cu ajutorulacestora se pot presta servicii de substitutie,complementare,rapide si speciale.

Serv de substitutie-deservesc liniile secundare cu relatii rapide,frecvente si de capacitate redusa

ij locul relatiilor rare si de mare capacitate reprezentate de trenurile de calatori obisnuite.Pt

acest serviciu se folosesc automotoare cu puterea 120-150 CP si vit maxima 60-80 KM/H.

Servicii complementare: in orele de varf de trafic asigura o circ suplimentara pe liniile de

periferie ale mariilor centre polulate atunci cand nu se justifica intrd ce trenuri suplimentare de

calatori obisnuite.in aceeasi cat de servicii pot fi incluse si acelea care se refera la efectuarea de prestatii pe liniile

transversale.Automot folosite pt astfel de servicii au put. 300-500 CP si vit maxima 100-120

KM/h

Servicii rapide constau in stabilirea unor leg rapide de capacitate redusa si cu vit comerciala

110-150 KM/H intre centrele urbane importante situate la dist mari.Puterea este cuprinsa intre

650-1000 CP uneori chiar si 2000 iar vit max 140-160 KM/H.

Servicii speciale:Realizarea transp. urgente de marfa sau de posta.Astfel de automot. au o

capacit de incarcare , putere instalata si vit max de circ conform cu conditiile impuse de

realizarea acestor servicii.

Observatii: Intre constr. gen a unei loc diesel si a unui automot. diesel exista mereu o impdiferenta:o loc diesel nu dispune de spatiu ptr transp calat. sau pt transp marfurilor.Spatiile d.p

loc.din caroserie sunt destinate montarii inst. de forta, inst aux,inst de comanda,reglare ,

cabinelor de conducere, etc.si chiar daca sunt spatii restranse, spatiile libere nu pot fi utiliz pt

transp de marfuri sau calat. Acest gen de constr este consecinta destinatiei loc., remorca tren

de marfa, de calat sau manevra tren in spatii si triaje in timpul efect de prestatii concrete iar in

restul timpului pot fi fol numai ptr transp de foloase proprii.

Automot diesel au o constr aparte fata de o loc in sensul ca ele poseda spatii atat pt montarea


15/44

inst de forta ,inst aux etc. necesare funct si depl veh pe cale cat si spatii special amenajate

separate de primele pt transp de calat sau marfa.

clasificarea automot diesel dupa serviciile prestate :- trenuri diesel

- automot diesel

-autobuze de sina

Trenurile diesel: formate pana la 7 veh..1 sau 2 sunt veh motoare,de regula dispuse la capete cucabine de cond la ambele capete ale trenului care sunt conduse fie de la un capat,fie din

cealalta printr-o instalatie de comanda unita

Automot. diesel sunt formate din 1->2 veh,sunt echipate cu 1 sau 2 mot diesel de tractiune,

sunt conduse in mod unitar de la una din cabinele de conducere din fata sau spatele automot.

din aceeasi inst de comanda.

Automot diesel sunt de mai mica capacitate si de mai mica putere instalata.

Autobuzele de sina - veh diesel mot special construite sau sunt realizate din autobuze echipate

cu un aparat de rulare specific circulatiei pe calea ferata. Sunt destinate prestatiilor de foarte

mica capacitate pe linii sec. unde volumul de transp este foarte mic sau in interesul cailor

ferate.

Clasificarea veh diesel motoare dupa tipul transmisiei de putere folosita:

Din acest p.v se deosebesc:

Veh diesel motoare echipate cu transmisie mecanica

Veh diesel mot echip cu transmisie hidraulica

Veh diesel mot echip cu transmisie electrica

Veh diesel mot echip cu transmisie hidromecanica, hidroelectrica etc.

Montarea trans. de putere intre arborele de iesire din mot diesel si osiile mot. ale veh diesel

motor se face cu scopul transf, adaptarii caract de functionare plecanduse de la caract de funct

improprii pt tractiune ale mot diesel in caracteristici de tractiune (raportate la periferia rotilor la

obada ale veh conform cu nevoile tract)

Motoare diesel de tractiune= fac parte din grupa mare a mot termice. Constructia lor consta dintr-un nr de parti fara de

care mot nu-si poate realiza fct in mod simplificat pe fig 5.1 este prez un motor diesel

monocilindric.In constr acestuia ca a oricarui mot diesel se disting urmat subansamble:

-mecanismul motor

-mec de distributie

-instalatia de alimentare cu combustibil

-inst de racire

-inst de pornire

-inst de reglare si protectie

-inst de ungereMecanismul motor include in sine carcasa motorului si mec biela-manivela.Carcasa motorului

reuneste caterul notat cu CT, blocul cilindrilor cu BC si chiulasa.

Caterul- partea de baza pe care se sprijina celelalte parti ale mot el inchide in interiorul sau si

sustine prin paliere arborele cotit(vibrochenul motorului diesel)

Blocul cilindrilor-subansamblul care reuneste elem destinate ghidarii pistoanelor in vederea

etansarii camerelor de ardere si transmiterii catre mediul de racire (apa aer)a unei parti

prestabilite din caldura dezvoltata prin arderea combustibilului in cilindrii a i temperatura


16/44

motorului sa ramana in limitele normale de functionare.

Chiulasa(CH)- element constructiv care inchide cilindrii in partea dinspre pct mort inferior al

mecanismului motor, in ea sunt incorporate dupa caz camerele de precombustie camerele de

acumulare sau camerele de turbulenta.Constructia ei depinde de forma camerei de ardere , de

felul distributiei de nr si dimensiunile supapelor de tipul si de gabaritul injectoarelor de

combustibil.

Cursul 2

Mecanismul biela-manivela

Acest mecanism include in contructia lui pistoanele, bielele si arborele cotit. Pistoanele sunt

elemente constructive care asigura: - realizarea fazelor ciclului motor in succesiunea de fixare;

primesc,

suporta

si

transmit

la

biele

fortele

care

le

revin

ca

urmarea

presiunii

in

cilindru

prin

arderea


17/44

combustibilului.

Bielele

sunt

elementeconstructive

care

fac

legatura

dintre

pistoane

si

manetoanele

arborelui

cotit.

La

capete

sunt

prevazute

cu

paliere

de

alunecare

prin

carese

transmit

fortele

de

la

piston

la

biela

sirespectiv

de

la

biela

la

arborele

cotit.


18/44

Arborele

cotit

este

unelement

constructi

unitary

complex

realizat

cu

mai

multe

manetoane

decalate

in

spatiu

in

functie

de

numarul

cilindrilor

motorului

si

deordinea

de

lucru

a

acestora

precum

si

cu

unnumar

de

paliere

pentru

sustinere.

Arborele

cotit


19/44

transforma

impreuna

cu

pistoanele

sibielele

miscarea

de

translatie

a

pistoanelor

in

cilindri

in

miscarea

de

rotatie

a

arborelui

cotit.

Insumeaza

puterile

cilindrilor

motorului

sitransmite

puterea

insumata

a

motorului

la

arborele

de

iesiredin

motor.

MECANISMUL

DE

DISTRIBUTIE


20/44

Format

din

arborele

cucame,

tije

impingaroare,

culbutoare,

supape

de

admisie

si

supape

de

evacuare.

Rolul

acestei

instalatii

este

de

a

asigura

desfasurarea

corectaa

ciclului

de

functionare

pentru

fiecare

din

cilindri

motoruluisi

de

a

asigura

ordinea

normal

de


21/44

lucru

a

cilindri

motorului.

Aceste

functii

sunt

in

principal

realizate

prin

pozitionarea

corecta

a

camelor

de

admisie

si

de

emisie

corespunzatoare

fiecarui

cilindru

pearborele

cu

came.

Acest

mechanism

este

actionat

de

arborelecotit

pentr-un

system

de

roti

dintate.


22/44

INSTALATIA

DE

ALIMENTARE

CU

COMBUSTIBILA

MOTOARELOR

DIESEL

Format

din

rezervor

de

combustibil,

filter

de

combustibil

montate

pe

circuit

de

combustibil

si

servescpentru

curatenia

de

impuritati

a

combustibilului.

Pompa

de

combustibil

preia

combustibilul

din

rezervor

si

il

impinge


23/44

spre

pompa

de

injectie.

Pompa

deinjectie

mareste

presiunea

combustibilului

primit

de

la

pompa

pana

la

350

daN

si

transmite

aceasta

presiune

spre

injectoare

indozajul

determinarii

de

regimul

de

functionare

impus

motorului

Diesel

prin

sistemul de comanda. Injectorul de combustibil care injecteaza si pulverizeaza in camerele de

ardere de precombustie sau de turbulenta ale motorului dupa caz.

INSTALATIA DE UNGERE A MOTORULUI DIESEL

Formata din pompa de ulei, supapele de sens unic montate pe circuitul de ulei, filter si

separatoare de ulei. Rolul acestei instalatii este Acela de a asigura filtrarea uleiului de ungere,


24/44

racirea lui si prin acestea se asigura ungerea corecta a pieselor in miscare de frecare relative ale

motorului.

INSTALATIA DE RACIRE SI DE PREINCALZIRE A MOTORULUI

Formata din pompa de apa, radiator pentru racirea apei, ventilator pentru racire, instalatie de

preincalzire a apei de racire. Instalatia de racire serveste pentru racirea apei care circula in

sistemul de racire al motorului si prin acesta pentru racirea piesei motorului astfel incat intimpul functionarii temperaturii sa nu depaseasca limita maxima normal pentru functionarea

motorului.

INSTALATIA DE PORNIRE A MOTORULUI

Serveste pentru aducerea turatiei motorului de la valoarea 0 la turatia de pornire a motorului la

care combustibilul injectat in cilindru se autoaprinde si apoi ridicarea pana la turatia de mers in

gol pana la turatia minima de mers in sarcina. Functia se realizeaza pe cale pneumatica prin

punerea motorului Diesel in situatia de a lucra ca motorul pneumatic sau cu ajutorul unui

demaror electric. In cazul unui demaror electric motorul electric antreneaza arborele cotit al

motorului diesel printr-un sistem de roti dintate care se alimenteaza cu energie electrica de la

bacteria de acumulatori a vehiculului.

INSTALATIA DE PROTECTIE REGLARE A MOTORULUI DIESEL

Asigura reglarea regimului de functionare a motorului diesel in functie de comenzile primate de

la controlerul de comanda al locomotive si asigura protectia motorului impotriva regimurilor

anormale de functionare, adica impotriva presiunii insuficiente a aerului de supraalimentare a

motorului, contra presiunii insuficiente a apei de racire, contra presiunii insuficiente a uleiului

de ungere, contra temperaturilor ridicate a apei de racire. Pe un vehicul diesel motor acestor

instalatii li se adauga si instalatii de protective contra patinarii pe sinte a rotilor motoare ale

vehiculelor.

CLASIFICAREA MOTOARELOR DIESEL

Se face in functie de mai multe criteria astfel:

a) Dupa ciclul de functionare al motorului

Din punct de vedere se deosebesc motoare diesel in 2 timpi si motoare diesel in 4 timpi. In

cazul motoarelor diesel in 2 timpi pe un ciclu de functionare al cilindrului care se desfasoara pe

2 curse de piston, una dintre ele este active; in 4 timpi ciclul se realizeaza in 4 curse de piston

din care numai una este active.

b) Dupa modul de umplere al cilindrului cu aer proaspat pentru ardere

-motorul diesel fara supraalimentare

-motorul diesel cu supraalimentare

La motoarele diesel fara supraalimentare aerul proaspat se introduce in cilindri motorului pedurata cursei de admisie ca urmare a diferentei de presiune dintre presiunea atmosferica si

presiunea din cilindru.

La motoarele diesel cu supraalimentare aerul proaspat se injecteaza in cilindri motorului cu

ajutorul unor turbosuflante sau a unor compresoare rotative la o presiune de la 1,3 la 2 bari si

ca o urmare densitatea aerului proaspat din cilindru este mai mare si asigura arderea mai

complete introdus in cilindru iar puterea se mareste intre 1,4 si 2.

c) Dupa modul de formare al amestecului comburant se deosebesc


25/44

-motoare diesel cu injectie directa

-motoare diesel cu anticamera

-motoare diesel cu camera de turbulenta

In cazul injectiei combustibilului in camera de ardere a cilindrului, constructia motorului diesel

nu cuprinde constructii specific imbunatatirii amestecului comburant. Catre sfarsitul fazei decompresie a aerului introdus, datorita presiunii existente in cilindru se autoaprinde in conditiile

amestecului combustibilului aerul care s-a format odata cu injectia combustibilului in cilindru.

In cazul motorului diesel cu anticamera constructia motorului include cate o anticamera pentru

fiecare cilindru, combustibilul se injecteaza in anticamera, se autoaprinde si arde partial cu

acestea, iar ca urmare a diferentei de presiune dintre anticamera si volum din cilindru se

realizeaza miscari suplimentare ale amestecului care contribuie la o mai buna omogenizare a

amestecului.

In cazul motorului diesel cu camera de turbulenta constructia motorului este completata fata

de motorul classic cu camera de turbulenta, combustibilul este injectat in acestea, se

autoaprinde datorita temperaturii existente a aerului din camera, iar vartejurile care se

formeaza in circuitul de trecere dinspre camera de turbulenta spre cilindri contribuie la o foarte

buna omogenizare la amestecul de combustibil-aer si evident la o imbunatatire a arderei.

d) Dupa numarul si dispunerea cilindrilor

-motor diesel pentru tractiune se construiesc cu 6, 8, 10, 12, 18, 24 de cilindri

Cilindri unui motor diesel pot fi dispusi pe un rand, pe 2 randuri paralele, pe 2 randuri in V, in

triunghi sau in patrat.

e) Dupa turatia nominal se deosebesc:

-motoare diesel lente la care turatia nominala este pana la 500 rot/ min

-motoare diesel semi-rapide la care turatia nominala este de 600 pana la 1000 rot/min-motoare diesel rapide la care turatia nominal este de 1400 pana la 1800 rot/min

Observatie : la 2 motoare diesel care au acelasi tip de ciclu de functionare, care au aceeasi

putere nominal, aceeasi cursa a pistonului si care au aceeasi presiune medie indicate in cilindru

la acelasi grad de injectie a combustibilului pe ciclu intre turatiile nominale intre cele 2 injectii si

diametrele pistoanelor exista relatia:

Motoarele diesel cu turatie mai mare au diametrul pistonului de dimensiuni mai mici si invers

ceea ce inseamna ca la aceeasi parametric altii decat turatiile si diametrele de alezaj a

motoarelor mai rapide au dimensiuni mai mari.

CICLU DE FUNCTIONARE A MOTOARELOR DIESEL

In domeniul tractiunii au capatat o foarte larga raspandire motoarele in 4 timpi, se prezintaciclul de prezentare al unui astfel de motor in 4 timpi. Cand motorul diesel functioneaza

pistoanele executa miscari de translatie. Prin punctul mort exterior se intelege pozitia cea mai

apropiata a arborelui cotit, iar punctual mort interior se intelege pozitia cea mai apropiata a

pistonului de chiulasa.

Ciclul de functionare fara compressor se caracterizeaza prin aceea ca combustibilul injectat in

cilindru arde mai intai in parallel la volum constant la volumul camerei de ardere al cilindrului

iar restul arde la presiune constant ape durata de inceput a curse pistonului.


26/44

Fazele sunt urmatoarele : admisia careia ii corespunde deplasarea pistonului din punctul mort

interior la punctul mort exterior.

OBSERVATIE: Curbele de compresie sunt curbe politrope care se realizeaza in conditiile unui

schimb de caldura dintre gazelle din cilindru si instalatia de radire a motorului.

In procesul de admisie a aerului proaspat supapa de evacuare este deschisa, iar supapa de

emisie este inchisa. Pe durata cursei de compresie arderii la volum constantambele supape suntinchise.

Presiunea medie se calculeaza cu relatia :

P=-valuarea efectiva a presiunii din cilindru

-valuarea generala de piston in cilindru

Lucrul mecanic indicat : = * *S* [Nm]

d-diametru de alezaj al cilindrului

S-cursa pistonului

In mod practice sunt mecanisme cu ajutorul carora se face aria cuprinsa in interiorul curbei G.

in cazul in care acest lucru nu e posibil, se determina cu relatia :

P = * * *

Curs 3

Caracteristici de functionare ale motoarelor Diesel

Pt tractiune prezinta interes deosebit 3 tipuri de caracteristici:

-puterea efectiva Pe(n)gc=cst (si parametrat)Me(n)gc=cst (si parametrat)

e (n)gc=cst (si parametrat)

Peputerea efectiva dezvoltata de motorul diesel la arbore,exprimata dupa caz in kwatt sau cp;Mecuplul efectiv dezvoltat de motorul diesel masurat in Nm

e randamentul efectiv al motorului diesel fara dimensiune

nturatia motorului diesel [rot/min]gcgrad de injectie al combustibilului in cilindrii motorului reprezentat in gramecombustibil/ciclu

Caracteristica Pe se obtine pornindu-se de la lucrul mecanic indicat, dezvoltat de un motor pe

ciclu si din acesta cunoscandu-se ca puterea reprezinta lucrul mecanic efectuat in unitatea de

timp de catre acea instalatie de forta,se obtine ca :Pe= [kw]= [cp]

reprez presiunea efectiva medie dezv in cilindrii motorului la gradul de injectie considerat


27/44

[daN/ ]

Ccilindreea motorului diesel

C=Vc*ncVc-volumul generat de piston la una din cursele active

Nc-nr cilindrii ai motorului

Vc= *s [ ]-nr de timpi ai motorului diesels- cursa pistonului

Cuplul efectiv Me se obtine plecandu-se de la relatia de dependenta dintre puterea efectiva si Me

al motoruluiMe= *1000=1000* * = [Nm]

Me are aceeasi lege de variatie ca presiunea efectiva medie.

Punctual de maxim al curbelor de momente se deplaseaza dinspre turatia minima spre turatia

maxima de mers in sarcina,odata cu cresterea valorii gradului de inj de la gcmin la gcmax.Niciuna dintre ele nu este o curba de putere constanta si prin urmare curbele nu sunt bune pentru

tractiune.

Randamentul de determina cu forme la general:Peputerea efectiva

Pcputerea pe care motorul diesel ar putea sa o dezvolte la arbore daca motorul ar functiona fara

fir;

* =Se inmulteste si se imparte cu Pi si se tine seama de relatia randamentului indicat si a

randamentului motorului diesel,atunci relatia poate fi pusa sub forma de mai sus.

-randamentul indicat al motorului diesel=-randamentul mecanic al motorului diesel=

In acest mod rezulta ca randamentul este dat de produsul randamentului mecanic si indicat al

masinii.

Notiuni de turatie si notiuni de putere utilizate in domeniul motorului dieselIn domeniul motorului diesel se opereaza cu urmatoarele notiuni de turatie si cu urmatoarele

notiuni de putere.

a)Notiuni de turatie.Notatii si semnificatieNotiuni de turatie acceptate si folosite in domeniul sunt:

-np-turatia de pornire;turatia la care compresia aerului proaspat introdus in cilindru pentru ca

temperatura din cilindru sa ajunga la sfarsitul fazei de compresie la o valoare suficient de marepentru ca motorina injectata in cilindru sa se autoaprinda.

- -turatia de mers in gol adica turatia minima la care motorul diesel mai poate functiona stabil

fara a dezvolta un lucru mecanic util la arborele de iesire din motor.

are valori intre 0.8 si 0.9-nminturatia minima de mers in sarcina la care motorul dezvolta cuplu util la arbore;aceasta

reprezinta 0.4-0.5 din turatia nominala.

-nn-turatia nominala reprezinta turatia la care motorul diesel poate dezvolta puterea nominala

efectiva maxima-ngmin-turatia minima de mers in gol a motorului diesel reprezinta turatia la care regulatorul

motorului diesel adduce motorul cand acesta fiind la turatie minima ramane fara sarcina.

-ngmax-turatia maxima de mers in gol a motorului diesel reprezinta turatia la care regulatorulmotorului aduce motorul atunci cand acesta fiind la turatia nominal ramane fara sarcina.


28/44

b) Notiuni de putere

-P-puterea utila in serviciu reprezinta puterea efectiva pe care motorul diesel o dezvolta pentru

tractiune si pentru antrenarea instalatiilor auxiliare actionate direct(indirect de catre motor)-Pn-puterea nominala reprezinta puterea utila maxima in serviciu pe care motorul o dezvolta la

turatia nominala in conditii de microclima fixate.

-Pni-puterea nominala international reprezinta puterea utila maxima in serviciu pe care motorul odezvolta in mod sustinut la turatia nominala dupa realizarea unui parcurs prefixat suficient demare intre revizii periodice succesiv fara alt aparat de energie din exterior,altul decat cel provenit

din arderea combustibilului injectat in cilindrii.

Conditii de microclima fixate pentru determinarea puterii sunt presiunea atmosferica 760 mm,temperatura aerului +20 grade C;umiditatea relativa 70%.

-Pusmax-puterea maxima de utilizare in serviciu reprezinta puterea utila max pe care motorul o

dezvolta in conditii particulare de exploatare a vehiculelor pe care acesta este montat la

consemnele de reglare adoptate pentru regulatoare si pompe de injectie ,consemne care nu potdepasi consemnele corespunzatoare puterii nominale corespunzatoare.

-Ps-puterea specifica data de raportul dintre puterea nominala si masa motorului

Ps= =[kw/tone]Aceasta reliefeaza economicitatea constructiei motorului;pentru motorul diesel de tractiune

aceasta putere variaza intre 59 si 191 kw/tona ;valorile mari se refera la motorul cu turatii joase.

-Pe= ;-puterea litrica

-c-cilindreea intregului motor diesel;Aceasta caracterizeaza gradul de utilizare a capacitatii cilindrice a motorului.Are la motorul

diesel de tractiune valori cuprinse intre 4.4 si 4.6.;

Cap 2.Transmisii de putere pe veh diesel motor.Caracteristica de tractiune ideala

Dim Pn a motorului diesel instalat pe un vehicul de tractiune,o parte pe auxiliary se foloseste

pentru antrenarea instalatiile auxiliare ale vehiculului.Prin urmare pentru tractiune ramane o

putere disponibila.Pdmax=Pe-Paux

Orice investitor,inclusive cel interest in producerea de vehicule diesel motoare pentu

tractiune,este dornic ca investitia facuta sa fie exploatata in conditii optime adica daca esteposibil,puterea nominala a vehiculului sa fie folosita integral pe intregul domeniu de viteza de

circulatie si pe forte de tractiune din exploatare.

Daca se tine seama ca intre marimile mecanice ale vehiculelor raportate la periferia rotilormotoare (F0-forta de tractiune; V-viteza de circulatie; P0-puterea la obada) exista relatia P0=

atunci prin explicitare rezulta ca in general = *

Particularizand in cazul ideal putem sa scriem ca = * , unde:

-puterea de tractiune idealaConform dorintei investitorului =cst

-coeficient care tine seama de unitatea de masura in care se exprima puterea;

Daca se efectueaza o reprezentare eografica a fc in functie de V; =cst=Pdmax rezulta curba fortei

de tractiune a fortei de viteza ar fi o curba de putere constanta.Se stie ca in cazul vehiculelor terestre inclusiv al vehiculelor de tractiune feroviare care sunt

concepute pentru realizarea fortei de tractiune la realizarea rotilor in conditiile utilizarii aderentei

dintre rotile motoare si calea de rulare,atunci inseamna ca forta de tractiune dezvoltata se obtinenumai daca rotile motoare ale vehiculului sunt in contact cu calea de rulare si daca aceste roti


29/44

sunt presate pe calea de rulare.

Cu alte cuvinte,in zona vitezei mici in special,nu poate fi neglijata aderenta dintre vehicul si cale

si respective forta de aderenta si sinele de rulare.

Fa=1000*(V)*Ga [N]Ga-greutatea aderenta a vehiculului diesel motor [kN]

Ga este reprezentat de partea care revine osiilor motoare ale vehiculului.-coeficientul de aderenta dintre roti si cale de rulare ,depinde de tipul materialului din care suntconfectionate rotile si calea de rulare ,de starea de curatenie a acestora,de vitezele de circulatie.

P0=Pa=

Daca se pun pe aceeasi diagrama caracterizata de forta de tractiune ideala si reala,in cazulantrenarii directe a osiilor motoare diesel,puterii la obada ,prin comparative cu Pdmax si turatia

nominala constanta se obtine fig 5.8.

Se observa ca puterea efectiva dezvoltata pe loc la periferia rotilor are valoare mica in zona

Vmin si valoarea cea mai mare sau egala cu Pn se obtine la Vmax;intre turatia motorului siviteza de circulatie este dependent liniara.

O transmisie directa interpusa intre motorul diesel si osie deoarece echiparea vehiculelor cu o

instalatie de forta in plus si de o putere comparabila cu a motorului diesel de tractiune nu poate fiacceptata ,este nevoie ca intre motorul diesel si osiile motorului sa se interpuna o transmisie de

putere care sa inlature dezvoltarile mentionate sau cel putin sa le diminueze la maxim posibil.

Curs 4

Conditii generale impuse transmisiilor de putere.

Indiferent de ce tip e o transmisie de putere acestea trebuie sa indeplineasca urmatoarele

conditii :

1) Siguranta mare in functionare

2) Asigura o caracteristica reala de tractiune cat mai apropiata de caracteristica de tractiune

ideala

3) Prezinte o economicitate cat mai ridicata in functionare.


30/44

4) Sa functioneze stabil si cu ranadament cat mai ridicat inclusive la regimurile partiale.

5) Sa permita cuplarea MD in functionare cu osia motoare a veh. In stationare.

6) Sa faca posibila inversarea sensului de mers a veh pe intregul domeniu de viteza de

exploatare , intrucat sensul de rotire a arborelui cotit a MD in functiune este inversabil.

VEHICULELE DIESEL MOTOARE CU TRANSMISIE MECANICA

Probleme Gen:In general transmisiile de putere mecanica se folosesc pe vehiculele D motoare , cu puteri mici

(300 CP). La caile ferate aceste transmisii se folosesc pe locomotive mici de manevra in statie.

Pentru puteri mai mari , se folosesc in general, transmisii hidraulice , tr. Electrice, tr

hidromecanice, tr electromecanice.

Transmisia mecanica este formata din elemente din subansablul de cosntructie mecanica.

Transmisia mec asigura transmiterea puterii de la arborele cotit la osiile motoare fata

transformare de energie ( primeste energie mecanica la intrare de la mot D si da la iesire pt

atrenarea osiilor tot energie mecanica.)

CIRCUITUL DE FORTA AL VEH D MOT CU TRANSMISIE MECANICA

In cazul acestui gen de vehicul se diferentiaza 2 configuratii tipice de circuit de forta .o

configuratie pt cazul cand antrenarea atacurilor de osie se realizeaza prin axe cardanice si o alta

conf pt cazul cand antrenarea osiilor mot se realizeaza utilizanduse mecanismul biela manivela .

CUPLAJUL PRINCIPAL

Cuplajul principal este un subansablu de constructie mecanica ce se interpune intre arborele

cotit al motorului D si arborele de intrare al CV . Rolul cuplajului consta in :

- Aigurarea cuplarii fara socuri in timpul mersului sau stationarii a motorului D pornit, cu osiile

mot ale vehicului.

- Asigura comutarea fara socuri a treptelor de viteza , in functie de necesitatile exploatarii

- Asigura protejarea prin propria alunecare a agregatelor din circuitul de forta si in primul rand a

motorului D at cand in urma unor defectari care conduc la rezistente mecanice mari pe circuitul

de forta .Pe veh D motoare se folosesc 2 tipuri constructive de cuplaje principale: cuplaj principal normal

inchis si cuplaj principal normal deschis.

Cuplajul principal normal inchisstrangerea cuplajului , presarea discurilor inelare se realizeaza

cu ajutorul unui system de resoarte elicoidale , iar deplasarea , stabilirea cuplajului se realizeaza

cu ajutorul unui sistem p.n.m de actionare.

Cuplajul principal normal deschise la care strangerea se realizeaza cu ajutorul sistem pnm iar

stabilirea cu ajutorul sistemului de resoarte.

Partile componente ale unui cuplaj principal cu functiune normal inchis se prezinta astfel:

1. Arborele cotit al MD

2. Arborele cotit de intrare in cp3. Arborele cotit de iesire din cp

4. Fransele arborelului de iesire din md

5. Flansele arborelui de intrare in cp

6. Flansele arboreluli de iesire din cp

7. Carcasa cp

8. Rulmentul de reazem al arborelui de intrare in cuplaj

9. Corana cp cu caneluri interioare logitudinale


31/44

10. Butucul cp cu caneluri exteriare longitudinale

11. Lamele inelare cu dinti ext pt fixarea coroanei

12. Lamele inelare cu dinti interioare pt fixarea de butuc placate pe ambele parti cu inele

frictriune din ferodou.

13. Placa de debreiere

14. Placa de presiune15. Tije inpingatoare ce actioneaza asupra placii de presiune in timpul cuplajului

16. Arcuri elicoidale pentru stangerea , presarea reciproca a lamelelor

17. Rulment de presiune

18. Cilindru cu aer comprimat pe actionarea cuplajului principal la debriere

19. Discfarfurie pentru actionarea asupra placii de presiune

20. Memebrana elastica pe care actioneaza aer comprimat in timpul debreierii.

Cuplajul principal ocupa 2 pozitii extreme; complet strans , cand toate lamelele cuplajului se

comporta ca un rigid ; cuplajul principal complet slabit debreiat cand intre lamele nu se exercita

presiune relativa relativa , lamele aluneca liber iar cuplajul nu transmite puterea mai departe

.Intre cele 2 pozitii , intimpul trecerii de la un regim la altul in functionarea cuplajului apar:

registre tranzitorii in care lamele stranse aluneca unele peste altele fie complet , fie partial

.Daca alunecarea este totala cuplul este insuficient pentru transmiterea cuplului primit la

intrarea cuplajului spre osie. In mod normal , in perioada reg.tranz, dat frecarilor relative dintre

lamele se produce caldura , cuplajul se incalzeste , lamele se uzeaza si caldura este efectul

consumarii unei parti din puterea preluata de la mototorul D parte care se pierde si nu poate fi

transmisa .

Cutiile de viteze:

Probleme generale privind cutiile de viteze= subansambluri de cosntructie mecanica.

Principalul rol este de a modifica raportul de transmitere a turatiilor de la MD la osii si in

modificarea in trepte a raportului de transfer a cuplului de la MD la osii. Sunt constructii

mecanice care fac functiile mentionate fara a face transfer de energie dintr-o forma in alta.CV sunt construite cu 3, 4 ,5 si uneori 6 trepte de viteza . in constructia unei CV la mod generela

se regasesc arbori , perechi de roti dintate , cuplaje de viteza , cuplaje de sincronizare , toate

inchise in carcasa CV.

CV pot fi : - cu arbori orizontali si vericali

- Cu arbori orizontali

- Cu roti disntate cilindrice si conice (daca au o parte din arbore orizontal si vertical)

- Cu roti dintate cilindrice .

CV cu arbori verticali de intrare si restul orizontali se folosesc pe locomotive pentru

compensarea diferenteleor dintre arbore cotit al MD din cutia vehicolului si osiile motoare ale

vehicolului. Cutiile cu arbori orizontali se folosesc pe automotoare unde MD este montat chiarpe boghiu , iar distanta in plan vertical distre arborele cotit si osii este fie anulata , fie redusa la

minim.

Nr de trepte de viteza pe care trebuie sa il realizeze o CV se noteaza cu Z:

Z=1+ [trepte ] de viteza

Vmaxviteza maxima de circ a veh

Vmax1- viteza de circ pe prima treapta de viteza.

nmax- turatia max de mers in sarcina a mot D


32/44

Nituratia min a MD la shimparea treptei de viteza.

Caracteristicile cutiilor de viteza

a) Raport de transmitere de transformare de ranadament.

Itcv= Kmcv=

n 1cv, n2cv- turatia arborelui de intrare in CV si celui de iesire din CV

M2cv, M1cv- cuplul la iesirea din CV si la intrarea in CVRandament CV

P2CV- puterea la iesirea din CV

P1CV- puterea la intrarea in CV

b) Dependenta dintre turatia motorului D si viteza de circulatie a veh.

Permite analiza variatiei turatiei MD in functie de viteza de mers pe fiecare treapta de viteza.

Vk=Kmvk * n [kn/h]

Curs 5

INVERSORUL DE MERS- Este un subansamblu de constructie mecanica , el executa comanda de schimbare al sensului dedeplasare al veh pe cale. Dupa executarea comenzii ,el contribuie cu celelalte subansamble la

deplasarea vehiculeleor fie intr-un sens , fie in celalalt pe tot domeniul de viteza de circulatie , sensul de

rotire al arborelui cotit ramanand invariabil.

Are ca principale elemente principale : carcasa inversor, arborele de intrare in inversor , arborele de

iesire din inversor si angrenaje cu roti dintate conice/ angrenaje cu roti dintate cilindrice.

Dupa constructia lor inversoarele se impart in 2 categorii : inversoare de mers cu rori dintate cilindrice si

inversoare cu roti dintate conice. Inversorul cu roti dintate cilindrice se recomanda a fi folosit atunci

cand vehicolul are mai multe osii motoare antrenate printr-un distribuitor de putere.

Un astfel de distribuitor se realizeaza intr-o constructie comuna cu distribuitorul principal de putere

atunci cand puterea furnizata de un motor D se repartizeaza tuturor osiilor motoare a unui vehicul.

Oractic inversorul succeed distribuitorul de putere si asigura prin arborele de iesire, cand este cazul nu

numai distributia buterii catre cele 2 bogiuri ci si inversarea puterii de mers a veh prin inv sensului de

rotatie al arborelui de iesire.

Inversorul de mers cu roti dintate conice se folosesc pe acele vehicule care au o singura osie cu bare (

care fac functia de transmitere a puterii primate la intrare la periferia rotilor , iar puterea este transmisa

de la motor spre osii prin intermediul osiei false).

In constructia inversorului se diferentiaza arborele de intrare un numar de 3 roti dintate conice si o

pereche de roti dintate cilindrice prin deplasarea intr-o parte sau alta a rotilor dintate baladoare se

asigura cuplarea rotilor dintate conice fixate pe arborele de intrare fie cu roti dintate conice..

ATACUL DE OSIE- este un subansamblu mecanic care primeste putere la intrare de ladistribuitor secundar de putere si o transmite osiei motoare pe care este montat sau boghiului

motor pe care este montat .

In functie de tipul rotilor dintate care intra in constructia lor( conice sau cilindrice) pot fi:

- Simple

- Duble: alcatuite din 2 angrenaje , unul cilindric si altul conic , face fct si distribuitor secundar

de


33/44

putere care transmite jumatate din puterea primita la intrare unei osii motoare( pe care e

montat

atacul de osie dublu) si cealalta jumatate osiei a 2-a boghiului ( pe care e montat un atatc de

osie

simplu din roti conice).

BARELE DE REACTIUNE si suspensia articulatat a acestora se interpun intre carcaseleatacurilor de osie si CB daca vehicolul este pe boghiuri sau sasiu daca e fara boghiu. Ele servesc

pt

impiedicarea rotirii carcaselor cu elemente lor in jurul osiilor motoare atunci cand se transmite

puterea de la MD la osie.

ARBORII ARTICULATI(cardanici)subansambluri de contructie mecanicaformati

din 2 tuburi metalice concentrice culisabile (tubul exterior are caneluri interioare iar tubul

exteriorare caneluri exterioare) si 2 cruci cardanice montate rigid pe exteriorul celor 2 tuburi.

Indeplinesc urmatoarele functii:

- Fac legatura intre agregatele care structureaza circuitul de forta al vehicolului

- Transmit puterea de la un agregat la altul cu pierderi mici , cu diferente de turatie nule.

- Permit deplasari relative ( intre anumite limite) pe vertical si orizontala intre agregatele intre

care

se monteaza.

- Sa preia diferentele de lungime , de distanta, ce pot aparea intre punctual de montare ca

urmare a

deplasarilor relative anterior mentionate.

Caracteristica de tractiune a veh diesel motoare cu

transmitere motoareIn functionarea veh diesel motoare apar 2 categorii de regimuri de lucru a transmisiei de

putere:

1) Cu cuplaj principal partial strans

2) Cu cuplaj principal complet strans

In cazul in care cuplajul principal complet strans , el si intreaga trans asigura o legatura

mecanicadirecta a puterii de la motor la osii fara alunecari relative, cuplajul principal comportandu-se ca

un

rigid.

..

Vehicole diesel motoare cu transmisie hidraulica


34/44

Se caracterizeaza prin aceea ca transmisia de putere intercalata intre arborele cotit si osie este

o

transmisie in a carei componenta intra dif aggregate hidraulice. In functie de tipul agregatelor

hidraulice folosite acestea se impart :

1) transmisie hidrodinamice

2) transmisie hidrostatice

transmisia hidrdrodinamicaprimeste la arborele de intrare puterea mecanica care e folosita

pentru

modificarea energiei cinetice a paticulelor de lichid hydraulic introdus in cavitatea toroidala a

agregatelor.

In cazul transmisiilor de puteri hidrostatice se folosesc asa numitele pompe hidrostatice si

motoare

hidrostatice.Pompele hidraulice sunt surse pentru cresterea presiunii lichidului din instalatie si

transmiterea lui catre motoarele hidraulice. Motorul hydraulic primeste lichidul hydraulic si

transforma energia cinetica a acestuia in energie mecanica la arborele de iesire.

Cuplajele hidraulice au in constructia lor urmatoarele subansambluri :

- argorele de intrare in cuplaj, arbore la iesire, rotorul pompa, legatura rigida la arborele de

intrare,

rotorul turbine cu legatura rigida la arborele de iesire , carcasa cuplajului.

Cele 2 roatoare ale cuplajului sunt identice ca forma si dimensiune , ele formand in interior o

cavitate toroidala . In cavitatea semitoroidala ale celor 2 rotoare sunt montate paletele celor 2

rotoare, palate care in general sunt drepte , montate radial. Spatiul liber din cavitatea toroidala

a

cuplajului este umplut un ulei de transformator. Pt c a sa nu se faca pierderi de lichid , cele 2

rotoare se leaga intre ele.

Cursul 6

Transm. hidraulice se folosesc ca transm de putere pe veh. diesel-motorare. Acest gen de

transm.prezinta un nr de avantaje:

-greutatea specifica a transm.e mai mica de 2-4 decat greutatea specifica a unor transm.electrica de

putere

-consum specific de cuplu neinsemnat pt aplicarea transm. 0,2kg/CP fata de 4-6kg/CP


35/44

-la aceeasi putere instalata a locom, o locom diesel hidraulica este mai ieftina cu 30% ,iar cheltuielile cu

intretinerea si reparatiile cu pana la 40%-50%.

-caract de tract a acestor gen de veh nu prezinta alte limitari, decat limita de aderenta in zona vit de

pornire si de accelerare miscarii trenurilor .

Specifica constr agregatelor hidraulice incorporate in transm hidrodinamice de putere este prezenta

rotoarelor pompa , rotoarelor turbine si carcaselor la care in cazul transf.hidrodinamice se mai adauga si

asa numitul stator (reactor).

Schemele constr.funct de principiu ale cuplajelor hidrodim si ale transf hidrodinamice sunt prezentate in

fin 25 si 27.

Cuplajele hidraulice se folosesc in ansamblu transm.gen pt trecerea dupa o treapta de vit.pe alta in care

scop pt trecere cuplajul(cavitatea libera a cuplaj se umple cu lichid de lucru cu ulei de transf.hidraulic).

Dupa schimbarea treptei de vit.cavitatea se goleste. Ele se folos si insa ca agregate hidrodinamice de

transmitere a puterii, dar fara transf.de cuplu.

Transf.hidraulice se pot folosi si pt schimbarea treptei mecanice, ele se folosesc ca agregate.

Transf.hidrodinamice pot fi :

*de ordinul 1 si de ordinul 2.

*au rotoarele dispuse in urm ordine pompa-turbina-reactor pe circuitul de deplasare a lichidului de lucru

*dispunerea rotoarelor pe acelasi circuit: pompa-reactor-turbina.Functionarea cuplajului hidraulic si caract lui de funct

In vederea transmiterii puterii dinspre MD spre osii printr-o trans care are in compunere un cuplaj

hidrodinamic, cavitatea teroidala libera din cuplaj se umple cu lichid de lucru .In mom in care Md este

pornit arborele MD antreneaza arborele 1 de intrare in cuplaj cu o turatie n psi ii transmite arborelui un

cuplu mecanic Mp Paletele rotorului pompa fixat pe arbore pun in miscare particulele de fluid care sunt

supuse unei forte centrifuge preportionale cu masa particulelor, cu patratul vit.periferice a particulelor

si invers proportional cu raza cercului pe care particulele sunt plasate. Drept urmare sub influenta fortei

centrifuge particulele din sectiunea de intrare in pompa se deplaseaza in cavitate spre sectiunea de

iesire.

Ca urmare a deplasarii si a vitezei periferice la iesire u2p este mai mare decat up1(viteza periferica la

intrare) se modif energ cinetxa a particulelor aceasta incat creste si sarcina hidraulica a acesteia.Sarcina hidraulica a particulelor la trecerea prin rotorul pompa se cant misc din mec

teoretica(aplicanduse

teorema

mom).

Aplicand

teorema

pt intregul

current

de

flu.

care

circula

prin

mot.pompa

atunci

cuplul

MP1

la arborele


36/44

de

intrare

in

rotorul

pompei

se

obtine

din

relatia:

gamaQ/

g(V2np

*

r2p

V1np

*r1p)=

Mp

Gama-

greutatea

specifica

a

lichid

de lucru[N/m

cubi]

Q-debitul

volumetric

al lichidului

de lucru[m

cubi/s]

g-acceleratia

gravitationala[m/s

patrat]

V1np.

V2np-

proiectia

vit.

absolute

a

particulelor

de


37/44

lichid

pe directia

vitezei

periferice

la

intrare

si la

iesire

din

rotorul

pompa

[m/s]

R1p,r2p-

raza

de rotatiea

centrului

sect

de intrare

in

rotor

pompa

si

cea

de iesire

dinrotorul

pompa[m]

Mp-cuplul de angrenare a rotorului pompa de catre MD in ip ca se consid cuplaj hydraulic are o astfel

de constr incat lichidul de lucru se desparte intr-un infinit de firisoare ca si cand rotorul ar avea infinit de

palate.

Puterea transmisa lichidului de lucru de catre rotorul pompa

Pp=gamaQ/g(V2np u2p V1np * u1p) = gama Q Htpinfinit [w]

U1p,u2p- vit periferica a lichid de lucru la intrare si iesire din rotorul pompa[m/s]

Htpinfinit- sarcina hidraulica teoretica pe care o primeste lichidul de lucru la circ.prin rotor-pompa de la

sect de intrare pana la iesire

Htpinfinit= 1/g(V2np *u2pV1up *u1p) [m]

In realitate rototul pompa are un nr.finit de palate si la trecere fluid prin rotor primeste o Htp reala,

Htp= niu hp * miu Htp infinit [m]

Niu hp-randament hidraulic a rotor-pompa

Daca se aplica acelasi mod de gandire si la rotorul turbine atunci Mt=gamaQ/g(V1ut r1t- V2ut *r2t)

R1t, r2t- raza centrelor de rotatie ale sect de intrare si iesire din rotorul turbine

V1ut r1t=V2ut r2t si V2ut r2t= V1ut r1t, cele 2 val ale cuplului Mp si Mt sunt egale si puterile


38/44

Pp=Pt (cuplajul hidraulic nu e un transf de cuplu sau putere)

Puterea efectiva primita de cuplaj de la MD : Pp=gamaQHp/1000 niup= MpnPLP/kp

Niu p- randamentul pompei cuplaj hidraulic

Mp- cuplu aplicat de MD la intrarea in cuplaj [Nm]

Np-turatia arborelui de intrare

Kp-coef care tine seama de unit de masura k=9554 pt P[kw] si K=7025 pt P[

Puterea transmisa de lichid de lucru din rotor-turbina la trecerea prin :

Pt= gamaQHt *niu t/1000=Mt * niu t/Kp

Ht- caderea de sarcina hidraulica a lichidului de lucru la trecerea prin rotor-turbina [m]

Niu t= randamentul turbinei cuplajului hidrodinamic

Niu c=Pt/Pp= niu p* niu t= n t/ n p=1-s

s- alunecarea relative a rotorului-turbina fata de rotorul-pompa

s=(np+nt)/np

s min=0,02-0,05

Cu aceste elemente deja stabilite se poate trece la reprezentarea grafica a cuplajului hidraulic

Mc=Mp=Mt

Mc(nt)

Niu c(nt) } np=np min sin p max- constantFig 26 caract de funct ale cuplajelor hidraulice

La funct cuplaj hidraulic in agregat de sine statator turalic o anumita valoare constanta, niu creste linear

0-0,95; 0,98 dupa care turatia motorului turbine se apropie de turatia np constant de sincronism, scoate

rapid niu e la 0.

In realitate veh diesel motoare cuplajul hidraulic primeste putine de la MD, prin urmare cuplul cuplajului

Mc nu paote avea alta valoare decat cea de la MD.

Se stie pentru un grad de injectie constant cuplul efectiv al MD se mentine constant intre cele 2 turatii n

min si n max de funct.in sarcina a MD.

Daca se tine seama de acest lucru si se suprapune peste caract de cuplu ale cuplajului si de randament al

cuplajului rezulta in realitate caract.cuplajului hidraulic la funct.in comun cu MD se prezinta ca in fig 26b.

Ultima diagram arata ca cuplajul hidraulic asigura o caract mec.la iesire Mc(nt)gc=ct asemanatoare cucaract cuplului efectiv al MD Me(n),n apartine{ n min, n max} pentru gc =ct. Acelasi cuplaj au un

randament mic in zona turatiilor mici si o valoare foarte buna in zona bturatiilor mari ale turbinei in zona

turatiei de sincronism.

Pentru rand global al locom este utila exploat.cuplaj hidraulic in zona turatiilor ridicate ale turbinei.

Funct.transf.hidrodinamic

Se realizeaza pe baza acelorasi principia ca si cuplajele hidrodinamica. Rel gen care servesc pentru

determinarea cuplului Mp la arborele pompei Mt la arborele turbinei sunt asemanate ca la cuplaj

hidraulic.

Prezenta reactorului pe circuit de deplasare lichid de lucru introduce def valorice intre cuplurile M psi

Mt si scot in evidenta faptul ca la turatie 0 a rotorului turbina cuplu la arborele turbinei are val maxima ,

cuplul scade pe masura ce turatia turbinei creste si atinge val 0 la sincronismul miscarii de rotatie a

rotorului turbine cu motorul pompa.

Daca se procedeaza la det randamentului transf hidraulic se constata ca randamentul transf are valori

mici in zona turatiilor reduse ale rotorului turbine, au valori mari in turatiile nt min , nt max dupa care

randamentul scade la valoarea 0 corescpunzator turatiei de sincronism.

Grafic caract de tractiune ale transf hidarulic.

-la pornire viteza absoluta apart de fluid la intrarea in rotorul pompa se suprapune peste vit periferica,

de aceea cuplul transmis rotorului turbine are valoarea maxima, de aceea turatia np=0, niu=0. Pe

masura ce turatia turbinei creste, cond de scurgere ale fluidului de lucru prin cavitatea toroidala se


39/44

imbunatatesc, resist intampinate scad, cuplul Mt scade si niu transf creste connditii ideale de scurgere a

lichidului apar la turatii de calcul ntc in coresp avl max a niu transf., Val max ale niu transf hidraulic in

mod obisnuit oscileaza 0,85- 0,89. Dupa depasirea turatiei ntc cond de vparcurgere a fluidului prin

cavitatea toroidala se imbunatatesc si in 11 cu scaderea val cuplului Mt scade si randamentul transf

hidraulic. Acesta constinua pana cand niu=0. Pe tot domeniul de modificare a turatiei turbinei a cuplului

Mt si niu th, turatia np=ct este cea corespunzatoare turatiei de iesire, iar cuplul la arborele pompei isi

mentine aliura.

nt=0/nt max --> Mt>Mp

nt=nt max si nt=np Mt


40/44

care caracterizeaza functiile vehiculelor respective.Datele initiale

necesare determinarii caract sunt :

-Schema circuit de forta a vehiculelor diesel motor cu toate agragatele

de forta componente si elementele de legatura plecand de la MD pana

la obada.

-Caract de funct ale principalelor elemente din schema anterioara:

Caract de funct a MD: ME (n)

Pe (n)

Niu e (n) = unde Yc-ct=ge-gen ;

*Caract de funct a agragatului hidraulic

-Cuplul la arborele pompei agregat hidraulic Mpah(nt).

-Cuplul la arborele turbinei agragat hidraulic Mtah(nt).

-Randamentul agregatului hidraulic Itah(nt)

-Raportul de transmisie mecanica ale sistemului interpuse intre

arborele MD si cel de intrare in agregat hidraulic pe fiecare treapta de

viteza i2k

-Raportul de transmisie al sistemelor mecanice intercalate intre

arborele turbinei agregat hidraulic si osie pe fiecare treapta de viteza

i2k.

-Greutatea locomotivei Ga[KN]-Formula experimentala pentru calculul coeficientului de aderenta

dintre rotile motoare ale vehiculelor si Fiv.

Cu aceste date se procedeaza la calculul curbelor Uk(n) pentru fiecare

treapta de viteza si calculul fortei de tractiune Fok(n) pe aceleasi trepte

de viteza.Forta de tractiune si viteza dependenta de acelasi parametru

variabil independent n,acest parametru se elimina in etapa 2 => Fok(vk).

Relatia pentru calculu de viteza si fortei de tractiune in functie de

turatia MD pe o anumita treapta de viteza : Vk=0,1885 Dn/Itk [km/h].Fok=Beta*Me(n)/d/2*i1k*iahk*i2k*niu1k*niuahk*niu2k [N].

Se obtine daca: D-diametrul rotilor motoare [m].

n-turatia MD [rot/min].

Me-cuplul efectiv la arborele de iesire al MD [Nm].

Itk=ik*iahk*i2k --- raportul total de transmitere al intregii transmisii


41/44

intercalate intre MD si osii pe treapta K de viteza.

Iahk --- raportul de transmitere al agregatului hidraulic pe treapta K de

viteza.

Iahk=npk/ntk

Niu1k --- randamentul global al sistemelor mecanice interpuse intre Md

si arborele pompei agrgatului hidraulic pe treapta K de viteza.

Niuahk --- randamentul agregat hidraulic la functia pe treapta k de viteza.

Beta --- coeficentul subunitar E (0,91-0,95), tinand seama de consumul

de putere din partea dezvoltata de MD consumata de instalatiile

auxiliare de locomotive.

Dupa calcularea functiei de viteza si forta pentru fiecare treapta de

viteza in functie de turatie si dupa eliminarea turatiei intre caract

pereche se obtin familii de curbe Fok(v) mentionate se reprezinta grafic

si Foi(v),Fa(v) si randamentul locomotivei niue(v) atunci diagramele care

insumeaza curbele mentionate arata ca in figura 3 si 4.

Vehiculele Diesel-Motoare cu transmisie electrica

Vehiculele diesel motoare cu transmisie electrica se caracterizeaza prin

aceea ca intre arborele cotit... MD si osiile motoare se

intercaleaza o transm in care se realizeaza transformarea de

energie,modificarea de cuplu (daca schema circuitului de forta permiteacest lucru) si modificarea de turatie.

In acest caz circuitul de forta include MD de tractiune,generatorul

principal de crt si motoarele de tractiune ca principale agregate de

forta.

MD de tactiune este agregatul care transforma energia termodinamica

in energie mecanica la arborele respectiv intr-un cuplu mare si cu

turarie.

Motoarele electrice de tractiune primesc la bornele lor energie de la GPsi o transforma in energie viee la arbore,energie care apoi este

transmisa OM de vehiculele diesel motoare prin intermediul diferitelor

sisteme mecanice de actionare a osiilor.

Transmiterea electromotoare folosita se imparte :

a) In curent alternativ


42/44

b) In curent continuu

c) Curent continuu.

a) Transmiterea electromotoare in crt alt fara transformari

intermediare.

Transmiterea electromotoare in crt alt cu cidoconvertor.

Transmiterea electromotoare in crt alt cu convertizor de faza

intermediar de curent continuu.

Schemele de principiu:

Subansamblurile comune tuturor circuitelor de forta ale vehiculelor

diesel motoare cu TE sunt: MD,gen principal

GP,motoare electrice de tractiune (MET),sisteme SAO si osiile

motoare.Toate fac aceleasi functii generale in toate schemele.In afara

subansamblurilor comune mentionate mai apar in schema intre GP si

motoarele electrice de tractiune agregate de forta specifice fiecarei

scheme cu functii specifice.

Asupra tipurilor de transmisie din schemele prezentate trebuie

subliniate urmatoarele:

Schema 1

Corespunde unui vehicul diesel motor cu transmisie incurent alternativ fara transformari intermediare in energia

electrica,este foarte simpla,este formata numai din .....electrice de

curent trifazat si din acest motiv transmisia electrica este robusta,sigura

in functionare si are o greutate relativ mica in raport cu alte transmisii

chiar electrice.

Schema se caracterizeaza prin absenta cuplajului principal care este

inlocuita cu legatura eleastica reprezentata de masinile electrice de

tractiune ce compun transmisia numarului de trepte de viteza care estedat de posibilitatile de comutare a polilor Gp si polii met.

Inversarea sensului de mers al locomotivei se realizeaza foarte usor prin

comutarea a 2 faze.

Trecerea de la o treapta de viteza la alta este lina,desi acest tip de

transmisie prezinta un nr important de avantaje,el prezinta dezavantaj


43/44

major ca transmisia este transparenta ( nu este capabila sa realizeze

modificarile de cuplu astfel incat la obada sa se obtina caracteristici de

tractiune cat mai apropiate de caract de treactiune ideala).

Caract F(V) obtinute sunt in acest caz aproape identice cu cele ale unu

vehicul diesel motor cu transmisie mecanica.Din acest motiv

intre turatia MD si viteza de circulatie exista o dependenta directa si din

acelasi motv intre puterea instalata a MD este normal folosita numai la

viteze maxime de circulatie pe fiecare treapta de viteza,la restul vitezei

gradul de folosire a puterii este necorespunzatoare si anume cu atat

mai redus cu cat n fiecare folosim fiecare treapta.O astfel de transmisie

poate fi cu succes folosita pe vehiculele cu motoare termice de

tractiune,MT care au o caract cuplu functie de turatie aprop

MT2(cursuri + seminarii) partea 1

Documents

Transcript of MT2(cursuri + seminarii) partea 1